本發(fā)明屬于藥物化學領域,具體涉及一種卡博替尼的制備方法。
背景技術:
卡博替尼由Exelixis公司研發(fā),于2012年11月29日獲美國食品藥品管理局(FDA)批準用于不可手術切除的惡性局部晚期或轉移性甲狀腺髓樣癌(MTC)的治療。甲狀腺髓樣癌(MTC)是一種罕見性、難治性、緩慢進展性疾病??ú┨婺崾且环N口服藥物,通過靶向抑制MET、VEGFR2及RET信號通路而發(fā)揮抗腫瘤作用,它能夠殺死腫瘤細胞,減少轉移并抑制血管生成。
卡博替尼,分子式為C28H24FN3O5,分子量為501.51,中文名稱:N-[4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯基]-N'-(4-氟苯基)-1,1-環(huán)丙烷二甲酰胺,英文名稱為N-(4-(6,7-dimethoxyquinolin-4-yloxy)phenyl)-N’-(4-fluorophenyl)cyclopropane-1,1-dicarboxamide。
如后續(xù)對比實施例所述,現(xiàn)有的合成工藝,四步反應的總收率僅有20%,第二步用到價格昂貴的1,1-環(huán)丙基二羧酸作為起始原料;第四步用到高壓釜并在165℃下攪拌,反應危險而且操作復雜。整體上看現(xiàn)有合成工藝收率低,經(jīng)濟效益和環(huán)境影響都不佳。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術的上述不足,根據(jù)本發(fā)明的實施例,希望提供一種操作簡便、收率高、環(huán)境友好、生產(chǎn)成本低,適合工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的卡博替尼的制備方法。
根據(jù)實施例,如以下合成路線所示,本發(fā)明提供的一種卡博替尼的制備方法,包括如下步驟:
第一步:3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸乙酯的合成。
將丙二酸二乙酯的有機溶液加入4-氟苯胺的有機溶液中,并加熱回流直到反應完成。反應液冷卻到室溫,將正己烷加入反應液中,過濾,濾渣用水洗,剩余物重結晶得3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸乙酯。
本步驟中,丙二酸二乙酯的有機溶液和4-氟苯胺的有機溶液中有機溶劑為甲苯、二甲苯或上述溶劑的任意組合,優(yōu)選的溶劑是二甲苯。
第二步:3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸的合成。
將堿的水溶液加入3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸乙酯的有機溶液中,攪拌直到反應結束。將反應液中有機溶劑旋干并萃取,然后用鹽酸溶液調(diào)節(jié)水相的pH值到7,萃取,將有機層合并干燥后旋干,制得3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸。
本步驟中,堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鋰,優(yōu)選氫氧化鈉。3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸乙酯的有機溶液中有機溶劑為乙醇、甲醇、四氫呋喃、甲苯或N,N-二甲基甲酰胺,優(yōu)選甲醇。
第三步:4-[(6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基]苯胺的合成。
將4-氯-6,7-二甲氧基喹啉和堿加入有機溶劑中,形成混合液。將4-氨基苯酚的有機溶液加入上述混合液中,加熱直到反應完成后冷卻到室溫,將反應液倒入冰水中,加入乙酸乙酯,攪拌后過濾,減壓烘干得4-[(6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基]苯胺。
本步驟中,所述有機溶劑和4-氨基苯酚的有機溶液中的有機溶劑為N,N-二甲基乙酰胺、二苯醚、氯苯、二甲基亞砜或N,N-二甲基甲酰胺,優(yōu)選N,N-二甲基乙酰胺。堿為叔丁醇鉀、甲醇鈉、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸鈉、氫氧化鈉或氫氧化鉀,優(yōu)選叔丁醇鉀。
第四步:N-(4-((6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基)苯基)-N'-(4-氟苯基)丙二酰胺的合成。
將3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、1-羥基苯并三唑和4-[(6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基]苯胺溶于有機溶劑,攪拌過夜。將反應混合液倒入飽和碳酸氫鈉水溶液中并攪拌。用二氯甲烷萃取,將有機層合并旋干得N-(4-((6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基)苯基)-N'-(4-氟苯基)丙二酰胺。
本步驟中,有機溶劑為四氫呋喃、二氯甲烷或N,N-二甲基乙酰胺,優(yōu)選二氯甲烷。
第五步:N-[4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯基]-N'-(4-氟苯基)-1,1-環(huán)丙烷二甲酰胺的合成。
