3-甲基-1,2,4-噻二唑-2(3H)-碳酰肼的改进合成

2026/5/25 8:00:51 作者:火星人

背景技术

非唑奈坦片(fezolinetant)是FDA批准的首个治疗女性更年期血管舒缩症的非激素治疗药剂,其中,3-甲基-1,2,4-噻二唑-2(3H)-碳酰肼是选择性神经激肽3受体(NK3)拮抗剂非唑奈坦片合成的重要中间体化合物。

3-甲基-1,2,4-噻二唑-2(3H)-碳酰肼

在专利WO2013/050424中公开的3-甲基-1,2,4-噻二唑-2(3H)-碳酰肼的合成方法是采用乙酰胺、氯羰基磺酰氯和甲基氰基甲酸盐为原料,通过一步法制备得到3‑甲基‑1,2,4‑噻二唑‑5‑碳酸甲酯,随后与水合肼反应得到目标产物;然而,该方法中所采用的氯羰基磺酰氯和甲基氰基甲酸盐均为危险试剂,在规模化生产中容易造成安全隐患,此外,该合成路线目标产物的产率优化后仍低于30%,合成效率较低,还不具备工业化生产条件。

在专利WO2020/128003中,利用3‑甲基‑1,2,4‑噻二唑‑5‑胺为原料发生桑德迈尔反应,将氨基取代为卤素原子,随后利用烷氧羰基化反应得到其甲酯化合物,再与水合肼反应得到3-甲基-1,2,4-噻二唑-2(3H)-碳酰肼,该路线避免使用了危险试剂,并且具有较高的3-甲基-1,2,4-噻二唑-2(3H)-碳酰肼产率(产率>67%),然而,该方法中卤代化合物羰基化反应需要以CO为原料,金属钯为催化剂和有机磷配体的条件下进行,存在生产成本高,规模化生产存在安全隐患等缺陷。

已公开的方法在合成路线上均有不同的问题,例如反应条件要求高、原料成本高以及生产过程存在安全隐患等缺点。由于3-甲基-1,2,4-噻二唑-2(3H)-碳酰肼是非唑奈坦片合成的关键中间体化合物,因此有必要开发一种操作简单、成本低且适用于工业化生产的合成路线,将有巨大的市场应用价值。

合成方法

步骤1:5‑氰基‑3‑甲基‑1,2,4‑噻二唑的合成

将5‑溴‑3‑甲基‑1,2,4‑噻二唑(100g)、氰化亚铜(50g)和二甲基甲酰胺(1.5L)全部加入高压反应釜中,搅拌升温至60℃,持续搅拌高温回流反应5h;然后,降温至室温,向高压反应釜中加入水(1.5L)淬灭反应,搅拌,过滤,水洗,滤饼经烘干得中间体1,该步骤得到产物经LCMS(液相色谱‑质谱联用)分析,产物[M+H]+分子量为126,其与目标产物5‑氰基‑3‑甲基‑1,2,4‑噻二唑的分子量一致,表明该步骤制得的产物为5‑氰基‑3‑甲基‑1,2,4‑噻二唑,且收率为71.19%;

步骤2:3‑甲基‑1,2,4‑噻二唑‑5‑羧酸的合成

将中间体1(100g)加入三口烧瓶后,加入质量浓度60%硫酸(500g),氮气氛围下,60℃回流反应8h,反应结束后,反应物冷却至室温,反应液颜色为黄色,过滤,水洗滤饼,滤饼经烘干得中间体2,为淡黄色油状物,该步骤得到产物经LCMS(液相色谱‑质谱联用)分析, 产物[M+H]+分子量为145,其与目标产物:3‑甲基‑1,2,4‑噻二唑‑5‑羧酸的分子量一致,表明该步骤制得的产物为3‑甲基‑1,2,4‑噻二唑‑5‑羧酸,且收率为79.29%;

步骤3:5‑酰氯基‑3‑甲基‑1,2,4‑噻二唑的合成

将中间体2(100g)加入三口烧瓶后,加入氯化亚砜(0.5L),60℃下回流反应6h,反应结束后,反应物冷却至室温后,加入0.5L冰水淬灭反应,过滤,水洗滤饼,滤饼经烘干得中间体3,为黄色固体粉末,该步骤得到产物经LCMS(液相色谱‑质谱联用)分析,产物[M+H]+分子量为163,其与目标产物:5‑酰氯基‑3‑甲基‑1,2,4‑噻二唑的分子量一致,表明该步骤制得的产物为5‑酰氯基‑3‑甲基‑1,2,4‑噻二唑,且收率为56.23%;

步骤4:3-甲基-1,2,4-噻二唑-2(3H)-碳酰肼的合成

将中间体3(100g)溶于乙醇(0.5L)加入三口烧瓶后,降温至‑5℃,缓慢滴加水合肼(29mL),添加完毕后室温搅拌24h,反应结束后,降温至‑5℃,大量固体析出,过滤,依次用水、乙醇淋洗滤饼,干燥得黄色固体为目标物,产物经LCMS(液相色谱‑质谱联用)分析,产物[M+H]+分子量为159,其与目标产物:3-甲基-1,2,4-噻二唑-2(3H)-碳酰肼(I)的分子量一致,表明该步骤制得的产物为3-甲基-1,2,4-噻二唑-2(3H)-碳酰肼(I),且收率为67.69%。

3-甲基-1,2,4-噻二唑-2(3H)-碳酰肼的合成路线

参考文献

[1] 成都科圣原医药科技有限公司. 一种3-甲基-1,2,4-噻二唑-5-碳酰肼的制备方法:CN202410022675.X[P]. 2024-04-12.


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