本发明涉及一种用于治疗乳腺癌药物的制备方法,具体涉及一种化学药物N-{3-氯-4-[(3-氟苄基)甲氧基]苯基}-6-[5-({[2-(甲磺酰基)乙基]氨基}甲基)呋喃-2-基]-4-喹唑啉胺的制备方法。
背景技术:
拉帕替尼(Lapatinib)是一种酪氨酸激酶抑制剂,化学名为N-{3-氯-4-[(3-氟苄基)甲氧基]苯基}-6-[5-({[2-(甲磺酰基)乙基]氨基}甲基)呋喃-2-基]-4-喹唑啉胺。是由英国的葛兰素史克研发成功并于2007年在美国上市,商品名为泰克泊,该药应用于治疗2型人表皮生长因子受体(HER-2)过度表达引起的晚期或转移性乳腺癌。
其具体的结构式为:
拉帕替尼的合成路线有如下几条:
WO 9935146为葛兰素公司申请的一项制备拉帕替尼的专利。专利中是以2-氯-4-硝基苯酚为起始原料,经6个步骤,最后合成目的产物。专利中涉及到剧毒且价格昂贵的有机杂芳基锡烷试剂5-(1,3-二氧戊环-2-基)-2-(三丁基甲锡烷基-呋喃做反应试剂,并且中间过程需要进行柱层析分离纯化,因此该路线具有风险高,投资大,收益小等不利因素。其合成路线如下所示:
葛兰素公司在2005年还申请了一篇专利WO 2005120504A2,对前一专利进行了改进,该专利的反应步骤缩短了两步,也避免使用剧毒有机试剂有机锡,但含有醛基的中间体没有进行保护,致使在高温下容易生成其他副产物,增加杂质的生成;并且每步反应的产品都需要进行纯化处理,增加后处理的复杂性,从生产的操作性以及工业化的经济性而言,这是不可取的。具体合成路线如下:
弗朗西斯科·丰塔纳等人在专利CN 103923070中发表了一篇以化合物2-(甲基磺酰基)-N-({5-[4-(四氢-2H-吡喃-2-基氧基)喹唑啉-6-基]呋喃-2-基}甲基)乙胺 为原料制备拉帕替尼的合成路线,该路线通过脱保护,亚胺保护,卤化,胺化以及脱保护得到目标产物,该路线比较简单,但是原料难以获得,实验操作比较复杂,特别第一步脱保护反应,涉及到使用硫酸,大量的废酸为环境带来危害,亚胺保护与脱保护增加反应的操作步骤。
因此,本领域尚缺乏一种经济可行,操作安全,环境友好的拉帕替尼的合成方法。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种经济可行,操作安全,环境友好的拉帕替尼的合成方法。
本发明的第一方面,提供了一种制备N-{3-氯-4-[(3-氟苄基)甲氧基]苯基}-6-[5-({[2-(甲磺酰基)乙基]氨基}甲基)呋喃-2-基]-4-喹唑啉胺的方法,所述方法包括步骤:
其中,X选自下组:Cl,Br,I;
(1)在惰性溶剂中,用式(Ⅱ)化合物与氧化试剂进行反应,得到式(Ⅲ)化合物;
(2)在惰性溶剂中,用式(Ⅲ)化合物和醋酸甲脒试剂反应,得到化合物(Ⅳ);
(3)在有机溶剂中,在催化剂存在下,用式(Ⅳ)化合物和氯化试剂反应,得到式(Ⅴ)化合物;
(4)在惰性溶剂中,用式(Ⅴ)化合物与式(Ⅵ)化合物进行反应,得到化合物(Ⅶ);
(5)在惰性溶剂中,在钯催化剂存在下,在氮气保护中,用式(Ⅶ)化合物与式(VIII)化合物反应,得到目标化合物(Ⅰ)。
