概述【1】
甲酸阿格列汀(Alogliptin benzoate),化学名为(R)-2-((6-(3-氨基哌啶-1-基)-3-甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢嘧啶-1(2H)-基)甲基)苄腈甲酸盐,是丝氨酸蛋白酶二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂,能维持体内胰高血糖素样肽1(GLP-1)和葡萄糖依赖性促胰岛素多肽(GIP)的水平,促进胰岛素的分泌,从而发挥降糖作用。针对糖尿病类药物研究发现,甲酸阿格列汀这类药物对Ⅱ型糖尿病具有良好的治愈效果,临床表现耐受性良好,因此该类药物在治疗糖尿病方面具有广阔的研究前景,可以预见今后将会有更多的甲酸阿格列汀类药物问世。
合成【2】【3】
1. 使用6-氯脲嘧啶(工业级)、α-溴邻甲基甲腈为原料,DMF为溶剂,二甲酯为甲基化试剂,经过4步反应,以38.09%的总收率得到甲酸阿格列汀(5),反应条件简单。
甲酸阿格列汀的合成路线:
实验步骤:
(1). 2-((6-氯-2,4-二氧代-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基)甲基)腈的制备。
将10.0g(68mmol)(1)加入到500ml单口圆底烧瓶中,加入100ml N,N-二甲基甲酰胺,室温25℃搅拌溶解。待溶解后搅拌条件下缓慢滴加8.08g(80mmol)三乙胺,滴加完毕后搅拌0.5h,将13.0g(66mmol)2-氰基溴苄溶解于35ml DMF溶液中并缓慢滴加进反应液中,搅拌反应过夜。将反应液中的DMF旋干后倒入8倍量的冰水中,冷却析晶,抽滤得白色固体,干燥后称重得产物13.86g,收率79.65%。
(2). 2-[(6-氯- 3,4 -二氢- 3 -甲基-2,4 -二氧代-1(2H)-嘧啶基)甲基] 甲腈的制备。
将10.0g(38 m mol)(2)加入到500 m l单口瓶中,再加入140ml DMF溶剂,室温25℃搅拌溶解得到悬浊液,加入7.6g(55mmol)碳酸钾搅拌15min。将5.8g (46mmol)二甲酯溶解于20ml DMF溶液中,密闭体系下用恒压滴液漏斗滴加进反应液中,控制滴加速度为1~2滴/s,滴毕室温继续搅拌反应6h。反应液倒入250ml茄型瓶中旋干反应液中的DMF溶剂,倒入8倍量的冰水中,冷却析晶,抽滤得白色固体,干燥后称重得产物8.9g,收率84.47%。
(3). 阿格列汀(4)的制备。
将3.3g(12mmol)(3)溶解于50ml干燥甲醇中,室温25℃下搅拌15min得到悬浊液,缓慢升温至100℃。加入5.0gNaHCO3(60mmol),继续搅拌30min。加入3.3g(14.4mmol)3-哌啶基邻二甲酰亚胺搅拌约20min固体溶解,溶液呈淡黄色,100℃下继续回流反应2h,砂芯漏斗滤出反应液倒入250ml茄型瓶中旋干反应液,得到棕色固体,用二氯甲烷溶解固体,分别用水和饱和食盐水萃取合并有机层,旋干有机层得淡黄色粉末状产物2.85g,收率70%。粗产品用乙醇重结晶,得到
白色固体。
(4). 甲酸阿格列汀(5)的制备。
将1.5g (4.425mmol) ( 4 )和8 0 m l乙醇加至2 5 0 m l单口瓶中室温搅拌
溶解,控温7 0℃(缓慢升温)加入0.65g(5 .31 mmol)甲酸回流2 h,溶液冷却至0 ~ 5 ℃ 搅拌1 2 h 或者冷冻过夜析晶,过滤,晶体用乙醇洗涤,干燥后得白色固体1.65g,收率80.89%。
2. 以邻溴为原料,经无毒的亚铁氰化钾上氰基,自由基取代,烷基化,取代反应等5 步制得甲酸阿格列汀。
