專(zhuān)利名稱(chēng)：嘌呤衍生物的合成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備高度取代的嘌呤化合物的方法，還涉及嘌呤化合物的組合庫(kù)(combinatorial library)。
嘌呤化合物具有多種藥理學(xué)活性。例如，許多嘌呤化合物是激酶抑制劑。因此，最近已經(jīng)提出了許多合成嘌呤化合物的溶液和固相方法。
合成嘌呤化合物的常規(guī)方法通常包括用所需親核體置換預(yù)制嘌呤環(huán)系統(tǒng)中的離去基團(tuán)或者從適當(dāng)取代的嘧啶環(huán)系統(tǒng)制備嘌呤環(huán)系統(tǒng)。然而，現(xiàn)今可使用的方法中沒(méi)有一種可合成高度取代的嘌呤化合物，例如在2-、6-、8-和9-位上具有取代基的嘌呤，并且能夠改變每個(gè)位置上的取代基。
從嘧啶化合物合成嘌呤常常需要還原嘧啶環(huán)系統(tǒng)中的硝基。遺憾的是，當(dāng)前公知的還原方法僅僅可得到部分還原、不可反復(fù)重現(xiàn)或生成的產(chǎn)物被難以除去的不需要的無(wú)機(jī)鹽污染。參見(jiàn)J.Comb.Chem，2000，2，249-253。
因此，需要合成高度取代的嘌呤化合物的方法。還需要選擇性還原與載體(solid support)結(jié)合的嘧啶化合物的嘧啶環(huán)上的硝基取代基的方法，該方法可提供基本上不含無(wú)機(jī)鹽的與載體結(jié)合的氨基嘧啶化合物。
本發(fā)明提供了嘌呤化合物的組合庫(kù)，和制備取代的嘌呤和嘌呤化合物庫(kù)的方法。特別地，本發(fā)明提供了從嘧啶化合物制備嘌呤化合物的方法。
本發(fā)明的一方面提供了制備下式的取代的嘌呤化合物的方法 其中R1為載體、氫、烷基、環(huán)烷基或芳基；
R2為烷基、環(huán)烷基、芳基或氮保護(hù)基；R3為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基或氮保護(hù)基；R4為氫、烷基、芳基或-NR6R7，其中每個(gè)R6和R7獨(dú)立地為氫、烷基、芳基或環(huán)烷基；且R5為烷基、烷氧基、鏈烯基、炔基、芳基、芳氧基、環(huán)烷基、環(huán)烷氧基、硫烷基(thioalkyl)、硫芳基(thioaryl)或-NR8R9，其中每個(gè)R8和R9獨(dú)立地為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基或氮保護(hù)基，或者R8和R9與它們所連接的氮原子一起形成雜環(huán)基；所述方法包括(a)使下式的5-硝基嘧啶化合物與還原劑接觸 以制備下式的4，5，6-三氨基嘧啶 和(b)通過(guò)使4，5，6-三氨基嘧啶與環(huán)化劑接觸形成嘌呤環(huán)，以制備取代的嘌呤。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法包括制備與載體結(jié)合的嘌呤化合物，即其中R1為載體。同樣優(yōu)選地，在本發(fā)明的方法中R2為氮保護(hù)基。還原與載體結(jié)合的嘧啶上的硝基的最常規(guī)方法導(dǎo)致嘧啶自載體裂解或者產(chǎn)物被無(wú)機(jī)鹽污染或不完全還原。相比之下，本發(fā)明提供了還原硝基取代的與載體結(jié)合的嘧啶化合物而無(wú)顯著量的嘧啶自載體裂解的方法。因此，在硝基還原過(guò)程中基本上所有與載體結(jié)合的嘧啶環(huán)保持與載體結(jié)合。
此外，本發(fā)明的還原產(chǎn)物基本上不含無(wú)機(jī)鹽。
優(yōu)選地，硝基還原劑選自(a)CrX2，其中每個(gè)X獨(dú)立地為鹵素，和
(b)二鹵化1，1’-二烷基-4，4’-聯(lián)吡啶鎓和硫代硫酸鹽化合物的混合物。如此處所用的“硫代硫酸鹽化合物”指化合物M2+S2O32-，其中M為堿金屬陽(yáng)離子。
在一個(gè)實(shí)施方案中，硝基還原步驟存在質(zhì)子溶劑。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，將與載體結(jié)合的嘌呤從載體裂解以制備其中R1為氫的嘌呤化合物。R1基團(tuán)可進(jìn)一步通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何常規(guī)方法、例如通過(guò)烷基化、酰化等修飾。
