專利名稱：聚(adp－核糖)聚合酶抑制劑的制備方法
技術領域：
本發明主要涉及制備抑制聚(ADP-核糖)聚合酶的化合物，從而延緩DNA鏈損傷修復的方法。本發明的方法特別用于制備能用于使抗癌治療增效的化合物。
背景技術：
下式所示的化合物8-氟-2{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并(azepino)[5，4，3-cd]吲哚-6-酮 是聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)的小分子抑制劑。美國專利第6,495,541號和PCT申請PCT/IB2004/000915、國際公開WO 2004/087713中公開了8-氟-2{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮及其鹽類，在此將上述公開的全部內容引入作為參考。名稱為“Polymorphic Forms of the Phosphate Salt of 8-Fluoro-2-{4-[(methylamono)methyl]phenyl}-1，3，4，5-tetrahydro-6H-azepino[5，4，3-cd]indol-6-one(8-氟-2{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮磷酸鹽的多晶形物)”的美國臨時專利申請第60/612,459和60/679,296號描述了新的8-氟-2{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮磷酸鹽的多晶形物及其制備方法，在此將其全部公開內容引入作為參考。名稱為“Therapeutic CombinationsComprising Poly(ADP-Ribose)Polymerases Inhibitor(包括聚(ADP-核糖)聚合酶抑制劑的治療組合物)”的美國臨時專利申請第60/612,458號和第60/683,006號，描述了8-氟-2{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮的藥物組合物，在此將其全部公開內容引入作為參考。
目前，已經通過DNA序列同源性在PARP家族中鑒定出18種酶，7種酶的生化和酶特性已經進行了研究PARP-1和PARP-2由DNA鏈的斷裂激發；PARP-3與PARP-1和中心體相互作用；PARP-4也稱為穹窿PARP(VPARP)，它是最大的PARP，與細胞質穹窿有關；端錨聚合酶(tankyrase)1和2(PARP-5a和5b)與端粒蛋白有關，PARP-7(TiPARP)的功能目前尚不明確，但它可能參與T-細胞功能，可以聚(ADP-核糖化)組蛋白(Ame JC，Splenlehauer C和de Murcia G.The PARPSuperfamily.Bioessays 26 882-893(2004))。藥理學研究已經表明，式1的化合物是PARP-1(Ki＝1.4nM)和PARP-2(Ki＝0.17nM)的抑制劑。基于PARP酶中氨基酸序列的結構相似性，式1的化合物有可能與該家族其它成員的結合親和性很高。
DNA單鏈或雙鏈斷裂的酶介導修復是對放射治療或細胞毒藥物(其機制依賴于DNA損傷)產生耐受性的可能機制。因此，抑制DNA修復酶是使這些藥劑增效的策略。PARP家族中表征最清楚的成員PARP-1是一種核酶，其被DNA損傷活化，從而介導ADP-核糖片段從NAD+到多個受體蛋白的轉移。根據DNA受損傷的程度，PARP-1活化和隨后的聚(ADP-核糖)化介導受損DNA的修復或誘發細胞死亡。當DNA損傷為中等程度時，PARP-1在DNA修復過程中發揮著重要作用。相反，在DNA損傷程度很大的情況下，PARP-1的過度活化耗盡了ATP池(為了補充NAD+)，最終通過壞死引起細胞死亡(Tentori L，PortarenaI，Graziani G，Potential applications of poly(ADP-ribose)polymerase(PARP)inhibitors.Pharmacol Res 2002；4573-85)。
由于PARP-1具有雙重作用，該酶的抑制劑如8-氟-2{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮可以起到化療增敏劑的作用(例如，通過在抗癌治療后防止DNA修復)，或者起到治療多種疾病和中毒狀態(其均涉及氧化或一氧化氮誘發的應激和隨后的PARP過度活化)的作用。這些疾病包括神經疾病和神經變性疾病(例如，帕金森病、阿爾茲海默氏病)(Love S，Barber R，Wilcock GK.Increased poly(ADP-ribosyl)ation of nuclear proteins in Alzheimer′sdisease.Brain 1999；122247-53；Mandir AS.Przedborski S.Jackson-Lewis V等人，Poly(ADP-ribose)polymerase activation mediates1-methyl-4-phenyl-1，2，3，6-tetrahydropyridine (MPTP)-inducedparkinsonism.Proc Natl Acad Sci USA1999；965774-9))、心血管疾病(例如心肌梗塞、缺血-再灌注損傷)(Pieper AA，Walles T，Wei G等人，Myocardial postischemic injury is reduced by poly(ADP-ribose)polymerase-1 gene disruption.J