一种JAK抑制剂的合成方法与流程

文档序号:22979808发布日期:2020-11-19 23:29阅读:127来源:国知局

本发明涉及药物合成技术领域,具体涉及一种jak抑制剂的合成方法。



背景技术:

jak-stat(januskinase-signaltransducerandactivatoroftranscription)信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路,参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。与其它信号通路相比,这条信号通路的传递过程相对简单,它主要由三个成分组成,即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶jak和转录因子stat。

细胞因子(如干扰素ifn和白介素il等)和生长因子(如表皮生长因子egf,血小板衍生因子pdgf等)在细胞膜上有相应的受体。这些受体的共同特点是受体本身不具有激酶活性,但胞内段具有酪氨酸激酶jak的结合位点。受体与配体结合后,通过与之相结合的jak的活化,来磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基以实现信号从胞外到胞内的转递。jak家族是一种非受体型酪氨酸蛋白激酶(ptk),迄今为止已鉴定出四种jak家族的激酶,包括jak1、jak2、jak3和tyk2。它们在结构上有7个jak同源结构域(jakhomologydomain,jh),其中jh1结构域为激酶区、jh2结构域是“假”激酶区、jh6和jh7是受体结合区域。stat在信号转导和转录激活上发挥了关键性的作用,stat是一种dna结合蛋白,是重要的jak底物,stat被jak磷酸化后发生二聚,然后穿过核膜进入核内调节相关基因的表达,该信号通路称为jak-stat途径。jak-stat通路广泛存在于机体内各种组织细胞内,自身免疫、血液生成、及肿瘤发生中起到了很重要的生理作用。该通路的异常活化将会诱发诸如免疫缺陷、炎症及肿瘤等疾病。因此,作用于jak/stat信号通路的抑制剂可以应用在癌症、感染、炎症和自身免疫性疾病疾病中。

因此,寻找和筛选出合成路线简单,原料易得,反应过程中副产物较少,目标产物产率及纯度较高的jak抑制剂具有重要的研究意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种可以用于治疗或预防癌症,感染,炎症及自身免疫性病变等细胞增殖类疾病的jak抑制剂的合成方法,整个合成路线简单,适于工业化生产,且原料易得,有效减少了反应过程中杂质及副产物的产生,提高目标产物的产率及纯度。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

本发明提供一种jak抑制剂的合成方法,包括:以4-硝基吡唑和3-氧杂环丁酮为初始原料;将初始原料4-硝基吡唑与环丙基硼酸进行chan-lam偶联反应得到中间体a-1,中间体a-1经氢气还原、tsoh保护得到关键中间体a-2;将初始原料3-氧杂环丁酮与氰亚甲基三苯基膦进行wetting反应得到中间体b-1,中间体b-1与4-吡唑硼酸频那醇酯经过加成反应后得到中间体b-2,中间体b-2与2,4-二氯噻吩并[3,2-d]嘧啶发生亲核取代反应得到关键中间体b-3;关键中间体a-2与关键中间体b-3发生亲核取代反应得到jak抑制剂;

所述jak抑制剂及中间体a-1,关键中间体a-2,中间体b-1,中间体b-2,关键中间体b-3的结构如下所示:

进一步地,所述关键中间体a-2与关键中间体b-3发生亲核取代反应得到jak抑制剂的具体过程如下:

将100mg关键中间体b-3溶于10ml的正丁醇溶液中,向其中加入207mg关键中间体a-2,于100℃下反应12小时;反应结束后,反应液经过减压浓缩,残余物经高效液相制备得到20mg的浅黄色固体jak抑制剂;其中,高效液相中流动相为乙腈、水、0.05%的三氟乙酸,梯度为60%-90%-10%。

进一步地,所述中间体a-1的具体制备过程如下:

将1.45g环丙基硼酸、1.55g无水醋酸铜、2.26g4,4’-二叔丁基联吡啶和1.87g碳酸钠依次加入到30ml的1,2-二氯乙烷中得到混合溶液,在氮气保护气氛下,将1.0g的4-硝基吡唑加入到上述混合溶液中,于70℃反应16小时;反应结束后,冷却至室温,减压浓缩除去溶剂后得到粗品,将粗品用洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=8/1体积比的硅胶柱层析纯化得到740mg的中间体a-1。

进一步地,所述关键中间体a-2的具体制备过程如下:

