通过α-取代的苯乙烯类的不对称还原制备手性1-甲基-2,3,4,5-1H-苯并二氮杂*类制造技术

技术编号:14557384 阅读:142 留言:0更新日期:2017-02-05 11:47
本发明专利技术提供了8-氯-1-甲基-2,3,4,5-四氢-1H-苯并[d]氮杂的不对称的和经济的合成方法,其经由新的中间体,应用不对称酶法还原、仿生还原或催化还原反应。本发明专利技术还提供了适用于含水介质的新的绿色的不对称催化还原,以应用于8-氯-1-甲基-2,3,4,5-四氢-1H-苯并[d]氮杂或新的中间体的合成中。流程6.化合物A或其盐的说明性的不对称合成路线。取代基A、B、R、R1和PG和*根据以下条目定义,步骤(e1)和(e2)的次序可互换。

Preparation of chiral 1- methyl -2, 3, 4, 5-1H- benzo aza aza by asymmetric reduction of alpha substituted styrene

The present invention provides 8- chloro -1- methyl -2, 3, 4, four 5- synthesis method of asymmetric hydrogen -1H- benzo aza [d] and its economy, through the new intermediates, application of asymmetric enzymatic reduction, reduction or biomimetic catalytic reduction reaction. The invention also provides a new, green, asymmetric catalytic reduction suitable for aqueous media to be used in the synthesis of 8- chloro -1- methyl -2, 3, [d], 5- four hydrogen -1H- benzo aza or new intermediates. Process for the asymmetric synthesis of A 6 compounds or their salts. The substituents A, B, R, R1, PG and E2 are defined in accordance with the following items, the order of steps (E1) and (c) are interchangeable.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及有机合成领域,具体而言涉及对血清素受体具有刺激活性的苯并[d]氮杂类、尤其是洛卡色林的合成。专利技术背景肥胖症在世界范围极大影响数百万人,且肥胖人群数量在大量增加。通过药物疗法成功治疗肥胖症是一个巨大的挑战。作为对该挑战的响应,为治疗该威胁生命的障碍,研发的努力集中在5-HT2C受体激动剂。苯并[d]氮杂类被认为是最有希望的选择性5-HT2C受体激动剂。(R)-8-氯-1-甲基-2,3,4,5-四氢-1H-苯并[d]氮杂盐酸盐(式1)(INN名称洛卡色林盐酸盐)被注册为该类型药物的首个代表。Smith&Smith首次以外消旋形式制备了8-氯-1-甲基-2,3,4,5-四氢-1H-苯并[d]氮杂(WO03/0863069)。该合成是一个长的和典型的实验室方法,使用了工业上不适宜的试剂、诸如三氟乙酸酐、氯化碘和钯催化剂。该方法从容易获得的2-(4-氯苯基)乙胺(式2)起始,在钯催化剂的存在下通过烯丙型中间体(式22)的分子内Heck环化反应结束,形成外-亚甲基衍生物(式23),其进一步使用Pd/C氢化,并脱保护,得到式9的外消旋的洛卡色林(流程1)。流程1.第一种合成方法,得到外消旋的洛卡色林。此后,专利申请WO05/019179中公开了通过使用酒石酸对外消旋混合物进行典型的光学拆分而实现的光学活性的洛卡色林(式1)的第一种制备,其在WO12/030938中进一步发展。此外,该文献描述了三种改进的<br>合成途径,使用弗里德-克拉夫茨环化途径(流程2)。流程2.经由化学光学拆分的手性洛卡色林的合成。两种现有技术途径从2-(4-氯苯基)乙胺(式2)开始,但进一步的转化能得到更简单和有效的方法。然后用氯丙酰氯酰化氨基中间体,形成酰胺前体(式10),将其在作为路易斯酸试剂的氯化铝的存在下环化,最后还原为外消旋的洛卡色林(式9),或者首先将其还原形成式12的化合物,最后进行环化。