吉非替尼合成方法改進(jìn)

1、第40卷第8期2010年8月中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)PERIODICAL OF OCEAN UNIV ERSIT Y O F CHINA40(8:103106Aug.,2010吉非替尼合成方法改進(jìn)3肖華玲1,2,王鵬1,2,王玉杰1,2,李英霞333(中國(guó)海洋大學(xué)1.海洋藥物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;2.山東省糖科學(xué)與糖工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;3.醫(yī)藥學(xué)院,山東青島266003摘要:本文報(bào)道一條簡(jiǎn)單有效的合成吉非替尼的工藝路線。以32羥基242甲氧基苯甲醛為起始原料,將其醛基轉(zhuǎn)化為氰基后再與N2(32氯丙基嗎啉縮合,然后依次經(jīng)硝化、水解、還原、環(huán)合等操作得到重要的中間體7,最后經(jīng)氯化后與32氯242氟苯胺縮合以總收率

2、48%得到吉非替尼。其中對(duì)如下過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化:硝化反應(yīng)后處理改用NaO H中和酸,然后過(guò)濾純化;硝基還原反應(yīng)改用甲酸銨、Pd/C的催化的條件;環(huán)合反應(yīng)后處理采用蒸餾的方法除去甲酸,這些改進(jìn)顯著提高了反應(yīng)總收率。關(guān)鍵詞:吉非替尼;EGFR酪氨酸激酶抑制劑;合成中圖法分類號(hào):Q132.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):167225174(2010082103204表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR蛋白酪氨酸激酶是一類重要的激酶,在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中發(fā)揮著重要的作用1。酪氨酸激酶是目前世界靶向抗腫瘤藥物研發(fā)的一個(gè)最為重要的靶點(diǎn)之一。目前有超過(guò)100個(gè)酪氨酸激酶抑制劑進(jìn)入臨床研究223。吉非替尼(Gefitinib,其化學(xué)

3、名為N2(32氯242氟苯基272甲氧基26232(嗎啉2 42基丙氧基242喹唑啉胺,是英國(guó)阿斯利康公司研制開(kāi)發(fā)的抗腫瘤靶向小分子藥物。2002年首先在日本上市,商品名為Iressa(易瑞沙;2003年經(jīng)美國(guó)FDA批準(zhǔn),成為經(jīng)鉑類抗癌藥和多西紫杉醇化療無(wú)效的晚期非小細(xì)胞肺癌患者的三線單藥治療藥物;2005年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。目前,在美國(guó)、日本、澳大利亞和中國(guó),吉非替尼被批準(zhǔn)用于治療晚期或轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌(NSCL C426。有關(guān)吉非替尼合成方法的研究報(bào)道很多,目前主要有以下幾種:1吉布森7和金波等829以6,72二甲氧基23,42二氫喹唑啉242酮為原料,經(jīng)脫甲基、乙?；⒙然?、氨基化、水解、

4、縮合等反應(yīng)制得目標(biāo)物,但是該方法要使用大量的甲磺酸和L2蛋氨酸選擇性脫甲基,這兩種試劑無(wú)法回收,環(huán)境污染大,并且此法步驟冗長(zhǎng),總收率僅為9%;2朱崇泉等10采用3,42二甲氧基苯甲酸為原料,以14.8%的收率制得目標(biāo)物,避免了脫甲基過(guò)程中使用甲磺酸和L2蛋氨酸,但是氯代反應(yīng)過(guò)程中副產(chǎn)物較多;3吉爾岱等人11,12采用異香蘭素為起始原料經(jīng)8步反應(yīng)合成目標(biāo)物,此方法雖有所改進(jìn),但是氰基的水解難以控制,不可避免有酸副產(chǎn)物生成,因此,進(jìn)一步優(yōu)化制備吉非替尼工藝成為非常必要的研究工作。1實(shí)驗(yàn)部分1.1儀器與試劑J EOL J NM2ECP600核磁共振波譜儀(內(nèi)標(biāo): TMS;單位:pp m;室溫、旋轉(zhuǎn)蒸