在另一优选例中,在所述的步骤(1)中,所述的惰性溶剂选自下组:二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、二氧六环、正庚烷、正己烷、乙腈、丙腈,或其组合。
在另一优选例中,所述的步骤(3)和步骤(4)是在同一反应体系中进行的。
在另一优选例中,所述的步骤(3)结束后,不分离产物,直接用于步骤(4)。
在另一优选例中,在所述的步骤(1)中,所述的氧化试剂选自下组:四氧化锇、高锰酸钾、高氯酸、臭氧、过氧化钠、双氧水、间氯过氧苯甲酸、戴斯-马丁氧化剂、IBX、次氯酸钠。
在另一优选例中,在所述的步骤(1)中,所述的溶剂选自下组:二氯甲烷,四氢呋喃,甲苯,二甲苯,二氧六环,正庚烷,正己烷,乙腈,丙腈,或其组合;优选为二氯甲烷。
在另一优选例中,在所述的步骤(1)中,所述的反应在-20~40℃,优选-10~ 30℃下进行。
在另一优选例中,在所述的步骤(1)中,所述的式(Ⅱ)化合物与氧化试剂的摩尔比为1:1~3。
在另一优选例中,在所述的步骤(2)中,所述的惰性溶剂选自下组:四氢呋喃,乙醇,异丙醇,1-甲氧基-2-丙醇,1-乙氧基-2-丙醇,或其组合;优选1-甲氧基-2-丙醇,或其组合。
在另一优选例中,在所述的步骤(2)中,所述的反应在40~140℃,优选80~130℃下进行。
在另一优选例中,在所述的步骤(2)中,所述的式(Ⅲ)化合物与醋酸甲脒试剂的摩尔比为1:1~4。
在另一优选例中,在所述的步骤(3)中,所述的氯化试剂选自下组:氯气、NCS、二氯亚砜、三氯化磷、三氯氧磷、五氯化磷。
在另一优选例中,在所述的步骤(3)中,所述的催化剂选自下组:三乙胺、吡啶、二异丙基乙基胺、N-甲基吗啉、DMF、DBU、DMAP、2,6-二甲基吡啶、2,2,6,6-四甲基哌嗪、哌嗪、吗啉。
在另一优选例中,在所述的步骤(3)中,所述的溶剂选自下组:二氯甲烷,四氢呋喃,二氧六环,正庚烷,正己烷,乙腈,丙腈,二氯亚砜,或其组合。
在另一优选例中,所述的二氯亚砜同时作为反应物和溶剂。
在另一优选例中,在所述的步骤(3)中,所述的反应在40~130℃,优选50~110℃下进行。
在另一优选例中,在所述的步骤(3)中,所述的式(Ⅳ)化合物与氯化试剂的摩尔比为1:1~10。
在另一优选例中,在所述的步骤(3)中,所述的式(Ⅳ)化合物与催化剂的摩尔比为1:1~3。
在另一优选例中,在所述的步骤(4)中,所述的惰性溶剂选自下组:甲醇,乙醇,丙醇,丁醇,异丙醇,1-甲氧基-2-丙醇,1-乙氧基-2-丙醇,或其组合;优选乙醇,异丙醇,或其组合。
在另一优选例中,在所述的步骤(4)中,所述的式(Ⅴ)化合物与式(Ⅵ)化合物的摩尔比为1:1~3。
在另一优选例中,在所述的步骤(4)中,所述的反应在60~130℃,优选80~110℃下进行。
在另一优选例中,在所述的步骤(5)中,所述的钯催化剂选自下组:氯化钯、醋酸钯、二(三苯基膦)二氯化钯、四(三苯基膦)钯、(dppf)PdCl2。
在另一优选例中,在所述的步骤(5)中,所述的反应在配体存在下进行,且所述的配体选自下组PPh3、P(n-Bu)3、PCy3、BINAP、S-phos、X-phos。
