技术领域
[0001]本发明属于有机合成领域,具体涉及一种西格列汀中间体的制备方法。
背景技术
[0002]西格列汀(Sitagliptin),化学名为(2R)-4-氧代-4-[3-三氟甲基-5,6-二氢[1,2,4]三唑[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基]-1-(2,4,5-三氟苯基)-丁-2-胺,结构式如下:
[0003]
[0004]它是美国默克(Merck)公司研发的二肽基肽酶-Ⅵ(DPP-Ⅵ)抑制剂的第一个产品。2006年10月,其磷酸盐一水合物作为首个二肽基肽酶-Ⅵ(DPP-Ⅵ)抑制剂被美国FDA批准上市,临床用于治疗2型糖尿病。该药的优点是不良反应少,低血糖风险低和不引起体重增加。
[0005]现有技术中,3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁烯酸衍生物(结构式A)
[0006]
[0007]是合成西格列汀的中间体化合物,如参考US7468459中的方法,经不对称催化的方法可以进一步制备得到手性胺中间体式8化合物,如参考EP2423178A1中提供的方法,手性胺中间体化合物进一步与式9化合物经缩合反应制备得到式10化合物,再经脱氨基保护基制备得到西格列汀,反应路线如下:
[0008]
[0009]现有技术中,西格列汀中间体3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁烯酸衍生物,均是通过β-羰基酯化合物经胺化反应制备,可参考WO2010099698,WO2009064476,WO2010099698,CN101468988和CN101417999等。
[0010]有必要开发更多的收率高,具备工业化应用前景的西格列汀中间体3-氨基或取代氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁烯酸衍生物的制备路线,相比于由β-羰基酯化合物经胺化反应,具备原料方便易得,成本低,更加经济等优势。
发明内容
[0011]本发明提供了一种西格列汀中间体3-氨基或取代氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁烯酸衍生物的制备方法,原料方便易得,成本低,收率高,适宜于工业化生产制备。
[0012]为了实现本发明的目的,本发明提供了如下技术方案:
[0013]首先,本发明提供的西格列汀中间体,是一种具有如下式A结构的化合物:
[0014]
[0015]其中,R
1,R
2相同或不同的为氢或氨基保护基,所述氨基保护基可以为叔丁氧羰基,苄基或苯甲酰基。R
3,R
4相同或不同的为氢或C1-C5的烷基。
[0016]该式A化合物化学名称为3-氨基或取代氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁烯酸衍生物,当为3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁烯酸衍生物时,由2,4,5-三氟-苯乙腈类化合物与有机金属试剂反应后,经碱处理制备。反应方程式如下:
[0017]
[0018]其中,R
3,R
4相同或不同的为氢或C1-C5的烷基。其中,Metal为金属,如锌粉等。X为卤素,如溴或氯等。
[0019]进一步地,本发明提供了一种3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁烯酸衍生物的制备方法,由有机金属试剂与2,4,5-三氟-苯乙腈类化合物反应在活化试剂的作用下反应后,经碱处理制备得到。反应方程式如下:
[0020]
[0021]其中,R
3,R
4,Metal和X的定义与上述相同。
[0022]更进一步地,本发明提供了一种3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁烯酸衍生物的制备方法,由有机金属试剂与2,4,5-三氟-苯乙腈类化合物反应在活化试剂的作用下,在有机溶剂中,反应后经碱处理制备得到。反应方程式如下:
[0023]
[0024]其中,R
3,R
4,Metal和X的定义与上述相同。
[0025]较优选地,本发明提供了式A-1化合物的制备方法,由2,4,5-三氟-苯乙腈类化合物与有机金属试剂反应后,经碱处理制备。反应方程式如下:
