稠合的哌嗪 -2- 酮衍生物的制备方法 本申请是中国发明申请 ( 发明名称 : 稠合的哌嗪 -2- 酮衍生物的制备方法及所述 方法的中间体 ; 申请日 : 2005 年 11 月 29 日 ; 申请号 : 200580040654.6) 的分案申请。技术领域
本发明有关通式 (I) 的稠合的哌嗪 -2- 酮衍生物的制法
其中基团 R1 到 R5 的定义如权利要求和说明书所提供, 本发明尤其有关制备 7, 8- 二氢 -5H- 蝶啶 -6- 酮衍生物的方法。
发明背景
由现有技术已知蝶啶酮的衍生物是具有抗增生活性的活性物质。WO03/020722 描 述了二氢蝶啶酮衍生物在治疗肿瘤疾病中的用途和其制备方法。
式 (I) 的 7, 8- 二氢 -5H- 蝶啶 -6- 酮衍生物是合成这些活性物质的重要中间体。 至今, 其制备都是通过还原如下的式 (II) 硝基化合物的方法而进行的, 此种方法产生极深 色调的混合物产物, 因而需要进行费力的后处理和纯化步骤。
WO 96/36597 描述了通过添加钒化合物, 使用贵金属催化剂进行硝基化合物的催 化氢化反应, 同时公开了终产物为游离胺, 或不包含任何的内酰胺。
本发明的目的为提供制备式 (I) 化合物, 特别是 7, 8- 二氢 -5H- 蝶啶 -6- 酮衍生 物的改良方法。
发明详述
本发明通过合成下式 (I) 化合物的方法而解决上述的问题。
本发明因而涉及一种制备通式 I 化合物的方法
其中R1 代表选自氯、 氟、 溴、 甲烷磺酰基、 乙烷磺酰基、 三氟甲烷磺酰基、 对 - 甲苯磺酰 基、 CH3S( = O)- 和苯基 S( = O)- 中的基团
R2 代表氢或 C1-C3- 烷基,
R3 代表氢或选自任选被取代的 C1-C12- 烷基、 C2-C12- 烯基、 C2-C12- 炔基和 C6-C14- 芳 基中的基团、 或选自任选被取代和 / 或桥接的 C3-C12- 环烷基、 C3-C12- 环烯基、 C7-C12- 多环 烷基、 C7-C12- 多环烯基、 C5-C12- 螺环烷基和饱和与不饱和的 C3-C12- 杂环烷基 ( 其含有 1 到 2 个杂原子 ) 中的基团,
R4, R5 可相同或不同, 代表氢或任选被取代的 C1-C6- 烷基, 或 4 5
R 和 R 一起代表可含有 1 到 2 个杂原子的 2- 到 5- 员的烷基桥, 或是 4 3 5 3
R 和 R 或 R 和 R 一起代表饱和或不饱和的 C3-C4- 烷基桥, 其任选含有 1 个杂原 子,
以及
A1 和 A2 可相同或不同, 代表 -CH =或 -N =, 优选 -N =,
其中式 II 化合物
其中
R1-R5 和 A1, A2 具有所述的定义并且 6
R 代表 C1-C4- 烷基,
a) 在氢化催化剂存在下使用氢进行氢化, 以及
b) 添加铜、 铁或钒的化合物,
其中步骤 a) 和 b) 可同时或相继进行。
在优选的方法中, 式 II 化合物的氢化反应是直接在有氢化催化剂与铜、 铁或钒化 合物的存在下进行而形成式 I 化合物。
在特别优选的方法中, 在第一氢化步骤 a) 之后首先获得式 III 的中间产物, 其任 选进行分离,
随后在氢化催化剂及铜、 铁或钒化合物存在下进一步还原, 形成式 I 化合物其中氢化催化剂选自铑、 钌、 铱、 铂、 钯和镍优选为铂、 钯和阮内镍中的方法也是优 选的。特别优选铂。铂可于载体上以金属形式或氧化物 ( 如氧化铂 ) 的形式使用, 载体例 如活性炭、 二氧化硅、 氧化铝、 碳酸钙、 磷酸钙、 硫酸钙、 硫酸钡、 二氧化钛、 氧化镁、 氧化铁、 氧化铅、 硫酸铅或碳酸铅、 并且任选另外掺杂硫或铅。优选的载体物质为活性炭、 二氧化硅 或氧化铝。