優(yōu)選地，環(huán)化劑為原酸酯、酸酐、酰鹵、異硫氰酸酯和脫水劑的混合物、異氰酸酯和脫水劑的混合物或醛和氧化劑的混合物。
在一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)以下步驟制備5-硝基嘧啶化合物，這些步驟包括(a)使下式的4，6-二鹵代-5-硝基-2-硫醚嘧啶與式Z1H的第一種胺化合物接觸 以制備下式的6-氨基嘧啶 (b)使6-氨基嘧啶與式Z2H的第二種胺化合物接觸，以制備下式的4，6-二氨基嘧啶 (c)使4，6-二氨基嘧啶與氧化劑接觸，以制備下式的2-磺?；奏?和(d)使2-磺?；奏づc式R5-M的親核試劑接觸，以制備5-硝基嘧啶化合物，其中Z1和Z2之一為-NR1R2且另一個(gè)為-NHR3；
R1、R2、R3和R5如此處所定義；R10為烷基、環(huán)烷基或芳基；R5-M為選自堿金屬醇鹽、堿金屬硫醇鹽、有機(jī)銅酸鹽、有機(jī)鋰和格氏試劑的親核試劑；或者R5-M為HNR8R9，每個(gè)X獨(dú)立地為鹵素。
本發(fā)明的另一方面提供了制備下式的取代嘌呤的方法 所述方法包括(a)使下式的4，6-二鹵代-5-硝基-2-硫醚嘧啶與式Z1H的第一種胺化合物接觸 以制備下式的6-氨基嘧啶 (b)使6-氨基嘧啶與式Z2H的第二種胺化合物接觸，以制備下式的4，6-二氨基嘧啶 (c)使4，6-二氨基嘧啶與氧化劑接觸，以制備下式的2-磺?；奏?其中Z1和Z2之一為-NR1R2且另一個(gè)為-NHR3；(d)使2-磺酰基嘧啶與式R5-M的親核試劑接觸，以制備下式的5-硝基嘧啶
(e)使5-硝基嘧啶與還原劑接觸，以制備下式的4，5，6-三氨基嘧啶 和(f)使4，5，6-三氨基嘧啶和環(huán)化劑接觸，以制備取代的嘌呤，其中R1、R2、R3、R5和M如此處所定義。
本發(fā)明的方法尤其可用于制備取代嘌呤化合物的組合庫(kù)。這種化合物庫(kù)可以在載體上制備，例如其中R1為載體。還優(yōu)選本發(fā)明方法中R1為載體且其中取代嘌呤庫(kù)為與載體結(jié)合的取代嘌呤庫(kù)。組合庫(kù)中的每種嘌呤化合物在空間上可以是分開(kāi)的或者該庫(kù)可包含不同嘌呤化合物的混合物。
在一個(gè)實(shí)施方案中，組合庫(kù)在多個(gè)粒子(即載體)上形成，每個(gè)粒子具有相同取代基的嘌呤分子的表面涂層。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，將嘌呤化合物自載體裂解，以制備游離的即非載體結(jié)合的取代的嘌呤化合物庫(kù)。
本發(fā)明的再一方面提供了嘌呤的組合庫(kù)，其中該庫(kù)中的每種嘌呤具有下式 其中R1、R2、R3、R4和R5如此處所定義。
本發(fā)明的又一方面提供了還原與載體共價(jià)連接的嘧啶環(huán)上的硝基取代基的方法，其中嘧啶環(huán)任選被一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)獨(dú)立的非氫取代基取代，所述方法包括(a)通過(guò)使與載體結(jié)合的嘧啶化合物與二鹵化鉻接觸而將硝基官能團(tuán)還原成氨基官能團(tuán)，以制備包含與載體結(jié)合的氨基嘧啶化合物的反應(yīng)混合物；和(b)從反應(yīng)混合物中除去與載體結(jié)合的氨基嘧啶化合物，
其中從反應(yīng)混合物中除去的與載體結(jié)合的氨基嘧啶化合物基本上不含無(wú)機(jī)鹽。
在一個(gè)實(shí)施方案中，在硝基還原步驟中，基本上所有與載體結(jié)合的嘧啶環(huán)保持與載體共價(jià)結(jié)合。
優(yōu)選地，還原硝基的反應(yīng)混合物包含質(zhì)子溶劑。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，二鹵化鉻為二氯化鉻。
1.定義除非另外說(shuō)明，以下術(shù)語(yǔ)具有下列含義“2，6，8，9-取代的嘌呤”指的是使用本發(fā)明方法制備的嘌呤化合物。根據(jù)該方法每個(gè)步驟中所用的具體試劑，嘌呤環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)取代基可以是氫。盡管氫在常規(guī)意義上不被視為“取代基”，但本發(fā)明包括“氫”作為取代基。