第三个途径从2-(4-氯苯基)乙醇(式7)起始,其首先使用昂贵的三溴化磷溴化。用过量的1-氨基-2-丙醇将式3的溴化物转化为醇前体(式8)。随后在催化量的二甲基乙酰胺的存在下将该醇用亚硫酰氯取代,得到与第二个途径中得到的相同的式12的固体盐酸盐前体。此外,WO07/120517中描述了对流程2方法的改进,其提供了关于弗里德-克拉夫茨环化反应产物的分离方法的改进(通过使用SiO2-H2O混合物来淬灭反应)的更详细的描述。在专利申请WO08/070111(流程3)的公开内容中,合成从2-(4-氯苯基)乙酸(式13)与1-氨基-2-丙醇在多个偶联试剂(三氟苯基硼酸、苯基硼酸、EDC或甲苯磺酸/二甲氧基丙烷)的存在下的偶联反应开始。然后使用多种还原剂(在四氢呋喃或二甲硫醚中的硼烷、硼氢化钠(在碘的存在下))将得到的酰胺(式14)(任选地在与次要的二氢噁唑化合物(式15)的混合物中)还原,得到式8的醇前体,将其进一步转化为前述出版物中描述的洛卡色林(式1)。流程3.经由2-乙酰氨基和二氢噁唑前体的合成。此外,出版物WO09/111004描述了使用新的溴化方法的流程2方法的另一种改进,其包括用HBr气代替昂贵的PBr3(流程4)。该出版物还公开了作为难题的1-氨基-2-丙醇的二烷基化,其使用式3的溴化物进行,得到式16的杂质,其在式8的所需产物中的含量被减少至低于10%。流程4.经由溴代中间体的合成方法的改进。另一个出版物(WO10/148207)公开了使用新的氯化方法的流程2和4的方法的另外的改进,其使用亚硫酰氯代替危险的HBr气和昂贵的PBr3。还描述了化合物17与1-氨基-2-丙醇的反应(流程5)。流程5.经由氯代中间体的合成方法的改进以上流程1至3中显示的已知的途径需要制备多种卤代中间体,这导致大量的合成步骤。此外,所有的方法均得到外消旋的最终产物,需要对映异构体分离,其中通过除去不需要的对映异构体损失掉至少一半的物质。对于发展用于制备洛卡色林或相关化合物的新的、简单的和工业上可接受的方法有着强烈的需要。特别关注重点尤其集中在通过不对称途径制备对映纯化合物的有效的方法。迄今有一次描述了使用面包酵母(Baker’syeast)过将未被取代的2-苯基-2-丙烯腈酶法还原为光学活性的2-苯基-2-丙腈(P.G.Dumanski等人JournalofMolecularCatalystsB:Enzymatic2001,11,905-908),具有中等收率(64%)。尚没有取代的腈物质的酶法还原的实例,尤其是具有EWG基团(优选NO2、卤素)的物质,所述基团极大影响方法的效率和方法的立体选择性。还提及了由面包酵母介导的2-苯基-2-丙烯酸及其甲酯的立体选择性还原,但确定效率非常低下。使用高压力的氢气和昂贵金属催化剂、诸如Ir-SpinPHOX(Y.Zhang等人Chem.Commun.2010,46,156-158)、与手性螺氨基膦配体的Ir络合物(S.-F.Zhu等人Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,8872-8875)、与R-SMS-Phos配体的Rh络合物(B.等人Org.Lett.2010,12,3022-3025)成功实现使用催化氢化的取代的丙烯酸衍生物的不对称还原,具有中等至高的对映选择性。但对会使用更廉价的催化剂和不太严苛的条件的途径仍然有需求。已经研究了使用不同的硝基还原酶将β-硝基苯乙烯或2-苯基-1-硝基丙烯酶法还原为光学活性的硝基烷(H.Ohta等人Chem.Lett.1987,1,191-192;H.Ohta等人J.Org.Chem.1989,54,1802-1804;M.Takeshita等人Heterocycles1994,37,553-551;R.R.Bak等人Aust.J.Chem.1996,49,1257-1260;A.F.McAnda等人J.Chem.Soc.PerkinTrans1,1998,501-504;Y.Kawai等人TetrahedronAsymmetry2001,12,309-318;Y.Kawai等人Terahedront.Lett.2001,42,2267-3368;Y.Meah等人PNAS2000,97,10733-10738;M.A.Swiderska等人Org.Lett.2006,8,6131-6133;A.Fryszkowska等人J.Org.Chem.2008,73,4295-4298),但没有公开过使用面包酵母的本文档来自技高网...