在另一优选例中,在所述的步骤(5)中,所述的式(Ⅶ)化合物与配体的摩尔比为1:0.01~0.5。
在另一优选例中,在所述的步骤(5)中,所述的惰性溶剂选自下组:水,二氯甲烷,四氢呋喃,甲苯,二甲苯,二氧六环,正庚烷,正己烷,乙腈,丙腈,或其组合;优选水、甲苯,或其组合。
在另一优选例中,在所述的步骤(5)中,所述的式(Ⅶ)化合物与式(VIII)化合物摩尔比为1:1~2。
在另一优选例中,在所述的步骤(5)中,所述的式(Ⅶ)化合物与钯催化剂摩尔比为1:0.01~0.5。
在另一优选例中,在所述的步骤(5)中,所述的反应在50~140℃,优选60~120℃下进行。
在另一优选例中,在所述的步骤(5)中,所述的反应在选自下组的试剂中进行:碳酸钾、碳酸铯、碳酸钠、碳酸氢钠。
本发明的第二方面,提供了一种式VII化合物的制备方法,所述方法包括步骤:
(3)在惰性溶剂中,在催化剂存在下,用式(Ⅳ)化合物和氯化试剂反应,得到式(Ⅴ)化合物;
(4)在惰性溶剂中,用式(Ⅴ)化合物与式(Ⅵ)化合物进行反应,得到化合物(Ⅶ);
其中,X选自下组:Cl,Br,I。
在另一优选例中,所述的步骤(3)结束后,不分离产物,直接进行所述的步骤(4)。
在另一优选例中,所述的方法还包括步骤:
(2)在惰性溶剂中,用式(Ⅲ)化合物和醋酸甲脒试剂反应,得到化合物(Ⅳ);
其中,X选自下组:Cl,Br,I。
本发明的第三方面,提供了一种N-{3-氯-4-[(3-氟苄基)甲氧基]苯基}-6-[5-({[2-(甲磺酰基)乙基]氨基}甲基)呋喃-2-基]-4-喹唑啉胺的制备方法,所述方法包括步骤:
用如本发明第二方面所述的方法制备式VII化合物,和;
用所述的式VII化合物作为原料,制备N-{3-氯-4-[(3-氟苄基)甲氧基]苯基}-6-[5-({[2-(甲磺酰基)乙基]氨基}甲基)呋喃-2-基]-4-喹唑啉胺。
在另一优选例中,所述的方法还包括步骤:
(5)在惰性溶剂中,在钯催化剂,在氮气保护下完成反应,最后用式(Ⅶ)化合物与式(VIII)化合物反应,得到目标化合物(Ⅰ)。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
具体实施方式
本发明人经过长期而深入的研究,开发了一种制备N-{3-氯-4-[(3-氟苄基) 甲氧基]苯基}-6-[5-({[2-(甲磺酰基)乙基]氨基}甲基)呋喃-2-基]-4-喹唑啉胺(Ⅰ)的方法。所述的方法采用易得的原料,且合成路线较短,操作简单,环境友好,原子经济性高,收率高,效果好等优点,因此适合工业化生产。基于上述发现,发明人完成了本发明。
术语
如本文所用,术语“式(I)化合物”和“N-{3-氯-4-[(3-氟苄基)甲氧基]苯基}-6-[5-({[2-(甲磺酰基)乙基]氨基}甲基)呋喃-2-基]-4-喹唑啉胺”可以互换使用,均指具有如下式所示结构的化合物:
式I化合物的制备
本发明提供了一种N-{3-氯-4-[(3-氟苄基)甲氧基]苯基}-6-[5-({[2-(甲磺酰基)乙基]氨基}甲基)呋喃-2-基]-4-喹唑啉胺的制备方法,其特征在于,所述方法包括步骤:
(3)在惰性溶剂中,在催化剂存在下,用式(Ⅳ)化合物和氯化试剂反应,得到式(Ⅴ)化合物;