[0026]
[0027]其中,Metal为金属,如锌粉等。X为卤素,如溴或氯等。
[0028]更优选地,本发明提供的式A-1结构化合物的制备方法由有机金属试剂与2,4,5-三氟-苯乙腈类化合物反应在活化试剂的作用下反应后,经碱处理制备得到。反应方程式如下:
[0029]
[0030]其中,Metal为金属,如锌粉等。X为卤素,如溴或氯等。
[0031]最优选地,本发明提供的式A-1结构化合物的制备方法由有机金属试剂与2,4,5-三氟-苯乙腈类化合物反应在活化试剂的作用下,在有机溶剂中,反应后经碱处理制备得到。反应方程式如下:
[0032]
[0033]其中,Metal为金属,如锌粉等。X为卤素,如溴或氯等。
[0034]上述反应中,反应温度为35℃~45℃。
[0035]所述有机金属试剂由金属如锌粉等与
-卤代酯化合物反应形成,。
[0036]
[0037]上述反应中,所述活化试剂为卤代硅烷类或质子酸等,所述质子酸为稀盐酸、稀硫酸或稀磷酸。所述卤代硅烷类为三甲基氯硅烷,氯甲基二甲硅基氯硅烷、碘甲基二甲硅基氯硅烷等。
[0038]上述反应中,所述碱为无机碱,所述无机碱可以为碱金属的碳酸盐,如碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯等。
[0039]上述反应中,所述有机溶剂为醚类溶剂或芳烃类溶剂的单一溶剂或混合溶剂。所述醚类溶剂可以为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃或二氧六环等。所述芳烃类溶剂为甲苯,二甲苯或苯等。
[0040]本发明提供的比较优选的实施方式为:在有机溶剂中,在活化试剂的作用下,
-卤代酯化合物和锌试剂形成的有机锌试剂与2,4,5-三氟-苯乙腈类化合物在活化试剂的作用下,在35℃~45℃反应后,经碱处理制备得到3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁烯酸衍生物。
[0041]所述活化试剂为卤代硅烷类或质子酸等,较优选地为三甲基氯硅烷;
[0042]所述有机溶剂为醚类溶剂或芳烃类溶剂的单一溶剂或混合溶剂,较优选地为四氢呋喃或2-甲基四氢呋喃;
[0043]所述碱为无机碱如碱金属的碳酸盐,较优选地为碳酸钠、碳酸钾。
[0044]另一方面,本发明提供了3-取代氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁烯酸衍生物的制备方法,由3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁烯酸衍生物经上氨基保护基反应制备,反应方程式如下:
[0045]
[0046]其中R
1,R
2相同或不同地为氨基保护基,R
3,R
4的定义与上述相同。
[0047]所述取代反应为本领域技术人员熟知的氨基上保护基的反应,如叔丁氧羰基,苄基或苯甲酰基保护等。
[0048]本发明提供的一种西格列汀中间体3-氨基或取代氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁烯酸衍生物的制备方法,原料方便易得,成本低,收率高,适宜于工业化生产制备。因此本发明提供的技术方案在工业上具有很高的应用价值。
具体实施方式
[0049]为了更好的理解本发明的内容,下面结合具体实施例来做进一步的说明,但具体的实施方式并不是对本发明的内容所做的限制。
[0050]实施例1:
[0051]
[0052]1000ml三口烧瓶中加入四氢呋喃(450g)和锌粉(68.4g,1050mmol),启动磁力搅拌。氮气保护下滴入三甲基氯硅烷(5.7g,50mmol),升温至40~45℃,搅拌。氮气保护下于40~45℃滴加溴乙酸乙酯(60.0g,350mmol)和四氢呋喃(350g)的混合溶液。滴加完成后,氮气保护下向反应液中加入2,4,5-三氟苯乙腈(60.0g,350mmol),40~45℃反应。
[0053]反应结束后,向反应液中加入50%的碳酸钾水溶液(240mL,质量浓度50%),搅拌。过滤,滤液减压蒸馏,冷凝管中没有馏分时停止蒸馏。残余物中加入水和乙酸乙酯,搅拌。分层,取上层有机相,弃下层水相。有机相用10%氯化钠水溶液(200mL)洗涤后,无水硫酸钠(10.0g)干燥。过滤,滤液减压浓缩至干,得目标产物淡黄白色固体(81.7g,320mmol),摩尔收率90.0%。
