合成|1,3,5-三取代吡啶嗪的实用制备

引言

磷酸二酯酶10A (PDE10A)是一种超家族的酶,主要表达于纹状体的多巴胺接受介质多刺神经元,PDE10A抑制剂有望成为神经疾病的治疗药物。
由武田药业有限公司开发的化合物1 (TAK-063)对PDE10A具有选择性抑制作用,但是,其药物发现合成方法,收率很低,难以进行公斤级生产。必须开发新的制备工艺,以提供临床和毒理研究
Ikemoto等人开发了一个实用的制备该化合物的方法
该成果以Artical形式发表在OPRD
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 发现路线
武田药业的药物发现与合成路线,如下图所示:
苯胺2首先经亚硝酸钠处理,生成相应的重氮盐,随后与酮酸酯3反应,生成重氮酮酸酯4,两步收率80%
化合物4在N,N-二甲基甲酰胺二甲缩醛(DMFDMA)中,发生C1插入和环化,转化为吡啶嗪5,收率中等,为59%
随后,羧酸酯5经过Weireb酰胺、格氏反应两步,以18%收率转化为酮6
6随后进行二甲胺基烯基化,再和苯肼发生环化,制备得到吡唑8
最后,在氧化铜催化下,发生C-N偶联,完成目标化合物1的制备
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合成策略研究
上述药物化学发现路线难以应用与大量的生产制备,主要因素在于产率限制步骤多,总收率低
为此,作者开发了新的合成工艺。他们对目标化合物合成分析如下:
路线A指的是上述的化学合成路线,从化合物A至目标D,需要经过5步反应,并且总收率很低
以1-苯基吡唑E为起始物,通过选择性5-位锂化再烷基化,可以转化位D
如果通过化合物B,一步可以制备得到关键中间体C,然后再经一步转化,合成化合物D
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路线B探索
作者根据路线B进行合成研究:
1-苯基吡唑9与环氧10发生开环,转化得到醇11,收率90%
接下来,通过TFAA、DMSO和三乙胺处理,仲醇氧化为酮12,产率75%
另一个片段化合物13经过重氮盐化后,与酮12进行缩合,转化为14,最后再与DMFDMA发生环化,合成所需的目标化合物1。遗憾的是,最后两步收率低,整个路线,总收率仅为13%。
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二酮路线

作者以二酮19为关键化合物,开发了一条可行路线:
苯胺17经铜催化偶联,生成取代吡唑13,再进一步通过亚硝酸钠处理,生成相应的重氮盐
2-甲氧基乙酸甲酯18与丙酮在叔丁醇钠处理下,制备二酮19,接下来与预制的重氮盐进行缩合,得到中间体20
重氮酮20与DMFDMA缩合环化,再经过重结晶,获得纯的21。酮烯胺21与苯肼缩合环化,最后再重结晶,即可完成目标化合物1的制备。
该路线使用更为便宜的起始物料,分离纯化只需要重结晶,总收率提高到36%,比路线B提高了将近两倍。如果,按相同的起始化合物13计算,该路线总收率为46%!相比路线B,有着非常大的改进。

评述

以1,3,5-三取代吡啶嗪-4(1H)-为核心部分的选择性磷酸二酯酶10A (PDE10A)抑制剂1获得了一种新的实用的合成方法。
化合物1的简单制备总收率42%涉及以下主要特点:
(1)发现反应容器的顶部空间填满基于“增大化现实”技术的气体和气体的流量控制是重要的完成与吡唑取代的芳基碘;
(2)重氮化合物区域选择性二甲胺甲基化并同时环化3-乙酰-5-甲氧基取代吡啶嗪-4(1H)- 1的合成;
(3)二甲氨基与苯肼反应生成1,5-二取代吡唑的区域选择性环。
此外,通过选择烷基化1-苯基吡唑的替代合成1。
化解 chem,一起化解化学
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