Lufotrelvir:新冠药的工艺路线研究

文摘   科学   2024-10-13 08:01   天津  
潜在治疗新冠药物的清单如下

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最初路线
  • 化合物3,先制备氯代酮4,去Boc得到化合物5,构建酰胺键得到化合物6,再脱Boc得到化合物7
  • 化合物7和化合物9,经酸胺缩合得到化合物8
  • 化合物8,和带拉电子基团的羧酸钠反应,然后水解引入羟基得到化合物1,再引入磷酸酯基团得到化合物2。

  • 化合物9的制备,安全性不好
  • 化合物3制备化合物4,放大重现性不好
  • 化合物2因为工艺问题,稳定性不好。
  • 多步中间体存在稳定性问题,控制点不够。

改进路线
  • 思路:改变片段的拼接顺序,最后引入化合物3片段,更多的结晶分离点,易于质量控制。

吲哚环酰胺片段13的研究
路线A
  • 化合物9A和草酸二乙酯,先叔丁醇钾条件发生亲核取代,再水解反应,雷尼镍还原硝基后,酸处理关环得到吲哚环羧酸9
  • 再和化合物14进行酸胺缩合得到化合物15,碱的选择是关键,三乙胺也会导致消旋,吡啶或者N-甲基咪唑消旋风险低。
  • 水解甲酯,同样不能选择碱性,采用酸性水解,温度不能高,高了会导致甲醚键断裂。

路线B
  • 路线A路线可行,但是供应商不能稳定供货,开发了路线B
  • 化合物9C在LDA条件下与DMF作用引入甲酰基9D,再铜催化关吲哚环得到化合物9E
  • 反应的关键是Ullmann反应引入甲氧基,配体很关键,研究发现草酸酰胺的配体效果更有效,DEPO或者DMAPO。

内酰胺片段5的研究
  • 最初路线采用氯碘甲烷构建氯代酮,放大重现性不好
  • 改用氯乙酸法,采用传统反应釜LiHMDS和叔丁基氯化镁都可行,但是改用流动反应,因为锂盐溶解度的问题,反应不如叔丁基氯化镁好。
  • 采用对甲苯磺酸去除Boc可得固体,盐酸或者甲基磺酸只能得到油。

酰胺键8的构建研究
  • 化合物13和化合物5制备化合物8
  • 化合物13碱性环境容易消旋
  • 最初条件采用HATU,-20度下,滴加DIPEA,10-20g规模可接受,放大到500g消旋严重,和DIPEA滴加速率导致体系pH值有关。
  • 继续研究采用Zn(OTf)2 和EDCI组合,可以在一定程度抑制消旋,放大到600g,供毒理批物料需求

工艺的继续研究
  • 虽然采用采用Zn(OTf)2试剂可以抑制消旋杂质,但是化合物5自身的各种二聚杂质很难控制,导致收率很低。

调整顺序,改进策略
  • 采用化合物25为底物,先和化合物13进行酸胺缩合,再制备氯代酮。
  • 采用MEK或者丙酮为溶剂,采用EDCI和HOPO组合,DIPEA为碱,反应结果想对最好。
  • 化合物31质量很好,可直接用于下一步制备氯代酮化合物8

氯代酮8的制备研究
筛选
  • 硫叶立德法和氯乙酸或者氯乙酸酯法,对比后选择氯乙酸/叔丁基氯化镁法
研究
  • 底物结构中含有四个质子,需要消耗额外的叔丁基氯化镁,当量需求大。
  • 大过量叔丁基氯化镁的使用有助于脱氯杂质的产生
  • 初步研究加三乙胺可以抑制脱氯杂质,进一步研究发现有亲核性的N-methylpiperidine或者N-methylpyrrolidine更有助于抑制脱氯杂质。.
加料顺序
  • 底物31和氯乙酸缓慢滴加到叔丁基氯化镁和N-甲基哌啶的THF中,有助于杂质控制
  • 化合物31氯乙酸/叔丁基氯化镁制备氯代酮,反应过程类似依托考昔的某步反应

制备API的后续路线

参考文献
https://doi.org/10.1021/acs.oprd.2c00375

原料药合成工艺开发
有机合成工艺文献分享和总结;有机合成工艺经验分享和交流;原料药研发的法规指导文件交流
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