5、發(fā)儀(BUC HI,R2114;E YEL A,D TC221、ZF2I型三用紫外分析儀、分析天平、溫度計(jì)(未校正、8522型恒溫磁力攪拌器、Finni2 gan ICQ2DECA ESI質(zhì)譜儀。甲酸、甲酸鈉、甲酸胺、醋酸、氯化亞砜、N2(32氯丙基嗎啉、10%鈀碳催化試劑均為國(guó)產(chǎn)試劑;硫酸羥胺為阿拉丁試劑;32氯242氟苯胺為百靈威試劑,薄層板Silica gel60F254為煙臺(tái)三和產(chǎn)品,(所用溶劑如無(wú)特別說(shuō)明均按常規(guī)方法精制。1.2合成方法1.2.132羥基242甲氧基芐腈(232羥基242甲氧基苯甲醛(5.0g,32.9mmol,甲酸鈉(4.5g,65.8 mmol甲酸(24mL的混合

6、液加熱至85,分批加入硫酸羥胺(3.2g,19.7mmol并于85繼續(xù)攪拌5h。待反應(yīng)完全后,將反應(yīng)液恢復(fù)至室溫,倒入飽和食鹽水(100mL析出大量固體,抽濾,濾餅水洗后干燥,用乙酸乙酯重結(jié)晶得到淺棕色固體2(4.4g,89.8%,mp 129131(文獻(xiàn)13:收率94%,mp130132。1H NMR(DMSO2d6:9.77(s,11H,O H,7.26(dd, 1H,J=8.3,1.9Hz,Ar2H,7.10(d,1H,J=2.3Hz, Ar2H,7.07(d,1H,J=8.7Hz,Ar2H,3.84(s,3H,C H3O.MS2ESI m/z149.0;found150.1M+H+。1

7、.2.242甲氧基23232(嗎啉242基丙氧基芐腈(33 33收稿日期:2009207220;修訂日期:2009212229作者簡(jiǎn)介:肖華玲(19822,女,博士生。E2mail:backofanglehot 通訊作者:E2mail:liyx417中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)2010年化合物2(3.5g,23.5mmol,N2(32氯丙基嗎啉(5.0g,30.6mmol,無(wú)水K2CO3(8.5g,61.2mmol和DM F混合反應(yīng)液加熱至85并維持10h。反應(yīng)完全后先過(guò)濾除去碳酸鉀,減壓濃縮后加水稀釋然后用乙酸乙酯萃取,合并有機(jī)相,用飽和食鹽水洗,無(wú)水MgSO4干燥,過(guò)濾,濾液旋蒸至小體積,加入正己烷析

8、晶,過(guò)濾,得乳白色固體3(3.5g,93.8%,mp5254(文獻(xiàn)13:收率86%,mp54.456。1H NMR (DMSO2d6:7.4127.38(m,2H,Ar2H,7.10(d, 1H,J=7.7Hz,Ar2H,4.04(t,2H,J=5.5Hz, CH2,3.83(s,3H,CH3O,3.5723.56(m,4H, CH22,2.4022.35(m,6H,C H23,1.8921.84 (m,2H,C H2.13C NMR(DMSO2d6:153.0, 148.2,126.4,119.3,115.4,112.2,102.6,66.9, 66.2,55.8,54.7,53.4,25.

9、7.MS2ESI m/z276.1; found277.0M+H+。1.2.322硝基242甲氧基25232(嗎啉242基丙氧基芐腈(4向250mL茄形瓶中加入3(6.0g,21.7 mmol和AcO H(15mL的混合液,然后在冰浴條件下緩慢滴加HNO3(70%,3mL和H2SO4(70%,15mL的混酸。其間維持溫度05,加完后反應(yīng)液慢慢恢復(fù)至室溫,攪拌50h。反應(yīng)結(jié)束后加入200mL水稀釋反應(yīng)液,用50%N a O H溶液中和至P H11,大量黃色固體物析出,抽濾、用乙酸乙酯重結(jié)晶,得黃色固體4 (6.7g,95.7%,mp127129(文獻(xiàn)13:收率83%,mp126128。1H NM

10、R(DMSO2d6:7.86 (s,1H,Ar2H,7.71(s,1H,Ar2H,4.24(t,2H,J= 6.4Hz,C H2,3.97(s,3H,C H3O,3.5823.55(m,4 H,C H22,2.4122.36(m,6H,C H23,1.9321.90 (m,2H,C H2。13C NMR(DMSO2d6:152.4, 142.8,126.4,117.6,117.5,109.1,100.2,68.6,66.6, 57.3,55.0,53.8,25.7。MS2ESI m/z321.1;found 322.0M+H+。1.2.422硝基242甲氧基25232(嗎啉242基丙氧基苯甲酰

