色瑞替尼及其中间体的制备方法与流程

文档序号:12608717阅读:627来源:国知局

本发明涉及化学制药,具体涉及药物的制备方法,尤其涉及一种抗肿瘤药色瑞替尼及其中间体的制备方法。



背景技术:

肺癌是全球发病率最高的恶性肿瘤之一,而且由于环境等各种因素影响,其发病率正在以每年超过3%的速度增加。在已经确诊的肺癌患者中有80-85%的为非小细胞肺癌(NSCLC),其中2%-7%病例由ALK基因的重排(rearrangement)所驱动,导致癌细胞的加速生长,病情恶化。色瑞替尼是一种口服、间变性淋巴瘤激酶(ALK)抑制剂,临床研究中在治疗转移性非小细胞肺癌(NSCLC)患者中取得了突破性进展。2014年4月29日美国食品药品监督管理局[FDA]批准了色瑞替尼用于经Xalkori(crizotinib)治疗后病情恶化或对Xalkori不耐受的间变性淋巴瘤激酶阳性(ALK+)转移性非小细胞肺癌(NSCLC)患者的治疗。

色瑞替尼的化学名为:5-氯-N2-(2-异丙氧基-5-甲基-4-(哌啶-4-基)苯基)-N4-(2-(异丙基磺酰基)苯基)嘧啶-2,4-二胺;CAS号:1032900-25-6;结构式如下:

目前,色瑞替尼采用汇聚式合成法,先合成两个相应的关键片段,然后将两个片段对接而成。专利CN103641816A报道,片段一(化合物1-Boc,叔丁基4-(4-氨基-5-异丙氧基-2-甲基苯基)哌啶-1-羧酸叔丁酯)在合成过程中需要采用40%(wt/wt)的二氧化铂进行催化,加氢36小时,而收率仅为60%,所得哌啶类化合物用Boc(叔丁氧羰基)保护,与片段二(化合物3)对接,再脱除保护基,最终得到色瑞替尼(见路线1)。但是,由于二氧化铂催化剂的昂贵费用使制备色瑞替尼的成本非常高;此外,哌啶类化合物环上的胺基在对接步骤中会优先参与反应,产生副产物;反应过程对原料化合物采取加保护及脱保护基等步骤,使制备操作繁琐,不宜规模生产。

专利WO2011140338A1报道,化合物3(2,5-二氯-N-(2-(异丙基磺酰基)苯基)嘧啶-4-胺)是以邻氟硝基苯为原料,经过异丙硫醇取代、氧化、氢化还原、亲核取代等步骤制备(见路线2)。该反应路线较长,尤其最后使用NaH,不仅昂贵,而且有操作风险,收率亦仅为32%。

因此,设计开发更低成本、更方便简单的色瑞替尼制备方法具有重要意义。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于克服上述不足之处,研究设计反应步骤少,操作简单,成本低,收率高的制备色瑞替尼的方法。

本发明提供一种色瑞替尼的制备方法,该方法包括下列步骤:

(1)于溶剂中,化合物1-二盐酸盐与2,5-二氯-N-(2-(异丙基磺酰基)苯基)嘧啶-4-胺化合物3偶联生成5-氯-N2-(2-异丙氧基-5-甲基-4-(哌啶-4-基)苯基)-N4-(2-(异丙基磺酰基)苯基)嘧啶-2,4-二胺二盐酸盐化合物4;

(2)于溶剂中,化合物4加碱游离生成色瑞替尼:

(见反应式一)

本发明方法

所述步骤(1):化合物3与化合物1的摩尔比为1.0~1.3﹕1,优选为1.1﹕1;反应温度50℃~95℃,优选87℃~95℃回流;反应时间10~36小时,优选18~24小时;反应溶剂为异丙醇。

所述步骤(2):碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾或碳酸钠;优选氢氧化钠;氢氧化钠与化合物4的摩尔比为2.0~3.0﹕1,优选2.3~2.5﹕1;反应温度为10℃~70℃,优选50℃~60℃;反应溶剂为乙醇。