Mo1 Med2000；6271-82；SzabóG，BhrleS，Stumpf N等人，Poly(ADP-ribose)polymerase inhibition reducesreperfusion injury after heart transplantation.Circ Res2002；90100-6；美國專利第6,423,705號)、炎性疾病(SzabóC，Dawson V. Role ofpoly(ADP-hbose)synthetase in inflammation and ischaemia-reperfusion.TIPS1998；19287-98)、糖尿病血管功能障礙(Soriano FG，Virág L，SzabóC.Diabetic endothelial dysfunctionrole of reactive oxygen andnitrogen species production and poly(ADP-ribose)polymerase activation.J MoI Med2001；79437-48)、關節炎(SzabóC，Virág L，Cuzzocrea S等人.Protection against peroxynitrite-induced fibroblast injury and arthritisdevelopment by inhibition of poly(ADP-ribose)synthase.Proc Natl AcadSci USA1998；953867-72)、和順鉑(cisplatin)導致的腎毒性(Racz I，Tory K，Gallyas F等人.BGP-15-a novel poly(ADP-ribose)polymeraseinhibitor-protects against nephrotoxicity of cisplatin withoutcompromising its antitumor activity.Biochem Pharmacol2002；631099-111)。而且，顯示出BRCA2缺陷性腫瘤細胞對PARP-1抑制劑強烈敏感(Bryant等人，“Specific killing of BRCA2 deficient tumors withinhibitors of poly(ADP-ribose)polymeras，”已提交發表)。PARP抑制劑還涉及增強誘導Reg基因在β細胞中的表達和HGF基因的表達，因此能促進胰腺胰島β細胞的增殖，并抑制細胞的凋亡(美國專利申請公開2004/0091453；PCT公開第WO 02/00665號)。另外，PARP抑制劑還用于化妝品制劑，特別是曬后乳液(PCT公開第WO 01/82877號)。目前市場上尚沒有PARP抑制劑出售。
上文提及的美國專利第6,495,541號中公開了一種合成8-氟-2{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮的方法。該方法是一種線性的10步合成法，包括關鍵的Leimgruber-Batcho吲哚形成步驟和Suzuki偶聯反應。盡管目前的路線是合成用于毒理學和臨床批量的8-氟-2{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮的有效合成路線，仍需要有一種用于最終商業化制造的替代性會聚性路線。本發明提供一種新的8-氟-2{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮的會聚性途徑，該途徑經由關鍵的Sonogashira偶聯反應和CuI-促進的吲哚形成進行。
發明內容
在一個實施方式中，本發明提供一種式I化合物的制備方法 其中R1是H；氰基；任選地未取代或取代的烷基、烯基、炔基、環烷基、雜環烷基、芳基、或雜芳基；或-C(O)-R5，其中R5是H；任選地未取代或取代的烷基、烯基、炔基、環烷基、雜環烷基、芳基、或雜芳基；或OR6或NR6R7，其中R6和R7各自獨立地是H或任選地未取代或取代的烷基、烯基、炔基、環烷基、雜環烷基、芳基、或雜芳基；R2是H或烷基；R3是H或烷基；R4是H、鹵素或烷基，該方法包括a)將式II化合物，其中X是鹵素或CF3SO2-O-
與式III化合物 Sonogashira偶聯，形成式IV的化合物； b)將式IV的化合物還原，產生式V的化合物； c)將式V的化合物轉變成式VI的化合物；和 d)將式VI的化合物轉變成式I的化合物。
在另一個實施方式中，本發明提供了8-氟-2{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮的制備方法，該方法包括將式VII化合物，其中X為鹵素或CF3SO2-O-，
與(4-乙炔基-芐基)-甲基-氨基甲酸甲酯Sonogashira偶聯，以形成5-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基乙炔基}-3-硝基-苯甲酸甲酯。