(4)在惰性溶剂中,用式(Ⅴ)化合物与式(Ⅵ)化合物进行反应,得到化合物(Ⅶ);
其中,X选自下组:Cl,Br,I。
所述的式VII化合物制备完成后,可以用作原料,制备N-{3-氯-4-[(3-氟苄基)甲氧基]苯基}-6-[5-({[2-(甲磺酰基)乙基]氨基}甲基)呋喃-2-基]-4-喹唑啉胺。
在另一优选例中,所述的步骤(3)结束后,不分离产物,直接进行所述的步骤(4)。
在另一优选例中,所述的式(I)化合物的制备方法还包括步骤:
(5)在惰性溶剂中,在钯催化剂,在氮气保护下完成反应,最后用式(Ⅶ)化合物与式(VIII)化合物反应,得到目标化合物(Ⅰ)。
在上述各个步骤中,反应物可以通过市售途径购买,或由本领域技术人员结合本领域现有技术进行设计。在另一优选例中,原料所使用的式(IV)化合物是通过以下方法制备的:
(2)在惰性溶剂中,用式(Ⅲ)化合物和醋酸甲脒试剂反应,得到化合物(Ⅳ);
其中,X选自下组:Cl,Br,I。
优选的本发明的方法包括下列步骤:
(1)化合物(Ⅲ)的制备
将化合物(Ⅱ)分散到合适的溶剂中,分批次加入合适的氧化剂,在合适的温度下完成反应,得到化合物(Ⅲ)。
其中:合适的溶剂为二氯甲烷,四氢呋喃,甲苯,二甲苯,二氧六环,正庚烷,正己烷,乙腈,丙腈,优选二氯甲烷;合适的氧化剂为四氧化锇,高锰酸钾,高氯酸,臭氧,过氧化钠,双氧水,间氯过氧苯甲酸,戴斯-马丁氧化剂,IBX,次氯酸钠,优选间氯过氧苯甲酸;适宜的温度下分批加入,反应温度为-20~40℃,优选-10~30℃。
(2)化合物(Ⅳ)的制备
将化合物(Ⅲ)和醋酸甲脒试剂分散在合适的溶剂中,在合适的温度下完成反应,经适当的处理得到化合物(Ⅳ)。
其中:合适的溶剂为四氢呋喃,乙醇,异丙醇,1-甲氧基-2-丙醇,1-乙氧基-2-丙醇,优选1-甲氧基-2-丙醇;适宜的温度下分批加入,反应温度为40~140℃,优选80~130℃。
(3)化合物(Ⅶ)的制备
化合物(Ⅳ)和适量的氯化试剂和适当的催化剂在适合的温度下反应,反应完成后经适当的处理得到化合物(Ⅴ),不用进一步纯化,直接将化合物(Ⅴ)分散在合适的溶剂中,与适量的化合物(Ⅵ)进行反应,反应成后经适当的处理得到化合物(Ⅶ)。
其中:氯化反应中,合适的氯化试剂为氯气,NCS,氯化亚砜,三氯化磷,三氯氧磷,五氯化磷,优选二氯亚砜;适当的催化剂为三乙胺,吡啶,二异丙基乙基胺,N-甲基吗啉,DBU,DMF,DMAP,2,6-二甲基吡啶,2,2,6,6-四甲基哌嗪,哌嗪,吗啉,优选DMF;适宜的温度下分批加入,反应温度为40~130℃,优选50~110℃;取代反应中,合适的溶剂为甲醇,乙醇,丙醇,丁醇,异丙醇,1-甲氧基-2-丙醇,1-乙氧基-2-丙醇,优选乙醇,异丙醇,适宜的温度下分批加入,反应温度为60~130℃,优选80~110℃。
(4)N-{3-氯-4-[(3-氟苄基)甲氧基]苯基}-6-[5-({[2-(甲磺酰基)乙基]氨基}甲基)呋喃-2-基]-4-喹唑啉胺(Ⅰ)的制备
N-[3-氯-4-[(3-氟苄基)氧]苯基]-6-溴-喹唑啉-4-胺(Ⅶ)和化合物(Ⅷ)在合适的试剂混合,再加入适量的碱,配体和钯催化剂,在氮气保护下完成反应最后得到目标化合物(Ⅰ)。