將N-(4-((6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基)苯基)-N'-(4-氟苯基)丙二酰胺和碳酸鉀加入有機溶劑和1,2-二溴乙烷的混合液中,在35-45℃下攪拌直到反應完成,過濾旋干,粗品過洗脫柱得固體N-[4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯基]-N'-(4-氟苯基)-1,1-環(huán)丙烷二甲酰胺,即卡博替尼。
本步驟中,有機溶劑為N-甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺,優(yōu)選N,N-二甲基甲酰胺。
隨后的實施例和對比實施例可以證明,本發(fā)明具有如下有益效果:
1)本發(fā)明的綜合收率為50%以上,較現(xiàn)有20%的收率,具有顯著的提升,大幅降低了現(xiàn)有藥物生產(chǎn)成本。
2)本發(fā)明優(yōu)化了制備工藝,避免了使用高壓釜,極大地簡化了反應過程和后處理過程,操作簡單,降低反應危險的同時,大大降低了生產(chǎn)成本。
3)本發(fā)明選用了價格低廉的丙二酸二乙酯代替昂貴的1,1-環(huán)丙基二羧酸作為起始原料,降低了原料成本。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。這些實施例應理解為僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。在閱讀了本發(fā)明記載的內(nèi)容之后,本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改,這些等效變化和修改同樣落入本發(fā)明權利要求所限定的范圍。
本發(fā)明以下實施例中未注明具體條件的實驗方法,通常按照常規(guī)條件進行。
本發(fā)明以下實施例中所用的原料或試劑除特別說明之外,均市售可得。
本發(fā)明以下實施例中所述的室溫均值20-35℃。除非特別指出,所述的試劑不經(jīng)純化直接使用。所有溶劑均購自商業(yè)化供應商,例如奧德里奇(Aldrich),并且不經(jīng)處理就可使用。反應通過TLC分析或通過HPLC分析,通過起始材料的消耗來判斷反應的終止。分析用的薄層層析(TLC)是在預涂覆硅膠60F254 0.25毫米板的玻璃板(EMD化學品公司(EMD Chemicals))上進行的,用UV光(254nm)或硅膠上的碘顯像,或TLC染色物如醇制磷鉬酸、水合茚三酮溶液、高錳酸鉀溶液或硫酸鈰溶液一起加熱。
實施例1
第一步:3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸乙酯的合成。
將丙二酸二乙酯(0.3mol,48mL)的二甲苯(500ml)溶液加入4-氟苯胺(0.25mol,23ml)的二甲苯(200ml)溶液中,反應混合物回流1.5小時。點板監(jiān)測反應完成,反應液冷卻到室溫,將正己烷(200ml)加入反應液中,過濾,濾渣用1000ml水洗,剩余物用乙醇重結晶得白色固體(51.23g,收率91%)。
經(jīng)檢測,核磁譜圖如下,可以確定該固體為3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸乙酯。
1H NMR(CDCl3)1.30(t,3H),3.48(s,2H),4.20(q,2H),7.03(t,2H),7.61(dd,2H),9.40(s,1H)
第二步:3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸的合成。
將氫氧化鈉溶液(1N,600ml)在0℃下加入3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸乙酯(100g,0.444mol)的乙醇(700ml)中,反應液在0℃下攪拌1小時。反應液旋干乙醇并用乙酸乙酯(400ml)萃取,然后用鹽酸溶液(1N)調(diào)節(jié)水相的pH值到7,用乙酸乙酯(5*700ml)萃取,有機層合并干燥后旋干得黃色固體(83.16g,收率:95%)。
經(jīng)檢測,核磁譜圖如下,可以確定該固體為3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸。
1H NMR(DMSO-d6)δ12.9(br s,1H),10.3(br s,1H),7.59(m,2H),7.16(t,2H,J=8.9Hz),3.34(s,2H)
第三步:4-[(6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基]苯胺的合成。
將4-氯-6,7-二甲氧基喹啉(35.3g,157.8mmol)和叔丁醇鈉(21.4g,224mmol)加入N,N-二甲基乙酰胺(200ml)中。將4-氨基苯酚(20.67g,189.4mmol)的N,N-二甲基乙酰胺(150ml)溶液加入上述反應液中,反應液在100℃下反應9小時后冷卻到室溫,然后倒入1600ml冰水中,加入100ml乙酸乙酯,過濾,減壓烘干得4-[(6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基]苯胺(38.3g,收率:82.2%)。
經(jīng)檢測,核磁譜圖如下,可以確定該固體為4-[(6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基]苯胺。
NMR(400MHz,DMSO-i):δ3.92(s,3H),3.93(s,3H),5.16(s,2H),6.36(d,J=5.2Hz,1H),6.65-6.68(m,2H),6.91-6.93(m,2H),7.36(s,1H),7.50(s,1H),8.42(d,J=5.3Hz,1H).