本发明的另一目的是提供了制备色瑞替尼关键中间体(4-(5-异丙氧基-2-甲基-4-氨基-苯基)-哌啶盐酸盐(化合物1-二盐酸盐)的制备方法:(见反应式二)

包括下列步骤:

(1)由(4-(5-异丙氧基-2-甲基-4-硝基-苯基)-吡啶于溶剂中,使用还原剂还原反应得2-异丙氧基-5-甲基-4-(吡啶-4-基)苯胺;

(2)由2-异丙氧基-5-甲基-4-(吡啶-4-基)苯胺在溶剂中,加入盐酸,以金属催化剂催化氢化还原得(4-(5-异丙氧基-2-甲基-4-氨基-苯基)-哌啶盐酸盐,化合物1-二盐酸盐。

步骤(1)所述还原剂选自钯碳、雷尼镍、锌粉或铁粉;优选为钯碳,;所述还原剂使用量为原料(4-(5-异丙氧基-2-甲基-4-硝基-苯基)-吡啶的0.5%~10%,优选为2%~5%,最优选为3%;反应溶剂选自甲醇、乙醇或异丙醇,优选为甲醇;反应温度为10℃~60℃,优选为20℃~50℃,最优选为30℃~40℃;加氢化压力为0.1Mpa~1.0Mpa,优选为0.2Mpa~0.6Mpa,最优选为0.4Mpa~0.5Mpa;反应时间为1小时~25小时,优选为3小时~20小时,最优选为4小时~16小时。

步骤(2)所述金属催化剂为铂碳,使用量为中间体2-异丙氧基-5-甲基-4-(吡啶-4-基)苯胺的1%~30%,优选为5%~15%,最优选为10%;反应溶剂选自甲醇、乙醇或异丙醇,优选为甲醇;反应温度为10℃~60℃,优选为20℃~50℃,最优选为30℃~40℃;加氢压力为0.1Mpa~2.0Mpa,优选为0.7Mpa~1.2Mpa,最优选为1.0Mpa;反应时间为1小时~25小时,优选为6小时~20小时,最优选为12小时~16小时。

本发明的又一目的是提供了制备色瑞替尼关键中间体2,5-二氯-N-(2-(异丙基磺酰基)苯基)嘧啶-4-胺(化合物3)的制备方法。

该方法包括下列步骤:

(1)于溶剂中,加入碱,以2-巯基苯胺为原料与2-溴丙烷发生取代反应生成2-(异丙基)苯胺盐酸盐。

(2)于溶剂中,2-(异丙基)苯胺盐酸盐与2,4,5-三氯嘧啶在碱作用下,与嘧啶环4位氯发生取代反应,偶联生成2,5-二氯-N-(2-(异丙基硫基)苯基)嘧啶-4-胺,化合物2;

(3)于溶剂中,化合物2再经氧化剂发生氧化反应生成色瑞替尼关键中间体2,5-二氯-N-(2-(异丙基磺酰基)苯基)嘧啶-4-胺,化合物3,

(见下列反应式三)

所述步骤(1)2-溴丙烷与原料2-巯基苯胺的摩尔比为1.0~1.3﹕1,优选1.0﹕1;反应时间2小时~16小时,优选2小时;反应溶剂为乙醇。

所述步骤(2)反应温度为70~110℃,优选100~110℃回流。反应时间2~24小时,优选3~5小时;反应溶剂为异丙醇。

所述步骤(3)氧化剂为双氧水或间氯过氧苯甲酸;优选双氧水;双氧水与化合物2的摩尔比为2.5~4.0﹕1,优选为2.5~3.5﹕1,最优选为2.8﹕1;反应时间2~24小时,优选3~5小时;反应溶剂为醋酸。

本发明的有益效果:本发明方法将化合物1和化合物3直接反应制备色瑞替尼,从而省去了现有技术中加保护及脱保护基等繁琐步骤,操作简便,节约成本。本发明提供的制备关键中间体化合物1,使用钯碳及铂碳替代二氧化铂作为催化剂,并经实验证明,在后续批次的生产中,钯碳和铂碳均可重复套用,大大降低成本。制备关键中间体化合物2时,选择了更高效、便捷、安全的方法,使得产品收率及生产效能大幅提升。因此,本发明方法成本低,收率高,每步中间体的纯度均在99.5%以上,保证了色瑞替尼的高纯度质量。本发明步骤少,操作简单,宜于工业化生产,有较大的应用价值。

