一种雷迪帕韦中间体的制备方法技术领域
本发明涉及一种雷迪帕韦中间体的制备方法,属于医药领域。
背景技术
雷迪帕韦(Ledipasvir)是由吉利德科学公司开发的一种NS5A蛋白酶抑制
剂。该化合物完成III期临床试验后,用于治疗基因Ⅰ型丙型肝炎的雷迪帕韦
/索非布韦的固定剂量组合的片剂于2014年2月10日被美国药典收录。
目前已有专利US20130273005、US2013324496等对雷迪帕韦的合成工
艺进行了详细报道,均涉及结构以下所示的关键中间体(Ⅲ):
对于式(Ⅲ)化合物的制备,现有文献报道的方法是通过4-溴-1,2-苯二
胺和(1R,3S,4S)-2-(叔丁氧羰基)-2-氮杂双环[2.2.1]庚烷-3-羧酸在
EDC.HCl/HOBt或HATU条件下与4-溴邻苯二胺进行缩合,得到区域异构体
的混合物,相关反应如下所示:
上述合成工艺虽然可以实现关键中间体(III)的制备,但存在诸多缺陷:
1、所用缩合试剂成本高,且缩合试剂反应生成的副产物难以除去,易在产物
中引入新的杂质;2、上述反应有两种区域异构的酰胺产物生成,显著降低了
反应收率、造成原料的浪费;而且,还会生成双酰胺化的杂质,该杂质也不
易除去;3、反应原料4-溴邻苯二胺价格较贵,稳定性差,容易氧化变色,
不能长期储存,不利于工业化生产。
为解决现有技术中存在的上述问题,亟需提供一种反应副产物生成较少、
易于纯化且操作简便、生产成本低的制备雷迪帕韦中间体的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种雷迪帕韦中间体的制备方法,以解决现有合
成工艺中不可避免要使用价格较贵的反应原料、缩合试剂以及反应纯化困难
的问题。
本发明提供了一种雷迪帕韦中间体(Ⅲ)的制备方法,包括如下步骤:
a、如下所示,式(Ⅰ)化合物、碱和酰氯在有机溶剂中形成混酐,再加
入邻苯二胺反应,得式(Ⅱ)化合物:
b、如下所示,式(Ⅱ)化合物与溴源在有机溶剂中反应,得式(Ⅲ)化
合物:
进一步的,步骤a所述的酰氯为特戊酰氯、氯甲酸叔丁酯、氯甲酸异丁
酯、氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯中的一种或几种。
进一步的,步骤a中式(Ⅰ)化合物与邻苯二胺的摩尔比为1:0.9~1:1.1,
优选为1:0.95~1:1.05。
进一步的,形成混酐的反应温度为-40℃~20℃,优选为-10℃~10℃。
进一步的,步骤a所述的有机溶剂为乙酸乙酯、醋酸异丙酯、乙酸丁酯、
异丙醚、甲基叔丁基醚、二氯甲烷、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、2-甲基四氢
呋喃、乙腈、乙醚、正己烷中的一种或几种。
进一步的,步骤a所述的碱为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、N,N-二甲基
苯胺、N-甲基吗啉、吡啶、2-甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、2,4,6-三甲基吡啶
中的一种或几种。
进一步的,步骤b所述的有机溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、醋酸异丙酯、
四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、乙腈、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺中的一种
或几种。
进一步的,步骤b所述的溴源为溴素、二溴海因、N-溴代丁二酰亚胺、
N,N-三甲基苯胺三溴鎓盐、吡啶三溴鎓盐中的一种或几种。
进一步的,步骤b中溴代反应温度为-5℃~40℃,优选为-5℃~20℃。
本发明提供了一种结构如下所示的化合物(Ⅱ):
本发明提供了一种雷迪帕韦中间体的制备方法,该方法以(1R,3S,4S)-N-
叔丁氧羰基-2-氮杂双环[2.2.1]庚烷-3-羧酸和邻苯二胺为原料,采用混酐的方
法,可较为简便地合成(1R,3S,4S)-3-(6-溴-1H-苯并咪唑-2-基)-2-氮杂双环
[2.2.1]庚烷-2-羧酸叔丁酯(化合物Ⅲ)。本发明合成工艺具有以下优点:
1、所用原料邻苯二胺便宜易得,不易被氧化变色,可以大量储存,利
于工业化生产;
2、反应中避免了使用价格较贵的缩合试剂,使生产成本显著降低;
3、采用本发明制备方法可避免区域异构体、双酰胺化产物的生成,显
著提高反应收率;
4、反应产物易于纯化,有效减少了产品中杂质的残留。
显然,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,
在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、
替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步
的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。
凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
具体实施方式
本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品,通过购买市售
产品获得。
本发明合成路线:
实施例1
a)在500ml三口瓶中加入化合物1(30.0g,122.5mmol),加入MTBE
(300ml),加入NMM(14.8g,146.9mmol,1.2eq),降至内温T<-5℃,滴
加特戊酰氯(14.8g,122.5mmol,1eq),滴加过程中,内温T=0-5℃,保持
T=-5℃-10℃反应4h,体系降温至内温T=-40℃,加入化合物2,保温一个小
时,缓慢回温至室温反应5h,加水淬灭,用乙酸乙酯(200ml*2)萃取,合
并有机层,有机层用水洗,无水硫酸钠干燥,减压浓缩得化合物3的粗品,
粗品用5倍体积的乙酸乙酯结晶,得化合物3,34g(纯度99.2%,收率85%)。
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ8.52(s,1H),7.35(s,1H),7.01(s,1H),6.78-6.75(m,
2H),4.15(s,1H),3.92-3.87(d,J=20.0Hz,2H),3.03(s,1H),1.87-1.77(m,2H),
1.70-1.68(m,2H),1.65-1.60(m,2H),1.50(s,9H),1.40-1.37(d,J=12Hz,1H)。
b)在250ml三口瓶中加入化合物3(29.0g,87.6mmol),加入DMF
150ml,降至内温T=-5-0℃,加入NBS(15.6g,87.6mmol,1eq),加入后反应
0.5h,反应完毕加水淬灭,乙酸乙酯(200ml*2)萃取,合并有机层,有机相
用水洗,减压浓缩得化合物4。化合物4溶于MTBE(300ml)中,加入乙
酸(26.3g,438mmol,5eq),加热到55℃反应10h,用5%的NaOH水溶液
洗涤,分液,有机层水洗,浓缩至干,加5倍异丙醚常温结晶,抽滤,浓缩
得化合物5,26.8g(纯度98.8%,两步收率78%)。MS(M-H+):m/z 393.29;
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ10.70(s,1H),7.85s,0.5H),7.54(d,J=8.0Hz,1H),
7.31-7.27(m,1.5H),4.53(d,J=3.6Hz,1H),4.16(s,1H),3.42(d,J=3.2Hz,1H),
1.88-1.85(m,1H),1.74-1.70(m,1H),1.59(m,1H),1.57(m,2H),1.52(m,1H),
1.48(s,9H),1.36(s,1H)。
实施例2
a)在500ml三口瓶中加入化合物1(30.0g,122.5mmol),加入乙酸乙酯
(300ml),加入NMM(14.8g,146.9mmol,1.2eq),降至内温T=-10℃--5℃,
滴加氯甲酸异丁酯(16.7g,122.5mmol,1eq),控温反应5h,再加入化合物
2,保温一个小时,回温至室温反应8h,加水淬灭,用乙酸乙酯(200ml*2)
萃取,合并有机层,有机层用水洗,减压浓缩得化合物3的粗品。