在另一個實施方式中，本發明提供了一種8-氟-2{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮的制備方法，該方法包括將式VII化合物，其中X為鹵素或CF3SO2-O-， 與(4-乙炔基-芐基)-甲基-氨基甲酸甲酯Sonogashira偶聯，以形成5-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基乙炔基}-3-硝基-苯甲酸甲酯；將5-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基乙炔基}-3-硝基-苯甲酸甲酯還原成3-氨基-5-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基乙炔基-苯甲酸甲酯；將3-氨基-5-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基乙炔基}-苯甲酸甲酯轉變成6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-1H-吲哚-4-甲酸甲酯，CuI-促進的吲哚形成；用N，N-二甲基-2-硝基乙烯胺處理6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-1H-吲哚-4-甲酸甲酯，生成6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-3-((E)-2-硝基-乙烯基)-1H-吲哚-4-甲酸甲酯；將6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-3-((E)-2-硝基-乙烯基)-1H-吲哚-4-甲酸甲酯還原成6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-3-(2-硝基-乙基)-1H-吲哚-4-甲酸甲酯；將6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-3-(2-硝基-乙基)-1H-吲哚-4-甲酸甲酯氫化成[4-(8-氟-6-氧代-3，4，5，6-四氫-1H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-2-基)-芐基]-甲基-氨基甲酸甲酯；和將[4-(8-氟-6-氧代-3，4，5，6-四氫-1H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-2-基)-芐基]-甲基-氨基甲酸甲酯脫保護，生成8-氟-2{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮。
定義和縮寫如本文所用，術語“烷基”是指支鏈或直鏈(線性)的烷烴基團(飽和脂族基團)，其鏈上具有1至10個碳原子，通常可以表示成式CkH2k+1，其中k是從1到10的整數。烷基的例子包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、戊基、正戊基、異戊基、新戊基和己基，及其簡單的脂肪族異構體。“低級烷基”是指其鏈上具有1至4個碳原子的烷基。
術語“烯基”是指支鏈或直鏈的烯烴基團(具有一個或多個雙鍵的不飽和脂族基團)，其鏈上含有2至10個碳原子。烯基的例子包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、異丁烯基和各種異構形式的戊烯基和己烯基(包括順式和反式異構體)。
術語“炔基”是指具有一個或多個碳-碳叁鍵的支鏈或直鏈烴基，其鏈上具有2至10個碳原子。炔基的例子包括乙炔基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基和1-甲基-2-丁炔基。
術語“碳環”是指飽和、部分飽和、不飽和、或芳香族的單環或稠合或非稠合多環，環結構中僅有碳環原子(沒有雜原子即非碳環原子)。碳環的例子包括環烷基、芳基和環烷基-芳基。
術語“雜環”是指飽和、部分飽和、不飽和、或芳香族的單環或稠合或非稠合多環，環結構中具有一個或多個選自N、O和S的雜原子。雜環的例子包括雜環烷基、雜芳基和雜環烷基-雜芳基。
“環烷基”是指非芳香族、單價的單環或稠合多環，環結構中具有總共3至18個碳環原子(但沒有雜原子)。環烷基的例子包括環丙基、環丁基、環戊基、環戊烯基、環己基、環庚基、金剛烷基、phenanthrenyl(菲基)和類似基團。
“雜環烷基”是指非芳香族、單價的單環或稠合多環，環結構中具有總共3至18個環原子，包括1至5個選自氮、氧和硫的雜原子。雜環烷基的說明性例子包括吡咯烷基、四氫呋喃基、哌啶基、哌嗪基、嗎啉基、硫代嗎啉基、氮雜環丙烯基和類似基團。
術語“芳基”是指具有總共4至18個、優選6至18個環碳原子(沒有雜原子)的芳香族單環或稠合多環結構。芳基的例子包括苯基、萘基、蒽基和類似基團。
“雜芳基”是指芳香族、單價的單環或稠合多環，環結構中具有4至18個、優選5至18個環原子，包括1至5個選自氮、氧和硫的雜原子。雜芳基的說明性例子包括吡咯基、噻吩基、噁唑基、吡唑基、噻唑基、呋喃基、吡啶基、吡嗪基、三唑基、四唑基、吲哚基、喹啉基、喹喔啉基和類似基團。
術語“任選地取代”是指特定的基團被一個或多個合適的取代基取代或者未被取代，除非明確地指明任選的取代基，在這種情況下該術語表示基團被特定的取代基取代或未取代。除非另外說明(例如，說明特定的基團未被取代)，如上定義的各種基團通常是未取代的或者被一個或多個合適的取代基取代(即，它們任選地被取代)。
術語“取代基”或“合適的取代基”是指一種基團公認的或技術人員很容易如通過常規實驗選擇的取代基，其在藥學上是合適的。合適的取代基的說明性例子包括羥基、鹵素(F、Cl、I或Br)、氧、烷基、酰基、磺酰基、巰基、硝基、烷基硫代、烷氧基、環烷基、雜環烷基、芳基、雜芳基、羧基、氨基(伯、仲或叔)、氨基甲酰基、芳氧基、雜芳氧基、芳基硫代、雜芳基硫代和類似基團(例如，通過本文所述的示例化合物說明的基團)。合適的取代基可見于下面的示例化合物。
在本發明的化合物中，烷基和芳基優選的任選取代基包括鹵素和芳基。取代烷基特別優選的是全氟-取代的烷基。芳基部分特別優選的任選取代基包括鹵素、低級烷基、-OH、-NO2、-CN、-CO2H、O-低級烷基、芳基、-O-芳基、芳基-低級烷基、-CO2CH3、-CONH2、-OCH2CONH2、-NH2、-SO2NH2、-OCHF2、-CF3、-OCF3和類似基團。芳基部分也可以任選地被兩個取代基取代形成橋，例如-O-(CH2)z-O-，其中z是1、2或3的整數。
