通过苯并噁嗪酮与胺反应制备四唑取代的邻氨基苯甲酸二酰胺衍生物的方法

摘要

本发明涉及通过苯并噁嗪酮与胺反应制备(I)的四唑取代的邻氨基苯甲酸二酰胺衍生物的方法

说明书

本发明涉及通过苯并噁嗪酮与胺反应制备式(I)的四唑取代的邻氨 基苯甲酸二酰胺衍生物的方法。

在文献中已经描述过，可通过四唑取代的N-芳基取代吡唑酸或四 唑取代的N-杂芳基取代吡唑酸与邻氨基苯甲酰胺反应制备四唑取代的 邻氨基苯甲酸二酰胺衍生物（参见WO2010/069502）。还可通过四唑 取代的苯并噁嗪酮与胺反应得到四唑取代的邻氨基苯甲酸二酰胺衍生 物（WO2010/069502）。苯并噁嗪酮与胺的反应选择性地进行至最高 达90-95%的转化率，但在反应的终点，式(I)的四唑取代的邻氨基苯甲 酸二酰胺在碱性条件下反应，生成式(X)的4-氧代-3,4-二氢喹唑啉。这 对产品的纯度和制备效率具有不利影响。

因此，本发明的目的在于提供一种用于制备高纯度的式(I)的四唑 取代的邻氨基苯甲酸二酰胺衍生物的新的经济的方法。

根据本发明，所述目的通过制备通式(I)的邻氨基苯甲酸二酰胺衍 生物实现，

其中

R¹、R³各自独立地代表氢，或代表C₁-C₆烷基、C₁-C₆烷氧基、C₂-C₆烯基、C₂-C₆炔基或C₃-C₆环烷基，其各自任选地被相同或不 同的卤素或硝基取代基单取代或多取代，优选代表(C₁-C₅)烷 基，特别优选代表甲基、乙基或叔丁基，非常特别优选代表 甲基，

R²代表C₁-C₆烷基、C₃-C₆环烷基、C₁-C₆卤代烷基、C₁-C₆卤代 环烷基、C₂-C₆烯基、C₂-C₆卤代烯基、C₂-C₆炔基、C₂-C₆卤 代炔基、C₁-C₄烷氧基、C₁-C₄卤代烷氧基、C₁-C₄烷硫基、 C₁-C₄烷基亚磺酰基、C₁-C₄烷基磺酰基、C₁-C₄卤代烷硫基、 C₁-C₄卤代烷基亚磺酰基、C₁-C₄卤代烷基磺酰基、卤素、氰 基、硝基、烷基氨基、二烷基氨基、环烷基氨基或C₃-C₆三 烷基甲硅烷基，优选代表卤素或C₁-C₆烷基，特别优选代表氟 或氯，非常特别优选代表氯，

R⁴代表氢、卤素、氰基、硝基、C₁-C₄烷基、C₁-C₄卤代烷基、 C₂-C₆烯基、C₂-C₆卤代烯基、C₂-C₆炔基、C₁-C₄烷氧基、 C₁-C₄卤代烷氧基、SF₅、C₁-C₄烷硫基、C₁-C₄烷基亚磺酰基、 C₁-C₄烷基磺酰基、C₁-C₄卤代烷硫基、C₁-C₄卤代烷基亚磺 酰基、C₁-C₄卤代烷基磺酰基、C₁-C₄烷基氨基、二-(C₁-C₄烷 基)氨基、C₃-C₆环烷基氨基、(C₁-C₄烷氧基)亚氨基、(C₁-C₄烷基)(C₁-C₄烷氧基)亚氨基、(C₁-C₄卤代烷基)(C₁-C₄氰基、 硝基、烷氧基)亚氨基或C₃-C₆三烷基甲硅烷基，优选代表氢、 氯或氰基，特别优选代表氯或氰基，非常特别优选代表氰基，

