專利名稱：吡咯并[3,2－b]吡啶的制備方法以及中間體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于藥物化學和合成有機化學領(lǐng)域，本發(fā)明提供了合成N-[丙酰基]-5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶的方法以及關(guān)鍵中間體，所述化合物是選擇性的5-HT1F激動劑。
血清素(5-HT)表現(xiàn)出由至少7種受體類型介導的不同生理學活性，其中亞型種類最多的似乎是5-HT1。Kao及其同事分離出了表達這些5-HT1受體亞型之一、即5-HT1F的人基因(Proc．Natl．Acad．Sci．USA，90，408-412(1993))。該5-HT1F受體表現(xiàn)出與已有記載的所有血清素受體均不相同的藥理學特性。
Moskowitz提出，目前未知的疼痛引發(fā)劑可以刺激神經(jīng)支配頭部組織內(nèi)的脈管系統(tǒng)的三叉神經(jīng)節(jié)，導致脈管系統(tǒng)上的軸突釋放作用于血管的神經(jīng)肽。然后，這些釋放的神經(jīng)肽激活一系列的事件，其后果之一便是疼痛。舒馬曲坦和麥角生物堿可以通過涉及位于三叉血管纖維上的5-HT受體(據(jù)信與5-HT1D亞型密切相關(guān))的機制阻斷該神經(jīng)性的炎癥(神經(jīng)病學(Neurology)，43(第3補編)，S16-S20(1993))。已證實5-HT1F受體激動劑可以抑制由于刺激三叉神經(jīng)節(jié)而引起的肽外滲(Audia和Nissen，U．S．Patent #5，521，196)。
對5-HT1F受體具有親和性的化合物提供了治療與異常血清素神經(jīng)傳遞有關(guān)之疾病的新途徑。此外，對5-HT1F受體亞型具有選擇性的化合物可用于治療所述疾病而引起的不利副作用較少。N-[丙酰基]-5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶是一種選擇性的5-HT1F激動劑，該化合物可以通過將5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]哌啶?；频?。
本發(fā)明提供了制備5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并-[3，2-b]吡啶(A)的方法，該方法包括如下步驟ⅰ)將1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(F)與1-甲基-4-哌啶酮在堿的存在下縮合生成1-羥基-5-(二甲基-氨基亞甲基亞氨基)-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(J)；ⅱ)選擇性地將(J)脫保護得到1-羥基-5-氨基-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并-[3，2-b]吡啶(H)；和ⅲ)將(J)或(H)氫化。
本發(fā)明還提供制備5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并-[3，2-b]吡啶(A)的方法，該方法包括如下步驟ⅰ)將1-羥基-5-氨基吡咯并[3，2-b]吡啶(G)和1-甲基-4-哌啶酮在堿的存在下縮合生成1-羥基-5-氨基-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(H)；和ⅱ)將(H)氫化。
本發(fā)明還提供制備5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并-[3，2-b]吡啶(A)的方法，該方法包括如下步驟ⅰ)將6-氨基-2-甲基吡啶硝化得到由3-硝基-和5-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶混合物(B)組成的一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶；ⅱ)選擇性地將3-硝基-和5-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶的混合物(B)分離得到由基本純凈的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶(C)組成的一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶；ⅲ)將選自(B)或(C)的一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶與二甲基氨基甲?；噭┓磻?-(2-二甲基氨基乙烯-1-基)-3-硝基-6-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡啶(E)；和ⅳ)將(E)在酸的存在下氫化生成1-羥基-5-二甲基氨基-亞甲基亞氨基吡咯并[3，2-b]吡啶(F)；ⅴ)將(F)與1-甲基-4-哌啶酮在堿的存在下反應生成1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(J)；ⅵ)選擇性地將(J)脫保護得到1-羥基-5-氨基-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并-[3，2-b]吡啶(H)；和ⅶ)將(J)或(H)氫化。
本發(fā)明另一個實施方案是制備N-[丙?；鵠-5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶的方法，所述方法包括將前述方法中的任意一種方法制備的5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(A)酰化。