如本申請中所使用，“Et”指乙基，“Ac”指乙酰基、“Me”指甲基，“Ms”指甲磺酰基(CH3SO2)，“iPr”指異丙基，“HATU”指2-(7-氮雜-1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基脲六氟磷酸鹽，“Ph”指苯基，“Boc”指叔丁氧羰基，“EtOAc”指乙酸乙酯、“HOAc”指乙酸，“NEt3”或“Et3N”指三乙胺，“Tf”指三氟甲磺酰基，“THF”指四氫呋喃，“DIC”指二異丙基碳二亞胺，“HOBt”指羥基苯并三唑，“MeOH”指甲醇，“i-PrOAc”指乙酸異丙酯，“KOAc”指醋酸鉀，“DMSO”指二甲基亞砜，“AcCl”指乙酰氯，“CDCl3”指氚代氯仿，“MTBE”指甲基叔丁醚，“DMF”指二甲基甲酰胺，“Ac2O”指醋酸酐，“Me3SOI”指三甲基氧化锍碘化物，“DMAP”指4-二甲基氨基吡啶，“dppf”指二苯基膦二茂鐵，“DME”指乙二醇二甲醚(1，2-二甲氧基乙烷)，HOBT指1-羥基苯并三唑，EDC指1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳二亞胺。
具體實施例方式
本發明提供一種新的聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)三環抑制劑的聚合途徑，該抑制劑公開于上文提到的美國專利第6,495,541號。僅僅為說明目的，通過以8-氟-2{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮的制備方法作為例子來說明本發明的方法。本文所述的試劑和反應條件僅僅是許多種起始物質的例子，它們適于在本發明中采用的用量和條件是本領域專業技術人員顯而易見的，不以任何方式受限定。
本發明的方法包括根據路線
圖1經由關鍵的Sonogashira偶聯反應和CuI促進的吲哚形成而制備8-氟-2-{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮。
路線圖1 I.制備用于Sonogashira偶聯的炔烴5和三氟化物前體8
炔烴5的合成顯示于路線圖2。醛2盡管可獲自Aldrich，但是十分昂貴，因此更為經濟的是從相對便宜的4-溴苯甲醛1根據Thorand，S.和Krause，N.J.Org.Chem.1998，63，8551中所述的文獻方法進行制備。下一步，將醛2用甲胺還原氨化，得到胺3，隨后對其進行保護，得到氨基甲酸甲酯4。在堿性條件下脫去三甲基甲硅烷基(TMS)，可以90％的產率得到5。
路線圖2 使用四甲基硝酸銨和三氟乙酸酐在標準條件下對5-氟水楊酸進行硝化，可以制備三氟化物的前體8(路線圖3)。從CH3CN/H2O中結晶后可以區域專一性地得到產物63％的黃色固體所需產物8。
路線圖3 II.合成吲哚中間體11如路線圖4所示，盡管可以分離出三氟化物16，更有利的是在原位對其進行制備。
三氟化物16的形成和它與炔烴5的偶聯可以一鍋法的方式進行，得到中間體9。該偶聯作用的優選條件如下含有炔烴5和預先形成的三氟化物16的CH3CN-溶液在60℃下加入到含2％PdCl2(PPh3)2/CH3CN的溶液中。在這些條件下，確定二聚體17是主要的副產品。另外，發現加入助催化劑CuI是有害的，因為它促進更多二聚體的形成。在完工后，粗產品9可以用鐵粉還原。加入幾滴濃鹽酸非常有助于鐵粉的活化。隨后用催化量的CuI/DMF使粗化合物10環化為吲哚11。在用二氯甲烷/己烷研碎以除去副產品17后，在3個步驟內以51％的產率得到吲哚11。
路線圖4 III.將吲哚中間體11轉變成目標化合物15將吲哚11用TFA/CH2Cl2中的N，N-二甲基-2-硝基乙烯胺(Mahboobi，S.；Elbler，E.；Roller，M.；Kumar，S.；Popp，A.J.Org.Chem.1999，64；4697)處理，得到硝基烯烴12(路線圖4)。然后將硝基烯烴12在9∶1 EtOH/MeOH混合物中用硼氫化鈉還原成硝基烷13，產率為84％。由于12和13在EtOH中的溶解性很差，需要大量的溶劑來保證轉化完全。使用Pd/C或Pt/C在中性條件下將13氫化成內酰胺14，得到主要的副產物N-羥基內酰胺18。但是，在酸性條件下用Pd/C或Pt/C進行氫化時，18的形成得到抑制，但誘導13中的C-N鍵斷裂，得到另一種主要副產物19。由于雷內鎳(Raney-Ni)不會促進C-N鍵斷裂，應當篩選雷內鎳介導條件下的氫化反應。出人意料地，發現采用雷內鎳在中性或酸性條件下均能良好地進行13的氫化。因此，將硝基烷13在乙酸中用雷內鎳還原，得到相應的乙酸胺，乙酸胺用堿處理環化成14，在20g規模下產率為96％，沒有任何副產品。
最后，14中的氨基甲酸酯基團很容易通過HBr/乙酸在室溫下脫保護，得到15。最初試圖用堿解脫去氨基甲酸酯基團，例如，在80℃下8N KOH/EtOH導致15中的內酰胺環發生不希望的斷裂。盡管氨基甲酸甲酯也可以用三甲基甲硅烷基碘切斷，但是碘代甲烷副產品的形成增加了安全方面的顧慮，使該方法不太吸引人。另一方面，在用HBr/乙酸斷裂的過程中產生的有毒的溴代甲烷可以用乙醇胺洗滌系統進行有效截留，如Hettenbach，K.；Am Ende，D.J.；Leeman，K.；Dias，E.；Kasthurikrishnan，N.；Brenek，S.J.；Ahlijanian，P.Organic ProcessResearch & Development，2002，6，407所述。以這種方式，制備一批20的目標化合物15，其與通過在先途徑合成的標準樣品相同。
