陳夢(mèng)雅,吳 詩(shī)
(湖北科技學(xué)院藥學(xué)院,湖北 咸寧 437100)
自身免疫疾病(autoimmune diseases)是一組復(fù)雜的慢性疾病,因?yàn)槎喾N遺傳、環(huán)境因素的復(fù)雜組合導(dǎo)致免疫系統(tǒng)對(duì)自身組織的識(shí)別能力或應(yīng)答調(diào)控能力下降,造成對(duì)自身組織的免疫攻擊。銀屑病(psoriasis)屬于其中較常見(jiàn)的一類(lèi)[1]。
JAKs(janus kinases)是一類(lèi)非受體型酪氨酸蛋白激酶家族,共包括4個(gè)成員:JAK1、JAK2、JAK3以及酪氨酸激酶2(TYK2)[2]。越來(lái)越多的研究表明[3],JAK抑制劑能有效地治療多種自身免疫性疾病,因此,JAK小分子抑制劑的研發(fā)已然成為目前的研究熱點(diǎn)。
BMS-986165(圖1)是一種選擇性TYK2變構(gòu)抑制劑,化學(xué)名為6-(環(huán)丙烷甲酰胺基)-4-((2-甲氧基-3-(1-甲基-1H-1,2,4-三唑-3-基)苯基)氨基)-N-甲基噠嗪-3-羧酰胺,由百時(shí)美施貴寶公司開(kāi)發(fā),具有高效選擇性的和口服生物可利用性,目前處于臨床Ⅲ期研究。而2-甲氧基-3-(1-甲基-1H-1,2,4-三唑-3-基)苯胺是BMS-986165的重要中間體,可用于合成酰胺取代的雜環(huán)化合物,因此,研究它的合成方法具有非常重要的意義。
圖1 BMS-986165化學(xué)結(jié)構(gòu)
百時(shí)美施貴寶公司的專(zhuān)利[3]報(bào)道了該中間體的合成方法(圖2):以2-羥基-3-硝基苯甲酸甲酯為原料,經(jīng)兩步取代得到2-甲氧基-3-硝基苯甲酰胺,中間體3與水合肼環(huán)合得到3-(2-甲氧基-3-硝基苯基)-1H-1,2,4-三唑(4),4經(jīng)取代得到3-(2-甲氧基-3-硝基苯基)-1-甲基-1H-1,2,4-三唑(5),5還原得到2-甲氧基-3-(1-甲基-1H-1,2,4-三唑-3-基)苯胺(6)。
圖2 2-甲氧基-3-(1-甲基-1H-1,2,4-三唑-3-基)苯胺的合成
在重復(fù)上述合成路線(xiàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),中間體4的制備需分兩步進(jìn)行,較為復(fù)雜,且合成過(guò)程中反應(yīng)條件苛刻,不易操作;中間體5合成過(guò)程中得到兩個(gè)產(chǎn)物,需要進(jìn)行手性拆分,復(fù)雜且不易分離,此合成過(guò)程存在一定的缺陷,因此,本實(shí)驗(yàn)在此基礎(chǔ)上對(duì)2-甲氧基-3-(1-甲基-1H-1,2,4-三唑-3-基)苯胺的合成工藝進(jìn)行研究,合成實(shí)驗(yàn)如下。
紫外分析儀(上海顧村電光儀器廠(chǎng),暗箱式)、RY-1型顯微熔點(diǎn)儀(天津分析儀器廠(chǎng))溫度未經(jīng)校正、柱層析用硅膠(青島海洋化工廠(chǎng),200-300目)、循環(huán)水式真空泵(河南省予華儀器有限公司)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(河南省予華儀器有限公司)、JNM-ECA-400 NMR型核磁共振儀(TMS為內(nèi)標(biāo))、Agilent 1100四級(jí)桿液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀。