“烷基”指的是含有1至10個(gè)碳原子的未支化或支鏈的飽和單價(jià)烴殘基。術(shù)語(yǔ)“低級(jí)烷基”表示含有1至6個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烴殘基。如此處所用的“C1-10烷基”指的是由1至10個(gè)碳組成的烷基。烷基任選可被一個(gè)或多個(gè)取代基如鹵素、鏈烯基、炔基、芳基、羥基、氨基、硫代、烷氧基、羧基、氧代或環(huán)烷基取代。當(dāng)一個(gè)以上的取代基連接到烷基時(shí)，這些取代基可以相同或不同?？扇芜x沿烷基插入一個(gè)或多個(gè)氧、硫、取代或未取代的氮原子。烷基的實(shí)例包括但不限于甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基或戊基、異戊基、新戊基、己基、庚基和辛基。
“烷氧基”指的是-ORa部分，其中Ra為如此處定義的烷基。
“鏈烯基”指的是具有至少一個(gè)碳-碳雙鍵、含有2至10個(gè)碳原子的未支化或支鏈單價(jià)烴殘基，應(yīng)該理解鏈烯基的連接點(diǎn)是通過(guò)碳-碳雙鍵中的一個(gè)碳原子。鏈烯基任選可被一個(gè)或多個(gè)取代基如鹵素、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、羥基、氨基、硫代、烷氧基、羧基、氧代或環(huán)烷基取代?？扇芜x沿鏈烯基插入一個(gè)或多個(gè)氧、硫、取代或未取代的氮原子。如此處所用的“C2-10鏈烯基”指的是由2至10個(gè)碳組成的鏈烯基。鏈烯基的實(shí)例包括乙烯基、1-丙烯基、1-丙烯基或1-丁烯基。
“炔基”指的是具有至少一個(gè)碳碳三鍵、含有2至10個(gè)碳原子的未支化或支鏈單價(jià)烴殘基，應(yīng)該理解炔基的連接點(diǎn)是通過(guò)碳碳三鍵的一個(gè)碳原子。炔基任選可被一個(gè)或多個(gè)取代基如鹵素、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、羥基、氨基、硫代、烷氧基、羧基、氧代或環(huán)烷基取代?？扇芜x沿炔基插入一個(gè)或多個(gè)氧、硫、取代或未取代的氮原子。如此處所用的“C2-10炔基”指的是由2至10個(gè)碳組成的炔基。炔基的實(shí)例包括乙炔基、1-丙炔基、1-丁炔基或1-戊炔基。
“酰鹵”指的是試劑RC(＝O)X，其中R為烷基或芳基且X為鹵素，如此處所定義。酰鹵的實(shí)例包括乙酰氯、乙酰溴、丙酰氯、異-丁酰氯和苯甲酰氯。
“酸酐”指的是試劑[RC(＝O)]2O，其中R為如此處所定義的烷基或芳基。酸酐的實(shí)例包括乙酸酐、丙酸酐氯化物和2-甲氧基乙酸酐。
“原酸酯”指的是試劑RaC(ORb)3，其中Ra是氫、烷基或芳基且Rb為烷基，其中烷基如此處所定義。原酸酯的實(shí)例為原甲酸三乙酯和原乙酸三甲酯。
“芳基”指的是單價(jià)芳香族碳環(huán)基，含有5至14個(gè)碳原子且由一個(gè)單獨(dú)的環(huán)或者一個(gè)或多個(gè)稠合環(huán)組成，其中至少一個(gè)環(huán)是芳香性的，其可任選被一個(gè)或多個(gè)、優(yōu)選一個(gè)或兩個(gè)取代基取代，取代基選自羥基、硫代、氰基、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、氨基、硫代、環(huán)烷基、烷氧基、低級(jí)鹵代烷氧基、烷硫基、鹵素、鹵代烷基、硝基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基，除非另外說(shuō)明?；蛘?，芳環(huán)的兩個(gè)相鄰原子可以被亞甲二氧基或亞乙二氧基取代。芳基的實(shí)例包括但不限于苯基、萘基、聯(lián)苯基、2，3-二氫化茚基、蒽醌基。
“芳氧基”指的是-ORb部分，其中Rb為如此處所定義的芳基。芳氧基的實(shí)例包括任選取代的苯氧基和任選取代的1-或2-萘氧基。
如此處所用的“氨基”、“烷基氨基”和“二烷基氨基”分別指的是-NH2、-NHR1和-NR1R2，且R1和R2獨(dú)立地為烷基、環(huán)烷基或芳基，或R2為如下所定義的氮保護(hù)基。
“嘌呤的組合庫(kù)”指的是包含多種嘌呤化合物、通常至少20種不同的嘌呤化合物的庫(kù)。該組合庫(kù)可通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何常規(guī)組合合成方法、例如平行合成方法、分配-混合(split-pool)合成方法及它們的組合制備。因此，術(shù)語(yǔ)“嘌呤的組合庫(kù)”指的是包含嘌呤化合物的混合物以及多種不同的嘌呤化合物的庫(kù)，其中每種不同嘌呤化合物在空間上是分開(kāi)的，例如包含在單獨(dú)的容器中。