将200mg中间体a-1溶于10ml的甲醇中的得到混合溶液,在氢气气氛下,将30mg质量分数为10%的钯-碳催化剂加入到上述混合溶液中,于25℃反应1小时后过滤,向滤液中加入248mg对甲苯磺酸单水合物,然后经过减压浓缩得到关键中间体a-2粗品,产品无需进一步纯化,直接投入到下一步反应。

进一步地,所述中间体b-1的具体制备过程如下:

室温下,将10.0g氰亚甲基三苯基膦和1.2g3-氧杂环丁酮溶于100ml的二氯甲烷中,搅拌反应16小时;然后经过减压浓缩除去溶剂,然后将残余物加入到50ml体积比为10:1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂中,有白色固体生成后进行过滤,将滤液进行减压浓缩除去溶剂,将残余物用洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=5/1体积比的硅胶柱层析纯化得到1.0g中间体b-1。

进一步地,所述中间体b-2的具体制备过程如下:

将500mg中间体b-1和1.3g4-吡唑硼酸频那醇酯溶于10ml的乙腈中,再向其中加入1.6gdbu催化剂,然后于60℃下搅拌反应18小时;反应结束后,减压浓缩反应液,向残余物中加入1n盐酸水溶液调ph值至3-4,然后用乙酸乙酯萃取三次,将有机相合并,将合并后的有机相用水和饱和食盐水各20ml分别洗涤三次,然后用无水硫酸钠干燥,过滤,将滤液进行减压浓缩得900mg黄色油状物中间体b-2。

进一步地,所述关键中间体b-3的具体制备过程如下:

在氮气保护气氛下,将300mg中间体b-2,317mg2,4-二氯噻吩并[3,2-d]嘧啶和331mg碳酸钠悬浮于0.5ml的二氧六环和0.5ml的水中,再向其中加入82mg[1,1’-双(二苯基磷)二茂铁]二氯化钯,于80℃下搅拌反应4小时;反应结束后,减压浓缩反应液,向残余物加入20ml水溶解,然后用二氯甲烷萃取三次,将有机相合并,将合并后的有机相用水和饱和食盐水各20ml分别洗涤三次,然后用无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩滤液,残余物用洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=2/1体积比的硅胶柱层析纯化得到102mg浅黄色固体关键中间体b-3。

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

本发明中以4-硝基吡唑和3-氧杂环丁酮为初始原料,初始原料4-硝基吡唑经两步反应合成关键中间体a-2,初始原料3-氧杂环丁酮经三步反应得到关键中间体b-3,关键中间体a-2与关键中间体b-3发生亲核取代反应得到jak抑制剂,整个合成路线简单成熟,适合工业化生产,原料易得,反应条件温和,可控性强,有效减少了反应过程中杂质及副产物的产生,提高目标产物的产率及纯度,最终制备的jak抑制剂对jak激酶的抑制效果较高,用于治疗或预防癌症,感染,炎症及自身免疫性病变等细胞增殖类疾病。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。这些实施例仅是出于解释说明的目的,而不限制本发明的范围和实质。本发明中所使用的原料可以通过商业途径购买,也可以根据本领域的常规化学合成方法制备。

化合物的结构由核磁共振(nmr)或质谱(ms)来确定,核磁共振谱是通过brukeravance-500仪器获得,氘代二甲亚砜,氘代氯仿和氘代甲醇等为溶剂,四甲基硅烷(tms)为内标。质谱是由液相色谱-质谱(lc-ms)联用仪agilenttechnologies6110获得,采用esi离子源。

高效液相制备所用的仪器是gilson281,所用的制备柱是shimadazushim-pack,prc-ods,20×250mm,15μm。

本发明公开了一种jak抑制剂的合成方法,包括:以4-硝基吡唑和3-氧杂环丁酮为初始原料;将初始原料4-硝基吡唑与环丙基硼酸进行chan-lam偶联反应得到中间体a-1,中间体a-1经氢气还原、tsoh保护得到关键中间体a-2;将初始原料3-氧杂环丁酮与氰亚甲基三苯基膦进行wetting反应得到中间体b-1,中间体b-1与4-吡唑硼酸频那醇酯经过加成反应后得到中间体b-2,中间体b-2与2,4-二氯噻吩并[3,2-d]嘧啶发生亲核取代反应得到关键中间体b-3;关键中间体a-2与关键中间体b-3发生亲核取代反应得到jak抑制剂;

所述jak抑制剂及中间体a-1,关键中间体a-2,中间体b-1,中间体b-2,关键中间体b-3的结构如下所示:

