2-氨基-5-溴-3-羟基吡啶是一种重要的合成中间体,其合成与应用在化学合成领域具有广泛的研究价值。
背景:劳拉替尼(Lorlatinib),是第三代ALK(间变性淋巴瘤激酶)抑制剂。2017年4月27日,辉瑞公司宣布Lorlatinib获得FDA授予“突破性药物”的称号,可用于二线治疗ALK阳性的转移性非小细胞肺癌(NSCLC)的患者。
所有报道劳拉替尼合成方法的公开文献中,2-氨基-5-溴-3-羟基吡啶都作为劳拉替尼重要中间体之一
1. 应用:合成劳拉替尼
(1)方法一:
如图所示,化合物1(以2-氨基-5-溴-3-羟基吡啶为中间体)和2通过Suzuki-Miyaura偶联得到化合物3,再通过酯的水解得到羧酸4,然后脱Boc保护得到化合物5,最后通过形成分子内酰胺键,形成了大环化合物,即Lorlatinib。
(2)方法二:
如图所示,化合物6(5-氟-3-甲基异苯并呋喃-1(3H)-酮)与吡唑化合物7通过酰胺化得到化合物8,再与氨基保护、羟基活化的化合物92-氨基-5-溴-3-羟基吡啶的衍生物),经过几个步骤得到大环化合物Lorlatinib。其中化合物9本质就是2-氨基-5-溴-3-羟基吡啶进行了氨基和羟基的基团保护。
2. 合成
以2-氨基-3-羟基吡啶为起始原料,通过关环、溴代、水解等3步反应,最终合成2-氨基-5-溴-3-羟基吡啶,其中关环步骤将双三氯甲基碳酸酯(BTC)和N,N’-羰基二咪唑(CDI)组合使用;溴代步骤采用2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮作为光引发剂,采用液溴作为溴化剂,该方法环保、经济。具体步骤如下:
(1)3H-噁唑[4,5-b]吡啶-2-酮的合成
将2-氨基-3-羟基吡啶(4.0g,36.3mmol)溶解于THF(120 mL),待其完全溶解,搅拌一段时间后加入CDI(8.8g,54.3mmol),CDI固体逐渐溶解,溶液呈黄棕色澄清状,室温下搅拌1.5小时,冰浴条件下分批加入BTC(6.5g,21.9mmol),加毕,升温至回流,反应1小时,待反应结束,过滤,用水洗涤滤饼,烘干得到淡黄色粉末3H-噁唑[4,5-b]吡啶-2-酮4.75g,产率96.1%,该粗产品可以不经过纯化直接用于下一步溴代反应中。中间体结构鉴定需要,采用柱色谱进一步分离纯化。
(2)6-溴-3H-噁唑并[4,5-b]吡啶-2-酮的合成
将前述关环步骤得到的噁唑[4,5-b]吡啶-2(3H)-酮粗产品(2.50g,18.35 mmol)、30mL无水N,N-二甲基甲酰胺(DMF),依次加入到石英玻璃三颈瓶中,然后再加入25 mg光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮,采用具有标准灯罩的23瓦紫外灯照射反应瓶,控制反应液温度在0-5℃,缓慢滴加含液溴(2.94g,18.35 mmol)的DMF溶液,滴加完后,反应液在0-5℃下,继续光照反应1.5小时;薄层色谱监测反应进行完全后,将反应液倒入一定量的冰水混合物中,搅拌,过滤,用水洗涤滤饼,烘干得到黄色固体6-溴-3H-噁唑并[4,5-b]吡啶-2-酮粗产品3.93g,光催化溴代单步反应粗产品摩尔收率86.4%,液相色谱相对含量93.7%。该粗产品可以不经过纯化直接用于下一步水解反应中。中间体结构鉴定需要,采用柱色谱进一步分离纯化,
(3)2-氨基-5-溴-3-羟基吡啶的合成
根据上述光催化溴代反应方法制备的6-溴-3H-噁唑并[4,5-b]吡啶-2-酮中间体(5.0克,23.3毫摩尔)加入三口瓶中,然后加入40毫升质量百分比浓度为10%的氢氧化钠水溶液。升温至回流条件,进行反应14小时。通过薄层色谱监测反应过程,直到6-溴-3H-噁唑并[4,5-b]吡啶-2-酮完全转化。冷却至室温后,滴加5%稀盐酸调节溶液的pH值至6-7,进行乙酸乙酯萃取三次,收集有机层。将有机层与无水硫酸镁干燥后,进行减压浓缩,得到灰棕色固体2-氨基-5-溴-3-羟基吡啶粗产品3.96克。该水解单步反应摩尔收率为90%,液相色谱相对含量为94%。可以通过柱色谱(洗脱剂乙酸乙酯:石油醚=3:1)进一步提高产品纯度。
参考文献:
[1] 张志佳,黎金海,陈美君,等. 新型芳基修饰的藤黄酸衍生物的合成及其抗肿瘤活性[J]. 合成化学,2015,23(12):1085-1094. DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2015.12.1085.
[2] 西华大学. 劳拉替尼中间体2-氨基-5-溴-3-羟基吡啶的合成方法:CN202010615870.5[P]. 2020-11-17.