“環(huán)化劑”指的是從二氨基嘧啶化合物形成嘌呤環(huán)部分的試劑。優(yōu)選地，環(huán)化劑為原酸酯、酸酐、酰鹵、異硫氰酸酯和脫水劑的混合物、異氰酸酯和脫水劑的混合物或醛和氧化劑的混合物。
“環(huán)烷基”指的是含有3至8個(gè)碳原子的脂環(huán)族烴，包括碳環(huán)如單-和二環(huán)非芳香族碳環(huán)部分；和雜環(huán)如單-和二環(huán)非芳香族雜環(huán)部分。環(huán)烷基可以被一個(gè)或多個(gè)取代基如鹵素、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、羥基、氨基、硫代、烷氧基、羧基、氧代、環(huán)烷基等取代。如此處所用的“C3-7環(huán)烷基”指的是碳環(huán)中由3至7個(gè)碳組成的環(huán)烷基。典型的環(huán)烷基包括但不限于環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基或環(huán)辛基。
“環(huán)烷氧基”指的是-ORc部分，其中Rc為如此處所定義的環(huán)烷基。環(huán)烷氧基的實(shí)例包括環(huán)丙氧基、環(huán)丁氧基、環(huán)戊氧基、環(huán)己氧基和環(huán)庚氧基。
“不同的嘌呤化合物”指的是在嘌呤環(huán)中具有不同取代基、不同取代基模式或它們的組合的嘌呤化合物。因此，在嘌呤環(huán)中具有相同取代基但這些取代基的位置不同的嘌呤即區(qū)域異構(gòu)體(regioisomer)構(gòu)成不同的化合物。此外，具有相同取代基但取代基具有不同立體化學(xué)的嘌呤即立體異構(gòu)體也構(gòu)成不同的化合物。
“鹵化物”指的是鹵素，其包括F、Cl、Br和I。
“雜環(huán)基”指3至8個(gè)環(huán)原子的非芳香族環(huán)部分，其中一個(gè)或兩個(gè)環(huán)原子為選自N、O或S(O)n(其中n為0至2的整數(shù))的雜原子，其余的環(huán)原子為C，其中一個(gè)或兩個(gè)C原子可任選被羰基代替，應(yīng)該理解雜環(huán)基的連接點(diǎn)是通過(guò)雜原子。雜環(huán)基環(huán)可任選獨(dú)立地被一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)選自鹵素、烷基、鏈烯基、炔基、芳基、羥基、氨基、硫代、烷氧基、羧基、氧代、環(huán)烷基等的取代基取代。更特別地，術(shù)語(yǔ)“雜環(huán)”包括但不限于哌啶子基、哌嗪子基、嗎啉代和硫代嗎啉代、硫代嗎啉代-1-氧化物、硫代嗎啉代-1，1-二氧化物等。
“離去基團(tuán)”具有通常與其在合成有機(jī)化學(xué)中相關(guān)的含義，即能夠被親核試劑置換的原子或基團(tuán)，并且包括鹵代(如氯代、溴代和碘代)、烷基磺?；?、芳基磺酰基、鏈烷磺酰氧基、芳烴磺酰氧基、烷基羰基氧基(例如乙酰氧基)、芳基羰基氧基、甲磺酰氧基、甲苯磺酰氧基、三氟甲磺酰氧基、芳氧基(例如2，4-二硝基苯氧基)、甲氧基、N，O-二甲基羥基氨基等。
“氮保護(hù)基”指的是除烷基外的當(dāng)連接到分子中的氮原子時(shí)掩蔽、降低或抑制氮原子的反應(yīng)性的部分。氮保護(hù)基的實(shí)例可見(jiàn)于T.W.Greene和P.G.M.Wuts，“有機(jī)合成中的保護(hù)基”，第三版，John Wiley&Sons，紐約，1999和Harrison和Harrison等，“合成有機(jī)方法綱要”，1-8卷(JohnWiley和Sons，1971-1996)，其在此被完整并入作為參考。代表性的氮原子保護(hù)基包括甲酰基、乙酰基、三氟乙?；⑵S基、芐氧基羰基(CBZ)、叔丁氧基羰基(Boc)、三苯甲基、取代的三苯甲基、烯丙氧基羰基、9-芴基甲氧基羰基(FMOC)、硝基-藜蘆氧基羰基(NVOC)、任選取代的芐基和烯丙基等。
進(jìn)行本發(fā)明的組合合成所基于的材料可互換地稱(chēng)為載體、珠子和樹(shù)脂。這些術(shù)語(yǔ)旨在包括(a)珠子、小球、盤(pán)、纖維、凝膠、表面或者粒子如纖維素珠、多孔玻璃珠(pore-glass bead)、硅膠；聚苯乙烯珠，其任選與二乙烯基苯交聯(lián)且任選用聚乙二醇接枝且任選被氨基、羥基、羧基或鹵代基團(tuán)官能化；接枝共聚珠、聚丙烯酰胺珠、膠乳珠、任選與N，N’-二-丙烯?；叶方宦?lián)的二甲基丙烯酰胺珠、涂布有疏水聚合物的玻璃粒子等，即具有剛性或半剛性表面的材料；(b)可溶性載體如低分子量無(wú)交聯(lián)的聚苯乙烯；和(c)其衍生形式。