优选的铜化合物为其中铜为氧化态 I 或 II 的化合物, 例如铜的卤化物, 诸如 CuCl、 CuCl2、 CuBr、 CuBr2、 CuI 或 CuSO4。优选的铁化合物为其中铁为氧化态 II 或 III 的 化合物, 诸如铁的卤化物、 譬如 FeCl2、 FeCl3、 FeBr2、 FeBr3、 FeF2 或其它的铁化合物、 诸如 FeSO4、 FePO4 或 Fe(acac)2。优选的钒化合物为其中钒为氧化态 0、 II、 III、 IV 或 V 的化 合物, 例如无机或有机化合物或络合物, 诸如 V2O3、 V2O5、 V2O4、 Na4VO4、 NaVO3、 NH4VO3、 VOCl2、 VOCl3、 VOSO4、 VCl2、 VCl3、 双 (1- 苯基 -1, 3- 丁烷二酮 ) 氧化钒、 三异丙醇氧化钒 (vanadium oxotriisopropoxide)、 乙 酰 丙 酮 合 钒 (III)[V(acac)3] 或 是 乙 酰 基 丙 酮 合 氧 化 钒 (IV) [VO(acac)2]。乙酰基丙酮酸合氧化钒 (IV)[VO(acac)2] 尤佳。
铜, 铁或钒化合物可直接地在氢化反应开始时直接使用, 或在式 (III) 中间物形 成后使用。
其中氢化催化剂的使用量按式 (II) 化合物的所用量计为介于 0.1 和 10 重量%间 的方法也是合适的。
同样合适的方法为其中铜、 铁或钒化合物的用量按式 (II) 化合物所用量计为介 于 0.01 和 10 重量%间。
优选的方法也包括其中反应是在选自下列溶剂之一中进行, 此溶剂选自极性、 非 质子性溶剂, 例如二甲基甲酰胺, 二甲基乙酰胺, N- 甲基吡咯烷酮, 二甲亚砜或环丁砜 ; 醇, 例如甲醇, 乙醇, 1- 丙醇, 2- 丙醇, 丁烷和戊烷的各种的异构醇 ; 醚, 例如乙醚, 甲基叔丁基
醚, 四氢呋喃, 2- 甲基四氢呋喃, 二烷或二甲氧基乙烷 ; 酯, 例如乙酸乙酯, 乙酸 2- 丙酯或乙酸 1- 丁酯 ; 酮, 例如丙酮, 甲乙酮或甲基异丁酮 ; 羧酸, 例如乙酸 ; 非极性溶剂, 例如甲 苯, 二甲苯, 环己烷或甲基环己烷, 以及乙腈, 二氯甲烷和水。也可使用溶剂的混合物。
优选的方法也包括为其中反应温度介于 0℃和 150℃间, 尤佳为介于 20℃和 100℃ 之间。
优选的方法也包括为其中氢的压力为 1 巴到 100 巴。
本发明进一步有关式 (III) 化合物
其中 R1 到 R5 具有所述的定义。 优选的式 (III) 化合物为其中 A1 和 A2 是相同且代表 -N =的那些化合物。 该反应利用常规的方法进行后处理, 例如通过萃取纯化的步骤或沉淀及结晶方法。 根据本发明的化合物可是以各个旋光异构体, 各个对映异构体的混合物, 非对映 异构体或外消旋物的形式, 以互变异构体的形式以及游离碱或相应的酸加成盐 ( 例如利用 氢卤酸, 如氢氯酸或氢溴酸, 或有机酸, 如草酸, 富马酸, 二甘醇酸或甲烷磺酸形成的酸加成 盐 ) 的形式存在。
烷基的实例 ( 包括那些是其他基团组成的烷基 ) 有含 1 到 12 个碳原子, 优选为 1-6 个碳原子, 尤佳为 1-4 个碳原子的支链和非支链型的烷基, 例如是 : 甲基, 乙基, 丙基, 丁 基, 戊基, 己基, 庚基, 辛基, 壬基, 癸基和十二烷基。除非另有说明, 上述的命名丙基, 丁基, 戊基, 己基, 庚基, 辛基, 壬基, 癸基和十二烷基包括所有可能的异构形式。 例如, 丙基包括两 种异构基团正 - 丙基和异 - 丙基, 丁基包括正 - 丁基, 异 - 丁基, 仲丁基和叔丁基, 戊基包括 异戊基, 新戊基等。