实施例1

制备关键中间体a-2

(1)将1.45g环丙基硼酸、1.55g无水醋酸铜、2.26g4,4’-二叔丁基联吡啶和1.87g碳酸钠依次加入到30ml的1,2-二氯乙烷中得到混合溶液,在氮气保护气氛下,将1.0g的4-硝基吡唑加入到上述混合溶液中,于70℃反应16小时;反应结束后,冷却至室温,减压浓缩除去溶剂后得到粗品,将粗品用洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=8/1体积比的硅胶柱层析纯化得到740mg的中间体a-1,产率55%,lc-ms(esi):m/z=154[m+h]+

(2)将200mg中间体a-1溶于10ml的甲醇中的得到混合溶液,在氢气气氛下,将30mg质量分数为10%的钯-碳催化剂加入到上述混合溶液中,于25℃反应1小时后过滤,向滤液中加入248mg对甲苯磺酸单水合物,然后经过减压浓缩得到关键中间体a-2粗品,产品无需进一步纯化,直接投入到下一步反应,lc-ms(esi):m/z=124[m+h]+

实施例2

制备关键中间体b-3

(1)室温下,将10.0g氰亚甲基三苯基膦和1.2g3-氧杂环丁酮溶于100ml的二氯甲烷中,搅拌反应16小时;然后经过减压浓缩除去溶剂,然后将残余物加入到50ml体积比为10:1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂中,有白色固体生成后进行过滤,将滤液进行减压浓缩除去溶剂,将残余物用洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=5/1体积比的硅胶柱层析纯化得到1.0g中间体b-1,产率63%,1h-nmr(400mhz,cdcl3)δ:5.39(m,2h),5.30(m,2h),5.25(m,1h)ppm;

(2)将500mg中间体b-1和1.3g4-吡唑硼酸频那醇酯溶于10ml的乙腈中,再向其中加入1.6gdbu催化剂,然后于60℃下搅拌反应18小时;反应结束后,减压浓缩反应液,向残余物中加入1n盐酸水溶液调ph值至3-4,然后用乙酸乙酯萃取三次,将有机相合并,将合并后的有机相用水和饱和食盐水各20ml分别洗涤三次,然后用无水硫酸钠干燥,过滤,将滤液进行减压浓缩得900mg黄色油状物中间体b-2,产率59%;

(3)在氮气保护气氛下,将300mg中间体b-2,317mg2,4-二氯噻吩并[3,2-d]嘧啶和331mg碳酸钠悬浮于0.5ml的二氧六环和0.5ml的水中,再向其中加入82mg[1,1’-双(二苯基磷)二茂铁]二氯化钯,于80℃下搅拌反应4小时;反应结束后,减压浓缩反应液,向残余物加入20ml水溶解,然后用二氯甲烷萃取三次,将有机相合并,将合并后的有机相用水和饱和食盐水各20ml分别洗涤三次,然后用无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩滤液,残余物用洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯=2/1体积比的硅胶柱层析纯化得到102mg浅黄色固体关键中间体b-3,产率30%,lc-ms(esi):m/z=332[m+h]+

实施例3

制备jak抑制剂

将100mg关键中间体b-3溶于10ml的正丁醇溶液中,向其中加入207mg关键中间体a-2,于100℃下反应12小时;反应结束后,反应液经过减压浓缩,残余物经高效液相制备得到20mg的浅黄色固体jak抑制剂,产率40%,lc-ms(esi):m/z=389[m+h]+1h-nmr(400mhz,cdcl3)δ:8.42(s,1h),8.36(s,1h),7.96(s,1h),7.87(d,j=6hz,1h),7.54(s,1h),7.33(d,j=6hz,1h),7.14(s,1h),5.24(d,j=8hz,2h),4.92(d,j=8hz,2h),3.63(m,1h),3.48(s,3h),1.17(m,2h),1.10(m,2h)ppm。

其中,高效液相中流动相为乙腈、水、0.05%的三氟乙酸,梯度为60%-90%-10%。

本发明中以4-硝基吡唑和3-氧杂环丁酮为初始原料,初始原料4-硝基吡唑经两步反应合成关键中间体a-2,初始原料3-氧杂环丁酮经三步反应得到关键中间体b-3,关键中间体a-2与关键中间体b-3发生亲核取代反应得到jak抑制剂,整个合成路线简单成熟,适合工业化生产,原料易得,反应条件温和,可控性强,有效减少了反应过程中杂质及副产物的产生,提高目标产物的产率及纯度,最终制备的jak抑制剂对jak激酶的抑制效果较高,用于治疗或预防癌症,感染,炎症及自身免疫性病变等细胞增殖类疾病。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。

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