以下闡述示例性樹(shù)脂和載體。
“與載體結(jié)合的化合物”指的是化合物共價(jià)連接于載體。
“基本上不含無(wú)機(jī)鹽”指無(wú)機(jī)鹽以所需產(chǎn)物的約10摩爾百分比或更少、優(yōu)選約5摩爾百分比或更少、更優(yōu)選約1摩爾百分比或更少、最優(yōu)選約0.1摩爾百分比或更少的量存在?！盁o(wú)機(jī)鹽”指的是無(wú)機(jī)化合物，其衍生自作為還原步驟中試劑的無(wú)機(jī)化合物。
“烷硫基”或“硫烷基”指的是-S-烷基，其中烷基如上所定義，如甲硫基、乙硫基、正丙硫基、異丙硫基、正丁硫基、己硫基，包括它們的異構(gòu)體。如這里所用的“低級(jí)烷硫基”或“低級(jí)硫烷基”表示具有如前所定義的“低級(jí)烷基”的烷硫基。如此處所用的“C1-10烷硫基”指的是其中烷基為C1-10的-S-烷基。
“硫芳基”或“芳硫基”指的是式-SRe部分，其中Re為如此處所定義的芳基。芳硫基的實(shí)例包括任選取代的苯硫基和任選取代的1-或2-萘硫基。
如此處所用的術(shù)語(yǔ)“處理”、“接觸”或“反應(yīng)”當(dāng)指化學(xué)反應(yīng)時(shí)意指在適宜的條件下加入或混合兩種或多種試劑以制備所示和/或所需產(chǎn)物。應(yīng)該理解，制備所示和/或所需產(chǎn)物的反應(yīng)可不必直接來(lái)自最初所加入的兩種試劑的組合，即可以存在一種或多種在混合物中所制備的中間產(chǎn)物，它們最終導(dǎo)致所示和/或所需產(chǎn)物的形成。
如此處所用的術(shù)語(yǔ)“還原劑”表示能夠在本發(fā)明中選擇性地將取代嘧啶中的硝基還原為氨基的試劑。典型的還原劑包括金屬如Sn、Fe或Zn、CrCl2、鹵化1，1’-二烷基-4，4’-聯(lián)吡啶鎓和堿金屬硫代硫酸鹽、催化氫化(J.March，“高等有機(jī)化學(xué)”，John Wiley&Sons，1992，1216-17頁(yè))。
如此處所用的術(shù)語(yǔ)“氧化劑”表示能夠?qū)?-8，9-二氫-7H-嘌呤氧化成相應(yīng)嘌呤的試劑。適宜的氧化劑的實(shí)例包括分子氧和二氯-二氰基-氫醌。
如此處所用的術(shù)語(yǔ)“脫水劑”表示能夠通過(guò)促進(jìn)兩種反應(yīng)物之間水的消除而催化這兩種反應(yīng)物之間的縮合反應(yīng)的試劑。典型的脫水劑例如二環(huán)己基碳二亞胺通常用于促進(jìn)酰胺或酯的形成，代表性脫水劑由LaRock(R.C.LaRock，Compresensive Organic Transformations，Wiley-VCH，紐約，1999，1941-49和1932-41)編纂。
如此處所用的術(shù)語(yǔ)“質(zhì)子溶劑”指的是具有-OH基團(tuán)的溶劑。質(zhì)子溶劑的實(shí)例包括但不限于水、甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸。
如此處所用的術(shù)語(yǔ)“以上所定義”和“此處所定義”當(dāng)表示變量時(shí)可并入該變量的廣泛定義以及優(yōu)選地、更優(yōu)選地和最優(yōu)選地定義(如果有)作為參考。
II.介紹除非另外說(shuō)明，以下編號(hào)系統(tǒng)用于描述嘌呤環(huán)上的位置。
一方面，本發(fā)明基于本發(fā)明人對(duì)合成高度取代的嘌呤化合物的發(fā)現(xiàn)。具體地，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)允許在嘌呤化合物的2-、6-、8-和9-位引入所需取代基的選擇性反應(yīng)條件。這樣，本發(fā)明的方法尤其可用于合成高度取代的嘌呤化合物和/或嘌呤化合物的組合庫(kù)。
III.嘌呤化合物的合成本發(fā)明的方法可應(yīng)用于嘌呤化合物的溶液相和固相合成。一方面，本發(fā)明的方法包括通過(guò)使適宜取代的嘧啶化合物與適宜取代的環(huán)化化合物反應(yīng)而制備嘌呤化合物、優(yōu)選高度取代的嘌呤化合物。具體地，本發(fā)明的方法允許在嘌呤環(huán)系統(tǒng)上引入每個(gè)取代基；因此，可以容易地制備高度取代的嘌呤化合物。
在一個(gè)特定實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了制備下式的嘌呤化合物的方法