上述烷基中, 一个或多个氢原子任选被其它的基团取代。例如这些烷基可被氟取 代。烷基的所有氢原子也任选可被全部取代。
烷基桥接的实例除非另有说明, 为含 2 到 5 个碳原子的支链和非支链的烷基, 例如 亚乙基, 亚丙基, 异亚丙基, 亚正 - 丁基, 异 - 丁基, 仲丁基和叔丁基等的桥接基。尤其优选 的为亚乙基, 亚丙基和亚丁基的桥接。上述的烷基桥接中, 有 1 到 2 个 C 原子任选被一个或 多个选自氧、 氮或硫的杂原子替代。
烯基的实例 ( 包括那些是其他基团组成的烯基 ) 有包含 2 到 12 个碳原子, 优选 2-6 个碳原子, 尤其为 2-3 个碳原子的支链和非支链的烯基, 前提为其具有至少一个双键。 例如乙烯基, 丙烯基, 丁烯基, 戊烯基等。除非另有说明, 上述的命名丙烯基, 丁烯基等包括 所有可能的异构体。例如, 丁烯基包括 1- 丁烯基, 2- 丁烯基, 3- 丁烯基, 1- 甲基 -1- 丙烯 基, 1- 甲基 -2- 丙烯基, 2- 甲基 -1- 丙烯基, 2- 甲基 -2- 丙烯基和 1- 乙基 -1- 乙烯基。
上述烯基中, 除非另有说明, 一个或多个氢原子任选被其它基团取代。 例如这些烯 基可被卤原子氟取代。必要时烯基的所有氢原子可全部被取代。
炔基的实例 ( 包括那些是其他基团组成的炔基 ) 有含 2 到 12 个碳原子的支链和 非支链的炔基, 前提为其具有至少一个叁键, 例如乙炔基, 丙炔基, 丁炔基, 戊炔基, 己炔基 等, 优选为乙炔基或丙炔基。
上述炔基中, 除非另有说明, 一个或多个氢原子任选被其它的基团取代。 例如这些 炔基可为氟取代。炔基的所有氢原子也可全部被取代。
术语芳基 - 代表含 6 到 14 个碳原子 ( 优选 6 或 10 个碳原子 ) 的芳香环系统, 优选是 苯基, 除非另有说明, 可带有一个或多个例如以下的取代基 : OH, NO2, CN, OMe, -OCHF2, -OCF3, 卤素 ( 优选为氟或氯 ), C1-C10- 烷基优选为 C1-C5- 烷基, 尤其是 C1-C3- 烷基, 特别是甲基或乙 基, -O-C1-C3- 烷基 ( 优选为 -O- 甲基或 -O- 乙基 ), -COOH, -COO-C1-C4- 烷基, 优选 -COO- 甲 基或 -COO- 乙基, -CONH2。
环烷基的实例为含 3-12 个碳原子的环烷基, 例如环丙基, 环丁基, 环戊基, 环己 基, 环庚基或环辛基, 优选为环丙基, 环戊基或环己基, 同时每个上述的环烷基也任选带有 一个或多个取代基, 例如 : OH, NO2, CN, OMe, -OCHF2, -OCF3 或卤素 ( 优选氟或氯 ), C1-C10- 烷 基 ( 优选 C1-C5- 烷基, 优选 C1-C3- 烷基, 尤其甲基或乙基 ), -O-C1-C3- 烷基 ( 优选 -O- 甲基 或 -O- 乙基 ), -COOH, -COO-C1-C4- 烷基 ( 优选 -COO- 甲基或 -COO- 乙基 ) 或 -CONH2。环烷 基最优选的取代基为= O, OH, 甲基或 F。
环烯基的实例为具有至少一个双键的含 3-12 个碳原子的环烯基, 例如环丙烯基, 环丁烯基, 环戊烯基, 环己烯基或环庚烯基, 优选为环丙烯基, 环戊烯基或环己烯基, 同时每 个上述的环烯基任选可带有一个或多个以上的取代基。
“= O” 代表通过双键连接的氧原子。
