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MC-1586的合成

2018-05-12张立光尤彩芬刘雪梅

浙江化工 2018年4期
关键词:吡咯柱层析丙基

张立光, 尤彩芬, 刘雪梅

(1.苏州卫生职业技术学院药学院,江苏 苏州 215009;2.苏州市检验医学生物技术重点实验室,江苏 苏州 215009)

MC-1568,化学名为(E)-3-﹛(5-[(E)-3-(3-氟苯基)-3-氧代丙基-1-烯基]-1-甲基-1H吡咯-2-基﹜-N-羟基丙烯酰胺,于2005年首次被报道[1],是新型的II型选择性人组蛋白脱乙酰化酶2(HDAC2)抑制剂,现多作为生物工具药用于肿瘤及心脏疾病方面的研究[2-3]。

有关MC-1568的合成,文献报道主要有两条路线[1,4],都以N-甲基吡咯-2-甲醛为起始原料,与磷酰基乙酸三乙酯缩合,通过Vilsmeier-Haack反应引入醛基,再与3-氟苯乙酮缩合,水解,得到共同的中间体 (E)-3-﹛(5-[(E)-3-(3-氟苯基)-3-氧代丙基-1-烯-1-基]-1-甲基-1H-吡咯-2-基﹜丙烯酸(化合物5)。其中路线1[4]再以化合物5与O-(四氢-2H-吡喃-2-基)羟胺(NH2OTHP)缩合,脱去保护得化合物1。路线2[1]则以化合物5与O-(2-甲氧基-2-丙基)羟胺缩合,再脱去保护得化合物1。路线2所用中间体O-(2-甲氧基-2-丙基)羟胺价格较为昂贵,脱保护工艺较为复杂,因此我们采用了路线1。但路线1中合成化合物4和化合物5两步反应,都采用了微波反应,工业化难以实现,在合成化合物3和最终化合物1的过程中,均使用了柱层析进行纯化目标化合物,也难以实现工业化。本文参照路线1[4],对合成工艺进行了优化,开发出一条具有较好应用前景的工业化路线:合成化合物3时,不经纯化,直接用于下一步反应;合成化合物4时,用乙酸乙酯作为溶剂,加入当量DMF,在室温下进行反应,不需要采用微波条件;合成化合物5时,用氢氧化钾作碱,乙醇作溶剂,室温下反应,也避免了微波反应;合成化合物1时,用盐酸代替对甲苯磺酸脱保护,减少了杂质的生成,避免了柱层析纯化。具体合成路线见图1。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

质谱采用Waters Xevo G2 QTOF质谱仪测定;核磁共振氢谱采用Bruker ARX 300核磁共振仪测定;高效液相采用Agilent 1100高效液相色谱仪。实验所用试剂均为市售化学纯或分析纯,除特别说明外,不经处理直接使用。

1.2 制备方法

1.2.1 (E)-3-(1-甲基-1H-吡咯-2-基)丙烯酸乙酯(3)的制备

图1 1的合成路线

在1000 mL三颈瓶中,加入四氢呋喃500 mL,在搅拌下,加入磷酰基乙酸三乙酯56.5 g(252 mmol),降温至0℃,加入叔丁醇钾26.5 g(238 mmol),室温下继续搅拌30 min。再加入N-甲基吡咯-2-甲醛 18.6 g(化合物 2,170 mmol)于100 mL四氢呋喃中的混悬液中。在室温下搅拌反应液16 h。反应完毕,加入水500 mL,再加入乙酸乙酯500 mL,搅拌,静置分层。水层用乙酸乙酯萃取(150 mL×3),合并有机相,用饱和食盐水 300 mL洗涤。有机相减压蒸馏,得到黄色油状物(化合物 3)29.8 g(收率 98.0%),纯度 93.0%,不经纯化直接投入下一步。

1.2.2 (E)-3-(5-醛基-1-甲基-1H-吡咯-2-基)丙烯酸乙酯(4)的合成

在氮气保护下,向500 mL三颈瓶中依次加入干燥二氯甲烷50 mL、草酰氯 22.84 g(180 mmol),搅拌冷却到0℃,将DMF 13.16 g(180 mmol)在50 mL二氯甲烷中的溶液缓慢滴加到反应瓶中,滴加完毕后继续搅拌30 min,在0℃~5℃下,将化合物(3)10.7 g(60 mmol)在 50 mL 二氯甲烷中的溶液滴加入反应瓶中,升温到室温继续搅拌1 h。反应完全后加入水250 mL淬灭反应,搅拌,分层,有机相用饱和食盐水(50 mL×3)洗涤,减压浓缩有机相得到红色固体11.59 g(收率92.9%),纯度92.0%,不经纯化直接投入下一步。ESI-MS(m/z): 208.0942[M+H]+;1H NMR(400 MHz, CDCl3):δ 1.33 (t,J=8.0 Hz, 3H,CH2CH3),4.05(s,3H, NCH3),4.27 ~4.38 (m, J= 7.2 Hz, 2H,CH2CH3),6.42 (d, J=16.0Hz, 1H, CH=CHO),6.67(s, J=4.5 Hz,1H,pyrrole H-3),6.92(d, J=4.0 Hz, 1H, pyrrole H-4), 7.62 (d, J=16.0 Hz,1H, CH=CHO), 9.59(s, 1H, CHO).