其中R1為載體、氫、烷基、環(huán)烷基或芳基；R2為烷基、環(huán)烷基、芳基或氮保護(hù)基；R3為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基或氮保護(hù)基；R4為氫、烷基、芳基或-NR6R7，其中每個(gè)R6和R7獨(dú)立地為氫、烷基、芳基或環(huán)烷基；且R5為烷基、烷氧基、鏈烯基、炔基、芳基、芳氧基、環(huán)烷基、環(huán)烷氧基、硫烷基、硫芳基或-NR8R9，其中每個(gè)R8和R9獨(dú)立地為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基或氮保護(hù)基，或者R8和R9與它們所連接的氮原子一起形成雜環(huán)基；優(yōu)選地，R1為載體。
優(yōu)選地，R4為氫或烷基。
優(yōu)選地，R5為-NR8R9，其中R8和R9如此處所定義。
優(yōu)選地，每個(gè)R6和R7獨(dú)立地為氫或烷基。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，R3為氫、烷基或環(huán)烷基。
更進(jìn)一步，上述優(yōu)選基團(tuán)和特定實(shí)施方案的組合形成其他優(yōu)選或特定實(shí)施方案。例如，在一組尤其優(yōu)選的實(shí)施方案中，R1為載體，R3為氫或烷基，R4為氫或烷基且R5為-NR8R9。
在一個(gè)特定方面，本發(fā)明提供了制備式I的嘌呤化合物的方法，該方法使式II的4，5，6-三氨基嘧啶化合物 其中R1、R2、R3和R5如此處所定義，與環(huán)化化合物反應(yīng)，以制備式I化合物的嘌呤環(huán)系統(tǒng)。示例性環(huán)化劑包括醛、原酸酯、活化的羧酸、異氰酸酯和異硫氰酸酯。示例性的活化羰基化合物包括酰鹵、酸酐和本領(lǐng)域中技術(shù)人員公知的其他活化羰基化合物。
如以下方案I所示，式I嘌呤的2-、6-和9-位上的取代基來(lái)自嘧啶化合物，而8-位的取代基來(lái)自環(huán)化化合物。
方案I因此，當(dāng)異氰酸酯或硫代異氰酸酯被用作環(huán)化劑時(shí)，所得8-位上的取代基為氨基部分，即-NHR9。當(dāng)活化的羧酸、原酸酯、酰胺或醛被用作環(huán)化劑時(shí)，所得8-位上的取代基為如方案I中所示的R4。
在一些情況下，脫水劑或氧化劑的存在促進(jìn)嘌呤環(huán)系統(tǒng)的形成或者是嘌呤環(huán)系統(tǒng)形成所需的。通常，氧化劑為在芳香環(huán)系統(tǒng)的合成中通常公知的溫和氧化劑。示例性氧化劑包括醌如DDQ，和空氣。當(dāng)異硫氰酸酯被用作環(huán)化劑時(shí)，通常碳二亞胺、優(yōu)選二異丙基碳二亞胺被用作脫水劑。當(dāng)醛被用作環(huán)化化合物時(shí)，醌、優(yōu)選DDQ被用作氧化劑。
當(dāng)原酸酯被用作環(huán)化劑時(shí)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些反應(yīng)條件導(dǎo)致非環(huán)狀中間體的形成，其中5-位氨基被-C(＝O)-R4基團(tuán)取代。通過(guò)增加反應(yīng)溫度和/或反應(yīng)時(shí)間，可以將非環(huán)狀中間體轉(zhuǎn)化為嘌呤化合物?；蛘?，將非環(huán)狀中間體暴露于脫水條件，例如暴露于DCC或POCl3，也導(dǎo)致嘌呤環(huán)的形成。
應(yīng)該理解，當(dāng)R1為氫且R2為與R3不同的部分時(shí)，可能形成兩種不同嘌呤。為避免兩種區(qū)域異構(gòu)嘌呤的形成，本發(fā)明的方法優(yōu)選包括使用式II的嘧啶，其中嘧啶環(huán)中6-位上氨基(即-NR1R2，其中R1為氫)的反應(yīng)性優(yōu)選慢于4-位上氨基(即-NHR3)的反應(yīng)性。這種反應(yīng)性的差異可通過(guò)使氨基的氮原子上具有不同取代基來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常，6-位上的氨基即-NR1R2為叔胺，4-位上的氨基即-NHR3為仲氨基或伯氨基。由于嘌呤環(huán)系統(tǒng)是對(duì)稱(chēng)的，故將被-NR1R2基團(tuán)取代的位置任意指定為6-位且將被-NHR3基團(tuán)取代的位置任意指定為4-位。