杂 环 烷 基 的 实 例, 除 非 定 义 中 另 有 说 明, 为 3- 到 12- 员 ( 优 选 为 5-, 6- 或 7- 员 ) 的饱和或不饱和的杂环, 其可含氮、 氧或硫作为杂原子, 例如四氢呋喃, 四氢呋喃 酮, γ- 丁内酯, α- 吡喃, γ- 吡喃, 二氧戊环, 四氢吡喃, 二氧杂环己烷, 二氢噻吩, 四氢噻 吩 (Thiolan), 二 ( 四氢噻吩 ), 吡咯啉, 吡咯烷, 吡唑啉, 吡唑烷, 咪唑啉, 咪唑烷, 四唑, 哌 啶, 哒嗪, 嘧啶, 吡嗪, 哌嗪, 三嗪, 四嗪, 吗啉, 硫代吗啉, 二氮杂庚烷 (diazepam), 氢 嗪, 四 嗪基, 异噻唑和吡唑烷, 优选为吗啉, 吡咯烷, 哌啶或哌嗪, 同时该杂环任选带有例如C1-C4- 烷基的取代基, 优选为甲基, 乙基或丙基。
多环烷基的实例为任选被取代的双 -, 三 -, 四 - 或五环环烷基, 例如蒎烷, 2, 2, 2- 辛烷, 2, 2, 1- 庚烷或金刚烷。 多环烯基的实例为任选经桥接和 / 或被取代 的 8 员的双 -, 三 -, 四 - 或五环环烯基, 优选为双环烯基或三环烯基, 如果其包含至少一个双键, 则例如为 降冰片烯。
螺烷基的实例为任选被取代的螺环 C5-C12- 烷基。
卤素通常代表氟, 氯, 溴或碘, 优选为氟, 氯或溴, 特别优选为氯。 1
取代基 R 可代表选自氯, 氟, 溴, 甲烷磺酰基, 乙烷磺酰基, 三氟甲烷磺酰基和 对 - 甲苯磺酰基中的基团, 优选氯。 2
取代基 R 可代表氢或 C1-C3- 烷基, 优选为氢。
取代基 R3 可代表氢, 或选自任选被取代的 C1-C12- 烷基, C2-C12- 烯基, C2-C12- 炔基,和 C6-C14- 芳基中的基团, 优选为苯基, 或选自任选被取代和 / 或桥接的 C3-C12- 环烷基 ( 优 选为环戊基 ), C3-C12- 环烯基, C7-C12- 多环烷基, C7-C12- 多环烯基, C5-C12- 螺环烷基和饱和 或不饱和的 C3-C12- 杂环烷基 ( 其包含 1 到 2 个杂原子 ) 中的基团。
取代基 R4, R5 可以是相同或不同的基团并且可代表氢, 或任选被取代的 C1-C6- 烷 基,
或 R4 和 R5 一起代表可含 1 到 2 个杂原子的 2- 到 5- 员的烷基桥接,
或是 R4 和 R3 或 R5 和 R3 一起代表饱和或不饱和的 C3-C4- 烷基桥接, 其任选包含 1 个杂原子。
A1 和 A2 可以相同或不同, 代表 -CH =或 -N =, 优选为 -N =。 6
R 可代表 C1-C4- 烷基, 优选为甲基或乙基。
式 (III) 化合物可根据文献已知的方法制备, 例如类似 WO 03/020722 中所述的合 成法。
通式 (I) 的化合物尤其可依据类似于以下的合成实施例合成。然而, 这些实施例 只是作为用来说明本发明流程的实施例, 而非将本发明范围限于这些实施例。
一般的合成方式以流程 (1) 表示。
(7R)-2- 氯 -8- 环戊基 -7- 乙基 -5- 羟基 -7, 8- 二氢 -5H- 蝶啶 -6- 酮的合成法将 30 克 (84.2 毫摩尔 ) 的 1 溶解于 300 毫升四氢呋喃中并添加 3 克的 Pt/C(5% )。 在 35℃及 4 巴的氢压下氢化反应混合物 5 小时。过滤出催化剂并用约 30 毫升的四氢呋喃 清洗。减压下蒸发浓缩滤液。获得 25.6 克黄色固体的产物 2。 1