Q代表被R⁵单取代的四唑环，优选代表被R⁵单取代并且选 自如下的基团的四唑环：

特别优选代表Q-1，还特别优选代表Q-2，

R⁵代表可被卤素单取代至三取代的C₁-C₅烷基，优选代表C₁-C₃全氟烷基，特别优选代表CF₃或C₂F₅，非常特别优选代表CF₃，

Z代表CH或N，优选代表N，

通式(I)的化合物还包括N-氧化物和盐，

特征在于式(II)的四唑取代的吡唑酸与式(III)的衣托酸酐反应得 到式(IV)的化合物，且通式(IV)的这些化合物在酸的存在下与通式(V) 的胺反应，得到式(I)的邻氨基苯甲酸二酰胺衍生物，

式(II)中，R²、Q和Z具有上述给出的含义，

式(III)中，R³、R⁴具有上述给出的含义，

式(IV)中，R²、R³、R⁴、Q和Z具有上述给出的含义，

R¹NH₂(V)

式(V)中，R¹具有上述给出的含义，

式(I)中，R¹、R²、R³、R⁴、Q和Z具有上述给出的含义。

本发明的方法提供纯度>93%、优选为94%-98%、特别优选为 95%-97%的式(I)化合物，其中，两种可能的结构异构体(regioisomer)的异 构体比率保持恒定在90:10至96:4（主要异构体A，其中Q代表Q-1:次要 异构体B，其中Q代表Q-2）。

主要异构体A

次要异构体B

本发明的方法可通过如下的方案(I)阐明

其中，R¹、R²、R³、R⁴、Q和Z上述之处的一般含义。

方案(I)

一般定义：

在本发明的上下文中，除另有说明外，术语卤素（X）包含选自如 下的元素：氟、氯、溴和碘，优选氟、氯和溴，特别优选氟和氯。取 代基可为单取代或多取代的，其中，在多取代的情况下，取代基可为 相同的或不同的。

被一个或多个卤原子（-X）取代的烷基烷基（=卤代烷基)为例如 三氟甲基（CF₃）、双氟甲基（CHF₂）、CCl₃、CFCl₂、CF₃CH₂、ClCH₂、 CF₃CCl₂。

在本发明的上下文中，除另有说明外，烷基意指直链或支链烃基。

烷基和C₁-C₁₂烷基的定义包括，例如甲基、乙基、正丙基、异丙 基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基、正戊基、正己基、1,3-二甲基 丁基、3,3-二甲基丁基、正庚基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十 二烷基的含义。

在本发明的上下文中，除另有说明外，环烷基为环状饱和烃基。

在本发明的上下文中，除另有说明外，芳基为可具有1个、2个或 多个选自O、N、P和S的杂原子且可任选地被其他基团取代芳族烃基。

在本发明的上下文中，除另有说明外，芳基烷基和芳基烷氧基分 别为被芳基取代且可具有亚烷基链的烷基和烷氧基。具体而言，定义 芳基烷基包括例如苄乙基和苯乙基；定义芳基烷氧基包括例如苄氧基。

在本发明的上下文中，除另有说明外，烷基芳基（烷芳基）和烷 基芳氧基分别为被芳基取代且可具有C_1-8亚烷基链以及可在芳基骨架 或芳氧基骨架中具有一个或多个选自O、N、P和S的杂原子的芳基或 芳氧基。

若合适，本发明的化合物还可作为各种可能的异构体形式的混合 物存在，特别是作为立体异构体（例如E型和Z型、苏型和赤型）以 及光学异构体的混合物存在，并且，若合适，还可作为互变异构体的 混合物存在。所公开的为E型异构体和Z型异构体、苏型和赤型异构 体、光学异构体、这些异构体的任意混合物以及可能的互变异构体。

步骤1

式(III)的2,4-二氧-1,4-二氢-2H-3,1-苯并噁嗪（衣托酸酐）为已知 的（WO2006/068669）。

式(IV)的化合物(苯并噁嗪酮)通过式(II)的四唑取代的吡唑酸与 式(III)的邻氨基苯甲酸衍生物反应得到。.