11、胺(5化合物4(6.7g,20.9mmo1溶于二甲亞砜(35.0mL中,加入無(wú)水碳酸鉀(1.6g,11.6 mmo1,升溫至50,撤去熱源,緩慢滴加30%過(guò)氧化氫溶液(15.9mL,其間控制滴速,維持反應(yīng)溫度約50。滴畢繼續(xù)攪拌2h,加水(150mL稀釋,冷卻至15,抽濾,濾餅用水洗滌,干燥,用乙酸乙酯重結(jié)晶,得乳白色固體5(6.9g,84.5%,mp185187(文獻(xiàn)13:收率87%,mp185186。1H NMR (DMSO2d6:7.96(s,1H,Ar2H,7.57(s,2H, N H2,7.10(s,1H,Ar2H,4.16(t,2H,J=5.5Hz, CH2,3.87(s,3H,C

12、H3O,3.5823.56(m,4H,CH22,2.4122.34(m,6H,CH23,1.9221.89(m,2H,CH2。13C NMR(DMSO2d6:169.8,152.4,147.5, 139.3,111.5,108.0,100.3,68.2,66.2,56.7,55.0,53.0,42.2,39.5,25.2。MS2ESI m/z339.1;found340.0M+H+。1.2.522氨基242甲氧基25232(嗎啉242基丙氧基苯甲酰胺(6化合物5(5.0g,14.7mmo1溶于乙酸乙酯和二氯甲烷的混合溶劑中,加入甲酸銨(5.0g, 45.4mmol和鈀/碳(50mg,加熱回流2

13、h。反應(yīng)完全后抽濾,濾液蒸干,用乙酸乙酯重結(jié)晶,得乳白色固體6(4.4g,95.6%,mp153155(文獻(xiàn)13:收率84%,mp152154。1H NMR(DMSO2d6:7.12 (s,1H,Ar2H,6.43(s,2H,N H2,6.27(s,1H,Ar2 H,3.86(t,2H,J=5.5Hz,CH2,3.70(s,3H, C H3O,3.5723.55(m,4H,C H22,2.4022.34(m, 6H,C H23,1.8121.77(m,2H,CH2。13C NMR (DMSO2d6:171.5,154.1,147.5,138.5,115.7,105.0, 100.3,68.7,

14、66.7,55.7,53.9,40.0,39.9,39.8,26.7。MS2ESI m/z309.2;found310.1M+H+。1.2.672甲氧基26232(嗎啉242基丙氧基23242二氫喹唑啉242酮(7化合物6(4.0g,12.9mmol與甲酸(16mL、甲酰胺(16mL混合,室溫下攪拌15min,然后加熱回流10h,反應(yīng)完全后減壓蒸餾,殘余物抽濾,丙酮淋洗并用乙酸乙酯重結(jié)晶,得到乳白色固體7 (3.6g,87.8%,mp242244(文獻(xiàn)13:收率87%,mp240243。1H NMR(DMSO2d6:12.08(s,1H,N H,7.98(s,1H,Ar2H,7.43(s,1

15、H,Ar2H,7.12(s,1H,Ar2H,4.09(t,2H,J=6.6 Hz,CH2,3.90(s,3H,C H3O,3.5823.56(m,4H, C H22,2.4422.36(m,6H,CH23,1.9321.91(m, 2H,C H2。13C NMR(DMSO2d6:160.6,155.1, 148.4,145.4,144.4,116.1,108.6,106.3,67.3,66.8, 56.5,55.3,53.9,26.2。MS2ESI m/z319.2;found 320.4M+H+。1.2.7吉非替尼(8化合物7(300mg,0.94 mmol、氯化亞砜(4.2mL和DM F(

16、60mg混勻后加熱至回流1h,蒸除溶劑。剩余物中加入甲苯減壓濃縮,重復(fù)三次。剩余物中再加入異丙醇(5mL,室溫?cái)嚢?h,抽濾。濾餅加至32氯24氟苯胺(300mg的異丙醇溶液(5mL中,加熱回流3h,TL C檢測(cè)反應(yīng)完全?；謴?fù)至室溫,減壓蒸干,向所得的淺黃色固體中加入水(20mL,加熱至60,用飽和氫氧化鈉溶液調(diào)至p H 9.510.0,冷卻后析晶、過(guò)濾,濾餅用乙酸乙酯重結(jié)晶,得到白色固體8(350mg,83.3%,mp192194(文獻(xiàn)13:收率84%,mp190.2191.5。1H NMR(DMSO2d6:8.49(s,1H,N H,8.32(dd,1 H,J=6.9,2.8Hz,Ar2H