本發(fā)明還提供制備1-羥基-5-二甲基氨基亞甲基亞氨基吡咯并[3，2-b]吡啶(F)的方法，該方法包括如下步驟
ⅰ)將6-氨基-2-甲基吡啶硝化得到由3-硝基-和5-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶混合物(B)組成的一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶；ⅱ)選擇性地將3-硝基-和5-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶的混合物(B)分離得到由基本純凈的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶(C)組成的一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶；ⅲ)將選自(B)或(C)的一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶與二甲基氨基甲?；噭┓磻?-(2-二甲基氨基乙烯-1-基)-3-硝基-6-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡啶(E)；和ⅳ)將(E)在酸的存在下氫化。
此外，本發(fā)明還提供式Ⅰ的1-羥基吡咯并[3，2-b]吡啶化合物及其酸加成鹽
其中X是氨基或(CH3)2NCH=N-；R是氫或1-甲基-1，2，3，4-四氫吡啶-4-基。
中間體1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(F)用6-氨基-2-皮考啉(6-氨基-2-甲基吡啶)作為原料通過合成路線Ⅰ中描述的方法制備。合成路線Ⅰ
一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶的制備6-氨基-2-甲基吡啶的硝化可以通過常規(guī)的硝化方法進行(Parker和Shive，美國化學會志(Journal of the American Chemical Society)，69，63-67(1947))。優(yōu)選將約1當量濃硝酸在約等體積濃硫酸中的溶液加入到6-氨基-2-甲基吡啶在約2．5至約10體積(相對于硝酸的體積)濃硫酸的溶液中。特別優(yōu)選將6-氨基-2-甲基吡啶溶于約5體積(相對于硝酸的體積)濃硫酸中。
在加入硝酸溶液前，6-氨基-2-甲基吡啶溶液的溫度為約-15℃至約-5℃。優(yōu)選在加入硝酸溶液前該溶液的溫度為約-15℃至約-10℃。特別優(yōu)選該溶液的溫度為約-15℃。硝酸溶液的加入速度為使反應混合物的溫度保持在約-15℃至約160℃。優(yōu)選在加入硝酸溶液的過程中將反應混合物的溫度保持在約-15℃至約室溫。更優(yōu)選在加入硝酸溶液的過程中將反應混合物的溫度保持在約-15℃至約0℃。特別優(yōu)選在加入硝酸溶液的過程中將反應混合物的溫度保持在約-1℃至約-2℃。還優(yōu)選在加入到6-氨基-2-甲基吡啶溶液中之前將硝酸溶液預冷卻至約0℃。
在硝酸溶液加完后，將反應混合物逐漸升溫至室溫(通常在約2小時內(nèi))，然后室溫攪拌約2小時。優(yōu)選將升溫過程分階段進行，加料結(jié)束后將反應混合物的溫度在約-1℃至0℃保持約1小時，將反應混合物在約1小時內(nèi)升溫至約10℃并將反應混合物的溫度于大約10℃保持約1小時，將反應混合物在約1小時內(nèi)升溫至約20℃并將反應混合物的溫度在20℃保持約1小時。
反應結(jié)束后，加入堿將反應混合物的pH值調(diào)至9以上。優(yōu)選將反應混合物調(diào)至約pH9。所述的堿可以是能夠中和酸并將反應混合物的pH值調(diào)至所需水平的任何水溶性堿。典型的堿是氫氧化物如氫氧化鋰、氫氧化鉀、氫氧化鈉或氫氧化銨。優(yōu)選的堿是氫氧化銨。產(chǎn)物(B)通常通過常規(guī)方法、優(yōu)選通過過濾進行分離。
硝化步驟可以產(chǎn)生3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶5-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶一般為約2∶1的混合物。如需要，可以在用于隨后的反應之前將這些異構(gòu)體分離得到基本純凈的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶(C)。
本發(fā)明中所用的術(shù)語“一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶”既指3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶和5-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶的混合物，也指基本純凈的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶。
本發(fā)明中所用的術(shù)語“基本純凈的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶”是指5-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶的含量為0％至約2％的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶。
