一种3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的合成方法与流程

文档序号:15571750发布日期:2018-09-29 04:37阅读:436来源:国知局

本发明属于有机合成技术领域,涉及一种3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的合成方法。



背景技术:

3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸是合成3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-胺的关键中间体,其可以通过在三乙胺的存在下,与叠氮磷酸二苯酯(dppa)反应,然后经酸处理脱除boc而生成3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-胺。通过3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-胺的氨基与各种不同的羧酸偶联能生成各种不同的酰胺,而这些酰胺具有很高的钾离子调解活性,能调解钾离子通过细胞膜的数量和速率。而位于3位的溴原子,也是一个高活性的反应位点,可以和一些片段或中间体发生过渡金属催化的偶联反应,如buchwald-hartwig反应、heck反应、sonogashira反应、still反应和suzuki反应,从而达到延长碳链、结构修饰等目的。

由于3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-胺具有如此优越的可修饰特性,其在有机合成界尤其是药物化学界引起了广泛的关注。从3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-胺出发,合成具有特定结构的分子,然后通过此分子的结构修饰进行sar的研究,以其得到高效的药物候选分子的研究开发工作正有序的展开,也取得了非常重要的的成果。

目前,3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸合成的主要方法是4-溴-1h-吡唑-5-胺与2-甲酰基-3-氧代丙酸乙酯在乙醇中回流反应,生成3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸乙酯,可进一步通过水解得到3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸。但是,原料4-溴-1h-吡唑-5-胺的价格昂贵,生产成本高,不能较大规模生产。因此,开发一种原料成本低、收率高的3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的合成方法很有必要。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的合成方法,合成路线简洁,工艺选择合理,原料成本低,原料简单易得,操作和后处理方便,总收率高,不使用剧毒试剂,易于放大,可进行3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的大规模生产。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

一种3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的合成方法,所述合成方法包括以下步骤:

1)将3-氨基-1h-吡唑和2-溴丙二醛分别用溶剂溶解,将3-氨基-1h-吡唑的溶解液加入到2-溴丙二醛的溶解液中,搅拌反应,得到6-溴-吡唑并[1,5-α]嘧啶,其中,所述3-氨基-1h-吡唑与所述2-溴丙二醛的质量比为1:(1~2);

2)将步骤1)得到的6-溴-吡唑并[1,5-α]嘧啶、氯化钯和三乙胺用溶剂溶解混合,通co加压反应,得到吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸甲酯;

3)将步骤2)得到的吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸甲酯用溶剂溶解,加入碱反应,得到吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸;

4)将步骤3)得到的[1,5-α]嘧啶-6-甲酸用溶剂溶解,加入n-溴代丁二酰亚胺反应,得到3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸。

步骤1)中,所述溶剂为无水乙酸。

步骤1)中,所述3-氨基-1h-吡唑与所述2-溴丙二醛的质量比为1:(1~2),例如所述3-氨基-1h-吡唑与所述2-溴丙二醛的质量比为1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2。

优选地,步骤1)中,所述反应的温度为20~30℃,例如反应的温度为20、21、22、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃;所述反应的时间为2~5h,例如反应的时间为2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h。

步骤2)中,所述溶剂为n,n-二甲基甲酰胺。

优选地,步骤2)中,所述6-溴-吡唑并[1,5-α]嘧啶、所述氯化钯和所述三乙胺的质量比为(10~15):1:(8~10)。

步骤2)中,所述压力为5~10atm,例如压力为5atm、6atm、7atm、8atm、9atm、10atm;所述反应的时间为5~10h,例如反应的时间为5h、6h、7h、8h、9h、10h。

步骤3)中,所述溶剂为甲醇,所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂的水溶液。

优选地,步骤3)中,所述碱为浓度为1~5m的氢氧化钠水溶液,例如氢氧化钠水溶液的浓度为1m、2m、3m、4m、5m。

优选地,步骤3)中,所述氢氧化钠过量,以使吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸甲酯水解完全。

步骤3)中,所述反应的温度为20~30℃,例如反应的温度为20、21、22、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃;所述反应的时间为10~15h,例如反应的时间为10h、11h、12h、13h、14h、15h。

步骤4)中,所述溶剂为n,n-二甲基甲酰胺。

优选地,步骤4)中,所述[1,5-α]嘧啶-6-甲酸与所述n-溴代丁二酰亚胺的质量比为(1~1.5):1,例如所述[1,5-α]嘧啶-6-甲酸与所述n-溴代丁二酰亚胺的质量比为1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5。

步骤4)中,所述反应的温度为20~30℃,例如反应的温度为20、21、22、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃;所述反应的时间为10~15h,例如反应的时间为10h、11h、12h、13h、14h、15h。

作为优选方案,3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的合成方法包括以下步骤:

1)将3-氨基-1h-吡唑和2-溴丙二醛分别用无水乙酸溶解,将3-氨基-1h-吡唑的溶解液加入到2-溴丙二醛的溶解液中,搅拌20~30℃反应2~5h,得到6-溴-吡唑并[1,5-α]嘧啶,其中,所述3-氨基-1h-吡唑与所述2-溴丙二醛的质量比为1:(1~2);