具体实施方式

实施例1:2-异丙氧基-5-甲基-4-(4-哌啶基)苯胺盐酸盐(化合物1-二盐酸盐的制备)

向1000L氢化反应釜中加入400.0L的甲醇,50.0kg的4-(5-异丙氧基-2-甲基-4-硝基苯基)吡啶,釜内使用真空及0.5MPa氩气置换三次,加入5.0kg 10%的湿钯碳(干基1.5kg),釜内使用真空及0.5MPa氢气置换三次,保持反应压力0.5MPa,温度30℃,反应5小时。过滤反应液,催化剂暂存,可于后续批次重复套用。滤液加入至1000L氢化反应釜中,加入30.6L浓盐酸,釜内使用真空及0.5MPa氩气置换三次,加入14.5kg 10%湿铂碳(干基5.0kg),釜内使用真空及0.5MPa氢气置换三次,保持反应压力1.2MPa,温度30℃,反应16小时。过滤,催化剂暂存,可于后续批次重复套用。滤液在50℃以下,减压浓缩至100L。加入150.0L异丙醇,在50℃以下,减压浓缩至100L。再次加入150.0L异丙醇,在50℃以下,减压浓缩至约100L。加入100L异丙醇,30℃搅拌3小时,降温至0℃,搅拌2小时,过滤,异丙醇淋洗。将过滤所得湿品于55℃真空干燥12小时,得到55.0kg类白色固体(化合物1-二盐酸盐)。收率:93%,纯度99.7%。

经检测,产品确证为2-异丙氧基-5-甲基-4-(4-哌啶基)苯胺盐酸盐(化合物1-二盐酸盐)

1H-NMR(DMSO):1.26(6H,d);1.75(2H,d);1.96(2H,m);2.21(3H,d);3.00(3H,m);3.30(3H,d);4.63(1H,m);6.90(1H,s);7.16(1H,s);9.20(1H,m);9.90(2H,br)。m/z(+ESI)=249.1[M+H]+

实施例2 化合物1-二盐酸盐的制备

向1L氢化反应釜中加入400mL的甲醇,50g的4-(5-异丙氧基-2-甲基-4-硝基苯基)吡啶,釜内使用真空及0.5MPa氩气置换三次,加入8.3g 10%的湿钯碳(干基2.5g),釜内使用真空及0.5MPa氢气置换三次,保持反应压力0.2MPa,温度20℃,反应16小时。过滤反应液,催化剂暂存,可于后续批次重复套用。滤液加入至1L氢化反应釜中,加入30.6mL浓盐酸,釜内使用真空及0.5MPa氩气置换三次,加入14.5g 10%湿铂碳(干基5g),釜内使用真空及0.5MPa氢气置换三次,保持反应压力1.2MPa,温度30℃,反应16小时。过滤,催化剂暂存,可于后续批次重复套用。滤液在50℃以下,减压浓缩至基本无馏分滴出。加入150mL异丙醇,30℃搅拌3小时,降温至0℃,搅拌2小时,过滤,异丙醇淋洗。将过滤所得湿品于55℃真空干燥12小时,得到52g类白色固体(化合物1-二盐酸盐)。收率:88%,纯度99.5%。

产品经检测确证为化合物1-二盐酸盐。

实施例3:化合物1-二盐酸盐的制备

向1L氢化反应釜中加入400mL的甲醇,50g的4-(5-异丙氧基-2-甲基-4-硝基苯基)吡啶,釜内使用真空及0.5MPa氩气置换三次,加入5g 10%的湿钯碳(干基1.5g),釜内使用真空及0.5MPa氢气置换三次,保持反应压力0.5MPa,温度30℃,反应5小时。过滤反应液,催化剂暂存,可于后续批次重复套用。滤液加入至1L氢化反应釜中,加入30.6mL浓盐酸,釜内使用真空及0.5MPa氩气置换三次,加入14.5g 10%湿铂碳(干基5g),釜内使用真空及0.5MPa氢气置换三次,保持反应压力1.8MPa,温度50℃,反应20小时。过滤,催化剂暂存,可于后续批次重复套用。滤液在50℃以下,减压浓缩至基本无馏分滴出。加入150mL异丙醇,30℃搅拌3小时,降温至0℃,搅拌2小时,过滤,异丙醇淋洗。将过滤所得湿品于55℃真空干燥12小时,得到53g类白色固体(化合物1-二盐酸盐)。收率:90%,纯度99.2%。