17、,8.27(s,1H,Ar2H,8.184018期肖華玲,等:吉非替尼合成方法改進(jìn)(s ,1H ,Ar 2H ,8.0428.02(m ,1H ,Ar 2H ,7.41(t ,1H ,J =9.2Hz ,Ar 2H ,7.18(s ,1H ,Ar 2H ,4.31(t ,2H ,J =6.4Hz ,C H 2,3.93(s ,3H ,CH 3O ,3.7723.72(m ,4H ,CH 22,2.9222.72(m ,6H ,CH 23,1.9321.91(m ,2H ,CH 2。13C NMR (DMSO 2d 6:163.9,156.8,155.0,153.2,148.6,147.5,13

18、7.8,123.9,122.9,122.8,116.9,116.7,109.6,107.7,67.8,65.4,56.5,55.0,52.9,27.7。HRESIMS calcd for C 22H 25Cl FN 4O 3:447.1599,found :447.1586。2結(jié)果與討論基于上述吉非替尼制備工藝存在的問(wèn)題,本文對(duì)吉爾岱等人的合成路線12213進(jìn)行了優(yōu)化。以價(jià)廉易得的32羥基242甲氧基苯甲醛(1為原料,首先在甲酸、甲酸鈉和硫酸羥胺作用下將醛基轉(zhuǎn)化為氰基得到化合物2,然后在碳酸鉀作用下化合物2與N 2(32氯丙基嗎啉縮合得到42甲氧基23232(嗎啉242基丙氧基芐腈(3,化合物

19、3在混酸(V 硝酸:V 醋酸:V 硫酸=133作用下經(jīng)硝化反應(yīng)得到22硝基242甲氧基25232(嗎啉242基丙氧基芐腈(4,化合物4在雙氧水和碳酸鉀作用下得到氰基水解產(chǎn)物22硝基242甲氧基25232(嗎啉242基丙氧基苯甲酰胺(5,再依次在甲酸銨和Pd/C 催化下將硝基還原得到化合物(6、在甲酸作用下環(huán)合得到重要的中間體(7,最后經(jīng)氯化、與32氯242氟苯胺縮合得到目標(biāo)化合物(8(圖1。 圖1吉非替尼的合成路線Fig.1Synthesis route of G efitinib制備化合物4時(shí),文獻(xiàn)13后處理用乙酸乙酯萃取,濃縮后用乙酸乙酯重結(jié)晶。本研究改用蒸餾水稀釋反應(yīng)液后,加入50%Na

20、O H 溶液調(diào)至p H 11,析出固體,然后抽濾,重結(jié)晶的方法簡(jiǎn)化了操作,提高反應(yīng)收率。制備化合物6時(shí),文獻(xiàn)13采用連二亞硫酸鈉還原硝基,但發(fā)現(xiàn)因?yàn)槠溆昧亢艽?后處理過(guò)程中產(chǎn)物會(huì)有部分吸附,導(dǎo)致收率只有60%左右。本研究參考專利14用鈀/碳催化還原的方法,最終采用甲酸銨存在下、鈀/碳催化的條件回流反應(yīng)2h 定量地得到6,此方法不僅提高了反應(yīng)收率,而且簡(jiǎn)化了后處理過(guò)程,當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)液抽濾、蒸干即可。制備化合物7時(shí),文獻(xiàn)13后處理是將反應(yīng)液冷卻至15后抽濾,由于結(jié)晶析出的收率與產(chǎn)物的純度相關(guān),重現(xiàn)性較差,收率很低,對(duì)此,我們采用減壓蒸餾蒸除甲酸,殘?jiān)帽芟春笾亟Y(jié)晶得到7,收率87.8%

21、。3小結(jié)改進(jìn)后的合成工藝路線避免了選擇性脫甲基、保護(hù)和脫保護(hù)等繁瑣步驟,而且由于每一步反應(yīng)的收率都較高,產(chǎn)物經(jīng)重結(jié)晶的方法純化或無(wú)需純化就可直接用于下一步反應(yīng),簡(jiǎn)化了純化過(guò)程,總收率達(dá)到48%。參考文獻(xiàn):1Schlesinger J.Cell signaling by receptor tyrosine kinases J .Cell ,2000,103,2112225.2Hubbard R D ,Bamaung N Y ,Fidanze S D ,et al.Development ofmultitargeted inhibitors of bot h t he insulin 2like

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