2)将步骤1)得到的6-溴-吡唑并[1,5-α]嘧啶、氯化钯和三乙胺用n,n-二甲基甲酰胺溶解混合,通co加压反应5~10h,得到吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸甲酯,其中,所述6-溴-吡唑并[1,5-α]嘧啶、所述氯化钯和所述三乙胺的质量比为(10~15):1:(8~10);

3)将步骤2)得到的吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸甲酯用甲醇溶解,加入氢氧化钠水溶液,20~30℃反应10~15h,得到吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸;

4)将步骤3)得到的[1,5-α]嘧啶-6-甲酸用n,n-二甲基甲酰胺溶解,加入n-溴代丁二酰亚胺20~30℃反应10~15h,得到3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸,其中,所述[1,5-α]嘧啶-6-甲酸与所述n-溴代丁二酰亚胺的质量比为(1~1.5):1。

本发明的3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的合成方法,是以3-氨基-1h-吡唑为原料,经过与2-溴丙二醛缩合得到6-溴-吡唑并[1,5-α]嘧啶,和pdcl2在tea存在下反应得到吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸甲酯,在氢氧化钠水溶液中水解得反应得到吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸,最后和nbs反应得到3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸,本发明的合成方法的反应式如下:

本发明的目的之二在于提供一种如上所述合成方法制备得到的3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

本发明的3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的合成方法,解决了现有技术中原料昂贵难得、不易放大等问题,以3-氨基-1h-吡唑为原料,合成路线简洁,工艺选择合理,原料成本低,原料简单易得,操作和后处理方便,总收率高,总收率达80%,不使用剧毒试剂,易于放大,可进行3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的大规模生产。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如无具体说明,本发明的各种原料均可市售购得,或根据本领域的常规方法制备得到。

实施例

第一步:6-溴-吡唑并[1,5-α]嘧啶的合成

在室温下,将3-氨基-1h-吡唑(120mmol,10g)在50ml无水乙酸中的溶液滴加到溴丙二醛(120mmol,18.9g)在50ml无水乙酸中的悬浮液中,将所得棕色溶液在室温下搅拌3小时,在减压下蒸发乙酸,向残余物中加入氯仿;有机相用饱和nahco3溶液,盐水洗涤,用硫酸钠干燥,过柱,得产品(14g,58%)。

第二步:吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸甲酯的合成

将6-溴-吡唑并[1,5-α]嘧啶30g与2.5g氯化钯、21g三乙胺加入闷罐中,加入100mldmf、400mlmeoh,加压8atm加co反应,反应完全后旋去甲醇加水过滤,滤饼用少量ea洗,得产品(21g,74%)。

第三步:吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的合成

将10g吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸甲酯加入100mlmeoh溶解,加100ml10%氢氧化钠水溶液,反应过夜,反应完全后调ph至弱酸性,过滤,得产品(15g,82%)。

第四步:3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的合成

将5g吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸溶入25mldmf中,分批加入4.7gnbs,室温过夜,反应完全后将反应液过滤,滤饼用水洗数次,烘干得产品产率(6g,80%)。

1hnmr(400mhz,dmso-d6),δ:8.23(s,1h),8.55(d,j=2.8hz,1h),8.91(d,j=2.8hz,1h)。

对比例1

本对比例与实施例1相比,不同之处在于,步骤1)中,3-氨基-1h-吡唑与2-溴丙二醛的质量比为1:5,其他条件均与实施例1相同,本对比例得到3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的收率为66%。

对比例2

本对比例与实施例1相比,不同之处在于,步骤1)中,3-氨基-1h-吡唑与2-溴丙二醛的质量比为3:1,其他条件均与实施例1相同,本对比例得到3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的收率为70%。

对比例3

本对比例与实施例1相比,不同之处在于,步骤2)中,6-溴-吡唑并[1,5-α]嘧啶、氯化钯和三乙胺的质量比为5:1:5,其他条件均与实施例1相同,本对比例得到3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的收率为59%。

对比例4

本对比例与实施例1相比,不同之处在于,步骤4)中,[1,5-α]嘧啶-6-甲酸与n-溴代丁二酰亚胺的质量比为5:1,其他条件均与实施例1相同,本对比例得到3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的收率为55%。

对比例5

本对比例与实施例1相比,不同之处在于,步骤2)中,通co常压反应,其他条件均与实施例1相同,本对比例得到3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的收率为46%。

由实施例及对比例1-4可以看出,原料配比过低或过高,最终制得的3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的收率都会降低,由实施例及对比例5可以看出,合成方法中,改变反应条件,同样影响着3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的收率。

本发明的3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的合成方法,解决了现有技术中原料昂贵难得、不易放大的问题,以3-氨基-1h-吡唑为原料,合成路线简洁,工艺选择合理,原料成本低,原料简单易得,操作和后处理方便,总收率高,总收率达80%,不使用剧毒试剂,易于放大,可进行3-溴吡唑并[1,5-α]嘧啶-6-甲酸的大规模生产。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程,但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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