第四步:N-(4-((6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基)苯基)-N'-(4-氟苯基)丙二酰胺的合成。
將3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸(18.15g,92.04mmol),1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(21.18g,110.45mmol),1-羥基苯并三唑(14.92g,110.45mmol)和4-[(6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基]苯胺(30g,101.2mmol)溶于二氯甲烷(200ml),反應液在20℃下攪拌過夜。反應混合液倒入飽和碳酸氫鈉水溶液(2000ml)中并攪拌1小時。二氯甲烷(2*200ml)萃取,有機層合并旋干得固體(38.5g,收率:88%)。
經(jīng)檢測,核磁譜圖如下,可以確定該固體為N-(4-((6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基)苯基)-N'-(4-氟苯基)丙二酰胺
1H-NMR(CD3OD,400MHz):δ3.47(s,2H),4.03(s,3H),4.03(s,3H),6.44(d,1H),7.00-7.05(m,2H),7.13-7.16(m,2H),7.39(s,1H),7.48-7.54(m,3H),7.63-7.68(m,2H),8.44(d,1H)
第五步:N-[4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯基]-N'-(4-氟苯基)-1,1-環(huán)丙烷二甲酰胺的合成。
將N-(4-((6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基)苯基)-N'-(4-氟苯基)丙二酰胺(66.57g,0.14mol)和碳酸鉀(53.9g,0.39mol)加入N,N-二甲基甲酰胺(500ml)和1,2-二溴乙烷(30.06g,0.16mol)的混合液中,反應在40℃下攪拌24小時,過濾旋干,粗品過洗脫柱(洗脫劑:乙酸乙酯/石油醚=3/4)得固體(58.2g,收率:83%)。
經(jīng)檢測,核磁譜圖如下,可以確定該固體為N-[4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯基]-N'-(4-氟苯基)-1,1-環(huán)丙烷二甲酰胺,即卡博替尼。
1H NMR(400MHz,DMSO):10.2(s,1m),10.05(s,1H),8.4(s,1H),7.8(m,2H),7.65(m,2H),7.5(s,1H),7.35(s,1H),7.25(m,2H),7.15(m,2H),6.4(s,1H),4.0(d,6H),1.5(s,4H).
經(jīng)測算,本實施例中,五步反應的總收率為51.9%。
實施例2
第一步:3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸乙酯的合成。
將丙二酸二乙酯(0.3mol,48mL)的甲苯(500ml)溶液加入4-氟苯胺(0.25mol,23ml)的甲苯(200ml)溶液中,反應混合物回流1.5小時。點板監(jiān)測反應完成,反應液冷卻到室溫,將正己烷(200ml)加入反應液中,過濾,濾渣用1000ml水洗,剩余物用乙醇重結晶得白色固體3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸乙酯(52.1g,收率92.5%)。
第二步:3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸的合成。
將氫氧化鋰溶液(1N,600ml)在0℃下加入3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸乙酯(100g,0.444mol)的甲醇(700ml)中,反應液在20℃下攪拌1小時。反應液旋干甲醇并用乙酸乙酯(400ml)萃取,然后用鹽酸溶液(1N)調(diào)節(jié)水相的pH值到7,用乙酸乙酯(5*700ml)萃取,有機層合并干燥后旋干得黃色固體3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸(82.5g,收率:94.2%)。
第三步:4-[(6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基]苯胺的合成。
將4-氯-6,7-二甲氧基喹啉(35.3g,157.8mmol)和甲醇鈉(12.1g,224mmol)加入二甲基亞砜(200ml)中。將4-氨基苯酚(20.67g,189.4mmol)的二甲基亞砜(150ml)溶液加入上述反應液中,反應液在90℃下反應9小時后冷卻到室溫,然后倒入1600ml冰水中,加入100ml乙酸乙酯,過濾,減壓烘干得4-[(6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基]苯胺(39.1g,收率:83.6%)。