其中:合适的溶剂为水,二氯甲烷,四氢呋喃,甲苯,二甲苯,二氧六环,正庚烷,正己烷,乙腈,丙腈,优选水,甲苯;合适的碱为碳酸钾,碳酸铯,碳酸钠,碳酸氢钠等,优选碳酸钾,碳酸铯;配体为PPh3,P(n-Bu)3,PCy3,BINAP,S-phos,X-phos,优选BINAP;合适的钯催化剂为氯化钯,醋酸钯,二(三苯基膦)二氯化钯,四(三苯基膦)钯,(dppf)PdCl2,优选(dppf)PdCl2;适宜的温度下分批加入,反应温度为50~140℃,优选60~120℃。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数按重量计算。
实施例1
(1)化合物(Ⅲ)的制备
将5-溴靛红(Ⅱ)(20.0g,88.49mmol)分散到二氯甲烷溶液(300mL)中,室温下分批次加入间氯过氧化苯甲酸(22.91g,132.73mmol),在室温条件下反应2h,TLC检测,反应完成。降温到10℃并继续搅拌下,滴加亚硫酸氢钠饱和溶液,直至淀粉试纸不变色,旋去二氯甲烷,补加50mL水与残留的混合液混合搅拌,并滴加饱和碳酸氢钠饱和溶液至没有气泡产生,抽滤,少量水洗涤,50℃下烘干,得到5-溴靛红酸酐(Ⅲ)20.56g,收率为96%。
(2)6-溴喹唑啉-4-酮(Ⅳ)的制备
将5-溴靛红酸酐(Ⅲ)(20.0g,82.64mmol)和醋酸甲脒(17.04g,165.27mmol)分散到1-甲氧基-2-丙醇(300mL)溶液中,搅拌均匀后加热回流2h,TLC检测反应完全。减压下旋去1-甲氧基-2-丙醇,将残留物与50ml水打浆0.5h,过滤,水洗涤并烘干,得到目标化合物(Ⅳ)(16.55g,89%)。
(3)N-[3-氯-4-[(3-氟苄基)氧]苯基]-6-溴-喹唑啉-4-胺(Ⅶ)的制备
将化合物(Ⅳ)(15g,66.65mmol)和二氯亚砜(30mL)搅拌均匀后缓慢滴加DMF(5.36g,73.32mmol),滴加完毕后,继续搅拌并升温到80℃,反应进行2h后完成。冷至室温,减压下旋去绝大部分的二氯亚砜和DMF,然后再加40mL甲苯继续减压旋蒸,得残留物为化合物(Ⅴ),不用进一步纯化直接转至另一干 净的三颈圆底烧瓶中,并依次加入异丙醇(200mL)和化合物(Ⅵ)(17.61g,69.98mmol),搅拌均匀后升温至回流,1h后反应完成。冷却,过滤,用少量甲醇洗涤,所得滤饼,烘干,得N-[3-氯-4-[(3-氟苄基)氧]苯基]-6-溴-喹唑啉-4-胺(Ⅶ)(25.38g,83%)。
(4)N-{3-氯-4-[(3-氟苄基)甲氧基]苯基}-6-[5-({[2-(甲磺酰基)乙基]氨基}甲基)呋喃-2-基]-4-喹唑啉胺(Ⅰ)的制备
将N-[3-氯-4-[(3-氟苄基)氧]苯基]-6-溴-喹唑啉-4-胺(Ⅶ)(20g,43.6mmol)、化合物(Ⅷ)(12.9g,52.3mmol)、碳酸铯(21.3g,65.4mmol)、BINAP(1.22g,1.96mmol)、和水(10mL)和甲苯(200mL),搅拌混合15min,置换氮气三次,再加入(dppf)PdCl2(0.96g,1.31mmol),置换氮气,氮气保护下,升温至100℃,搅拌反应3.5小时。TLC检测反应结束,冷却,回收甲苯,残留混合物用二氯甲烷(100mL)搅拌稀释后,通过硅藻土过滤,所得混合液经饱和食盐水洗涤两次,取有机层,无水硫酸钠干燥,过滤,旋去滤液,残留物用乙醇重结晶得目标产物(Ⅰ),22.3g,88%。