b)在500ml三口瓶中加入化合物3的粗品(40g,120.8mmol),加入DMF
200ml,冰盐浴降至T=-5℃-5℃,加入NBS(19.4g,108.7mmol,0.9eq),加
入后反应0.5h,反应完毕加水淬灭,乙酸乙酯(200ml*2)萃取,合并有机
层,水洗,减压浓缩得化合物4。化合物4溶于乙酸乙酯(300ml)中,加
入乙酸(36.2g,600mmol,5eq),加热到70℃反应10h,加水淬灭,有机
层用5%的NaOH洗涤,分液,有机层水洗,浓缩至油状物,加3倍异丙醚
常温结晶,抽滤,烘干得化合物5,29.2g(纯度97.5%,三步收率60.4%)。
MS(M-H+):m/z 393.29;1HNMR(400MHz,CDCl3):δ10.70(s,1H),7.85s,
0.5H),7.54(d,J=8.0Hz,1H),7.31-7.27(m,1.5H),4.53(d,J=3.6Hz,1H),4.16(s,
1H),3.42(d,J=3.2Hz,1H),1.88-1.85(m,1H),1.74-1.70(m,1H),1.59(m,1H),
1.57(m,2H),1.52(m,1H),1.48(s,9H),1.36(s,1H)。
实施例3
a)在1000ml三口瓶中加入化合物1(50.0g,204.1mmol),加入醋酸
异丙酯(400ml),加入三乙胺(24.7g,245.0mmol,1.2eq),降至内温T=-10℃
--5℃,滴加特戊酰氯(25.0g,122.5mmol,1eq),滴加完全后,T=-5℃-10℃
反应4h,再加入化合物2的100ml醋酸异丙酯溶液(23.2g,214mmol,1.05eq),
加入后,保温一个小时,缓慢回温至室温反应8h,加水淬灭,用醋酸异丙酯
(300ml*2)萃取,合并有机层,有机层用1N HCl水溶液(100ml)洗涤,
水洗(100ml),有机相减压浓缩得化合物3的粗品,化合物3的粗品加5倍
质量的醋酸异丙酯加热溶解,浓缩至1倍体积,加4倍体积石油醚结晶,得
化合物3,54g(纯度99.5%,收率80.5%)。MS(M-H+):m/z 332.4;
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ8.52(s,1H),7.35(s,1H),7.01(s,1H),6.78-6.75(m,
2H),4.15(s,1H),3.92-3.87(d,J=20.0Hz,2H),3.03(s,1H),1.87-1.77(m,2H),
1.70-1.68(m,2H),1.65-1.60(m,2H),1.50(s,9H),1.40-1.37(d,J=12Hz,1H)。
b)在500ml三口瓶中加入化合物3(50.0g,151.1mmol),加入醋酸异
丙酯(150ml),降至T=0-5℃,加入NBS(26.9g,151.1mmol,1eq),加入后
反应0.5h,反应完毕加水淬灭,醋酸异丙酯(200ml*2)萃取,合并有机层,
水洗(100ml),减压浓缩得化合物4。化合物4溶于醋酸异丙酯(300ml)中,
加入丙酸(755.6mmol,5eq),加热到77℃反应10h,有机层5%的KOH水
溶液洗涤,分液,有机层水洗(200ml),浓缩至油状物,加4倍异丙醚常温
结晶,抽滤,烘干得化合物5,48.1g(纯度98.3%,两步收率81%)。MS(M-H+):
m/z 393.29;1HNMR(400MHz,CDCl3):δ10.70(s,1H),7.85s,0.5H),7.54(d,
J=8.0Hz,1H),7.31-7.27(m,1.5H),4.53(d,J=3.6Hz,1H),4.16(s,1H),3.42(d,
J=3.2Hz,1H),1.88-1.85(m,1H),1.74-1.70(m,1H),1.59(m,1H),1.57(m,2H),
1.52(m,1H),1.48(s,9H),1.36(s,1H)。
实施例4
a)在1000ml三口瓶中加入化合物1(50.0g,204.1mmol),加入乙酸乙
酯(500ml),NMM(25.1g,245.0mmol,1.2eq),降至内温T=-10℃--5℃,
滴加特戊酰氯(25.0g,122.5mmol,1eq),滴加完全后保温反应4h,再加入