基本純凈的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶可以按照Parker和Shive(文獻出處同上)的描述通過蒸汽蒸餾從硝化產(chǎn)物的混合物中分離得到?；蛘?，3-硝基異構(gòu)體可以通過升華分離得到。優(yōu)選通過在適宜的溶劑中重結(jié)晶將基本純凈的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶從一硝化異構(gòu)體的混合物中分離出來。用于重結(jié)晶的適宜溶劑包括甲醇和甲苯。優(yōu)選的重結(jié)晶溶劑是甲苯。2-(2-二甲基氨基乙烯-1-基)-3-硝基-6-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(E)的制備將一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶與二甲基氨基甲酰化試劑、通常是二甲基甲酰胺二甲縮醛或三(二甲基氨基)甲烷在適宜的溶劑、通常是二甲基甲酰胺中反應。將反應混合物在其回流溫度加熱約2天，然后將反應混合物冷卻至室溫。
如果一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶是基本純凈的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶(C)，產(chǎn)物可以在蒸除二甲基甲酰胺后通過與甲苯進行多次共蒸發(fā)循環(huán)進行分離。優(yōu)選在將反應混合物冷卻至室溫后，通過加入約兩體積異丙醇將產(chǎn)物從反應混合物中沉淀出來。
如果一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶是3-硝基-和5-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶的混合物(B)，將冷卻的反應混合物在劇烈攪拌下倒入約20體積約10℃的水中。攪拌至少約10分鐘后，將反應混合物過濾得到2-(2-二甲基氨基乙烯-1-基)-3-硝基-6-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(E)。
在二甲基氨基甲?；襟E中使用的一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶優(yōu)選是基本純凈的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶(C)。氫化將2-(2-二甲基氨基乙烯-1-基)-3-硝基-6-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(E)用貴金屬催化劑在酸的存在下氫化得到1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基-亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(F)。將底物(E)溶于含有貴金屬催化劑的適宜溶劑。適宜的溶劑包括低級鏈烷醇如甲醇、乙醇、丙醇和異丙醇及其混合物。優(yōu)選的溶劑包括甲醇、乙醇及其混合物。特別優(yōu)選的溶劑是甲醇以及甲醇和乙醇的混合物。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，多種常用的貴金屬催化劑在底物(E)的氫化中都是有效的。適宜的催化劑包括鉑和鈀。優(yōu)選的催化劑是鈀。當貴金屬催化劑是鈀時，優(yōu)選將貴金屬吸附在碳上。通常，碳負載的催化劑含有約5至約10％的鈀。特別優(yōu)選的貴金屬催化劑是10％的鈀炭。
當?shù)孜镌谌軇┲腥芙夂螅瑢⒎磻旌衔镉眉s2至約10當量的酸處理。任何可以有效地質(zhì)子化底物而不會干擾產(chǎn)物形成的酸均可用于本發(fā)明的方法?？梢允褂玫乃岚ǖ粌H限于，三氟乙酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、鹽酸、氫溴酸等。優(yōu)選的酸是鹽酸。優(yōu)選將約5至約10當量的酸加入到反應混合物中。特別優(yōu)選將約9至約10當量的酸加入到反應混合物中。
然后將反應混合物在約10至約50磅／平方英寸的初始壓力和約室溫、通常約20℃的初始溫度下氫化。優(yōu)選氫的初始壓力為約30磅／平方英寸。反應放熱，初始溫度可以是約20℃至約40℃。優(yōu)選將溫度范圍保持在約20℃至約27℃。
氫化完成后，將反應混合物用乙醇稀釋并在常規(guī)條件下分離出固體產(chǎn)物，例如過濾或離心?？梢酝ㄟ^在適宜的溶劑如甲醇中重結(jié)晶將產(chǎn)物與不溶性催化劑分離?？梢酝ㄟ^將產(chǎn)物在甲醇和乙醇的混合物中、在酸的存在下室溫攪拌約4小時將產(chǎn)物進一步純化。將1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基-亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(F)通過常規(guī)方法分離，優(yōu)選過濾或離心的方法。
合成路線Ⅱ說明了用1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(F)為原料制備5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)-吡咯并[3，2-b]吡啶(A)。合成路線Ⅱ
將1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基-亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(F)和1-甲基-4-哌啶酮在適宜溶劑中的溶液用適宜的堿處理得到1-羥基-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(J)。適宜的溶劑包括低級鏈烷醇如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇及其混合物。優(yōu)選的溶劑是甲醇、乙醇及其混合物。特別優(yōu)選的溶劑是乙醇。
