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达沙替尼的合成研究

2013-08-14何小兵陈中豪熊远珍

化学与生物工程 2013年10期
关键词:哌嗪羟乙噻唑

黄 睿,何小兵,陈中豪,熊远珍

(南昌大学药学院,江西 南昌330001)

达沙替尼(Dasatinib),化学名 N-(2-氯-6-甲基苯基)-2-[6-[4-(3-羟 乙基)-1-哌嗪基]-2-甲基-4-嘧啶基氨基]-5-噻唑甲酰胺一水合物,是2-氨基噻唑类多重酪氨酸激酶抑制剂,它不仅能够在纳摩尔级别抑制Lck(IC50=0.4nmol·L-1)和 Bcr-Abl酶(IC50<1nmol·L-1),而且对T-细胞增殖具有较强的抑制作用(IC50=3nmol·L-1)。该药用于治疗伊马替尼耐药或无法耐受伊马替尼的慢性髓性白血病(CML)患者,作用强度是伊马替尼的325倍。与伊马替尼仅能与非活化状态ATP结合位点作用不同,达沙替尼可与活化或非活化状态的ATP作用区域结合,除用于治疗慢性髓性白血病外,也可治疗费城染色体阳性的急性淋巴细胞性白血病[1]。

文献报道的达沙替尼合成方法主要有:(1)以2-氨基噻唑-5-甲酸乙酯为原料,BOC酸酐保护氨基后,分别经酯水解、酰胺化反应、脱保护后与4,6-二氯-2-甲基嘧啶及N-羟乙基哌嗪亲核缩合,得到达沙替尼[2,3]。(2)以2-氯-6-甲基苯胺(Ⅰ)为起始原料,与(E)-3-乙氧基丙烯酰氯(Ⅱ)反应得(E)-N-(2-氯-6-甲基苯基)-3-乙氧基丙烯酰胺(Ⅲ),Ⅲ与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)、硫脲连续反应得2-氨基-N-(2-氯-6-甲基苯基)-5-噻唑甲酰胺(Ⅴ),Ⅴ与4,6-二氯-2-甲基嘧啶进行亲核反应得2-(6-氯-2-甲基嘧啶-4-氨基)-N-(2-氯-6-甲基苯基)-5-噻唑甲酰胺(Ⅵ),Ⅵ最后与1-(2-羟乙基)哌嗪缩合得到达沙替尼(Ⅶ),总收率约52%[4,5]。(3)2-氯噻唑与2-氯-6-甲基苯基异氰酸缩合,经4-甲氧基苄基氯保护后,与4,6-二氯-2-甲基嘧啶进行亲核取代、脱保护后,再与羟乙基哌嗪缩合得到达沙替尼,总收率61%[6-8]。

McIntyre等[9]报道了顺序完全不同的反应步骤,即羟乙基哌嗪首先与4,6-二氯-2-甲基嘧啶反应,接着与氨基噻唑缩合,再与化合物Ⅰ胺化得到达沙替尼[9-11]。

作者在文献[5]的基础上,以2-氯-6-甲基苯胺为起始原料,在吡啶的催化下与(E)-3-乙氧基丙烯酰氯反应,酰化产物在以水为主的溶剂中与NBS、硫脲环合,再与4,6-二氯-2-甲基嘧啶进行亲核取代反应,最后在三乙胺催化下与1-(2-羟乙基)哌嗪缩合得到目标化合物达沙替尼,并探讨了催化剂、溶剂对收率的影响,拟为工业化生产达沙替尼提供依据。合成路线见图1。

本实验核磁共振氢谱用Bruker-ARX-400型核磁共振氢谱仪测定;红外光谱用岛津IR-8400型红外光谱仪测定。

1 合成方法

1.1 (E)-N-(2-氯-6-甲基苯基)-3-乙氧基丙烯酰胺(Ⅲ)的合成

图1 达沙替尼的合成路线Fig.1 Synthetic route of dasatinib

将化合物Ⅰ (23.2g,163.4mmol)溶于200mL二氯甲烷中,加入吡啶12.4g,控制pH值为10左右,将反应液降温至0℃,控制温度在0~5℃,缓慢滴加化合物Ⅱ(26.4g,196mmol),在冰水浴中反应3h,旋干,水洗,得白色固体(E)-N-(2-氯-6-甲基苯基)-3-乙氧基丙烯酰胺(Ⅲ)38g,收率99%,m.p.170~172℃。

1HNMR(DMSO-d6),δ:1.27(t,3H,J=7.0Hz),2.16(s,3H),3.94(q,2H,J=7.0Hz),5.58(d,1H,J=12.4Hz),7.18~7.23(m,2H,J=7.5Hz),7.32(d,1H,J=7.5Hz),7.46(d,1H,J=12.4Hz),9.29(s,1H)。