第四步:N-(4-((6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基)苯基)-N'-(4-氟苯基)丙二酰胺的合成。
將3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸(18.15g,92.04mmol),1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(21.18g,110.45mmol),1-羥基苯并三唑(14.92g,110.45mmol)和4-[(6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基]苯胺(30g,101.2mmol)溶于四氫呋喃(200ml),反應液在30℃下攪拌過夜。反應混合液倒入飽和碳酸氫鈉水溶液(2000ml)中并攪拌1小時。二氯甲烷(2*200ml)萃取,有機層合并旋干得固體N-(4-((6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基)苯基)-N'-(4-氟苯基)丙二酰胺(37.8g,收率:86.2%)。
第五步:N-[4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯基]-N'-(4-氟苯基)-1,1-環(huán)丙烷二甲酰胺的合成。
將N-(4-((6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基)苯基)-N‘-(4-氟苯基)丙二酰胺(66.57g,0.14mol)和碳酸鉀(53.9g,0.39mol)加入N-甲基乙酰胺(500ml)和1,2-二溴乙烷(30.06g,0.16mol)的混合液中,反應在35℃下攪拌24小時,過濾旋干,粗品過洗脫柱(洗脫劑:乙酸乙酯/石油醚=3/4)得固體N-[4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯基]-N'-(4-氟苯基)-1,1-環(huán)丙烷二甲酰胺(59.6g,收率:84.8%),即卡博替尼。
經(jīng)測算,本實施例中,五步反應的總收率為53.2%。
實施例3
第一步:3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸乙酯的合成。
將丙二酸二乙酯(0.275mol,44mL)的二甲苯(500ml)溶液加入4-氟苯胺(0.25mol,23ml)的二甲苯(200ml)溶液中,反應混合物回流1.5小時。點板監(jiān)測反應完成,反應液冷卻到室溫,將正己烷(200ml)加入反應液中,過濾,濾渣用1000ml水洗,剩余物用乙醇重結晶得白色固體3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸乙酯(52.9g,收率93.96%)。
第二步:3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸的合成。
將氫氧化鉀溶液(1N,600ml)在0℃下加入3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸乙酯(100g,0.444mol)的四氫呋喃(700ml)中,反應液在10℃下攪拌1小時。反應液旋干四氫呋喃并用乙酸乙酯(400ml)萃取,然后用鹽酸溶液(1N)調(diào)節(jié)水相的pH值到7,用乙酸乙酯(5*700ml)萃取,有機層合并干燥后旋干得黃色固體3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸(84.3g,收率:96.3%)。
第三步:4-[(6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基]苯胺的合成。
將4-氯-6,7-二甲氧基喹啉(35.3g,157.8mmol)和碳酸銫(72.8g,224mmol)加入N,N-二甲基甲酰胺(200ml)中。將4-氨基苯酚(20.67g,189.4mmol)的N,N-二甲基甲酰胺(150ml)溶液加入上述反應液中,反應液在110℃下反應9小時后冷卻到室溫,然后倒入1600ml冰水中,加入100ml乙酸乙酯,過濾,減壓烘干得4-[(6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基]苯胺(36.8g,收率:78.7%)。
第四步:N-(4-((6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基)苯基)-N'-(4-氟苯基)丙二酰胺的合成。