产品经检测确证为化合物1-二盐酸盐。

实施例:4:2,5-二氯-N-(2-(异丙基硫基)苯基)嘧啶-4-胺(化合物2的制备)

向100L搪瓷反应釜中加入13.6kg的2-(异丙基硫代)苯胺盐酸盐,12.2kg的2,4,5-三氯嘧啶和5.8kg的异丙醇,滴加19.3kg的N,N-二异丙基乙胺。升温至100~110℃回流,反应回流保温3小时。反应釜降温至75~80℃,滴加入39.2kg的异丙醇。缓慢降温至5℃。搅拌3小时。过滤。将过滤所得湿品投入100L搪瓷反应釜中,再加入45.0kg的异丙醇。升温至75~80℃,搅拌至溶清,缓慢降温至5℃,搅拌2小时。过滤,0℃的异丙醇淋洗湿品。将过滤所得湿品于55℃真空干燥16小时,得到17.8kg紫色固体(化合物2)。收率85%,纯度99.9%。

产品经检测确证为2,5-二氯-N-(2-(异丙基硫基)苯基)嘧啶-4-胺(化合物2)。

1H-NMR(CD3Cl):1.26(6H,d);3.14(1H,m);7.09(1H,t);7.44(1H,m);7.56(1H,m);8.21(1H,s);8.63(1H,d);9.27(1H,s)。m/z(+ESI)=314.0[M+H]+

实施例5 化合物2的制备

向500mL玻璃反应瓶中加入50g的2-(异丙基硫代)苯胺盐酸盐,44.9g的2,4,5-三氯嘧啶和21.3g的异丙醇,滴加70.9g的N,N-二异丙基乙胺。升温至80℃,反应保温10小时。滴加入144.1g的异丙醇。缓慢降温至5℃。搅拌3小时。过滤。将过滤所得湿品投入反应瓶中,再加入165.4g的异丙醇。升温至75~80℃,搅拌至溶清,缓慢降温至5℃,搅拌2小时。过滤,0℃的异丙醇淋洗湿品。将过滤所得湿品于55℃真空干燥16小时,得到61.5g紫色固体(化合物2)。收率80%,纯度99.5%。

产品经检测确证为化合物2。

实施例6:2,5-二氯-N-(2-(异丙基磺酰基)苯基)嘧啶-4-胺(化合物3的制备)

向500L搪瓷反应釜中加入17.8kg实施例4所得的化合物2和106.0kg的冰醋酸。控制温度30℃以下,滴加事先配好的0.93kg钨酸钠二水合物和8.75kg纯化水的水溶液,搅拌0.5小时。控制温度20-30℃,滴加18.1kg的30%双氧水,滴加时间控制在2-4小时以内。在20℃搅拌5小时。控制温度20-30℃,滴加事先配好的6.5kg无水亚硫酸钠和74.0kg纯化水的水溶液,搅拌1.0小时。加入149.0kg的纯化水,搅拌3小时。过滤,纯化水淋洗湿品。将过滤所得湿品投入反应釜中,再加入140.0kg的异丙醇。加热至85~95℃,回流搅拌0.5小时。缓慢降温至5℃,搅拌2小时。过滤,用预冷至0℃的异丙醇淋洗。将过滤所得湿品于55℃真空干燥16小时,得到18.0kg类白色固体(化合物3)。收率92%,纯度99.9%。

产品经检测确证为2,5-二氯-N-(2-(异丙基磺酰基)苯基)嘧啶-4-胺(化合物3)