1.2 2-氨基-N-(2-氯-6-甲基苯基)-5-噻唑甲酰胺(Ⅴ)的合成

在化合物Ⅲ (25.8g,107mmol)中加入水120mL、1,4-二氧六环60mL,降温至-10℃,加入N-溴代丁二酰亚胺(21g,118mmol),室温下搅拌3h。再加入硫脲(8.2g,108.4mmol),将反应液加热至80 ℃,搅拌反应2h。反应液冷却至室温,滴加氨水调溶液pH值至8~9,减压蒸出约280mL溶剂,剩余液冷却至0℃,抽滤,用100mL水洗滤饼2次,干燥,得黄褐色固体2-氨基-N-(2-氯-6-甲基苯基)-5-噻唑甲酰胺(Ⅴ)27.6g,收率96.0%,m.p.207~209℃。

1HNMR(DMSO-d6),δ:2.21(s,3H),7.24(m,2H,J= 7.5Hz),7.36(d,1H,J=7.5Hz),7.69(s,2H),7.87(s,1H),9.66 (s,1H)。

1.3 2-(6-氯-2-甲基嘧啶-4-氨基)-N-(2-氯-6-甲基苯基)-5-噻唑甲酰胺(Ⅵ)的合成

将化合物Ⅴ(11g,41mmol)、4,6-二氯-2-甲基吡啶(8.0g,41mmol)和THF(105mL)加至250mL三颈瓶中,冰盐浴冷却至-10~-5℃,加入新鲜制备的叔丁醇钠 (25.8g,250mmol),-10 ℃ 搅 拌 反 应1.5h。加入2mol·L-1的盐酸溶液调至中性。0℃搅拌1.5h,过滤,滤饼用少量水洗涤,干燥,得淡黄色固体 2-(6-氯-2-甲 基 嘧 啶-4-氨 基)-N-(2-氯-6-甲 基 苯基)-5-噻唑甲酰胺(Ⅵ)15g,收率88%,m.p.>300℃。

1HNMR(DMSO-d6),δ:2.23(s,3H,CH3),2.60(s,3H,CH3),6.95(s,1H,CH,Pyrimidine),7.23~7.31(m,2H,Aromatic),7.42(d,1H,J=7.4Hz,Aromatic),8.23(s,1H,CH,Thiazole),10.03(s,1H,NH),12.25(s,1H,NH)。

1.4 N-(2-氯-6-甲基苯基)-2-[6-[4-(3-羟乙基)-1-哌嗪基]-2-甲基-4-嘧啶基氨基]-5-噻唑甲酰胺一水合物(Ⅶ)的合成

将化合物Ⅵ (3.2g,8.16mmol)溶于30mL N,N-二甲基甲酰胺中,加入1-(2-羟乙基)哌嗪(3.2g,21 mmol)及三乙胺(1.6g,16mmol),加热至80℃,搅拌4h。冷却至室温,将其缓慢倒入100mL水中,搅拌10min,抽滤,将滤饼加入20mL体积分数为80% 的乙醇水溶液中,加热至80℃,搅拌5min,再缓慢滴加5mL水,冷却至室温,抽滤,干燥得白色固体N-(2-氯-6-甲基苯基)-2-[6-[4-(3-羟乙 基)-1-哌 嗪基]-2-甲基-4-嘧啶基氨基]-5-噻唑甲酰胺一水合物(Ⅶ)3.5g,收率85%,m.p.281~283℃。

1HNMR(DMSO-d6),δ:2.24(s,3H),2.41(s,3H),2.45(t,2H,J=6.0Hz),2.49(t,4H,J=6.3Hz),3.51(m,4H),3.55(q,2H,J=6.0Hz),4.44(t,1H,J=5.3Hz),6.05(s,1H),7.26(t,1H,J=7.6Hz),7.29(d,1H,J=7.6Hz),7.39(d,1H,J=7.6Hz),8.22(s,1H),9.87(s,1H),11.45(s,1H)。

2 讨论

(1)以2-氯-6-甲基苯胺为原料,在吡啶的催化下与(E)-3-乙氧基丙烯酰氯反应得到化合物Ⅲ的过程中,转化率高达99%,与文献[5]比较,收率明显提高。

(2)酰化产物在以水为主的溶剂中与N-溴代丁二酰亚胺、硫脲经“一锅法”连续反应得到化合物Ⅴ的过程中,考察了1,4-二氧六环用量对反应的影响。实验发现:如果溶剂全部用1,4-二氧六环,在低温下反应体系粘稠;而以水为主要溶剂、加入少量1,4-二氧六环增溶时,反应效果较好。另外,如果一次性加入NBS,溶解性不好;分批加入可避免此问题,且反应较彻底。

3 结论

以2-氯-6-甲基苯胺为起始原料,在吡啶的催化下,以99%的转化率得到酰化产物Ⅲ;Ⅲ在以水为主的溶剂中与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)、硫脲经“一锅法”连续反应得化合物Ⅴ;Ⅴ经纯化后与4,6-二氯-2-甲基嘧啶反应得化合物Ⅵ;Ⅵ与1-(2-羟乙基)哌嗪缩合得达沙替尼,总收率为71%。该合成方法条件温和、反应步骤少、收率高。

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