式(II)的吡唑酸为已知的（参见WO2007/144100）。式(II)的吡唑 酸可例如由式(VI)的卤代甲基吡唑酯与式(VII)的全氟烷基四唑在两步 a和b中制备（参见方案(II)和制备实施例）。本文中，生成的式(VIII) 的化合物通过碱性水解（步骤b）转化为式(II)的吡唑酸。

式(VI)的卤代甲基吡唑酯同样为已知的，且可按照WO 2011/7073101中所描述的制备。式(VII)的全氟烷基四唑为已知的，其 中一些甚至是市售的，或其可通过已知的方法（参见，例如 WO2004/020445；William P.Norris,J.Org.Chem.,1962,27(9), 3248-3251；Henry C.Brown,Robert J.Kassal,J.Org.Chem.,1967,32 (6),1871-1873；Dennis P.Curran,Sabine Hadida,Sun-Young Kim, Tetrahedron,1999,55(29),8997-9006；L.D.Hansen,E.J.Baca,P. Scheiner,Journal of Heterocyclic Chemistry,1970,7,991-996,JACS V.27,第3248页）制备。

步骤1

作为基本原则，步骤1在碱的存在下进行。合适的碱为例如氢氧化钠、、 碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、甲醇钠。优选有机碱，例如三烷基胺、吡啶、 烷基吡啶、膦腈和1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一烯（DBU）。特别优选的为 吡啶、烷基吡啶，例如β-甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶、 2,3-二甲基吡啶。在实施本发明的方法步骤1时，每摩尔式(II)的吡唑优选 使用1.5mol至4mol、特别优选使用1.5至3当量的碱。步骤1在缩合剂 的存在下进行。适于此目的的试剂为通常用于这种偶联反应的所有试剂。 可提及的实例为酰基卤成形剂，例如光气、三溴化磷、三氯化磷、五氯化 磷、三氯氧磷或亚硫酰氯；酸酐形成剂，例如氯甲酸乙酯、氯甲酸甲酯、 氯甲酸异丙酯、氯甲酸异丁酯或甲磺酰氯、p-甲苯磺酰氯；碳二亚胺，例 如N，N’-二环已基碳二亚胺（DCC）；或其它常规缩合剂，例如五氧化 二磷、多磷酸、N,N’-羰基二咪唑、2-乙氧基-N-乙氧基羰基-1，2-二氢喹 啉（EEDQ）、三苯基膦/四氯化碳、三吡咯烷基溴化磷六氟磷酸盐、双(2- 氧-3-噁唑烷基)次磷酰氯或苯并三唑-1-基氧三(二甲基氨基)六氟磷酸磷。 聚合物固载试剂例如可使用聚合物键合环己基碳二亚胺。特别合适的为甲 烷磺酰氯（甲磺酰氯）和光气。在实施本发明的步骤1时，每摩尔式(II) 的吡唑优选使用1mol至3mol、特别优选使用1.5mol至2.5mol的缩合 剂。

本发明的方法优选在0℃至+80℃的温度范围内进行，特别优选在 10℃至+50℃的温度范围内进行。

在实施本发明的方法时，每摩尔式(II)的吡唑使用等摩尔量的式(III) 的化合物。

本发明的方法步骤(1)通常在大气压下进行。然而，还可以在减压 下或在加压下进行。

反应时间并非是关键的，且可在介于1小时至多个小时之间的范 围内选择，取决于批量大小、取代基R₅和温度。

合适的溶剂为，例如脂族、脂环族或芳族烃，例如石油醚、正己烷、 正庚烷、环己烷、甲基环己烷、苯、甲苯、二甲苯或萘烷；和卤代烃， 例如氯苯、二氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、二氯乙烷或三 氯乙烷；醚，例如二乙醚、二异丙醚、甲基叔丁醚、甲基叔戊醚、二 噁烷、四氢呋喃、1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷或苯甲醚； 腈，例如乙腈、丙腈、正丁腈或异丁腈或者苄腈；酰胺，例如N，N-二 甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基甲酰苯胺、N-甲基吡咯烷 酮或六甲基磷酰三胺；亚砜，例如二甲基亚砜；或砜，例如环丁砜； 醇，例如甲醇、乙醇、异丙醇。特别优选使用丙酮、乙腈、甲苯、甲 基叔丁醚、THF。特别合适的为乙腈、THF、DMF和NMP。