【技术保护点】
不对称合成由以下式A所示的8‑氯‑1‑甲基‑2,3,4,5‑四氢‑1H‑苯并[d]氮杂或其盐的方法:其中式中的*表示对映体富集的、基本上对映纯或对映纯的(R)或(S)构型的不对称碳原子,所述方法包括以下步骤:(a)通过不对称酶法还原、仿生还原或催化还原将式Ia或Ib的化合物还原:其中取代基A和B表示基团,其可转化为氨基甲基基团‑CH2‑NHR’,其中R’是H或CH2CH(OR)2(其中R是具有1至6个碳原子的烷基、优选甲基或乙基,或者两个R可连接在一起构成用于形成5‑或6‑元环的C2‑或C3‑亚烷基链),其中A优选选自‑CN、‑COY(Y是OH、C1‑C6‑烷氧基、NH2或NH‑CH2CH(OR)2,其中R如上文所定义)、‑CH2‑NO2、‑CH2‑NO、‑CH2N3、更优选选自‑CN、‑COOH、‑COOMe、‑COOEt、‑CONH2或‑CONH‑CH2CH(OR)2且最优选选自‑CN;且其中B优选选自=CH‑NO2、=CH‑NO和=CH‑N3、更优选=CH‑NO2;得到式II的化合物:其中所述不对称酶法还原、仿生还原或催化还原导致对映体富集的、基本上对映纯或对映纯的所述(R)或(S)构型;(b)将式II的化合物转化为式IV的化合物或其盐:其中R如上文所定义,且*表示与式II的化合物相同的构型;所述转化通过(b1’)如果取代基A不是‑CONHCH2CH(OR)2,其中R如上文所定义,将式II的化合物转化为式III的化合物或其盐:其中*表示与式II的化合物相同的构型;随后;(b2’)优选通过用XCH2CH(OR)2(其中X是甲苯磺酸酯基团、甲磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团或卤素、优选Cl或Br,且R如上文所定义)烷基化或通过与其中R如上文所定义的OHC‑CH(OR)2进行还原性胺化反应,将步骤(b1’)的式III的化合物转化为式IV的化合物;或(b1”)如果取代基A是‑CONHCH2C(OR)2,其中R如上文所定义,将式II的化合物转化为式IV的化合物;(c)任选地并优选地保护式IV的化合物的仲氨基以制备式V的化合物:其中PG是氨基保护基团,其优选选自未被取代的或被取代的苄基、未被取代的或氟化的C1‑C4‑烷磺酰基、或未被取代的或对位取代的苯磺酰基、或C1‑C6‑烷酰基、或芳基羰基,且其中*表示与式II的化合物相同的构型;(d)通过弗里德‑克拉夫茨反应环化式IV或V的化合物,得到式VI的化合物:其中R1是氢或PG,其中PG如上文所定义,且*表示与式II的化合物相同的构型;(e)将式VI的化合物转化,得到式A的化合物或其盐:其中*表示与式II的化合物相同的构型;所述转化通过应用以下步骤进行:(e1)还原式VI的化合物;和(e2)如果R1是PG,将基团PG脱保护,其中PG如上文所定义,其中步骤(e1)优选在步骤(e2)之前进行;(f)任选地改善对映体过量,其使用手性色谱法或通过使用拆分剂、优选酒石酸进行非对映异构盐的选择性结晶进行手性拆分、随后进行阴离子交换来进行。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.21 EP 13173237.21.不对称合成由以下式A所示的8-氯-1-甲基-2,3,4,5-四氢-1H-苯并[d]
氮杂或其盐的方法:
其中式中的*表示对映体富集的、基本上对映纯或对映纯的(R)或(S)构
型的不对称碳原子,所述方法包括以下步骤:
(a)通过不对称酶法还原、仿生还原或催化还原将式Ia或Ib的化合物
还原:
其中取代基A和B表示基团,其可转化为氨基甲基基团-CH2-NHR’,
其中R’是H或CH2CH(OR)2(其中R是具有1至6个碳原子的烷基、优选
甲基或乙基,或者两个R可连接在一起构成用于形成5-或6-元环的C2-或
C3-亚烷基链),其中A优选选自-CN、-COY(Y是OH、C1-C6-烷氧基、
NH2或NH-CH2CH(OR)2,其中R如上文所定义)、-CH2-NO2、-CH2-NO、
-CH2N3、更优选选自-CN、-COOH、-COOMe、-COOEt、-CONH2或
-CONH-CH2CH(OR)2且最优选选自-CN;且其中B优选选自=CH-NO2、
=CH-NO和=CH-N3、更优选=CH-NO2;
得到式II的化合物:
其中所述不对称酶法还原、仿生还原或催化还原导致对映体富集的、