式II嘧啶的合成如以上方案I所示，嘌呤環(huán)上4個(gè)取代基的3個(gè)來(lái)自式II嘧啶上的取代基。因此，本發(fā)明的另一方面提供了制備式II的4，5，6-三氨基嘧啶化合物的方法。在一個(gè)特定實(shí)施方案中，式II的4，5，6-三氨基嘧啶化合物從相應(yīng)的式III的5-硝基-4，6-二氨基嘧啶制備， 其中R1、R2、R3和R5如此處所定義。該方法總體而言包括硝基的選擇性還原。當(dāng)將式III的5-硝基-4，6-二氨基嘧啶與載體連接時(shí)，許多常規(guī)硝基還原條件可導(dǎo)致嘧啶部分從載體裂解。其他常規(guī)還原劑導(dǎo)致結(jié)果不一致或產(chǎn)物被不需要的無(wú)機(jī)鹽污染。參見(jiàn)例如Di Lucrezia等，J.Comb.Chem.，2000，2，249-253。
本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)使用二鹵化鉻化合物即CrX2，其中X為鹵素，可干凈利落地將與載體結(jié)合的嘧啶的硝基還原成氨基。尤其優(yōu)選的二鹵化鉻化合物為二氯化鉻。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用二鹵化鉻化合物還原與載體結(jié)合的嘧啶的硝基可制備基本上不含無(wú)機(jī)鹽的與載體結(jié)合的氨基嘧啶。此外，使用二鹵化鉻作為還原劑可使得基本上所有嘧啶環(huán)保持與載體結(jié)合。通常，在還原步驟后至少約75％的嘧啶環(huán)保持與載體結(jié)合。優(yōu)選地，在還原步驟后至少約90％、更優(yōu)選至少約99％的嘧啶環(huán)保持與載體結(jié)合。
在一些情況下，質(zhì)子溶劑的存在促進(jìn)式III的與載體結(jié)合的硝基嘧啶化合物的還原。適宜的質(zhì)子溶劑包括水和醇，例如甲醇、乙醇和異丙醇。
還原式III硝基嘧啶中硝基部分的典型條件包括將還原劑加入在惰性有機(jī)溶劑混合物中包含式II的與載體結(jié)合的硝基嘧啶的反應(yīng)混合物中。如上所述，在一些情況下，反應(yīng)混合物優(yōu)選包括質(zhì)子溶劑，其已顯示可促進(jìn)硝基的還原。因此，硝基的還原通常使用含有相對(duì)惰性有機(jī)溶劑如DMF、二氯甲烷或THF和質(zhì)子溶劑如水和醇的溶劑混合物來(lái)實(shí)現(xiàn)。
理論上，硝基的還原需要6化學(xué)計(jì)量(即1功能當(dāng)量)的還原劑。然而，通常加入過(guò)量的還原劑以確保還原相對(duì)迅速和/或增加產(chǎn)率。通常使用約10化學(xué)計(jì)量至約16化學(xué)計(jì)量的還原劑。
或者，通過(guò)加入錳(Mn)和TMS-Cl或其他適宜的質(zhì)子替代品，可使用催化量的氯化鉻。具體地，在該實(shí)施方案中可使用固體Mn從而使產(chǎn)物分離過(guò)程易于進(jìn)行。
其他適宜的還原劑包括鹵化銨和鐵的混合物，和鹵化季吡啶鎓(例如二溴化1，1’-二辛基-4，4’-聯(lián)吡啶鎓)和金屬硫代硫酸鹽(例如Na2S2O3)的混合物，它們處于二氯甲烷/水混合物中，優(yōu)選處于THF/水混合物中。
式III的硝基嘧啶的合成再次參考方案I，嘌呤環(huán)系統(tǒng)的2-、6-和9-位上的取代基由嘧啶環(huán)系統(tǒng)上的相應(yīng)取代基確定。由于第二個(gè)環(huán)系統(tǒng)自嘧啶環(huán)的4-和5-位上的氨基形成，故式III的硝基嘧啶的4-和5-位上的取代基必須是胺取代基。然而，2-和6-位上的取代基可以是非胺取代基。
盡管可使用多種起始物質(zhì)和合成策略制備式III的硝基嘧啶，但以下所示式IV的四取代嘧啶尤其有用 其中每個(gè)X獨(dú)立地為鹵素；且Y為-SOnR10，其中n為0、1或2；且R10為烷基、環(huán)烷基或芳基。
優(yōu)選地，每個(gè)X獨(dú)立地為氯、氟或溴，更優(yōu)選每個(gè)X獨(dú)立地為氯或氟，最優(yōu)選X為氯。
優(yōu)選地，R10為烷基，更優(yōu)選甲基或乙基。