实施例2
(1)化合物(Ⅲ)的制备
将5-溴靛红(Ⅱ)(20.0g,88.49mmol)分散到二氯甲烷溶液(300mL)中,室温下分批次加入间氯过氧化苯甲酸(22.91g,132.73mmol),在室温条件下反应2h,TLC检测,反应完成。降温到10℃并继续搅拌下,滴加亚硫酸氢钠饱和溶液,直至淀粉试纸不变色,旋去二氯甲烷,补加50mL水与残留的混合液混合搅拌,并滴加饱和碳酸氢钠饱和溶液至没有气泡产生,抽滤,少量水洗涤,50℃下烘干,得到5-溴靛红酸酐(Ⅲ)20.99g,收率为98%。
(2)6-溴喹唑啉-4-酮(Ⅳ)的制备
将5-溴靛红酸酐(Ⅲ)(20.0g,82.64mmol)和醋酸甲脒(17.04g,165.27mmol)分散到1-甲氧基-2-丙醇(300mL)溶液中,搅拌均匀后加热回流2h,TLC检测反应完全。减压下旋去1-甲氧基-2-丙醇,将残留物与50ml水打浆0.5h,过滤,水洗涤并烘干,得到目标化合物(Ⅳ)(16.0g,86%)。
(3)N-[3-氯-4-[(3-氟苄基)氧]苯基]-6-溴-喹唑啉-4-胺(Ⅶ)的制备
将化合物(Ⅳ)(15g,66.65mmol)和二氯亚砜(30mL)搅拌均匀后缓慢滴加DMF(5.36g,73.32mmol),滴加完毕后,继续搅拌并升温到80℃,反应进行2 h后完成。冷至室温,减压下旋去绝大部分的二氯亚砜和DMF,然后再加40mL甲苯继续减压旋蒸,得残留物为化合物(Ⅴ),不用进一步纯化直接转至另一干净的三颈圆底烧瓶中,并依次加入乙醇(200mL)和化合物(Ⅵ)(17.61g,69.98mmol),搅拌均匀后升温至回流,1h后反应完成。冷却,过滤,用少量甲醇洗涤,所得滤饼,烘干,得N-[3-氯-4-[(3-氟苄基)氧]苯基]-6-溴-喹唑啉-4-胺(Ⅶ)(24.76g,81%)。
(4)N-{3-氯-4-[(3-氟苄基)甲氧基]苯基}-6-[5-({[2-(甲磺酰基)乙基]氨基}甲基)呋喃-2-基]-4-喹唑啉胺(Ⅰ)的制备
将N-[3-氯-4-[(3-氟苄基)氧]苯基]-6-溴-喹唑啉-4-胺(Ⅶ)(20g,43.6mmol)、化合物(Ⅷ)(11.3g,45.78mmol)、碳酸钾(21.3g,65.4mmol)、BINAP(1.22g,1.96mmol)、和水(10mL)和甲苯(200mL),搅拌混合15min,置换氮气三次,再加入(dppf)PdCl2(0.96g,1.31mmol),置换氮气,氮气保护下,升温至100℃,搅拌反应8h。TLC检测反应结束,冷却,回收甲苯,残留混合物用二氯甲烷(100mL)搅拌稀释后,通过硅藻土过滤,所得混合液经饱和食盐水洗涤两次,取有机层,无水硫酸钠干燥,过滤,旋去滤液,残留物用乙醇重结晶得目标产物(Ⅰ)(21.54g,85%)。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。