\t基本上对映纯或对映纯的所述(R)或(S)构型;
(b)将式II的化合物转化为式IV的化合物或其盐:
其中R如上文所定义,且*表示与式II的化合物相同的构型;所述转
化通过
(b1’)如果取代基A不是-CONHCH2CH(OR)2,其中R如上文所
定义,将式II的化合物转化为式III的化合物或其盐:
其中*表示与式II的化合物相同的构型;随后;
(b2’)优选通过用XCH2CH(OR)2(其中X是甲苯磺酸酯基团、甲
磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团或卤素、优选Cl或Br,且R如上文
所定义)烷基化或通过与其中R如上文所定义的OHC-CH(OR)2进行还
原性胺化反应,将步骤(b1’)的式III的化合物转化为式IV的化合物;

(b1”)如果取代基A是-CONHCH2C(OR)2,其中R如上文所定
义,将式II的化合物转化为式IV的化合物;
(c)任选地并优选地保护式IV的化合物的仲氨基以制备式V的化合
物:
其中PG是氨基保护基团,其优选选自未被取代的或被取代的苄

\t基、未被取代的或氟化的C1-C4-烷磺酰基、或未被取代的或对位取代的苯
磺酰基、或C1-C6-烷酰基、或芳基羰基,且其中*表示与式II的化合物相
同的构型;
(d)通过弗里德-克拉夫茨反应环化式IV或V的化合物,得到式VI
的化合物:
其中R1是氢或PG,其中PG如上文所定义,且*表示与式II的化合
物相同的构型;
(e)将式VI的化合物转化,得到式A的化合物或其盐:
其中*表示与式II的化合物相同的构型;
所述转化通过应用以下步骤进行:
(e1)还原式VI的化合物;和
(e2)如果R1是PG,将基团PG脱保护,其中PG如上文所定义,
其中步骤(e1)优选在步骤(e2)之前进行;
(f)任选地改善对映体过量,其使用手性色谱法或通过使用拆分剂、优
选酒石酸进行非对映异构盐的选择性结晶进行手性拆分、随后进行阴离子
交换来进行。
2.根据权利要求1不对称方法,其中生成的所述化合物具有由*指示
的(R)构型的对映体富集的、基本上对映纯或对映纯的不对称碳原子,优选
具有至少60%ee、更优选具有至少90%ee或更高、仍然优选具有至少
98%ee。
3.根据权利要求1或2的不对称方法,其中在步骤(a)中使用不对称酶