將至少約1至約5當量1-甲基-4-哌啶酮加入到反應混合物中。優(yōu)選加入約2至約3當量。特別優(yōu)選向反應混合物中加入約3當量1-甲基-4-哌啶酮。
適宜的堿是任何能夠促進反應而不會干擾產(chǎn)物形成的堿。適宜的堿包括氫氧化鋰、氫氧化鉀或氫氧化鈉以及胺。當堿是胺時，優(yōu)選該堿是二烷基仲胺或環(huán)狀仲胺。二烷基仲胺包括二甲胺、二乙胺、甲乙胺等。環(huán)狀仲胺包括吡咯烷、哌啶、哌嗪、嗎啉等。優(yōu)選的堿是仲胺，特別優(yōu)選二甲胺。
將反應混合物室溫攪拌直至反應結(jié)束。反應結(jié)束后，通過常規(guī)方法分離產(chǎn)物，優(yōu)選過濾或離心。
將1-羥基-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)-吡咯并[3，2-b]吡啶(J)轉(zhuǎn)化成5-氨基-3-(哌啶-4-基)-吡咯并[3，2-b]吡啶(A)通過在貴金屬催化劑的存在下氫化來完成。將底物(J)溶于含有貴金屬催化劑的適宜溶劑中。適宜的溶劑包括低級鏈烷醇如甲醇、乙醇、丙醇和異丙醇。優(yōu)選的溶劑是甲醇。貴金屬催化劑如上所述，優(yōu)選10％的鈀炭。將反應混合物在約10至約50磅／平方英寸的初始壓力下氫化。優(yōu)選初始壓力為約30至約50磅／平方英寸。特別優(yōu)選初始壓力為50磅／平方英寸。反應混合物在室溫下氫化。產(chǎn)物通過常規(guī)的分離方法分離。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在制備5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(A)的另一種方法中，可以根據(jù)需要事先將化合物(F)或(J)的5-二甲基氨基亞甲基亞氨基部分選擇性地進行修飾以得到相應的5-氨基化合物(G)或(H)。可將化合物(F)在低級鏈烷醇、優(yōu)選甲醇或乙醇中回流得到1-羥基-5-氨基吡咯并[3，2-b]吡啶(G)。化合物(H)，1-羥基-3-(1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)-5-氨基吡咯并[3，2-b]吡啶，可以通過將(G)與1-甲基-4-哌啶酮在上述條件下反應制備，也可以通過將(J)進行酸水解來制備。然后將化合物(H)在上述條件下在水中氫解轉(zhuǎn)變成(A)。優(yōu)選在氫化制備5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(A)之前將化合物(F)或(J)的5-二甲基氨基亞甲基亞氨基部分轉(zhuǎn)變成相應的氨基部分。
式Ⅰ中包括了1-羥基吡咯并[3，2-b]吡啶化合物(F)、(G)、(H)和(J)及其酸加成鹽
其中X是氨基或(CH3)2NCH=N-；R是氫或1-甲基-1，2，3，4-四氫吡啶-4-基。式Ⅰ化合物是新的并且代表了本發(fā)明的另一個實施方案。
5-HT1F激動劑N-[丙酰基]-5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶通過將5-氨基吡咯并[3，2-b]吡啶(A)與適宜的丙酰氯、丙酰溴、丙酰碘或丙酸酐在選擇性存在酰化催化劑如二甲基氨基吡啶和存在適宜堿的條件下反應制得。適宜的堿包括通常用作酸清除劑的胺，例如吡啶或三乙胺，或市售的與聚合物結(jié)合的堿如聚乙烯吡啶。或者，該反應可以在吡啶中進行，其中吡啶作為溶劑和堿。通常，產(chǎn)物可以通過將反應混合物用水洗滌然后減壓濃縮剩余的有機物進行分離。當使用了過量的?；噭r，可以加入與聚合物結(jié)合的伯胺或仲胺如氨基甲基化的聚苯乙烯以與過量的試劑反應。當使用聚合物結(jié)合的試劑時，從反應液中分離產(chǎn)物非常簡單，僅需將反應混合物過濾然后將濾液減壓濃縮。如需要，這些反應的產(chǎn)物可以進行色譜純化或用適宜的溶劑重結(jié)晶。在某些情況下，可能會發(fā)生5-氨基部分的二?；⒍；漠a(chǎn)物在室溫下進行堿解或酸解得到N-[丙?；鵠-5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶。
還可將5-氨基吡咯并[3，2-b]吡啶(A)與丙酸在典型的肽偶聯(lián)試劑如N，N′-羰基二咪唑(CDI)、N，N′-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)和1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)的存在下反應。文獻中記載了聚合物負載形式的EDC(四面體通訊(Tetrahedron Letters)，34(48)，7685(1993))，該物質(zhì)對于制備N-[丙?；鵠-5-氨基-3-(哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]哌啶特別有用，可將產(chǎn)物按照前述方法分離和純化。
實施例1一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶將110g(1．02摩爾)熔融的6-氨基-2-甲基吡啶滴加到預先冷卻至-15℃的500mL濃硫酸中，控制滴加的速度使硫酸溶液的溫度保持在20℃以下。將溶液冷卻至約-6℃，然后在大約30分鐘內(nèi)滴加預先冷卻至約0℃的49mL 90％硝酸(1．16摩爾)的49mL硫酸溶液，保持溫度在大約0℃。將反應混合物于大約0℃攪拌1小時，然后在約1小時內(nèi)升溫至約10℃。將反應混合物的溫度在約10℃保持1小時，然后在1小時內(nèi)升溫至約20℃。將反應混合物在約20℃保持2小時。將反應混合物在劇烈攪拌下倒入8L冰中。然后加入1．5L濃氨水將反應混合物調(diào)至pH～9，保持反應混合物的溫度在約24℃，需要時可加入冰。將形成的漿液過濾并將固體用水洗滌數(shù)次。將固體于70℃真空干燥3天得到135．