合成路线:
合成实验:
(1). 邻甲基腈( 3) 的合成
于N2保护条件下,将亚铁氰化钾9. 5g( 25. 8mmol) 和碳酸钠3g( 1equiv) 置于三颈烧瓶中,加入20mL N-甲基吡咯烷酮( NMP) ,然后向反应液中缓慢滴加滴加邻溴5g( 29. 2mmol) ,于50℃搅拌10min,后加入醋酸钯( Pd( OAc)
2) 2. 5mg( 0. 05mol%) 和1,1'-双( 二基膦) 二茂铁( DPPF) 5mg( 0. 1mol%) ,搅拌,快速升温至125℃,过夜,TLC 跟踪至反应基本完全,冷却,加入30mL 水稀释,正己烷萃取( 30mL×3) ,饱和食盐水洗涤( 30mL×3) ,无水钠干燥,减压浓缩得淡黄色或无色的油状液体3g,纯化得到化合物3, 2. 7g( 产率80%)。
(2). 2-溴甲基腈( 4 ) 的合成
将2. 7g( 23. 05mmol) 化合物3,N-溴代丁二酰亚胺( NBS)4. 51g,偶氮二异丁腈( AIBN) 0. 3g 加入到三颈烧瓶中,氮气保护,加入20mL 无水四氯化碳溶液,升温到60℃,TLC 跟踪至反应结束,冷却至室温,抽滤,洗涤滤饼,减压旋干溶剂得到淡黄色油状刺激性的液体4,在没有进一步纯化下直接用于下一步反应。
(3). 2-( 6-氯-3 甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基甲基) -苄腈( 5) 的合成
称取3-甲基-6-氯尿嘧啶4. 07g( 25. 4mmol) 于三颈烧瓶中,加入20mL 二甲亚砜( DMSO) ,于30℃搅拌20min 至溶液澄清,添加碳酸钾3. 9g,继续搅拌10min,待用。将化合物4 溶于5mL DMSO 中,缓慢滴加入上述待用反应液中,升温至60℃,搅拌2 h,冷却,加入30mL 水稀释,用( 20mL×3) 萃取,饱和食盐水洗涤,无水钠干燥,减压旋蒸干溶剂,得淡黄色粗产品6. 56g,用二氯甲烷和正庚烷重结晶,得白色晶体5,4.45g( 产率70%)。
(4).(R) -2-〔( 6-( 3-氨基哌啶-1-基) -3-甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢嘧啶-1( 2H) -基) 甲基〕苄腈( 6)的合成
将化合物( 5) 4. 45g,R-3-氨基哌啶双盐酸盐3.08g(17.7mmol),碳酸钾2.94g( 1. 2equiv) 加入三颈烧瓶中,滴加异丙醇和水的混合溶液15mL,升温至65℃搅拌过夜,TLC 跟踪反应完全,于65℃加入10mL 乙腈,继续搅拌30 min,冷却至
室温,过滤,洗涤滤饼,减压旋干滤液,得淡黄色粉末5. 1g,纯化粗品得到白色固体6,4. 12g ( 产率75%)。
(5).甲酸阿格列汀(1) 的合成
将4.12g(12.1mmol) 化合物6 和乙醇30mL 加入三颈烧瓶中,开搅拌,升温到70℃,保温反应10 min,加入甲酸1. 5g,继续搅拌4h,冷却至室温,然后置于冰浴条件下冷却3h,析出晶体,过滤,洗涤,得到白色结晶固体1,3. 91g,( 产率75%)。
参考文献
[1] 张淑芳,治疗糖尿病的新药N E S I N A获批在日本上市,中国执业药师,2010.12,第54页
[2] 赵哲,丁怀伟,赵明明,袁月,孟营,宋宏锐,甲酸阿格列汀的合成工艺研究,中国医药导刊,2014.10,第1353页
[3] 江洁滢,游莉,邓思思,邓俊丰,刘瑜,张晓,甲酸阿格列汀的合成,化学研究与应用,2015.12,第1868页