\t法还原,所述酶选自天然或重组体来源的还原酶,且其中所述天然还原酶
优选作为分离出的酶使用、在混合物中使用或与富含还原酶的微生物一起
在发酵过程中使用;且
其中所述酶优选为面包酵母,且其中更优选使用在水介质中、优选在
包含pH7-9的缓冲液、最优选包含pH8的磷酸盐缓冲液的水介质中的含
酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)种的真菌的面包酵母、任选地在含有
水不混溶的溶剂的混合液中,进行所述不对称酶法还原,所述水不混溶的
溶剂优选选自烃,且其中选自式Ia或Ib的化合物的所述底物可以以不溶
状态或溶解于对微生物友好的水混溶性溶剂的状态加入,所述对微生物友
好的水混溶性溶剂优选选自醇类或丙酮、最优选乙醇。
4.根据权利要求1至3中任意一项的不对称方法,其中将所述不对称
酶法还原应用于化合物Ia,其中A表示CN(Ia-CN)或-COOMe(Ia-Me),
或者将不对称酶法还原应用于化合物Ib,B表示=CH-NO2(Ib-NO2);且
其中将所述不对称酶方法优选应用于溶于对微生物友好的水混溶性溶
剂、优选乙醇中的化合物Ib-NO2,其使用在水介质中的含酿酒酵母种的真
菌的面包酵母,以及应用于以不溶解状态添加的化合物Ia-CN,其使用在
水介质中的含酿酒酵母种的真菌的面包酵母、在与水不混溶的溶剂、优选
石油醚的混合液中进行。
5.根据权利要求1或2的不对称方法,其中将不对称仿生还原在氢供
体和有机催化剂的存在下应用于步骤(a),其中1,4-二氢吡啶类优选用作质
子供体,其更优选选自1,4-二氢-2,6-二甲基-3,5-吡啶二甲酸二乙酯或1,4-
二氢-2,6-二甲基-3,5-吡啶二甲酸二叔丁基酯,且其中所述有机催化剂选自
硫脲类、脲亚磺酰胺类和咪唑酮类的手性衍生物,其优选选自对映纯的
N-[2-(3-(3,5-双(三氟甲基)苯基)脲基)环己基]-叔-丁基-亚磺酰胺、2-[[3,5-双
(三氟甲基)苯基]硫脲基]-N-苄基-N,3,3-三甲基丁酰胺、新戊酸[(二甲氨基)
羰基]-2,2-二甲基丙基]硫脲基]环己基]亚氨基]甲基]-5-叔-丁基-4-羟基苯基
酯、2-叔-丁基-3-甲基-5-苄基-4-咪唑烷酮;且
其中将不对称仿生还原优选应用于化合物Ib,B表示=CH-NO2(Ib-NO2),更优选通过使用作为有机催化剂的2-[[3,5-双(三氟甲基)苯基]硫

\t脲基]-N-苄基-N,3,3-三甲基丁酰胺来进行。
6.根据权利要求1或2的不对称方法,其中在氢或氢化物供体的存在
下且在催化剂与手性配体的组合的存在下将不对称催化还原应用于步骤
(a),所述催化剂选自过渡金属,其优选选自钌、铑、铱和铜,所述手性配
体优选选自膦和二膦配体。
7.根据权利要求6的不对称方法,其中将氢化物供体用于不对称催化
还原,其优选选自单-、二-或三-C1-C6-烷基或芳基取代的硅烷、最优选选
自苯基硅烷或三乙基硅烷和/或烷基取代的聚氢硅氧烷、优选聚甲基氢硅氧
烷(PMHS);和/或
其中所述过渡金属是铜,其以铜(I)盐的形式、优选以氯化铜(I)的形式
或以铜(II)化合物的形式使用,其优选选自铜(II)卤化物、硝酸铜、硫酸铜、
氢氧化铜或碳酸铜、更优选选自氢氧化铜或碱式碳酸铜(Cu(OH)2·CuCO3);
和/或
其中所述手性二膦配体选自含配体的二茂铁、优选选自配体的
Josiphos基团、Mandyphos或Walphos基团,且其中所述手性膦配体优选
选自噁唑啉型配体(PHOX)。
8.根据权利要求6或7的不对称方法,其中所述不对称催化还原使用
选自以下的组合:Cu(OH)2/Walphos、Cu(OH)2/PHOX、
Cu(OH)2·CuCO3/Walphos、Cu(OH)2·CaCO3/PHOX或CuCl/PHOX,优选
在苯基硅烷和聚甲基氢硅氧烷(PMHS)的存在下进行;且
其中优选在不包含有机溶剂的水中或任选地在具有水不混溶的溶剂、
优选甲苯的两相系统中进行所述不对称催化还原。
9.根据权利要求1、2和6至8中任意一项的不对称方法,其中将所
述不对称催化还原应用于A表示-COOMe的化合物Ia(Ia-Me),应用于A<...

【专利技术属性】
技术研发人员:G·斯塔夫伯I·加齐奇斯米洛维奇J·克吕佐F·里希特
申请(专利权)人:斯洛文尼亚莱柯制药股份有限公司
类型:发明
国别省市:斯洛文尼亚;SI

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