步骤2

在步骤1中生成的式(IV)的化合物转化为式(I)的邻氨基苯甲酸二 酰胺衍生物：

现已令人惊奇地发现，在酸的存在下，式(IV)的化合物选择性地反 应，且在非常温和的条件下生成式(I)的邻氨基苯甲酸二酰胺衍生物， 次要组分的生成且特别是式(X)的4-氧-3,4-二氢喹唑啉-6-腈的生成基 本上得到抑制。由此，产品的纯度得到实质性提高。

非常温和的条件应理解为，例如意指如下条件；但不限于此：

反应通常在大气压下进行。然而，还可在加压下进行（例如在高 压釜中与MeNH₂的反应）。

根据批量大小和温度，反应时间可在介于1小时至多个小时之间 的范围内选择。

本发明的方法步骤(2)优选在0℃至+100℃的温度范围内进行，特 别优选在10℃至+80℃的温度范围内进行，非常特别优选在10-60℃ 的温度范围内进行。

反应步骤优选在溶剂中进行。合适的溶剂为，例如选自如下的溶 剂：水；醇，例如甲醇、乙醇、异丙醇或丁醇；脂族烃和芳族烃，例 如正己烷、可被氟原子或氯原子取代的苯或甲苯（如二氯甲烷、二氯 乙烷、氯苯或二氯苯）；醚，例如二甲醚、二苯醚、甲基叔丁醚、异 丙基乙醚、二噁烷、二甘醇二甲醚、二甲基乙二醇、二甲氧基乙烷（DME） 或THF；腈，例如甲腈、丁腈或苯腈；酰胺，例如二甲基甲酰胺（DMF） 或N-甲基吡咯烷酮（NMP）；或所述溶剂的混合物，特别合适的为水、 乙腈、二氯甲烷和醇（乙醇）。特别优选THF、乙腈、醇。

式(V)的胺可以纯物质使用或作为溶液水、THF、乙腈或纯的溶液 或溶于另一溶剂的溶液使用。

使用的为式(V)的化合物，其中R¹优选代表(C₁-C₆)烷基。

合适的酸为有机酸或无机酸，例如HCOOH、CH₃COOH、 CF₃COOH、p-TSA、CH₃SO₃H、HCl、H₂SO₄、HF、HBr、HBF₄。特 别优选的为CH₃COOH和CH₃SO₃H。对于实施本发明的方法步骤(2)， 1mol的式(IV)的苯并噁嗪酮优选使用0.001mol至1.5mol的酸，更优 选使用0.01mol至1mol的酸，特别优选使用0.01至0.5mol的酸， 非常特别优选使用0.01mol至0.3mol的酸，尤其优选使用0.1mol至 0.3mol的酸。

本发明的方法步骤(2)通常在大气压下进行。然而，还可在减压下 或于高压釜中在加压下进行。

根据批量大小和温度，反应时间可在介于1小时至多个小时之间 的范围内选择。

还可以在分离苯并噁嗪酮的中间体的情况下实施步骤1和步骤2。

制备实施例

以下制备实施例将非限制性地阐明本法明。

实施例1

1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑 -5-羧酸酯（主要异构体）和甲基1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲 基)-1H-四唑-1-基]甲基}-1H-吡唑-5-羧酸酯（次要组分)的异构体混合物。

2.86g（0.01mol）3-(氯甲基)-1-(3-氯吡啶-2-基)-1H-吡唑-5-羧酸甲 酯和1.6g（0.01mol）5-(三氟甲基)四唑-2-酰钠（sodium 5-(trifluoromethyl)tetrazol-2-ide）和0.15gKI溶于50ml乙酮的溶液 在56℃下加热12小时。滤出盐并在减压下除去乙酮。由此得到3.59 g产物，所述产物为两种异构体9:1的混合物。

分析表征

主要异构体

¹H NMR(CD₃CN)δ:8.52(1H,d);7.95(1H,d),7.45(1H,dd); 7.10(1H,s);6.05(2H,s);3,75(3H,s)ppm。

19F NMR-64.05ppm。

次要异构体

19F NMR-61.46ppm。

¹H NMR(CD₃CN)δ:8.50(1H,d);7.90(1H,d),7.45(1H,dd); 6.95(1H,s);5.80(2H,s);3.70(3H,s)ppm。