4g(87％)2∶1的3-硝基-5-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶的混合物(B)。升華每次將20g硝化的混合物在真空下于125℃升華兩次，每次6小時。5-硝基異構(gòu)體升華形成亮黃色粉末，將其棄除。收集保留在升華裝置底部的3-硝基異構(gòu)體。共升華121g混合物，得到60．9g(75．5％)3-硝基異構(gòu)體粗品。將58g 3-硝基異構(gòu)體粗品在200mL熱的95∶5乙醇∶水中形成漿液。將混合物冷卻至室溫并用200mL水稀釋。2小時后，過濾收集沉淀并用水沖洗數(shù)次。將固體在室溫下真空干燥得到38g(65％，以58g粗品計)3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶(C)。MS(m／e)153(M+)C6H7N3O2的理論值C，47．05；H，4．61；N，27．44。實測值C，47．08；H，4．53；N，27．53。重結(jié)晶或者，將20g硝化混合物和800mL甲苯加熱回流15分鐘。將混合物在95℃下過濾并將母液冷卻至室溫。4小時后，收集結(jié)晶狀固體，用100mL甲苯洗滌，于50℃下減壓干燥16小時得到13．7g(68％)基本純凈的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶(C)。
m．p．=190．4℃實施例22-(2-二甲基氨基乙烯-1-基)-3-硝基-6-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(E)將60g(0．39摩爾)3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶(C)在260mL二甲基甲酰胺中的混合物用260mL(1．83摩爾)94％二甲基甲酰胺二甲縮醛處理并將該溶液加熱回流48小時。將反應液減壓濃縮并將殘余的固體用甲苯形成漿液。減壓蒸除甲苯。將該過程重復5次。將最終的殘余物用300mL甲基叔丁基醚形成漿液然后過濾。將該固體用300mL甲基叔丁基醚洗滌3次，然后將黑色固體減壓干燥得到90．6g(88％)所需化合物。MS(m／e)263．1(M+)C12H17N5O2理論值C，54．74；H，6．51；N，26．60。實測值C，54．84；H，6．49；N，26．79。通過結(jié)晶分離將38．8g(0．25摩爾)3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶(C)的172mL二甲基甲酰胺溶液用172mL二甲基甲酰胺二甲縮醛處理并將該混合物在約97℃下加熱42小時。然后將反應混合物冷卻至室溫并用650mL異丙醇稀釋。將反應混合物室溫放置18小時，然后在攪拌下冷卻至3-5℃2小時。將漿液過濾，將固體用2×75mL異丙醇洗滌，于45℃減壓干燥16小時得到58．9g(88％)標題化合物。
實施例32-(2-二甲基氨基乙烯-1-基)-3-硝基-6-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(E)的另一種合成方法將133g(0．86摩爾)一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶(B)在500mL二甲基甲酰胺中的混合物用500mL(3．5摩爾)94％二甲基甲酰胺二甲縮醛處理并加熱回流40小時。冷卻至室溫后，將反應混合物平分成兩份并將每一份在劇烈攪拌下倒入10L 0℃的水中。10分鐘后，將混合物過濾并將固體用3×1L水漿化／沖洗。將固體于65℃真空干燥2．5天得到183g(81％)紅色固體狀標題化合物。
實施例41-羥基-5-(二甲基氨基甲基亞氨基)吡咯并-[3，2-b]吡啶(F)二鹽酸鹽將23．4g(89mmol)2-(2-二甲基氨基乙烯-2-基)-3-硝基-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]-吡啶(E)和0．7g 10％鈀炭在234mL無水甲醇中的混合物用140mL 5．9N氯化氫乙醇溶液處理。將形成的混合物在30磅／平方英寸的初始氫氣壓力下氫化1．5小時。反應放熱，溫度達到42℃。將反應混合物用585mL乙醇稀釋并室溫攪拌1小時。濾出沉淀并用50mL乙醇沖洗。將固體加入1．1L甲醇中，過濾然后減壓濃縮。將殘余的固體減壓干燥得到20．5g(83％)黃色固體狀所需化合物(含5％ 5-(二甲基氨基亞甲基-亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶)。
將3．6g所需化合物懸浮在36mL甲醇中，然后依次加入90mL無水乙醇和10．8mL 5．9N氯化氫的乙醇溶液。將混合物室溫攪拌4小時，然后過濾并將固體用2×5mL乙醇洗滌。將得到的黃色固體于45℃減壓干燥得到3．39g(94．2％)標題化合物(含3％ 5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶)。m．p．=213-4℃MS(m／e)=205(M+1)實施例51-羥基-5-(二甲基氨基甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(F)二鹽酸鹽的另一種制備方法用1．0g(3．8mmol)2-(2-二甲基氨基乙烯-2-基)-3-硝基-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]-吡啶(E)作為原料，重復實施例4的反應條件，但控制反應溫度不超過27℃?；厥盏玫?．95g(90％)標題化合物。