H-NMR(400MHZ)(DMSOd6) : δ11.05(bs 1H) ; 7.85(s 1H) ; 4.47-4.45(dd 1H) ; 4.16-4.08(t 1H) ; 1.95-1.67(m 10H) ; 0.80-0.73(t 3H)
(7R)-2- 氯 -8- 环戊基 -7- 乙基 -7, 8- 二氢 -5H- 蝶啶 -6- 酮的合成法
将 5.22 克 (17.6 毫摩尔 ) 的 2 溶解于 55 毫升四氢呋喃中。添加 520 毫克的 Pt/ C(5% ) 和 250 毫克的乙酰丙酮合氧化钒 (IV)。20℃及 4 巴的氢压下氢化该反应混合物 6 小时。过滤出催化剂并用约 15 毫升的四氢呋喃清洗。减压下蒸发浓缩滤液。获得 5.0 克 为黄色粉末的产物 3。 1
H-NMR(400MHZ)(DMSO d6) : δ 11.82(bs 1H) ; 7.57(s 1H) ; 4.24-4.21(dd1H) ; 4.17-4.08(m 1H) ; 1.97-1.48(m 10H) ; 0.80-0.77(t 3H)
(7R)-2- 氯 -8- 环戊基 -7- 乙基 -7, 8- 二氢 -5H- 蝶啶 -6- 酮的合成法
将 70 克的 Pt/C(5% ) 加入 700 克 (1.96 摩尔 )1 溶解于 700 毫升四氢呋喃的溶液 中。35℃及 4 巴的氢压下氢化该反应混合物 2.5 小时直到氢的吸收停止为止。打开高压釜 并添加 35 克的乙酰丙酮合氧化钒 (IV)。混合物于 35℃及 4 巴的氢压下再氢化 2.5 小时。 过滤并用四氢呋喃清洗残余物。减压下蒸发浓缩滤液。将残余物溶解于 2.75 升的丙酮中, 并通过添加等量的去离子水沉淀出残余物。吸滤所得固体并用丙酮 / 水 (1 ∶ 1) 的混合物 清洗, 然后用叔丁基甲基醚清洗。干燥后获得 551 克的产物 3。
(7R)-2- 氯 -8- 环戊基 -7- 乙基 -7, 8- 二氢 -5H- 蝶啶 -6- 酮的合成法
将 30 克 (84 毫摩尔 ) 的 1 溶解于 300 毫升的四氢呋喃中。添加 3 克的 Pt/C(5% )
和 1.5 克的乙酰丙酮合氧化钒 (IV)。35℃及 4 巴的氢压下氢化该反应混合物 24 小时直到 反应完全为止。过滤溶液, 用四氢呋喃清洗残余物, 并于减压下蒸发浓缩滤液。将残余物溶 解于 118 毫升的丙酮中, 并通过添加 等量的去离子水沉淀出残余物。吸滤所得固体并用丙 酮 / 水 (1 ∶ 1) 的混合物清洗, 然后用叔丁基甲基醚清洗。干燥后获得 18 克的产物 3。
(7R)-2- 氯 -7- 乙基 -8- 异丙基 -7, 8- 二氢 -5H- 蝶啶 -6- 酮的合成法
将 10 克 (316 毫摩尔 ) 的 4 溶解于 800 毫升的四氢呋喃和 200 毫升的异丙醇中。 添加 10 克的 Pt/C(5% ) 和 5 克的乙酰丙酮合氧化钒 (IV)。35℃及 4 巴的氢压下氢化该反 应混合物 24 小时直到反应完全为止。过滤溶液, 并蒸发浓缩滤液直到开始结晶为止。添加 150 毫升的异丙醇, 并将悬浮液在 70-80℃加热直到完全溶解为止。添加 600 毫升的去离子 水后, 产物开始结晶。吸滤并用去离子水清洗。干燥后获得 68 克的产物 5。 1
H-NMR(400MHZ)(DMSO d6) : δ 10.81(bs 1H) ; 7.56(s 1H) ; 4.37-4.24(m2H) ; 1.89-1.65(m 2H) ; 1.34-1.31(m 6H) ; 0.80-0.73(t 3H) 。
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