在此并入所有引用的參考文獻的全部公開內容作為參考。
實施例下文中的實施例和制備進一步說明和例證本發明的方法。應當理解到，本發明的范圍不以任何方式受下面實施例的范圍所限制。
實施例1.合成4-三甲基硅烷基乙炔基-苯甲醛(2) 將4-溴苯甲醛(1)(185g，1.0mol)溶解在THF(1L)中，然后加入碘化亞銅(I)(7.6g，0.04mol)、二氯二(三苯基膦)鈀(II)(14.02g，0.02mol)和三乙胺(151.5g，1.5mol)。將乙炔基三甲基硅烷(109.1g，1.11mol)以THF(0.2L)溶液的形式從加料漏斗中加入。反應在30℃下攪拌30分鐘，然后在25℃下攪拌20小時。通過HPLC分析指示反應完成。除去THF，殘余物用己烷(1.8L)處理。過濾去除固體，濾餅用己烷(0.3L)洗滌。將合并的己烷溶液用水洗滌(2×0.5L)。在rotovap中去除己烷。將殘余物溶解在50℃的EtOH(0.5L)中。然后使溶液緩慢地冷卻至16℃，攪拌30分鐘。產物開始結晶。混合物進一步冷卻至5℃。緩慢地加入1∶1的EtOH/H2O(0.24L)。混合物在5℃下攪拌30分鐘。過濾收集固體，用4∶1 EtOH/H2O(0.2L)洗滌，干燥，得到137.0g產品。將母液濃縮至干。殘余物在己烷(0.5L)和鹽水(0.25L)之間分配。分離出己烷層，并濃縮至干。殘余物用己烷(40ml)結晶，并進一步用4∶1 EtOH/H2O(0.1L)重結晶，得到第二批醛2(27.0g)。醛2的綜合產率為81％。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.081(s，9H)，7.41(d，2H，J＝8.1Hz)，7.63(d，2H，J＝8.4Hz)，9.81(s，1H)。
實施例2.合成甲基-(4-三甲基硅烷基乙炔基-芐基)-胺(3) 將甲基胺(8M/MeOH，135ml)和甲基胺鹽酸鹽(44.0g，0.65mol)溶解在甲醇(900ml)中。加入醛2(44.0g，0.22mol)，在室溫下攪拌30分鐘。然后加入cyno硼氫化鈉(17.42g，0.28mol)。添加完畢后，加入鹽酸的甲醇溶液，將pH調節至5，同時溫度保持在～30℃。反應攪拌2小時。通過加入鹽酸/MeOH溶液將反應混合物的pH保持在4-6。除去反應溶劑。殘余物用水(400ml)和鹽水(50ml)混合。混合物用二氯甲烷進行萃取(2×300ml)。將合并的有機溶液濃縮至干，得到粗產物(40.6g，產率～85％)，該產物不經進一步純化直接用于下一步。1H NMR(300MHz，CDCI3)δ0.254(s，9H)，2.434(s，3H)，3.736(s，2H)，7.25(d，2H，J＝9Hz)，7.43(d，2H，J＝9Hz)。計算的C13H20NSi精確質量218.1365。測量值218.1357。
實施例3.合成甲基-(4-三甲基硅烷基乙炔基-芐基)-氨基甲酸甲酯(4)
將胺3(90.0g，～0.41mol)溶解在二氯甲烷(810ml)中。加入三乙胺(66.6g，0.66mol)，溶液冷卻至5℃。然后緩慢加入氯甲酸甲酯(47.0g，0.50mol)/二氯甲烷(100ml)，反應溫度保持在10℃-14℃。加入完畢后，反應溶液在室溫下攪拌12小時。加入水(540ml)。分離水相。將有機相濃縮至干，得到粗產物4。粗產物不經進一步純化用于下一步。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ 0.279(s，9H)，2.86(d，br，3H)，3.774(s，3H)，4.484(s，br，2H)，7.190(s，br，2H)，7.46(d，2H，J＝8.10Hz)。
實施例4.合成(4-乙炔基-芐基)-甲基-氨基甲酸甲酯(5) 將來自步驟3的氨基甲酸酯4溶解在甲醇(630ml)中。加入碳酸鉀(10.5g，0.08mol)。反應混合物在室溫下攪拌1小時。TLC分析指示反應完成。濾去白色固體。通過減壓蒸餾除去甲醇，得到黃色油狀物。油狀物進一步通過柱層析(硅膠，己烷/EtOAc)純化，得到50.2g化合物5(從胺3兩步的產率為～60％)。1H NMR(300 MHz，CDCl3)δ2.85(d，br，3H)，3.068(s，1H)，3.744(s，3H)，4.468(s，br，2H)，7.195(s，br，2H)，7.46(d，2H，J＝8.1Hz)。計算的C12H14NO2的精確質量204.1025。測量值204.1022。
實施例5.合成5-氟水楊酸甲酯(7) 將5-氟水楊酸(272.6g，1.74mol)溶解在甲醇(1.3L)中，形成澄清溶液。在劇烈攪拌下將濃硫酸(50ml)緩慢加入至甲醇溶液中。溶液加熱回流4小時。向反應溶液中緩慢地加入原甲酸三甲酯(200ml)。蒸餾出300ml溶劑(甲酸甲酯和甲醇)。剩余的反應溶液加熱至66℃(回流溫度)16小時。HPLC分析指示反應結束。反應溶液冷卻至室溫。減壓除去溶劑。將殘余物在水(140ml)和二氯甲烷(220ml)之間分配。分離有機層。水層用二氯甲烷萃取(3×220ml)。合并的有機層用水(270ml)、鹽水(270ml)洗滌，用MgSO4干燥。將有機溶液濃縮至干，得到粗產物(293.8g)。該粗原料不經進一步純化用于下一步。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ3.96(s，3H)，6.94(dd，1H，J＝4.5Hz和J＝9.0Hz)，7.19(m，1H)，7.50(dd，1H，J＝3.3Hz和J＝8.7Hz)，10.508(s，1H)。