將3-(4-氟苯基氨基)-3-氧代丙酸(18.15g,92.04mmol),1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(21.18g,110.45mmol),1-羥基苯并三唑(14.92g,110.45mmol)和4-[(6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基]苯胺(30g,101.2mmol)溶于N,N-二甲基乙酰胺(200ml),反應液在40℃下攪拌過夜。反應混合液倒入飽和碳酸氫鈉水溶液(2000ml)中并攪拌1小時。二氯甲烷(2*200ml)萃取,有機層合并旋干得固體N-(4-((6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基)苯基)-N'-(4-氟苯基)丙二酰胺(39.3g,收率:89.7%)。
第五步:N-[4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯基]-N'-(4-氟苯基)-1,1-環(huán)丙烷二甲酰胺的合成。
將N-(4-((6,7-二甲氧基喹啉-4-基)氧基)苯基)-N'-(4-氟苯基)丙二酰胺(66.57g,0.14mol)和碳酸鉀(53.9g,0.39mol)加入N,N-二甲基甲酰胺(500ml)和1,2-二溴乙烷(30.06g,0.16mol)的混合液中,反應在45℃下攪拌24小時,過濾旋干,粗品過洗脫柱(洗脫劑:乙酸乙酯/石油醚=3/4)得固體N-[4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯基]-N'-(4-氟苯基)-1,1-環(huán)丙烷二甲酰胺(57.8g,收率:82.3%),即卡博替尼。
經(jīng)測算,本實施例中,五步反應的總收率為52.5%。
對比實施例
文獻WO2005030140A2中報道的的合成路線如下:
第一步:6,7-二甲氧基喹啉-4-基三氟甲烷磺酸酯的合成。
將N,N-二甲氨基吡啶(1.24g,10mmol)和2,6-二甲基吡啶(24ml,204mmol)的二氯甲烷(500ml)溶液加入4-羥基-6,7-二甲氧基喹啉(20.9g,102mmol)的二氯甲烷(1L)溶液中。三氟甲烷磺酰氯(14ml,132mmol)慢慢滴加到反應液中,滴加完后反應混合物在冰浴下攪拌2到3小時。LCMS顯示反應完成后,反應混合物旋干,剩余的棕色固體中加入甲醇(250ml)中,并打漿30分鐘加入1L水,過濾,濾渣水洗,濾渣干燥得淺棕色固體6,7-二甲氧基喹啉-4-基三氟甲烷磺酸酯(27g,收率:80%)。
第二步:1-(4-氟苯基氨基甲?;?環(huán)丙烷羧酸的合成。
將三乙胺(16.49g,0.163mol,1.0eq.)在氮氣保護下加入到1,1-環(huán)丙基二羧酸(21.2g,0.163mol,1.0eq.)的四氫呋喃(200ml)溶液中,反應混合物在0℃下攪拌30分鐘。然后氯化亞砜(19.39g,0.163mol,1.0eq.)慢慢滴加到到反應液中,反應混合物在0℃下再攪拌30分鐘。4-氟苯胺(19.92g,0.0179,0.179mol,1.1eq.)的四氫呋喃(100ml)溶液在氮氣保護下慢慢滴加到上述反應液中,反應繼續(xù)在0℃下攪拌1.5小時。反應混合物用乙酸乙酯稀釋后用氫氧化鈉水溶液(1N)洗,有機層旋干得一個褐色固體該褐色固體用少量冷的乙酸乙酯洗后過濾,干燥得一個白色固體1-(4-氟苯基氨基甲?;?環(huán)丙烷羧酸(23.71g,收率65.18%)。
第三步:N-(4-氟苯基)-N'-(4-羥基苯基)-環(huán)丙烷-1,1-二甲酰胺的合成。
將1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(5.15g,26.9mmol)加入4-氨基苯酚(2.93g,26.9mmol)和1-(4-氟苯基氨基甲酰基)環(huán)丙烷羧酸(5.00g,22.4mmol)的N,N-二甲基乙酰胺(30mL)溶液中。反應攪拌直到反應完成,混合液倒入飽和碳酸氫鈉水溶液(200ml)中并攪拌1小時。過濾,濾渣依次用水(50ml)和氯仿(50ml)洗滌,干燥得N-(4-氟苯基)-N'-(4-羥基苯基)-環(huán)丙烷-1,1-二甲酰胺(6.22g,收率:88%)。
第四步:N-[4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯基]-N'-(4-氟苯基)-1,1-環(huán)丙烷二甲酰胺的合成。
將6,7-二甲氧基喹啉-4-基三氟甲烷磺酸酯(5g,14.8mmol)的加入到N-(4-氟苯基)-N'-(4-羥基苯基)-環(huán)丙烷-1,1-二甲酰胺(6.98g,22.2mmol)的2,6-二甲基吡啶(50ml)溶液。反應混合物在悶罐中在165℃下攪拌18小時。反應混合物減壓旋干,剩余固體溶于二氯甲烷(250ml)中,用氫氧化鈉(1N)水溶液洗兩次。粗品過柱得固體N-[4-[(6,7-二甲氧基-4-喹啉基)氧基]苯基]-N'-(4-氟苯基)-1,1-環(huán)丙烷二甲酰胺(3.2g,收率:44%),即卡博替尼。
經(jīng)測算,四步反應的總收率為20.2%。