所用試劑均為分析純?cè)噭鶕?jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)一步純化。
根據(jù)專(zhuān)利[4]合成路線(xiàn)方法的不足,本文擬設(shè)計(jì)改進(jìn)的合成路線(xiàn)如圖3所示。
1.2.1 2-甲氧基-3-硝基苯甲酸甲酯的合成(2)[4]
將2-羥基-3-硝基苯甲酸甲酯5g(0.025mol),碳酸鉀7g(0.050mol),碘化鉀5.4g(0.050mol)和N,N-二甲基甲酰胺(30mL)依次加入到100mL單口瓶中,60℃反應(yīng)1h。冷卻至室溫后加入50mL水?dāng)嚢?,析出大量固體,抽濾,濾餅用水洗得白色固體5.2g,收率為98.7%,專(zhuān)利[4]收率98%,m.p.59~61℃,直接用于下一步。
1.2.2 2-甲氧基-3-硝基苯甲酰胺的合成(3)[4]
將2-甲氧基-3-硝基苯甲酸甲酯3g(0.014mol),溶于氨的甲醇溶液(50mL),加入氫氧化銨水溶液(45mL)到250mL單口瓶中,室溫?cái)嚢柽^(guò)夜,經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干體系,加入少量水,抽濾,得淡黃色固體2.4g,收率為88.1%,專(zhuān)利[4]收率86%,m.p.125~128℃,直接用于下一步。
圖3 2-甲氧基-3-(1-甲基-1H-1,2,4-三唑-3-基)苯胺合成的改進(jìn)路線(xiàn)
1.2.3 2-甲氧基-3-硝基苯并硫代酰胺的合成(7)[5]
將2-甲氧基-3-硝基苯甲酰胺2g(0.010mol),勞森試劑4.9g(0.012mol),苯(20mL)依次加入到100mL單口瓶中,80℃反應(yīng)1h,加入冰水淬滅反應(yīng),乙酸乙酯(3×20mL)萃取,合并有機(jī)相,水(3×20mL)洗滌,無(wú)水硫酸鈉干燥,抽濾,減壓濃縮得黃色固體,經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:V(石油醚)/V(乙酸乙酯)=8/1]純化得淡黃色固體1.8g,收率為85.1%,m.p.123~127℃。
1.2.4 2-甲氧基-3-硝基苯并亞氨基硫代甲酸甲酯的合成(8)[5]
將2-甲氧基-3-硝基苯并硫代酰胺1.5g(0.007mol),碘甲烷1.2g(0.008mol),丙酮(8mL)依次加入到50mL單口瓶中,60℃反應(yīng)1.5h,減壓濃縮,加入適量水出現(xiàn)沉淀,抽濾,晾干得橙黃色固體1.4g,收率為86.3%,m.p.329~334℃。
1.2.5 2-(亞氨基(2-甲氧基-3-硝基苯基)甲基)-1-甲基肼甲酸叔丁酯的合成(9)[6]
將2-甲氧基-3-硝基苯并亞氨基硫代甲酸甲酯1.3g(0.006mol),1-甲基肼甲酸叔丁酯1.01g(0.007mol),甲醇10mL依次加入到50mL單口瓶中,40℃反應(yīng)3h,減壓濃縮得棕黃色固體1.5g,收率為79.2%,m.p.185~187℃,直接用于下一步。
1.2.6 3-(2-甲氧基-3-硝基苯基)-1-甲基-1H-1,2,4-三唑的合成(5)[7]
將2-(亞氨基(2-甲氧基-3-硝基苯基)甲基)-1-甲基肼甲酸叔丁酯1.2g(0.004mol),醋酸(4mL)依次加入到50mL單口瓶中,滴入1滴濃鹽酸,室溫反應(yīng)2h,將其緩慢滴入冰水中,攪拌20分鐘,用氫氧化鈉水溶液調(diào)pH至中性,抽濾得黃色固體0.9g,收率為98.1%,m.p.198~201℃。