實施例6.合成5-氟-2-羥基-3-硝基-苯甲酸甲酯(8) 將四甲銨硝酸鹽(98.4g，0.72mol)懸浮在二氯甲烷(800ml)中。向混合物中加入三氟乙酸酐(180.3g，0.857mol)。混合物冷卻至8℃。然后將酯7(106g，0.624mol)的CH2Cl2(150ml)溶液在25分鐘內緩慢加入到反應燒瓶中，同時溫度保持在5℃-10℃。加入完畢后，反應混合物在8℃下繼續攪拌40分鐘。緩慢加入飽和碳酸氫鈉水溶液(500ml)中止反應。分離有機層，用水洗滌(2×500ml)，濃縮至干，得到粗制固體。將固體在55℃下溶解在乙腈(300ml)中。在攪拌條件下向乙腈溶液中緩慢加水(100ml)，固體沉淀出來。懸液冷卻至18℃，在此溫度下攪拌30分鐘。然后冷卻至3℃，在此溫度下攪拌30分鐘。過濾收集固體。濾餅用冷溶劑CH3CN/H2O(2/1，100ml)洗滌，干燥，得到78.49g淡黃色產物(兩步的產率為57％)。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ4.035(s，3H)，7.88(dd，1H，J＝3.6Hz和J＝9.0Hz)，7.94(dd，1H，J＝3.3Hz和J＝7.5Hz)，11.71(s，1H)。計算的C8H5FNO5的精確質量為214.0152。測量值為214.0141。
實施例7.合成5-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基乙炔基}-3-硝基-苯甲酸甲酯(9)
將硝基化合物8(47.87g，0.223mol)溶解在乙腈(240ml)中，并冷卻至-8℃。加入三乙胺(33.8g，0.334mol)。形成澄清深色溶液。緩慢地加入三氟甲磺酸酐(69.17g，0.245mol)，反應溫度保持在-10℃。加入完成后10分鐘，TLC分析指示三氟化物形成結束。撤去冷卻浴。加入炔烴5(47.46g，0.234mol)。將燒瓶排氣并充入氮氣，使溶液脫氣3次。然后溶液轉移至加料漏斗中。向單獨的反應燒瓶中加入乙腈(240ml)和三乙胺(22.5g，0.223mol)。將反應燒瓶交替地抽真空和充氮氣，使溶液脫氣3次。向溶液中加入二氯二(三苯基膦)鈀(II)(3.13g，0.0045mol)，再次使溶液脫氣3次。將該溶液在氮氣保護下加熱至65℃。一旦溫度達到65℃，迅速將加料漏斗中炔烴5和三氟化物溶液的四分之一加入至反應燒瓶中。加料漏斗中剩余的溶液在65℃下在30分鐘內加入。加入完畢后，反應溶液在65℃下攪拌2小時。HPLC分析指示反應結束。反應混合物冷卻至室溫。減壓除去溶劑。將殘余物溶解在乙酸乙酯(500ml)中，用水(300ml)洗滌。分離水相，用乙酸乙酯(200ml)回提取。合并的有機溶液用水(200ml)洗滌。然后濃縮至干，得到深色油狀殘余物(140g)。該粗產物無需進一步純化用于下一步。1HNMR(300MHz，CDCl3)δ2.87(d，br，3H)，3.755(s，3H)，4.011(s，3H)，4.50(s，br，2H)，7.21(s，br，2H)，7.55(d，2H，J＝9Hz)，7.80(dd，1H，J＝2.7Hz和J＝7.2Hz)，7.86(dd，1H，J＝2.7Hz和J＝8.1Hz)。
實施例8.合成3-氨基-5-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基乙炔基}-苯甲酸甲酯(10) 將粗化合物9(140g)溶解在甲醇(1.05L)中。加入鐵粉(325目，76.2g，1.36mol)，然后加入飽和氯化銨水溶液(210ml)。溶液加熱至65℃。加入鹽酸水溶液(16wt％，32ml)。反應在65℃下加熱2小時。HPLC分析指示反應完成。將反應混合物冷卻至室溫。過濾除去固體。濾餅用甲醇(2L)洗滌。將合并的甲醇溶液濃縮至干。將殘余物在乙酸乙酯(800ml)和稀鹽酸水溶液(0.5M，300ml)之間分配。分離有機層。水層用乙酸乙酯萃取(3×200ml)。合并的有機溶液用鹽水(200ml)洗滌。然后將溶液濃縮至干，得到122.8g深色油狀粗產物。該粗產物無需進一步純化便用于下一步。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ2.87(d，br，3H)，3.491(s，3H)，3.932(s，3H)，4.486(s，br，2H)，6.60(dd，1H，J＝2.7Hz和J＝9.9Hz)，7.04(dd，1H，J＝2.4Hz和J＝9.0Hz)，7.237(s，br，2H)，7.52(d，2H，J＝8.1Hz)。
實施例9.合成6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-1H-吲哚-4-甲酸甲酯(11) 將粗化合物10(114.37g，～0.309mol)溶解在DMF(1.5L)中。加入碘化亞銅(I)(純度99.9999％，5.8g，0.0309mol)。將反應燒瓶交替地抽真空和通入氮氣，使反應混合物脫氣4次。然后將反應混合物在100℃下在氮氣保護下加熱44小時。HPLC分析指示起始原料消失。反應混合物冷卻至室溫。在35℃下減壓(9mbar)除去溶劑。將黑色殘余物溶解在CH2Cl2(0.15L)中。混合物通過硅藻土填料。然后使有機溶液通過硅膠填料(300g硅膠)。使用CH2Cl2(2.3L)從硅膠填料中洗脫出化合物。將有機溶液濃縮至干。將殘余物溶解在CH2Cl2(0.15L)中。在攪拌條件下將己烷(1L)緩慢地加入至溶液中。過濾回收沉淀的產物，將其用EtOAc(0.2L)洗滌，干燥，得到31.34g產物。將EtOAc洗滌液與母液合并。將溶液濃縮至干。將殘余物溶解在CH2Cl2(0.15L)中。然后使溶液通過硅膠(300g)填料。硅膠填料用CH2Cl2洗滌，洗脫出化合物。有機溶液濃縮至干。殘余物溶解在CH2Cl2(0.07L)中。加入己烷(0.22L)，沉淀出產物。收集固體，并用1∶3CH2Cl2/庚烷(0.06L)洗滌，干燥，得到另外27.51g產物。合并的產物稱重58.85g，換算出從化合物8開始三步的產率為51％。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ2.896(s，3H)，3.779(s，3H)，4.006(s，3H)，4.516(s，2H)，7.31(dd，2H，J＝1.5Hz和J＝8.7Hz)，7.429(s，1H)，7.65(m，3H)，9.17(d，br，1H)。計算的C20H20FN2O4的精確質量371.1407。實測值371.1418。
