4-羟基-6,7-二甲氧基喹啉是一种重要的化合物,其合成方法备受关注。本文将介绍4-羟基-6,7-二甲氧基喹啉的合成方法,以供相关研究人员参考。
背景:4-羟基-6,7-二甲氧基喹啉是合成卡博替尼的重要中间体。
卡博替尼(Cabozantinib,XL184)是一种抑制c-Met、VEGFR2和Ret等酪氨酸激酶的药物。该药物由莱克西康公司研发,并于2012年获得美国FDA批准,用于治疗甲状腺髓样癌和晚期肾细胞癌。
合成:
(1)方法一:Gould-Jacobs 高温法合成路线
该方法以3,4-二甲氧基苯胺(20)为起始原料,与乙氧亚甲基丙二酸酯(21)经亲核取代反应制备得到化合物(22),在道生油(二苯醚-联苯)中经250℃加热反应数小时,得到4-羟基喹啉-3-甲酸乙酯化合物(23),而后经碱水解得到4-羟基喹啉-3-甲酸化合物(24),再经加热脱羧制备得到化合物4-羟基-6,7-二甲氧基喹啉(5)。或以3,4-二甲氧基苯胺与乙氧亚甲基米氏酸(25)经亲核加成制备得到化合物(26),在道生油(二苯醚 -联苯)中高温反应数小时得到4-羟基-6,7-二甲氧基喹啉(5)。
该合成路线需要经历4个步骤的反应,步骤繁多。采用高温环合方法进行反应,由于反应温度较高,会产生难溶的黑色杂质,导致产品难以纯化,收率较低(40~60%)。此外,道生油作为溶剂使用量较大(约为原料的20倍质量),对操作人员和环境有较大危害。在合成化合物(22)时,需要在氮气保护下进行130℃的反应,并在加入液体石蜡后继续在氮气保护下升温至约260℃进行反应。这种合成方法对实验条件要求严苛,需要在整个反应过程中持续进行氮气保护,且温度要求较高,不利于放大生产,对成本要求也较高。因此,高温环合方法对于放大生产并不理想。另一种合成路线需要使用米氏酸作为原料,并同样需要氮气保护,增加了操作成本和难度,同时也增加了失败的风险。在放大反应时,由于需要氮气保护和高温要求,需要长时间进行回流,增加了操作难度和失败的风险。
2. 方法二:还原法合成路线
其方案为:以3,4-二甲氧基苯胺(2)为原料,经硝化、铁粉还原得到苯胺化合物(4),而后与氯甲酸乙酯在甲醇钠条件环合,制备得到4-羟基-6,7-二甲氧基喹啉(5)。
该反应中3,4-二甲氧基-6-硝基苯乙酮(3)采用酸性条件下铁粉还原,这样使得过量铁粉较难分离并且产生的废液污染较大,若放大成产,环境成本将大大提高。同时,在用2-氨基4,5-二甲氧基苯乙酮(4)进行反应时,pH条件较为苛刻,对最后收率影响较大,这些在放大成产时十分不利。因此,工业化制备成本较高。
3. 方法三:
以3,4-二甲氧基苯乙酮(2)为原料,经硝化制得2-硝基-4,5-二甲氧基苯乙酮(3);与N,N-二甲基甲酰胺二甲缩醛缩合制得1-(4,5-二甲氧基-2-硝基苯基)-3-(二甲氨基)丙 烯-1-酮(28);经加氢反应后分子发生还原环合制得4-羟基-6,7-二甲氧基喹啉(5)。该合成路线原料易得、反应条件温和,绿色环保而且收率高。且各步反应产物无需柱层析分离,纯化方便,具有较高的实验研究价值和较大的商业价值。
参考文献:
[1]朱春平.抗癌药物卡博替尼及其中间体合成研究[D].上海工程技术大学,2017.DOI:10.27715/d.cnki.gshgj.2017.000229
[2]苏州摩尔医药有限公司. 一种卡博替尼中间体4-羟基6,7-二甲氧基喹啉及其制备方法:CN201510556349.8[P]. 2015-12-02.