Trk激酶抑制劑關鍵中間體的合成工藝改進

張丹君，許亞文，謝蓉蓉，強浩，李政

(1.廣東藥科大學藥學院，廣東 廣州 510006； 2.南京天際聯盟醫藥科技有限公司，江蘇 南京 210000)

當前，癌癥作為中國居民的首要致死病因，其發病率和死亡率逐年增高，已成為嚴重威脅中國居民健康和社會發展的重要公共衛生問題[1]。因此，腫瘤的控制與治療尤為重要，其中靶向抗腫瘤藥物的研發是近年來的熱門方向[2-4]。原肌球蛋白相關激酶(tropomyosin-related kinase，Trk)是一類神經生長因子受體，與細胞增殖、分化、代謝、凋亡等密切相關，近年來，研究發現Tkr激酶抑制劑能有效抑制腫瘤的發生發展，因此，以Trk激酶為靶點進行抗腫瘤藥物的研發是該領域的研究熱點[5-7]。Trk激酶抑制劑中多數含有氨基吡唑并嘧啶母核，該母核的合成需要使用關鍵中間體3，5-二氨基-4-氰基-1H-吡唑(6)，如用于合成2-氨基-5-[(2S，4S)-2-(2，5-二氟苯基)-4-羥基吡咯-1-基]-吡唑并[1，5-a]嘧啶-3-甲腈(1)、2-氨基-5-[(2R，4S)-2-(2，5-二氟苯基)-4-氟吡啉-1-基]-吡唑并[1，5-a]嘧啶-3-羧酰胺(2)等Trk激酶抑制劑(圖1)[8]，因此，開發簡捷、高效、綠色的該關鍵中間體的合成方法具有良好的應用前景。

圖1典型的Trk激酶抑制劑的結構式
Figure1Structure of typical Trk kinase inhibitors

經文獻調研，該中間體現有合成方法主要采用圖2的合成路線[9-11]，該方法的主要難點是原料不易得，原料本身的合成反應復雜且難控制，需要用到劇毒的氰化物。因此，本文嘗試開發新的合成方法，采用丙二腈(3)為原料，在溶有NaOH的乙腈溶液中與氯甲酸氯乙酯(4)反應，生成2-(1，3-二氧戊環-2-烯)-丙二腈(5)，再將5溶于乙醇，控制溫度滴加濃氨水，反應完成后旋干乙醇，得到的殘留物再與水合肼在乙醇中反應，肼作為親核試劑與其發生縮合環化反應，得到目標產物3，5-二氨基-4-氰基-1H-吡唑(6)，合成路線見圖3。

圖2文獻[9～11]報道的3，5-二氨基-4-氰基-1H-吡唑合成路線

Figure2Synthetic route of 3,5-diamino-4-cyano-1H-pyrazole reported in the literature

圖33，5-二氨基-4-氰基-1H-吡唑的優化合成路線

Figure3Improved synthesis route of 3,5-diamino-4-cyano-1H-pyrazole

1 儀器與材料

1.1 儀器

JCS-6102A電子天平(哈爾濱眾匯衡器有限公司)；ZF-1三用紫外分析儀(杭州齊威儀器有限公司)；SHZ-D(Ⅲ)循環水式多用真空泵、DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器、RE-5299旋轉蒸發儀(廣州市星爍儀器有限公司)。

1.2 試劑

NaOH、乙腈、乙醇、乙酸乙酯(分析純，天津市致遠化學試劑有限公司)；氯甲酸氯乙酯(分析純，上海畢得醫藥有限公司)；濃氨水(分析純，廣州化學試劑廠)；丙二腈(分析純，天津市大茂化學試劑廠)。

2 方法與結果

2.1 2-(1，3-二氧戊環-2-烯)-丙二腈(5)的合成

將NaOH粉末(363.3 g，9 mol)置于1 L的反應瓶中，加入乙腈(150 mL)使溶解。冷卻至5～10 ℃，滴加丙二腈的乙腈溶液(300 g丙二腈溶于1 500 mL乙腈)，滴加完成后升溫至20～25 ℃，攪拌2 h，得到白色固體的混懸液。將上述反應液冷卻至0～5 ℃，將氯甲酸氯乙酯(649.2 g，4.5 mol)溶于乙腈(650 mL)后滴加入反應液，滴加完成后攪拌15 min，移除冰浴，加熱回流1 h，加熱完畢后，冷卻至常溫(15～20 ℃)。抽濾，濾餅為NaCl，濾液旋干，加入乙醇(600 mL)加熱回流溶解，冷卻至10 ℃以下攪拌1 h，抽濾，濾餅用適量冷乙醇洗，干燥得到白色固體5(386.0 g，2.9 mol)，收率為63%，純度98.7%，mp 113～114 ℃。

2.2 3，5-二氨基-4-氰基-1H-吡唑(6)的合成

將化合物5(300 g)溶于95%(體積分數，下同)乙醇(1 200 mL)，0～10 ℃滴加濃氨水(600 mL)，滴加完成后，20～25 ℃繼續反應2 h左右，反應完成后，40 ℃左右旋干乙醇溶液，得到的含水固體直接用于下步反應。將上述旋干乙醇的殘留物溶于95%乙醇(1 360 mL)中，0～10 ℃下滴加80%水合肼乙醇溶液(1 200 mL水合肼溶于600 mL的95%乙醇)，滴加完成后，升溫回流2 h，40 ℃旋轉蒸發部分乙醇溶液，剩余乙醇溶液600 mL，冷卻至0～10 ℃攪拌1 h，抽濾，濾餅用適量冷95%乙醇洗滌2次，所得濾餅干燥得到白色固體6(81.0 g，0.66 mol)，收率為30%，純度98.5%，mp 170～171 ℃，1H NMR(300 MHz，DMSO-d6)δ： 8.80(1H，s，NH)，7.26(2H，s，NH2)，4.56(2H，s，NH2)；13C NMR(75 MHz；DMSO-d6)δ：175.4，169.6，168.7； ESI-MSm/z：124.2 [M+H]+。

3 小結

以Trk激酶抑制劑為靶點進行抗腫瘤藥物的研發是近年來該領域的研究熱點，但該類抑制劑的氨基吡唑并嘧啶母核合成難度較大，主要難點體現在關鍵中間體3,5-二氨基-4-氰基-1H-吡唑的合成上。該關鍵中間體的現有合成方法使用的原料不易得，原料本身的合成反應復雜且難控制，需要用到劇毒的氰化物。本文開發了一條新的該中間體的合成路線，以解決Trk激酶抑制劑的母核合成難度大的問題。新合成路線與原有報道路線相比，合成起始原料更廉價易得，且無需使用劇毒氰化物，合成路線所涉及的反應簡單，反應過程易控制，僅需常規操作即可以較高收率獲得該關鍵中間體，具有較好的應用前景。