化合物2(23.2g,214mmol,1.05eq),保温一个小时,回温至室温反应8h,
加水淬灭,用乙酸乙酯(300ml*2)萃取,合并有机层,有机层用1%CuSO4
水溶液(100ml)洗涤,水洗(100ml),减压浓缩得化合物Ⅳ的粗品,化合
物3的粗品,粗品用乙酸乙酯:石油醚=3:1混合溶剂打浆,抽滤,烘干得
59.5g(纯度99.3%,收率88.3%)。MS(M-H+):m/z 332.4;
1HNMR(400MHz,CDCl3):δ8.52(s,1H),7.35(s,1H),7.01(s,1H),6.78-6.75(m,
2H),4.15(s,1H),3.92-3.87(d,J=20.0Hz,2H),3.03(s,1H),1.87-1.77(m,2H),
1.70-1.68(m,2H),1.65-1.60(m,2H),1.50(s,9H),1.40-1.37(d,J=12Hz,1H)。
b)在500ml三口瓶中加入化合物3(50.0g,151.1mmol),加入乙腈
(150ml),降至T=-10℃--5℃,加入N,N三甲基苯胺三溴鎓盐(56.7g,
151.1mmol,1eq)。反应0.5h,反应完毕,加水淬灭,用乙酸乙酯(200ml*2)
萃取,合并有机层,水洗(100ml),减压浓缩得化合物4。化合物4溶于甲
苯(300ml)中,加入乙酸(45.3g,755.6mmol,5eq),加热到110℃反应
3h,有机相用5%的KOH水溶液(100ml)洗涤,分液,有机层水洗(100ml),
浓缩至油状物,加4倍异丙醚常温结晶,抽滤,烘干得化合物5,47.5g(纯
度98.9%,两步收率80%)。
MS(M-H+):m/z 393.29;1HNMR(400MHz,CDCl3):δ10.70(s,1H),7.85(s,
0.5H),7.54(d,J=8.0Hz,1H),7.31-7.27(m,1.5H),4.53(d,J=3.6Hz,1H),4.16(s,
1H),3.42(d,J=3.2Hz,1H),1.88-1.85(m,1H),1.74-1.70(m,1H),1.59(m,1H),
1.57(m,2H),1.52(m,1H),1.48(s,9H),1.36(s,1H)。
实施例5
a)在1000ml三口瓶中加入化合物1(50.0g,204.1mmol),加入乙酸乙
酯(500ml),NMM(25.1g,245.0mmol,1.2eq),降至内温T=-15℃--5℃,滴
加特戊酰氯(25.0g,122.5mmol,1eq),滴加完全后保温反应5h,加入化合
物2(23.2g,214mmol,1.05eq),保温一个小时,回温至室温反应8h,加水
淬灭,用乙酸乙酯(300ml*2)萃取,合并有机层,有机层用1N HCl(100ml)
水溶液洗,水洗(100ml),减压浓缩得化合物3的粗品,化合物3的粗品用
三倍质量比的MTBE打浆,抽滤,干燥得57.5g(纯度98.8%,收率85.2%)。
b)在500ml三口瓶中加入化合物3(57.5g,173.7mmol),DMF(200ml),
降至T=-15℃--5℃,滴加二溴海因(35.5g,124.1mmol,0.7eq)的DMF(30ml)
溶液。保温反应0.5h,反应完毕加水淬灭,乙酸乙酯(300ml*2)萃取,合
并有机层,水洗(100ml),减压浓缩得化合物4。化合物4溶于异丙醚(350
ml),加入甲酸(40.0g,868.5mmol,5eq),加热到70℃反应6h,有机相用
10%的Na2CO3(100ml)洗涤,分液,有机层水洗(100ml),浓缩至油状物,
加3倍石油醚常温结晶,抽滤,烘干得化合物5,55.8g(纯度98.0%,两步
收率82.1%)。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ10.70(s,1H),7.85(s,0.5H),7.54(d,
J=8.0Hz,1H),7.31-7.27(m,1.5H),4.53(d,J=3.6Hz,1H),4.16(s,1H),3.42(d,
J=3.2Hz,1H),1.88-1.85(m,1H),1.74-1.70(m,1H),1.59(m,1H),1.57(m,2H),
1.52(m,1H),1.48(s,9H),1.36(s,1H)。