实施例2

1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑 -5-羧酸（主要异构体）和1-(3-氯吡啶-2-基)-3-[5-(三氟甲基)-1H-四唑-1- 基]-1H-吡唑-5-羧酸（次要异构体）的异构体混合物。

将3.59g得自实施例1的混合物溶于40ml甲醇中，并加入2g浓 度为10%的NaOH的水溶液。混合物于室温下搅拌3小时。

加入浓度为10%的HCL，调节溶液的pH至3，用甲基叔丁醚萃 取产物。除去溶剂后，得到3g纯度为99%的产物。

分析表征主要异构体92%

¹H NMR(CD3CN)δ:13.5(bs),8.52(1H,d);8.2(1H,d),7.6(1H, dd);7.2(1H,s);6.25(2H,s)ppm。

19F NMR-64.25ppm。

实施例3

甲基2-[1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基]甲 基}-1H-吡唑-5-基]-8-甲基-4-氧-4H-3,1-苯并噁嗪-6-甲腈和2-[1-(3-氯吡 啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-1H-四唑-1-基]甲基}-1H-吡唑-5-基]-8-甲基 -4-氧-4H-3,1-苯并噁嗪-6-甲腈的异构体混合物。

先将18.83g（50mmol）1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-2H- 四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-羧酸投入60ml乙腈中，并将混合物冷却 至0℃。

依次加入16.3g b-甲基吡啶和8.16g甲烷磺酰氯，并将混合物在 0℃下搅拌1小时。然后加入10.1g8-甲基-2,4-二氧-1,4-二氢-2H-3,1- 苯并噁嗪-6-甲腈，并将反应混合物于50℃下搅拌10小时并冷却至 10℃。向悬浮液中加入50ml水，滤出沉淀并用水洗涤。由此得到23.9 g（收率为93%）异构体比率为91:9的苯并恶嗪酮。

¹H NMR(DMF d₆)主要异构体δ:8.71(1H,dd),8.41(1H,d);8.40 (1H,dd),8.11(1H,m);7.84(1H,dd),7.68(1H,s),6.48(2H,s),1.83(3H, s)ppm。

实施例4

1-(3-氯吡啶-2-基)-N-[4-氰基-2-甲基-6-(甲基氨基甲酰基)-苯 基]-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-甲酰胺（主要异构 体）和1-(3-氯吡啶-2-基)-N-[4-氰基-2-甲基-6-(甲基氨基甲酰胺)苯 基]-3-[5-(三氟甲基)-1H-四唑-1-基]-1H-吡唑-5-甲酰胺（次要组分）的 比率为92:8的异构体混合物。

将51.3g得自实施例3的2-({[1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲 基)-2H-四唑-2-基]甲基}-1H-吡唑-5-基]-8-甲基-4-氧-4H-3,1-苯并噁嗪 -6-甲腈的异构体混合物于30℃下悬浮于200ml乙腈中。然后加入1.5 ml CH₃COOH，并接着在20℃下滴入1.2当量的甲胺（以溶于THF 的溶液）。混合物于30℃下搅拌4小时并用100ml水稀释，悬浮液 于50℃下搅拌3小时。滤出沉淀并干燥。由此得到52g（收率为93%） 呈白色固体的产物，所述产物的异构体比率为92:8（w/w）且纯度为 97%。2-[1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基]-甲基}-1H- 吡唑-5-基]-3,8-二甲基-4-氧-3,4-二氢喹唑啉-6-甲腈的含量为0.1%。

分析表征

主要异构体

次要组分

实施例5

按照实施例4的步骤；但使用1ml HCl（37%）。由此得到51.2 g纯度为96%的产物。2-[1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑 -2-基]甲基}-1H-吡唑-5-基]-3,8-二甲基-4-氧-3,4-二氢喹唑啉-6-甲腈的 比率为0.3%。

实施例6

按照实施例4的步骤；但不使用CH₃COOH。由此得到50g纯度 为92%的产物。2-[1-(3-氯吡啶-2-基)-3-{[5-(三氟甲基)-2H-四唑-2-基] 甲基}-1H-吡唑-5-基]-3,8-二甲基-4-氧-3,4-二氢喹唑啉-6-甲腈的比率为 3%。