4-溴吡啶-2-甲腈的制备和应用

发布日期:2021/2/19 10:10:14

背景及概述^[1-2]

4-溴吡啶-2-甲腈又叫4-溴氰基吡啶，4-溴-2-氰基吡啶。4-溴吡啶-2-甲腈可由4-溴吡啶盐酸盐先氧化制备4-溴吡啶1-氧化物，然后氰基取代得到4-溴吡啶-2-甲腈。4-溴吡啶-2-甲腈可作为起始物料用于合成抗肿瘤药物索拉菲尼。

制备^[1]

A.4-溴吡啶1-氧化物在室温下。向4-溴吡啶盐酸盐(5.0g，25.9mmol)在二氯甲烷(50mL)中的悬浮液中加入三乙胺(2.62g，25.9mmol)。搅拌0.5h后，分批加入3-氯过氧化苯甲酸(4.46g，25.9mmol)，反应混合物在室温下搅拌5h。溶液用饱和硫代硫酸钠水溶液(30mL)、饱和碳酸钠水溶液(30mL)和盐水(30mL)洗涤，用硫酸钠干燥。减压除去溶剂，得到粗产物，在硅胶色谱上纯化(用甲醇中的50-100％乙酸乙酯洗脱)，得到4-溴吡啶1-氧化物，固体(2.1g，44.8％收率)。

B.4-溴吡啶-2-甲腈。将4-溴吡啶1-氧化物(2.0g，11.56mmol)、三甲基甲硅烷基氰化物(3.43g，34.68mmol)和三乙胺(2.34g，23.12mmol)在乙腈(10mL)中的混合物在氮气中在110℃下搅拌3h。减压浓缩反应混合物，残余物在硅胶柱上纯化(用石油醚中的20％乙酸乙酯洗脱)，得到4-溴吡啶-2-甲腈(1.52g，72.4％收率)。1HNMR(400MHz，氯仿-d)δ(ppm)8.56(d，J＝4.2Hz，1H)，7.88(s，1H)，7.73(d，J＝4.2Hz，1H)。

应用^[2]

4-溴吡啶-2-甲腈可用于制备索拉菲尼，方法如下：

(1)将183g(1mol)4-溴-2-氰基吡啶溶于1L四氢呋喃中，加入118g(1.08mol)对氨基苯酚和50％的氢氧化钠溶液(70g氢氧化钠+70ml水)；加热回流反应5.5h；加热蒸除四氢呋喃；浓缩液加入水1L，再加入浓盐酸调节pH5.5，棕色固体逐渐析出，抽滤，滤饼经鼓风干燥后，得到204.2g棕色固体，即为中间体1(按纯度100％进行下步反应)。质谱ESI-MS给出中间体1的分子离子峰为231[M+H]+。

(2)将204.2g中间体1加入500ml三氯甲烷中，然后加入二氯亚砜260g(2.18mol)，加热回流反应1.5小时，然后直接蒸干(60℃下减压蒸馏，必要时升高温度继续加热，至检测二氯亚砜无残留)，得到220.2g中间体2；

(3)然后将220.2g中间体2直接溶于650ml的DMF中，然后加入175g碳酸钾，再滴加30％的甲胺溶液(63g甲胺+147ml水，预先冷至-5～5℃)，滴加过程中控制反应液温度为5～10℃；滴加完成后继续在5～10℃下反应1.5小时，然后滴加水，逐渐析出固体物质，待固体物质析出完毕后停止滴加；然后抽滤，滤饼再加入异丙醇重结晶，最后经抽滤、干燥后得到207.5g浅棕色固体物质化合物7，HPLC为99.93％，总收率85.4％(以4-溴-2-氰基吡啶计)。经薄层层析与4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲酰基)吡啶的标准物质条带一致。质谱ESI-MS给出中间体1的分子离子峰为244[M+H]+。

(4)将1600g化合物7溶于6400mL乙酸乙酯中，室温搅拌均匀，得到悬浊液。将1604.8g化合物9(4-氯-3-(三氟甲基)苯异氰酸酯)溶于1600mL乙酸乙酯中(吸热)；待稳定后，滴加到向上述化合物7的乙酸乙酯溶液中，控温温度20～30℃，30min-60min滴毕。滴加过程中，悬浊液渐渐澄明，然后析出大量沉淀。滴毕后室温搅拌4小时。然后经抽滤，乙酸乙酯冲洗滤饼后，得浅棕色粉末。将浅棕色粉末加入21L无水乙醇重结晶，加热回流溶解后，然后降至室温搅拌1-2小时析晶。抽滤，无水乙醇冲洗，晾干，得浅红棕色粉末索拉菲尼2883g。收率94.2％，HPLC：99.86％。