实施例6
在500ml三口瓶中加入化合物3(50.0g,151.1mmol),加入DMF(150ml),
冰盐浴降至T=-10℃-5℃,加入吡啶三溴鎓盐(50.0g,166.2mmol,1.05eq)。
保温反应0.5h,反应完毕加水(500ml)淬灭,乙酸乙酯(200ml*2)萃取,
合并有机层,水洗(100ml),减压浓缩得化合物4。化合物4溶于MTBE(300
ml)中,加入对甲苯磺酸钠(755.6mmol,5eq),加热到65℃反应10h,有机
相用5%的NaOH洗涤(100ml),分液,有机层水洗(100ml),浓缩至油状
物,加3倍异丙醚常温结晶,抽滤,烘干得化合物5,46.4g(纯度98.6%,两
步收率77.1%)。
实施例7
在500ml三口瓶中加入化合物3(50.0g,151.1mmol),加入DCM
(300ml),降至T<-5℃,加入N,N三甲基苯胺三溴鎓盐(56.7g,151.1mmol,
1eq)。反应1h,加水淬灭(100ml),水洗(100ml),减压浓缩得化合物4。
化合物4溶于四氢呋喃(300ml)中,加入乙酸(45.3g,755.6mmol,5eq),
加热到75℃反应9h,有机相用5%的KOH洗涤(100ml),分液,有机层水
洗(100ml),浓缩至油状物,加4倍体积异丙醚常温结晶,抽滤,烘干得化
合物5,43.8g(纯度98.2%,两步收率74.2%)。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ
10.70(s,1H),7.85s,0.5H),7.54(d,J=8.0Hz,1H),7.31-7.27(m,1.5H),4.53(d,
J=3.6Hz,1H),4.16(s,1H),3.42(d,J=3.2Hz,1H),1.88-1.85(m,1H),1.74-1.70(m,
1H),1.59(m,1H),1.57(m,2H),1.52(m,1H),1.48(s,9H),1.36(s,1H)。
以下列出不同反应条件下,本发明合成路线中各步骤的收率及产物纯度:
1、制备化合物3的反应步骤
表1溶剂
溶剂
反应温度(℃)
收率(%)
纯度(%)
乙酸乙酯
-10~-5
88.3
99.3
二氯甲烷
-10~-5
82.3
98.7
甲基叔丁基醚
-10~-5
85.0
99.2
醋酸异丙酯
-10~-5
80.5
99.5
四氢呋喃
-10~-5
81.8
98.8
异丙醚
-10~-5
82.1
99.1
表2温度
溶剂
反应温度(℃)
收率(%)
纯度(%)
乙酸乙酯
-40~-30
88.2
99.2
乙酸乙酯
-30~-20
87.7
99.3
乙酸乙酯
-20~-10
87.2
99.2
乙酸乙酯
-10~0
85.8
99.4
乙酸乙酯
0~10
84.5
99.2
表3碱
表4酰氯
酰氯
反应温度(℃)
收率(%)
纯度(%)
特戊酰氯
-10~-5
88.5
99.2
氯甲酸叔丁酯
-10~-5
66.2
99.3
氯甲酸异丁酯
-10~-5
80.3
99.0
氯甲酸甲酯
-10~-5
870.5
99.2
氯甲酸乙酯
-10~-5
72.4
99.4
2、由化合物3制备化合物4的反应步骤
表5溴源
表6溶剂
3、由化合物4制备化合物5的反应步骤
表7路易斯酸
路易斯酸
溶剂
反应温度(℃)
收率(%)
乙酸
甲基叔丁基醚
70
96.8
甲酸
甲基叔丁基醚
70
96.5
丙酸
甲基叔丁基醚
70
95.9
苯甲酸
甲基叔丁基醚
70
96.4
对甲苯磺酸
甲基叔丁基醚
70
96.7
柠檬酸
甲基叔丁基醚
70
96.5
草酸
甲基叔丁基醚
70
96.8
表8溶剂
溶剂
反应温度(℃)
路易斯酸
收率(%)
乙酸乙酯
70
乙酸
96.5
甲苯
70
乙酸
95.9
甲基叔丁基醚
70
乙酸
96.3
醋酸异丙酯
70
乙酸
96.5
四氢呋喃
70
乙酸
95.8
异丙醚
70
乙酸
96.1
以上实验结果表明,采用本发明制备方法可将单酰胺化产物收率提高至
99%以上,产物纯度达88%,大大简化了反应后处理步骤,降低了生产成本。
可见,本发明合成方法为降低雷迪帕韦生产成本、缩短生产周期提供了
一种可行的途径,可实现大规模生产,便于工业推广应用。