1H-NMR(CD3Cl):1.31(6H,d);3.22(1H,m);7.31(1H,t);7.73(1H,m);7.92(1H,m);8.30(1H,s);8.63(1H,d);10.06(1H,s)。m/z(+ESI)=346.0[M+H]+

实施例7:化合物3的制备

向1L玻璃反应瓶中加入50g实施例4所得的化合物2和297.9g的冰醋酸。控制温度30℃以下,滴加事先配好的2.6g钨酸钠二水合物和24.6g纯化水的水溶液,搅拌0.5小时。控制温度20-30℃,滴加63.6g的30%双氧水,滴加时间控制在2-4小时以内。在20℃搅拌16小时。控制温度20-30℃,滴加事先配好的18.3g无水亚硫酸钠和207.9g纯化水的水溶液,搅拌1.0小时。加入418.7g的纯化水,搅拌3小时。过滤,纯化水淋洗湿品。将过滤所得湿品投入反应瓶中,再加入393.4g的异丙醇。加热至85~95℃,回流搅拌0.5小时。缓慢降温至5℃,搅拌2小时。过滤,用预冷至0℃的异丙醇淋洗。将过滤所得湿品于55℃真空干燥16小时,得到47.0g类白色固体(化合物3)。收率85%,纯度99.9%。

产品经检测确证为化合物3。

实施例8:化合物3的制备(参考专利WO2011140338A1)

向1L玻璃反应瓶中加入10g 1-氟-2-硝基苯、100mL N,N-二甲基甲酰胺、5.4g2-丙硫醇以及25g碳酸钾。反应升温至100℃,搅拌16~20小时。反应液冷却至室温,加入水,乙酸乙酯提取,有机相使用无水硫酸钠干燥后,减压浓缩得到异丙基(2-硝基苯基)硫醚。(13.3g,摩尔收率95.27%)

向反应瓶中加入13g异丙基(2-硝基苯基)硫醚、120mL二氯甲烷,25.7g间氯过氧苯甲酸在室温下,分批加入反应液中。加完后,反应液在室温下搅拌16~20小时。过滤反应液,滤液浓缩得到粗品。粗品经柱层析分离得到1-(异丙基磺酰基)-2-硝基苯。(10.7g,摩尔收率70.5%)

向氢化釜中加入10.3g 1-(异丙基磺酰基)-2-硝基苯、125mL甲醇以及1g 10%钯碳。釜内使用真空及0.5MPa氢气置换三次,保持反应压力0.5MPa,温度30℃,反应6小时。反应液经硅藻土过滤,浓缩得到所得2-(异丙基磺酰基)苯胺。(9.0g,摩尔收率100%)

向反应瓶中加入9g 2-(异丙基磺酰基)苯胺、90mL N,N-二甲基甲酰胺。反应液冷却至0~5℃,2.2g钠氢分批加入反应液中,加完搅拌15分钟。控制温度0~5℃,9.9g 2,4,5-三氯嘧啶滴加至反应液中,滴完升至室温搅拌16~20小时。反应液用冰水淬灭,乙酸乙酯提取,有机相浓缩得到粗品。粗品使用柱层析分离得到化合物3。(5.1g,摩尔收率32.7%)。

产品经检测确证为化合物3。

对比例:本发明与专利WO2011140338A1对于化合物3的制备比对:

*注:氧化步骤中使用间氯过氧苯甲酸作为氧化剂;氢化还原步骤使用贵金属催化剂钯碳;最后取代步骤使用钠氢,且收率较低。

实施例9:5-氯-N2-(2-异丙氧基-5-甲基-4-(哌啶-4-基)苯基)-N4-(2-(异丙基磺酰基)苯基)嘧啶-2,4-二胺二盐酸盐(化合物4的制备)