實施例61-羥基-5-氨基吡咯并[3，2-b]吡啶(G)鹽酸鹽將0．06g 10％鈀炭、2g(0．76mmol)1-羥基-5-(二甲基氨基甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]-吡啶(F)二鹽酸鹽和7．5mL 9．1N氯化氫乙醇溶液在40mL甲醇中的混合物在10磅／平方英寸的初始氫氣壓力下催化氫化1．5小時。氫化結(jié)束后，將反應混合物于70℃加熱3小時。將反應混合物冷卻至室溫并過濾。將殘余的固體用甲醇沖洗并將濾液減壓濃縮。將殘余的固體于50℃真空干燥6小時得到2．64g(80％)淺棕色固體狀的標題化合物。用氯化氫的乙醇溶液重結(jié)晶分析樣品。m．p．=227-8℃MS(m／e)=150(M+1)C7H7N3O-HCl理論值C，45．40；H，4．32；N，22．70；O，8．65；Cl，19．10。實測值C，45．49；H，4．26；N，22．63；O，8．47；Cl，18．90。
實施例71-羥基-5-氨基-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(H)向31．4g(169mmol)1-羥基-5-氨基吡咯并[3，2-b]吡啶鹽酸鹽(G)的1．33L水溶液中分批加入100g碳酸鉀，用冰浴將反應混合物的溫度保持在25℃以下。然后向該溶液中加入150mL N-甲基-2-哌啶酮并將反應混合物在室溫下劇烈攪拌6小時。將反應混合物過濾并將濾餅用100mL水洗滌兩次。將固體在50℃下真空干燥90小時得到20．8g(63％)黃色固體狀標題化合物。形成二鹽酸鹽用于分析。m．p．=282-3℃(分解)MS(m／e)=245(M+1)C13H16N4O-2HCl理論值C，49．37；H，5．70；N，17．72；O，5．06；Cl，22．35。實測值C，49．27；H，5．71；N，17．39；O，5．38；Cl，21．70。
實施例81-羥基-5-(二甲基氨基甲基亞氨基)-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(J)
將13．5g(48．7mmol)1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(F)二鹽酸鹽和17．5g(155mmol)1-甲基-4-哌啶酮在270mL無水乙醇中的混合物攪拌至均勻。此時加入19．4mL(109mmol)5．6N二甲胺的乙醇溶液并將反應混合物室溫攪拌4小時。過濾出黃色沉淀，用2×27mL乙醇洗滌，于45℃減壓干燥得到13．4g(92％)黃色固體狀所需化合物。m．p．=212-3℃MS(m／e)=300(M+1)實施例95-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(A)將0．28g(0．94mmol)1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(J)和0．10g 10％鈀炭在20mL甲醇中的混合物在50磅／平方英寸的初始氫氣壓力下氫化約18小時。將反應混合物過濾并將濾液減壓濃縮得到0．21g(96％)標題化合物。
實施例101-羥基-5-氨基-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(H)二鹽酸鹽的另一種合成方法將0．85g(2．8mmol)1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(J)在含有1．2mL(14．5mmol)濃鹽酸的18mL乙醇中的懸浮液加熱回流7小時。將反應混合物冷卻至室溫然后攪拌約18小時。將懸浮液過濾，將固體用2×1．8mL無水乙醇洗滌，然后在約45℃下減壓干燥得到0．84g(93％)標題化合物。
實施例115-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(A)的另一種合成方法將1g(3．15mmol)1-羥基-5-氨基-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(H)二鹽酸鹽和0．20g 10％鈀炭在10mL去離子水中的懸浮液在45磅／平方英寸的初始氫氣壓力下室溫氫化。4小時后，將反應混合物過濾并將濾液用6mL 2N氫氧化鈉水溶液處理。加入0．2mL四氫呋喃后，將反應混合物攪拌3小時并過濾收集形成的沉淀。將固體在50℃下減壓干燥得到0．59g(94％)標題化合物。
實施例12N-[丙酰基]-5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]哌啶將0．5g(2．17mmol)5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(A)和0．30g(2．27mmol)丙酸酐在3．5mL四氫呋喃中的懸浮液室溫攪拌約18小時。然后將反應混合物用去離子水稀釋并將溶液減壓濃縮得到7．5g含水殘余物。向該黃色溶液中依次加入1．4mL 2N氫氧化鈉水溶液和1mL四氫呋喃。將混合物室溫攪拌3小時并將形成的懸浮液過濾。將固體用4mL水洗滌并于55℃下減壓干燥得到0．59g(94％)標題化合物。
基本按照美國專利5，521，196中的描述測定N-[丙?；鵠-5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶對5-HT1F受體亞型的結(jié)合能力。