實施例10.合成6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-3-((E)-2-硝基-乙烯基)-1H-吲哚-4-甲酸甲酯(12) 將三氟乙酸(0.14L)冷卻至5℃。將1-N，N-二甲氨基-2-硝基乙烯(15.0g，0.129mol)在5-8℃下分批加入至TFA中。形成澄清溶液。分若干批加入吲哚11。然后加入CH2Cl2(0.02L)。反應溶液在室溫下攪拌44小時。TLC分析指示反應完成。在23℃(47mbar)下減壓除去溶劑。將殘余物緩慢倒入至含有CH2Cl2(0.4L)和飽和NaHCO3水溶液(0.5L)的燒瓶中。水相的最終pH為5.0。分離有機相。水相用CH2Cl2(2×100ml)萃取。合并有機溶液，在rotovap中濃縮直至固體析出。向CH2Cl2懸液中加入庚烷(0.2L)，混合物攪拌30分鐘。收集固體，用1∶4CH2Cl2/庚烷(100ml)洗滌，在空氣中干燥，得到49.18g產物(產率95％)。1H NMR(300MHz，DMSO-d6)δ2.88(s，3H)，3.661(s，3H)，3.920(s，3H)，4.554(s，2H)，6.86(d，1H，J＝13.5Hz)，7.46(d，2H，J＝7.5Hz)，7.52(d，2H，J＝9.3Hz)，7.65(d，2H，J＝8.1Hz)，8.69(d，1H，J＝13.5Hz)，12.895(s，br，1H)。計算的C22H21FN3O6的精確質量442.1414。實測值442.1420。
實施例11.合成6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-3-(2-硝基-乙基)-1H-吲哚-4-甲酸甲酯(13)
將EtOH(900ml)和MeOH(90ml)加入至2L燒瓶中。然后加入粉末狀硼氫化鈉(20.5g，0.55mol)。懸液冷卻至15℃。將硝基烯烴12(49.0g，0.11mol)在45分鐘內分批加入，同時溫度保持在～15℃。加入完畢后，另外加入EtOH(800ml)。反應混合物攪拌15分鐘。TLC分析指示反應結束。緩慢加入乙酸(40ml)和水(40ml)的混合物，淬滅過量的硼氫化鈉。得到淡紅色懸液。在rotovap中去除溶劑。將殘余物在EtOAc(600ml)和水(300ml)之間分配。分離水相。過濾收集有機層中的固體，干燥得到21.94g產物13(產率45％)。將有機濾液濃縮至干。然后將殘余物用EtOAC(70ml)/庚烷(200ml)再漿化。過濾收集固體，干燥得到第二批產物(21.74g，產率44％)。此步驟綜合產率為89％。1H NMR(300MHz，DMSOd6)δ2.87(s，3H)，3.584(t，2H，J＝7.8Hz)，3.661(s，3H)，3.903(s，3H)，4.519(s，2H)，4.607(t，2H，J＝7.8Hz)，7.41(m，4H)，7.58(d，2H，J＝8.10Hz)，12.0(s，br，1H)。計算的C22H23FN3O6的精確質量444.1571。實測值444.1559。
實施例12.合成[4-(8-氟-6-氧代-3，4，5，6-四氫-1H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-2-基)-芐基]-甲基-氨基甲酸甲酯(14) 將雷內鎳(Raney nickel)(30ml，A-5000購自Active Metals)用水(2×50ml)、MeOH(2×50ml)和HOAc(50ml)洗滌。然后將其與HOAc(400ml)混合，并轉移至2L的氫化器中。加入硝基化合物13(19.33g，0.044mol)。懸液在150psi和室溫下氫化20小時。HPLC分析指示起始原料13消失。濾去催化劑，濾餅用EtOH(200ml)洗滌。(注意雷內鎳在空氣中可能會燃燒。不要讓濾餅變干燥)。將EtOH洗滌液與濾液合并。溶液在rotovap中濃縮至干，得到綠色殘余物。將綠色殘余物溶解在MeOH(200ml)中。加入氫氧化銨(40ml)，將溶液pH調節至～10。然后將溶液在45℃下加熱8小時，使胺中間體環化成內酰胺14。環化過程中沉淀出白色固體。HPLC分析指示反應結束。懸液冷卻至室溫。過濾收集白色固體，并用MeOH(20ml)洗滌，在空氣中干燥，得到8.9g產物(產率98％)。1H NMR(300MHz，DMSO-d6)δ2.85(s，3H)，3.05(m，2H)，3.39(m，2H)，3.66(s，3H)，4.486(s，2H)，7.39(m，4H)，7.76(d，2H，J＝8.10Hz)，8.24(t，1H，J＝5.7Hz)，11.66(s，1H)。計算的C21H21FN3O3的精確質量382.1567。實測值382.1552。