向500L搪瓷反应釜中加入80.6kg的异丙醇、12.4kg实施例1所得的化合物1-二盐酸盐和14.7kg实施例6所得的化合物3,加热至回流,反应24小时。反应液降温至10℃,搅拌3小时,过滤。将过滤所得湿品加入搪瓷反应釜中,加入99.2kg的异丙醇和13.0kg的纯化水,回流搅拌至固体溶清。控制温度不低于85℃,滴加入99.2kg的异丙醇。缓慢降温至20℃,搅拌2小时,过滤。将过滤所得湿品再次加入搪瓷反应釜中,加入99.2kg的异丙醇和13.0kg的纯化水,回流搅拌至固体溶清。控制温度不低于85℃,滴加入99.2kg的异丙醇。缓慢降温至20℃,搅拌2小时,过滤,异丙醇淋洗。将过滤所得湿品于55℃真空干燥16小时,得到16.4kg黄色固体(化合物4,色瑞替尼二盐酸盐),收率67%,纯度99.9%。

产品经检测确证为5-氯-N2-(2-异丙氧基-5-甲基-4-(哌啶-4-基)苯基)-N4-(2-(异丙基磺酰基)苯基)嘧啶-2,4-二胺二盐酸盐(化合物4)。

m/z(+ESI)=558.0[M+H]+,279.7[M/2+H]+

实施例10 化合物4的制备

向1L玻璃反应瓶中加入325g的异丙醇、50g实施例1所得的化合物1-二盐酸盐和70g实施例6所得的化合物3,加热至65℃,反应36小时。反应液降温至10℃,搅拌3小时,过滤。将过滤所得湿品加入玻璃反应瓶中,加入399.8g的异丙醇和52.4g的纯化水,回流搅拌至固体溶清。控制温度不低于85℃,滴加入399.8g的异丙醇。缓慢降温至20℃,搅拌2小时,过滤。将过滤所得湿品再次加入玻璃反应瓶中,加入399.8g的异丙醇和52.4g的纯化水,回流搅拌至固体溶清。控制温度不低于85℃,滴加入399.8g的异丙醇。缓慢降温至20℃,搅拌2小时,过滤,异丙醇淋洗。将过滤所得湿品于55℃真空干燥16小时,得到60.2g黄色固体(化合物4,色瑞替尼二盐酸盐),收率61%,纯度99.7%。

产品经检测确证为化合物4。

实施例11:5-氯-N2-(2-异丙氧基-5-甲基-4-(哌啶-4-基)苯基)-N4-(2-(异丙基磺酰基)苯基)嘧啶-2,4-二胺(色瑞替尼的制备)

向500L搪瓷反应釜中加入16.4kg实施例9所得的化合物4和167.0kg的纯化水,室温下搅拌至溶清。再加入196.8kg无水乙醇。氮气保护下,反应加热至50℃。将事先配好的2.3kg氢氧化钠和83.6kg纯化水的水溶液滴加至反应液中。滴完,反应液缓慢降温至20℃,搅拌2小时。过滤,用事先配好的13.0kg无水乙醇和18.0kg纯化水的混合溶液淋洗湿品。将过滤所得湿品于50~55℃真空干燥16小时,出烘得13.0kg类白色固体成品色瑞替尼。收率90%,纯度99.8%。

产物经检测确证为色瑞替尼。

1H-NMR(CD3Cl):1.32(6H,d);1.37(6H,d);1.62(3H,qd);1.75(2H,d);2.17(3H,s);2.77(3H,m);3.20(2H,d);3.27(1H,m);4.55(1H,m);6.79(1H,s);7.26(1H,t);7.54(1H,s);7.62(1H,t);7.93(1H,dd);7.99(1H,s);8.11(1H,s);8.53(1H,d);9.50(1H,s)。m/z(+ESI)=558.0[M+H]+,279.7[M/2+H]+

实施例12:色瑞替尼的制备

向2L玻璃反应瓶中加入50g实施例9所得的化合物4和509g的纯化水,室温下搅拌至溶清。再加入600.2g无水乙醇。氮气保护下,控制温度25℃。将事先配好的9.0g氢氧化钠和255g纯化水的水溶液滴加至反应液中。滴完,反应液缓慢降温至20℃,搅拌2小时。过滤,用事先配好的39.7g无水乙醇和54.9g纯化水的混合溶液淋洗湿品。将过滤所得湿品于50~55℃真空干燥16小时,出烘得37g类白色固体成品色瑞替尼。收率84%,纯度99.5%。

产物经检测确证为色瑞替尼。

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