GDC0276:多走了几步,收率提高了56%,值!

文摘   科学   2024-10-27 08:03   天津  
美国基因泰克公司案例

最初路线

  • 第一步,Boc酸酐在DMAP催化下可以定量的得到化合物1,
  • 第二步,SNAr反应,选择性不好,尝试了不同的碱和溶剂,也不能得到很好的结果,比较好的结果是碳酸铯,DMSO体系,异构体杂质7虽然可以去除,但是收率很低。

  • 第三步,经物料用量,以及催化剂和配体的优化,确认了G2-PdXPhos,XPhos,磷酸钾体系进行Suzuki反应。后处理除钯,采用Si-thiol,钯残留从504ppm降低到<10ppmin。
  • 第四步,三氟乙酸解离叔丁酯得到化合物2,两步收率88%。
  • 第五步,磺酰胺的缩合反应

  • 经典的CDI活化酸,DBU作碱进行缩合反应,研究发现主要杂质是四元环开环导致的杂质13和杂质14。推测是制备化合物3时,化合物12酸性脱Boc,导致四元环开环,衍生而来。

  • 化合物3的最初合成路线,氯磺酸异氰酸酯10制备成Boc类型的Burgess试剂11,然后构建四元环磺酰胺12,最后酸性脱Boc得到化合物3,可能导致四元环开环。

最初路线问题
1:最后一步四元环开环衍生杂质,收率非常低。
2:SNAr选择性不好,收率非常低
改进路线
1:尝试苄基法制备磺酰胺片段3

  • 相比Boc保护法,收率提高,杂质少,用该法得到的磺酰胺3进行缩合制备API,没有发现难缠的开环杂质。

2:改变底物,提高SNAr选择性
  • 逆合成分析

  • 采用商业化更便宜的底物,进行SNAr反应,然后经过溴代和插羰构建羧基。虽然多了两步,如果收率能保证,成本可控。

SNAr的优化
  • 实验显示,叔丁醇钾/THF,DMF ,DMA体系均给出了很好的转化,收率80%以上,其中THF收率最高。实验发现把叔丁醇钾以THF溶液形式加入,而不是固体,杂质更小,收率很高。

溴代反应的优化
  • 以NBS和二溴海因为溴代试剂,分别研究了不同溶剂对反应的影响。
  • 实验显示,酰胺类溶剂给出了很好的结果。尽管THF和乙腈给出的结果不好,但是加入催化量氢溴酸醋酸后,反应转化明显变好。最高99%以上。
  • 采用entry 7条件。NBS分批10次加入,反应完成,亚硫酸氢钠淬灭过量的溴试剂。直接在乙腈中析晶。100kg规模,收率98%,纯度99%以上。

插羰反应
  • 不详细介绍了

Suzuki反应
  • 沿用了第一代路线的催化条件,水解酯基采用氢氧化钾,两步收率92%。

最后一步缩合
  • 以CDI为基础,优化了溶剂和碱,经典的DBU条件反应很不好,反而无机碱给出了很好的结果。其中碱性较弱的磷酸钾效果最好。最后确认了磷酸钾乙酸异丙酯条件。

改进路线的优势
  • SNAr步骤原料价格是最初路线起始原料的1/4,虽然路线多了2步,但是收率从12%提高到68%,各个中间体容易分离,质量可控,工艺稳定。

参考文献
Org. Process Res. Dev. 2019, 23, 1829−1840

原料药合成工艺开发
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