1.2.7 2-甲氧基-3-(1-甲基-1H-1,2,4-三唑-3-基)苯胺的合成(6)[4]
將3-(2-甲氧基-3-硝基苯基)-1-甲基-1H-1,2,4-三唑1g(0.004mol)溶于乙醇(30mL)于100mL單口瓶中,用氮?dú)獯祾邘追昼?,加入Pd-C 0.4g(0.0002mol),室溫反應(yīng)1.5h,抽濾,并用乙醇洗滌,濾液減壓濃縮得白色固體0.8g,收率為92.3%,專(zhuān)利[4]收率為92%,m.p.78~83℃。
1H NMR (400MHz,DMSO-D6) δ 8.44(s,1H),6.92(dd,J=7.7,1.0 Hz,1H),6.82(t,J=7.7 Hz,1H),6.70(dd,J=7.8,1.0 Hz,1H),4.95(s,2H),3.89(d,J=10.6 Hz,3H),3.64(d,J=11.7 Hz,3H);MS(ESI) m/z:205.108 4 {[M+H]+}。
本文在專(zhuān)利[5]的基礎(chǔ)上對(duì)2-甲氧基-3-(1-甲基-1H-1,2,4-三唑-3-基)苯胺的合成路線(xiàn)進(jìn)行改進(jìn),對(duì)設(shè)計(jì)合成工藝進(jìn)行優(yōu)化。如專(zhuān)利[4]所示:在中間體4、5的制備過(guò)程中,合成步驟復(fù)雜且產(chǎn)物含雜質(zhì)較多,不易分離,產(chǎn)率低,所以對(duì)此合成路線(xiàn)進(jìn)行改進(jìn),以3為原料,與勞森試劑反應(yīng)得到7,7與碘甲烷反應(yīng)得到8,8與1-甲基肼甲酸叔丁酯反應(yīng)得到9,將此過(guò)程優(yōu)化后發(fā)現(xiàn),合成步驟簡(jiǎn)單且易操作,反應(yīng)產(chǎn)物含雜質(zhì)少且容易后處理,未出現(xiàn)專(zhuān)利合成過(guò)程中的缺陷,總產(chǎn)率由專(zhuān)利工藝路線(xiàn)的34.7%提高到45.8%,反應(yīng)條件溫和且易操作,后處理簡(jiǎn)單。
專(zhuān)利[3]中4的制備是先將3在二甲基縮醛中漿化,然后加熱至95℃,然后單獨(dú)制備乙醇乙酸混合液并冰浴,滴加水合肼,經(jīng)套管混合兩步所得產(chǎn)物,反應(yīng)后得棕黃色油狀物,此粗制品含有較多雜質(zhì),不易分離,且專(zhuān)利[3]中產(chǎn)率只有69%;5的制備需要進(jìn)行手性拆分,復(fù)雜且不易分離,并且專(zhuān)利[3]中產(chǎn)率只有65%。
本文實(shí)驗(yàn)對(duì)2-甲氧基-3-(1-甲基-1H-1,2,4-三唑-3-基)苯胺的合成工藝進(jìn)行研究:①7與勞森試劑在回流狀態(tài)下反應(yīng)1h得到8,8與1-甲基肼甲酸叔丁酯在40℃反應(yīng)3h即得到9,反應(yīng)時(shí)間短,操作簡(jiǎn)單,反應(yīng)產(chǎn)率高,較文獻(xiàn)所用方法更好;②5的制備過(guò)程中反應(yīng)條件溫和,在醋酸及少量濃鹽酸中先脫去Boc再環(huán)合即可得到,后處理簡(jiǎn)單,且未產(chǎn)生消旋,產(chǎn)率由專(zhuān)利[3]中的65%提高到98.1%。綜上,本文確定了2-甲氧基-3-(1-甲基-1H-1,2,4-三唑-3-基)苯胺的合成新工藝,對(duì)酰胺取代的雜環(huán)化合物的合成具有非常重要的意義。