膜的制備從生長至100％融合的轉(zhuǎn)染Ltk-細胞制備膜。將細胞用磷酸鹽緩沖鹽水洗滌兩次，從培養(yǎng)皿上刮到5mL冰冷的磷酸鹽緩沖鹽水中，然后以200xg在4℃離心5分鐘。將沉積物重新懸浮在2．5mL冰冷的Tris緩沖液(20mM Tris HCl，23℃時的pH=7．4，5mM EDTA)中并用Wheaton組織研磨機勻化。然后將溶胞產(chǎn)物以200xg在4℃離心5分鐘并棄除沉積的大片段。收集上清液并以40，000xg在4℃離心20分鐘。將此次離心的沉積物用冰冷的Tris洗滌緩沖液洗滌一次，然后重新懸浮在含有50mM Tris HCl和0．5mM EDTA(23℃時的pH=7．4)的最終緩沖液中。將膜制備物在冰上保存并在兩小時內(nèi)用于放射配體的結(jié)合試驗。通過Bradford(分析生物化學(Anal．Biochem．)，72，248-254(1976))的方法測定蛋白質(zhì)濃度。放射配體結(jié)合對Herrick-Davis和Titeler所報道的5-HT1D試驗條件(神經(jīng)化學雜志(J．Neurochem．)，50，1624-1631(1988))稍做改動來進行[3H-5-HT]結(jié)合，省略了掩蔽配體。放射配體結(jié)合研究在37℃下、在總體積為250μL的緩沖液(50mM Tris，10mM MgCl2，0．2mM EDTA，10μM帕吉林，0．1％抗壞血酸鹽，37℃時的pH=7．4)中在96孔微滴定板中進行。飽和研究用從0．5nM到100nM的12種不同濃度的[3H]5-HT進行。置換研究用4．5-5．5nM[3H]5-HT進行。藥物在競爭實驗中的結(jié)合曲線用6-12種化合物的濃度來完成。基于確定平衡結(jié)合條件的初始研究，飽和研究和置換研究的保溫時間均為30分鐘。在10μM 5-HT存在下測定非特異性結(jié)合。加入50μL膜勻漿(10-20μg)開始結(jié)合。用48R Cell Brandel Harvester(Gaithersburg，MD)通過預浸漬(0．5％聚亞乙基亞胺)的濾紙迅速過濾終止反應。然后，將濾紙用冰冷的緩沖液(50mM Tris HCl，4℃時的pH=7．4)洗滌5秒鐘，干燥并置于含有2．5mLReadi-Safe(Beckman，F(xiàn)ullerton，CA)的小瓶中，用Beckman LS 5000TA液體閃爍計數(shù)器測定放射性。[3H]5-HT的計數(shù)效率平均在45-50％。通過計算機輔助的非線性回歸分析(Accufit和Accucomp，LundenSoftware，Chagrin Falls，OH)來分析結(jié)合數(shù)據(jù)。用Cheng-Prusoff方程式(生化藥理學(Biochem．Pharmacol．)，22，3099-3108(1973)將IC50轉(zhuǎn)換成Ki值。所有實驗均一式三份地進行。
通過上述方法測定發(fā)現(xiàn)N-[丙?；鵠-5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶對5-HT1F受體具有親和性。
據(jù)R．L．Weinshank等(WO93／14201)報道，5-HT1F受體與G-蛋白功能性地偶聯(lián)，這是通過血清素和5-羥色胺藥物抑制由福斯高林刺激的在用5-HT1F受體轉(zhuǎn)染的NIH3T3細胞內(nèi)產(chǎn)生cAMP的能力測得的。與G-蛋白偶聯(lián)的受體的激動劑激活還會導致GDP從G蛋白的α-亞單位釋放以及隨后的GTP結(jié)合。穩(wěn)定類似物[35S]GTPγS的結(jié)合是受體激活的指標。膜制備物通過離心收集用人5-HT1F受體穩(wěn)定轉(zhuǎn)染并且在懸浮液中生長的小鼠LM(tk-)細胞，以每份2×108個細胞重新懸浮在50mMTris-HCl(pH 7．4)中，于-70℃冷凍直至試驗當天。試驗當天，將細胞等份液解凍，重新懸浮在35mL 50mM Tris-HCl(pH 7．4)中，以39，800xg于4℃離心10分鐘。將得到的沉積物重新懸浮在50mM Tris-HCl(pH7．4)中，于37℃保溫10分鐘，然后以39，800xg于4℃離心10分鐘。將沉積物重新懸浮并再次離心，將最終的沉積物重新懸浮在4mMMgCl2，160mM NaCl，0．267mM EGTA，67mM Tris-HCl，pH 7．4中，使每200μL等份液含有約15-25μg蛋白質(zhì)。[35S]GTPγS結(jié)合所有保溫均一式三份地進行，總體積800μL。將藥物在水中的稀釋液(200μL，生成6個對數(shù)單位)加入到400μL含有3mM MgCl2，120mM NaCl，0．2mM EGTA，10μM GDP和0．1nM[35S]GTPγS的Tris-HCl(pH 7．4)中。加入膜勻漿(200μL)然后將試管在37℃下保溫30分鐘。用Brandel細胞收集器(MB-48R型，Brandel，Gaithersburg，MD)，通過Whatman GF／B濾紙真空過濾終止保溫，其中所述濾紙已用水或20mMNa4P2O7浸濕并用4mL冰冷的50mM Tris-HCl(pH 7．4)預冷卻。然后將濾紙用4mL冰冷的50mMTris-HCl(pH 7．4)迅速洗滌。用LS6000IC(Beckman Instruments，F(xiàn)ullerton，CA)通過液體閃爍光譜法測定濾紙上截留的放射性的量。用GTPγS(10μM)測定非特異性結(jié)合。用Bradford(分析生物化學，72，248-254(1976))的方法測定蛋白質(zhì)。統(tǒng)計學分析試驗化合物的效力值用相對于10μM 5-HT的結(jié)合百分比來表示。用De Lean等描述的四參數(shù)對數(shù)方程(分子藥理學(Mol．Pharamacol．)，21，5-16(1982))對濃度響應曲線進行非線性回歸分析。按照Tukey-Kramer Honestly顯著性差異試驗(JMP；SAS Institute IncCary，NC)對pEC50值和Emax值進行方差分析。通過上述分析證實，N-[丙酰基]-5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶是5-HT1F受體的激動劑。
權(quán)利要求
1．制備5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并-[3，2-b]吡啶(A)的方法，該方法包括如下步驟ⅰ)將1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡咯并[3，2-b]吡啶(F)與1-甲基-4-哌啶酮在堿的存在下縮合生成1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(J)；ⅱ)選擇性地將(J)脫保護得到1-羥基-5-氨基-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并-[3，2-b]吡啶(H)；和ⅲ)將(J)或(H)氫化。