1H NMR(400MHz,CDCl
3)δ1.24~1.27(t,3H,J=7.2Hz),3.41(s,2H),4.11~4.12(d,2H,J=7.2Hz),4.56(s,1H),6.92~6.98(m,1H),7.06~7.12(m,1H)。MS(ESI):m/z260.0926[M+H]
+。
[0054]实施例2:
[0055]
[0056]250ml三口烧瓶中加入四氢呋喃(100mL)和锌粉(23.0g),启动磁力搅拌。氮气保护下滴入5%稀盐酸(20.0g),滴完后,20~25℃继续搅拌30分钟。氮气保护下过滤,滤饼加入到四氢呋喃(200mL)中,氮气保护下于20~25℃搅拌1.5小时。氮气保护下过滤,得活化锌粉。
[0057]在另一只500ml三口烧瓶中加入四氢呋喃(150g)和上述活化锌粉,启动磁力搅拌。升温至40~45℃,氮气保护下于40~45℃滴加溴乙酸乙酯(20.0g)和四氢呋喃(150g)的混合溶液。滴加完成后,氮气保护下向反应液中加入2,4,5-三氟苯乙腈(20.0g,117mmol),40~45℃反应。
[0058]反应结束后,向反应液中加入50%的碳酸钾水溶液(80mL,质量浓度50%),搅拌。过滤,滤液减压蒸馏,冷凝管中没有馏分时停止蒸馏。残余物中加入水和乙酸乙酯,搅拌。分层,取上层有机相,弃下层水相。有机相用10%氯化钠水溶液(80mL)洗涤后,无水硫酸钠(5.0g)干燥。过滤,滤液减压浓缩至干,得目标产物淡黄白色固体(24.9g,96mmol),摩尔收率82.1%。
1H NMR(400MHz,CDCl
3)δ1.24~1.27(t,3H,J=7.2Hz),3.41(s,2H),4.11~4.12(d,2H,J=7.2Hz),4.56(s,1H),6.92~6.98(m,1H),7.06~7.12(m,1H)。MS(ESI):m/z260.0926[M+H]
+。
[0059]实施例3:
[0060]
[0061]1000ml三口烧瓶中加入四氢呋喃(450g)和锌粉(68.4g,1050mmol),启动磁力搅拌。氮气保护下滴入三甲基氯硅烷(5.7g,50mmol),升温至40~45℃,搅拌。氮气保护下于40~45℃滴加溴乙酸乙酯(60.0g,350mmol)和四氢呋喃(350g)的混合溶液。滴加完成后,氮气保护下向反应液中加入2,4,5-三氟苯乙腈(60.0g,350mmol),40~45℃反应。
[0062]反应结束后,向反应液中加入50%的碳酸钠水溶液(240mL,质量浓度50%),搅拌。过滤,滤液减压蒸馏,冷凝管中没有馏分时停止蒸馏。残余物中加入水和乙酸乙酯,搅拌。分层,取上层有机相,弃下层水相。有机相用10%氯化钠水溶液(200mL)洗涤后,无水硫酸钠(10.0g)干燥。过滤,滤液减压浓缩至干,得目标产物淡黄白色固体(78.9g,304mmol),摩尔收率86.9%。
1H NMR(400MHz,CDCl
3)δ1.24~1.27(t,3H,J=7.2Hz),3.41(s,2H),4.11~4.12(d,2H,J=7.2Hz),4.56(s,1H),6.92~6.98(m,1H),7.06~7.12(m,1H)。MS(ESI):m/z260.0926[M+H]
+。
[0063]实施例4:
[0064]
[0065]1000ml三口烧瓶中加入2-甲基四氢呋喃(225g)和锌粉(34.2g,525mmol),启动磁力搅拌。氮气保护下滴入三甲基氯硅烷(3.0g),升温至40~45℃,搅拌。氮气保护下于40~45℃滴加溴乙酸乙酯(30.0g,175mmol)和2-甲基四氢呋喃(175g)的混合溶液。滴加完成后,氮气保护下向反应液中加入2,4,5-三氟苯乙腈(30.0g,175mmol),40~45℃反应。
[0066]反应结束后,向反应液中加入50%的碳酸钾水溶液(120mL,质量浓度50%),搅拌。分层,取上层有机相,弃下层水相。有机相用无水硫酸钠(5.0g)干燥。过滤,滤液减压浓缩至干,得目标产物淡黄白色固体(40.0g,154mmol),摩尔收率88.2%。
1H NMR(400MHz,CDCl
3)δ1.24~1.27(t,3H,J=7.2Hz),3.41(s,2H),4.11~4.12(d,2H,J=7.2Hz),4.56(s,1H),6.92~6.98(m,1H),7.06~7.12(m,1H)。MS(ESI):m/z 260.0926[M+H]
+。