實施例13.合成8-氟-2-(4-甲氨基甲基-苯基)-1，3，4，5-四氫-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮(15) 將內酰胺14(14.42g，0.038mol)溶解在氫溴酸/乙酸(30％-32％，140ml)中。將反應溶液在連接有乙醇胺洗滌系統的500ml燒瓶中在室溫下攪拌46小時。HPLC分析指示反應結束。向反應溶液中加入冰(30g)，然后加入NaOH水溶液(327ml，10M，3.27mol)，期間溫度保持在25℃至35℃。NaOH加入完畢時，pH為10。過濾收集得到的固體，將其用水(2×50ml)洗滌。然后將濾餅懸浮在水(125ml)中，攪拌2小時。過濾收集固體，用水(2×25ml)洗滌，干燥得到10.76g產物(產率88％)。1H NMR(300MHz，DMSO-d6)δ2.577(s，3H)，3.053(m，2H)，3.406(m，2H)，4.159(s，2H)，7.36(dd，1H，J＝2.4Hz和J＝9.3Hz)，7.44(dd，1H，J＝2.4Hz和J＝11.1Hz)，7.63(d，2H，J＝8.1Hz)，7.70(d，2H，J＝8.1Hz)，8.265(t，1H，J＝5.7Hz)，11.77(s，1H)。計算的C19H19FN3O的精確質量324.1512。實測值324.1497。
權利要求
1.一種制備式I化合物的方法 其中R1是H；氰基；任選地未取代或取代的烷基、烯基、炔基、環烷基、雜環烷基、芳基、或雜芳基；或-C(O)-R5，其中R5是H；任選地未取代或取代的烷基、烯基、炔基、環烷基、雜環烷基、芳基、或雜芳基；或OR6或NR6R7，其中R6和R7各自獨立地是H或任選地未取代或取代的烷基、烯基、炔基、環烷基、雜環烷基、芳基、或雜芳基；R2是H或烷基；R3是H或烷基；R4是H、鹵素或烷基，所述方法包括a)將式II化合物，其中X是鹵素或CF3SO2-O- 與式III化合物 Sonogashira偶聯，以形成式IV的化合物； b)將式IV的化合物還原，產生式V的化合物； c)將式V的化合物轉變成式VI的化合物；和 d)將式VI的化合物轉變成式I的化合物。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述步驟c)包括CuI-促進的吲哚形成。
3.一種制備8-氟-2-{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮的方法，該方法包括將式VII化合物，其中X為CF3SO2-O-或鹵素， 與(4-乙炔基-芐基)-甲基-氨基甲酸甲酯Sonogashira偶聯，以形成5-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基乙炔基}-3-硝基-苯甲酸甲酯。
4.根據權利要求3所述的方法，其中X為CF3SO2-O-。
5.根據權利要求3所述的方法，其中X為溴。
6.根據權利要求3所述的方法，其進一步包括a)將5-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基乙炔基}-3-硝基-苯甲酸甲酯還原成3-氨基-5-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基乙炔基-苯甲酸甲酯；b)將3-氨基-5-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基乙炔基}-苯甲酸甲酯轉變成6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-1H-吲哚-4-甲酸甲酯；c)將6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-1H-吲哚-4-甲酸甲酯用N，N-二甲基-2-硝基乙烯胺處理，生成6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-3-((E)-2-硝基-乙烯基)-1H-吲哚-4-甲酸甲酯；d)將6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-3-((E)-2-硝基-乙烯基)-1H-吲哚-4-甲酸甲酯還原成6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-3-(2-硝基-乙基)-1H-吲哚-4-甲酸甲酯；e)將6-氟-2-{4-[(甲氧羰基-甲基-氨基)-甲基]-苯基}-3-(2-硝基-乙基)-1H-吲哚-4-甲酸甲酯轉變成[4-(8-氟-6-氧代-3，4，5，6-四氫-1H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-2-基)-芐基]-甲基-氨基甲酸甲酯；和f)將[4-(8-氟-6-氧代-3，4，5，6-四氫-1H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-2-基)-芐基]-甲基-氨基甲酸甲酯脫保護，生成8-氟-2-{4-[(甲基氨基)甲基]苯基}-1，3，4，5-四氫-6H-氮雜卓并[5，4，3-cd]吲哚-6-酮。
7.根據權利要求6所述的方法，其中所述步驟b)包括CuI-促進的吲哚形成。
8.根據權利要求6所述的方法，其中所述步驟e)包括氫化。
全文摘要
本發明涉及聚(ADP－核糖)聚合酶小分子抑制劑如8－氟－2{4－[(甲基氨基)甲基]苯基}－1，3，4，5－四氫－6H－氮雜卓并[5，4，3－cd]吲哚－6－酮經由關鍵的Sonogashira偶聯反應和CuI－促進的吲哚形成的新的會聚途徑。
文檔編號C07D209/00GK101027306SQ200580032014
公開日2007年8月29日 申請日期2005年9月12日 優先權日2004年9月22日
發明者C·馬, N·納亞爾, N·S·斯坦科維奇 申請人:輝瑞有限公司, 癌癥研究技術有限公司