2．權(quán)利要求1的方法，其中將1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(J)脫保護得到1-羥基-5-氨基-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并-[3，2-b]吡啶(H)。
3．制備5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并-[3，2-b]吡啶(A)的方法，該方法包括如下步驟ⅰ)將1-羥基-5-氨基吡咯并[3，2-b]吡啶(G)和1-甲基-4-哌啶酮在堿的存在下縮合生成1-羥基-5-氨基-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(H)；和ⅱ)將(H)氫化。
4．制備5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并-[3，2-b]吡啶(A)的方法，該方法包括如下步驟ⅰ)將6-氨基-2-甲基吡啶硝化得到由3-硝基-和5-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶混合物(B)組成的一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶；ⅱ)選擇性地將3-硝基-和5-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶的混合物(B)分離得到由基本純凈的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶(C)組成的一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶；ⅲ)將選自(B)或(C)的一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶與二甲基氨基甲?；噭┓磻?-(2-二甲基氨基乙烯-1-基)-3-硝基-6-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡啶(E)；ⅳ)將(E)在酸的存在下氫化生成1-羥基-5-二甲基氨基-亞甲基亞氨基吡咯并[3，2-b]吡啶(F)；ⅴ)將(F)與1-甲基-4-哌啶酮在堿的存在下反應生成1-羥基-5-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(J)；ⅵ)選擇性地將(J)脫保護得到1-羥基-5-氨基-3-(1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基)吡咯并-[3，2-b]吡啶(H)；和ⅶ)將(J)或(H)氫化。
5．權(quán)利要求4的方法，其中一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶是基本純凈的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶(C)。
6．權(quán)利要求4或5的方法，其中在步驟ⅶ)中將(H)氫化。
7．權(quán)利要求1、2、3、4、5或6中任意一項所述的方法，還包括將5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶(A)?；蒒-[丙?；鵠-5-氨基-3-(1-甲基哌啶-4-基)吡咯并[3，2-b]吡啶的步驟。
8．制備1-羥基-5-二甲基氨基亞甲基亞氨基吡咯并[3，2-b]吡啶(F)的方法，該方法包括如下步驟ⅰ)將6-氨基-2-甲基吡啶硝化得到由3-硝基-和5-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶混合物(B)組成的一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶；ⅱ)選擇性地將3-硝基-和5-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶的混合物(B)分離得到由基本純凈的3-硝基-6-氨基-2-甲基吡啶(C)組成的一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶；ⅲ)將選自(B)或(C)的一硝化的6-氨基-2-甲基吡啶與二甲基氨基甲?；噭┓磻?-(2-二甲基氨基乙烯-1-基)-3-硝基-6-(二甲基氨基亞甲基亞氨基)吡啶(E)；和ⅳ)將(E)在酸的存在下氫化。
9．式Ⅰ的1-羥基吡咯并[3，2-b]吡啶或其酸加成鹽
其中X是氨基或(CH3)2NCH=N-；和R是氫或1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基。
10．權(quán)利要求9的化合物，其中X是氨基。
11．權(quán)利要求9或10的化合物，其中R是氫。
12．權(quán)利要求9或10的化合物，其中R是1-甲基-1，2，3，6-四氫吡啶-4-基。
全文摘要
本發(fā)明提供了制備5－氨基－3－(1－甲基哌啶－4－基)吡咯并[3,2－b]吡啶的方法以及式(Ⅰ)的中間體,其中X和R如說明書中所定義。
文檔編號C07D471/04GK1278814SQ98811048
公開日2001年1月3日 申請日期1998年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月14日
發(fā)明者V·曼庫索, F·A·納波拉, U·E·烏多東, D·E·維拉爾二世 申請人:伊萊利利公司