(3Z,6Z)-3-[(5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基]-6-(苯亚甲基)-2,5-哌嗪二酮的制备方法

发布日期:2021/8/27 10:13:22

背景及概述^[1]

(3Z,6Z)-3-[(5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基]-6-(苯亚甲基)-2,5-哌嗪二酮又称为Plinabulin(KPU-2，NPI-2358)，由美国Nereus制药公司研制，是源自海洋曲霉菌的低分子环二肽phenylahistin或halimide的合成衍生物，是一种微管蛋白结合剂。Plinabulin可结合到微管蛋白的秋水仙素结合位点附近，作用于细胞，使细胞停在有丝分裂早期，而诱导细胞死亡。同时，它也抑制微管形成，及内皮细胞和MM细胞的迁移，使肿瘤脉管系统功能失常。

制备^[1]

1)5-(叔丁基)噁唑-4-甲酸乙酯的制备

将90g(796mmol)异氰基乙酸乙酯加入到1000mL四氢呋喃,缓慢滴加145g(955mmol)DBU，然后滴加178g(955mmol)三甲基乙酸酐，滴毕室温下搅拌反应48h。反应毕，减压浓缩。萃取，加适量1500mL二氯甲烷，依次用800mL10％碳酸钠、800mL10％柠檬酸、800mL饱和食盐水洗，1000mL二氯甲烷反萃水相两次。合并有机相，无水硫酸钠干燥，半小时后抽滤，减压浓缩。过硅胶(200～300目)柱(EA:PE＝1:10、1:8、1:5)，得黄色液体177g为所述5-(叔丁基)噁唑-4-甲酸乙酯，收率113％。

2)5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-甲酸乙酯的制备

将157g(796mmol)5-(叔丁基)-1H-噁唑-4-甲酸乙酯加到717g(15.914mmol)甲酰胺，油浴180℃搅拌回流反应30h。冷却到室温，萃取，加入800mL10％碳酸钠，加入500mL石油醚萃取并弃掉有机层，再用乙酸乙酯(1000mL*3)萃取三次，合并有机相并用饱和食盐水(800mL*2)洗两次，水相用乙酸乙酯(500mL*2)反萃两次，合并有机相无水硫酸钠干燥。抽滤，减压浓缩。打浆，加入1000mL水搅拌，抽滤，滤饼水洗，50℃真空干燥。得土黄色固体71g为所述5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-甲酸乙酯，收率45％。

3)5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-甲醇的制备

在-10℃冷肼中，将40g(1054mmol)氢化铝锂加到干燥的300mL四氢呋喃中，将用200mL四氢呋喃溶解的70g(357mmol)5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-甲酸乙酯缓慢滴加到氢化铝锂的混浊液中，滴毕移至室温下搅拌反应3h。冰水淬灭反应，用量杯量取适量的冰，将反应液逐滴滴入。抽滤，滤饼依次用水(1000mL*2)洗两次、四氢呋喃(500mL*2)洗两次，无水乙醇(500mL*2)洗两次，减压浓缩，无水乙醇带水。得淡黄色固体51g为所述5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-甲醇，收率93％。

4)5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-甲醛的制备

将50g(324mmol)5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-甲醇加到500mL二氯甲烷中，再加入282g(3242mmol)二氧化锰，室温下搅拌反应24h。抽滤，加硅藻土，滤饼用无水乙醇(500mL*3)洗三次，减压浓缩。得淡黄色固体43g为所述5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-甲醛，收率87％。

5)N,N-二乙酰基哌嗪-2,5-二酮的制备

将50g(438mmol)甘氨酸酐加入到179g(1753mmol)的乙酸酐中，至于155℃油浴下搅拌回流反应30h，减压浓缩。再用二氯甲烷溶解，铺硅藻土及硅胶溶过滤，滤饼用二氯甲烷淋洗，减压浓缩，70℃用乙酸乙酯溶解重结晶，得褐色固体74g为所述N,N-二乙酰基哌嗪-2,5-二酮，收率85％。

6)(Z)-1-乙酰基-3-((5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-基)亚甲基)哌嗪-2,5-二酮的制备

将1g(6.5mmol)5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-甲醛加入到7mLDMF，再加入2.59g(13mmol)N,N-二乙酰基哌嗪-2,5-二酮氮气保护排三次气，加入3.19g(9.8mmol)碳酸铯，氮气保护排三次气，室温下避光搅拌反应20h。将反应液倾入(100mL)冰水中，抽滤，滤饼依次用水(100mL*2)、石油醚：乙酸乙酯＝8:1(90mL)洗，滤饼用乙醇和二氯甲烷超声分散，滤去不溶物，减压浓缩，无水乙醇带水。再用乙酸乙酯(50mL)打浆。得棕黄色固体0.89g为所述(Z)-1-乙酰基-3-((5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-基)亚甲基)哌嗪-2,5-二酮，收率46.9％。

7)(3Z,6Z)-3-[(5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基]-6-(苯亚甲基)-2,5-哌嗪二酮的制备

将0.85g(2.9mmol)(Z)-1-乙酰基-3-((5-(叔丁基)-1H-咪唑-4-基)亚甲基)哌嗪-2,5-二酮加入到DMF，再加入0.56g(5.25mmol)苯甲醛氮气保护排三次气，加入碳酸铯0.95g(2.9mmol)氮气保护排三次气，程序升温到80℃避光搅拌反应24h。将反应液倾入冰水(100mL)中，抽滤，滤饼依次用100mL*2水、90mL石油醚：乙酸乙酯＝8:1洗，滤饼用乙醇(30mL)和乙酸乙酯(100mL)超声分散，滤去不溶物，减压浓缩，无水乙醇带水。50mL用乙酸乙酯分散，静置于-30℃过夜。抽滤，滤饼用冰乙酸乙酯(5mL)洗涤，得黄色粉末状固体0.59g，此晶型为(3Z,6Z)-3-苯亚甲基-6-((5-叔丁基-1H-咪唑-4-基)亚甲基)哌嗪-2,5-二酮的α晶型，收率60.1％。

1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.31(s,1H),12.22(s,1H),10.00(s,1H),7.84(s,1H),7.52(d,J＝8Hz,2H),7.39(t,J＝8Hz,2H),7.32(t,J＝8Hz,1H),6.86(s,1H)，6.73(s,1H),1.37(s,9H)；MS(ESI)m/z338.1715(M+H)+(calcdforC19H21N4O2338.1722)。如图1所示，α晶型的X射线粉末2θ角衍射峰主要特征峰有：8.446°，11.546°，12.285°，13.161°，14.855°，16.043°，16.647°，17.136°，17.639°，18.130°，18.459°，19.473°，19.804°，20.742°，21.343°，22.338°，23.235°，24.868°，25.145°，27.596°。