1.2.3 (E)-3-﹛(5-[(E)-3-(3-氟苯基)-3-氧代丙基-1-烯-1-基]-1-甲基-1H-吡咯-2-基﹜丙烯酸(5)的合成

在500 mL三颈瓶中依次加入甲醇150 mL,3-氟苯乙酮 13.4 g(97 mmol),2 mol/L KOH 溶液97 mL(194 mmol),化合物(4) 20.1 g(97 mmol),在室温下搅拌8 h。反应结束后加入水200 mL,用1 mol/L盐酸调pH值至7,有大量橙色固体析出,过滤,滤饼用水洗涤,干燥得到橙色固体25.8 g(收 率 88.9%), 纯 度 94.8%。 ESI-MS (m/z):300.1583[M+H]+;1H NMR(400 MHz,DMSOd6):δ 3.82 (s, 3H,NCH3),6.42 (d,J=16.0 Hz,1H,CH=CHOOH),6.92 (d, J=4.0Hz, 1H, pyrrole H-3),7.30 (d, J=4.0 Hz,1H,pyrrole H-4),7.52 (d,J=8.0Hz, 1H, CH=CHOOH),7.55 (m,2H, ArH-2,5), 7.74 (m, 2H, COCH=CH, COCH=CH),7.89 (d, J=8.1 Hz, 1H, ArH-4), 7.97 (d, J=8.1 Hz,1H,ArH-6).

1.2.4 (E)-3-{5-[(E)-3-(3-氟苯基)-3-氧代丙基-1-烯基]-1-甲基-1H-吡咯-2-基}-N-(四氢-2H-吡喃-2-基氧代)丙烯酰胺(6)的合成

在氮气保护下,向1000 mL三颈瓶中依次加入二氯甲烷 500 mL,化合物(5)22 g(74 mmol),O-(四氢-2H-吡喃-2-基)羟胺(NH2OTHP)10.3 g(88 mmol),EDCIHCl 45.6 g (294 mmol),HOBt 19.9 g(147 mmol),三乙胺 52.6 g(520 mmol)。 在室温下搅拌16 h。反应完全后加入水和饱和食盐水各300 mL洗涤反应液,减压蒸干有机相得橙色固体25.5 g(收率87.0%),纯度 91.3%,不经纯化直接用于下一步反应。

1.2.5 MC-1568 (1)的合成

将上一步得到的粗品化合物 (6)14.2 g(35.6 mmol),溶于 200 mL 甲醇,加入浓盐酸 3 mL(36 mmol),在室温下搅拌3 h。反应过程中有橙色固体析出。反应完全后,过滤,滤饼用水洗涤,再用乙腈/甲醇(1∶1混合溶剂)重结晶得橙色固体8.4 g( 收 率 75.0%), 纯 度 99.3%。 ESI-MS(m/z):315.1163[M+H]+;1H NMR (400 MHz, DMSO d6):δ 3.75 (s, 3H,NCH3),6.35 (d,J= 15.5 Hz,1H,CHCHONHOH), 6.72(d,J=4.0 Hz,1H,pyrrole H-3),7.26 (d, J=4.0 Hz, 1H, pyrrole H-4), 7.43~7.52 (m,2H, ArH-2,5),7.60-7.62 (m,1H,CH=CHONHOH),7.70~7.80 (m,2H,COCH=CH,COCH=CH),7.90 (d,J=8.0 Hz,1H,ArH-4),7.97(d,J=8.0Hz,1H,ArH-6),10.74~10.76 (br s,1H,NHOH)。

2 结果与讨论

(1)MC-1568作为工具药广泛运用于肿瘤及心脏疾病方面的研究,其合成工艺未见国内外文献报道。

(2)对化合物3的合成工艺进行了优化,尝试不经纯化,直接将化合物3粗品用于下一步反应,避免了柱层析纯化过程,利于工业化生产。

(3)对化合物4的合成工艺进行了优化,用乙酸乙酯作为溶剂,加入当量DMF,在室温下进行反应,避免了微波反应条件,使工业化生产得以实现。

(4)对化合物1的合成工艺进行了优化,用盐酸代替对甲苯磺酸脱保护,降低了生产成本,减少了杂质的生成,避免了柱层析纯化,并开发了化合物1的结晶工艺,得到高纯度的目标化合物。

参考文献:

[1] Mai A,Massa S,Pezzi R,et al.Class II (IIa)-selective histone deacetylase inhibitors.1.Synthesis and biological evaluation of novel (aryloxopropenyl) pyrrolyl hydroxyamides[J].J Med Chem,2005,48:3344-3353.

[2]彭君.MC1568对脑出血大鼠的神经保护作用及其机制的研究[D].武汉:华中科技大学,2015.

[3] Duong V,Bret C,Altucci L,et al.Specific activity of class II histone deacetylases in human breast cancer cells[J].Mol Cancer Res., 2008, 6(12):1908-1919.

[4] Fleming C L,Ashton T D,Gaur V,et al.Improved synthesis and structural reassignment of MC1568:a classⅡa selective HDAC inhibitor[J].J Med Chem, 2014, 57:1132-1135.

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