式IV的四取代嘧啶可根據(jù)Brown和Jacobsen在J.Chem.Soc.，1965，3770和Harnden和Hurst在Aust.J.Chem.，1990，43，55-62中公開(kāi)的方法得到，它們?cè)诖吮煌暾⑷胱鳛閰⒖肌?br> 由于嘧啶的C-2的對(duì)稱(chēng)性，式IV嘧啶的4-和6-位可互換。因此，在實(shí)施本發(fā)明的方法時(shí)，在式IV嘧啶的4-和6-位上加入取代基的順序不是關(guān)鍵。然而，為方便起見(jiàn)，當(dāng)使用固相合成方法時(shí)，用具有末端親核體如仲氨基的固相進(jìn)行第一取代反應(yīng)，該親核體用于將式IV的嘧啶共價(jià)連接于載體。這樣，隨后的產(chǎn)物純化和分離可僅僅通過(guò)用適宜的溶劑洗滌樹(shù)脂以除去任何未反應(yīng)的試劑和/或不需要的可溶性反應(yīng)副產(chǎn)物而方便地進(jìn)行。然后加入第二種親核化合物、例如含有伯氨基的仲氨基化合物，以得到式V的硝基嘧啶 其中R1、R2、R3和Y如上所定義。
在溶液相合成中，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)加入約1當(dāng)量第一種胺化合物到式III的硝基嘧啶中，幾乎唯一得到單取代的產(chǎn)物，即沒(méi)有觀察到單-和二-取代產(chǎn)物形成的統(tǒng)計(jì)混合物。如果不考慮任何理論束縛，認(rèn)為硝基嘧啶環(huán)的反應(yīng)性通過(guò)用氨基部分取代一個(gè)鹵素基團(tuán)而顯著降低。該反應(yīng)性的降低被認(rèn)為是幾乎唯一形成單氨基取代的硝基嘧啶化合物的非統(tǒng)計(jì)混合物的原因。
通過(guò)利用該反應(yīng)性的差異，可于單一反應(yīng)混合物中在嘧啶環(huán)的4-和6-位上均加入取代基。在該實(shí)施方案中，在室溫下將約1當(dāng)量的第一種胺化合物加入到式III的硝基嘧啶化合物中，以制備單取代的硝基嘧啶化合物。當(dāng)反應(yīng)基本完成后，將第二種胺化合物加入到同一反應(yīng)混合物中，以得到式V的4，6-二氨基取代的嘧啶化合物。通常，過(guò)量加入第二種胺化合物并且如果需要，將反應(yīng)加熱至例如至少約50℃。
一旦得到式V的硝基嘧啶，如果需要可以加入2-位上的取代基。例如，當(dāng)離去基團(tuán)Y是硫醚時(shí)，通過(guò)使式V的硝基嘧啶與硫醚氧化劑反應(yīng)將其氧化成磺?；８鶕?jù)用于置換離去基團(tuán)Y的第三種親核化合物的親核性，該氧化步驟可必要也可不必要。然而，通常硫醚的氧化得到磺酰基，其是更好的離去基團(tuán)。
然后使磺?；奏せ衔锱c親核試劑即R5-M反應(yīng)，以制備下式的2，4，6-三取代的-5-硝基嘧啶 多種親核試劑能夠置換式V硝基嘧啶中的磺酰基并且與式V硝基嘧啶發(fā)生取代反應(yīng)。如此處所用的“親核試劑”指包括但不限于醇鹽、環(huán)醇鹽(cycloalkoxide)、酚鹽(aryloxide)、硫醇鹽(thioalkoxide)、硫酚鹽(thioaryloxide)、烯醇化物(例如其中R5M為R5XM且R5為烷基、環(huán)烷基、芳基、鏈烯基，X為O或S且M+為堿金屬)、丙二酸鹽(例如其中R5M為MCH(CO2Et)2且M+為堿金屬)、胺(例如其中R5M為NR8R9H)或有機(jī)金屬化合物。有機(jī)金屬化合物包括但不限于有機(jī)銅酸鹽化合物(例如(R5)xCu，其中R5為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的常規(guī)基團(tuán)，例如烷基、鏈烯基、環(huán)烷基和芳基；x為1或2)、有機(jī)鋰化合物(例如R5-Li，其中R5為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的常規(guī)基團(tuán)，例如烷基、鏈烯基、炔基、環(huán)烷基和芳基)、格氏試劑(例如R5-MgX，其中R5為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的常規(guī)基團(tuán)，例如烷基、鏈烯基、環(huán)烷基和芳基；X為鹵素)，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他適宜親核試劑。如此處所用的“堿金屬”指IA族元素。
盡管以上就特定反應(yīng)物和反應(yīng)條件闡述了本發(fā)明的方法，但本發(fā)明不限于此處給出的這些反應(yīng)物和反應(yīng)條件。試劑和反應(yīng)條件可根據(jù)嘌呤環(huán)系統(tǒng)中所需的特定取代基而變化以使不期望的反應(yīng)最小化和/或增加各個(gè)反應(yīng)所需產(chǎn)物的產(chǎn)率。
此處所述的一些化合物可含有一個(gè)或多個(gè)不對(duì)稱(chēng)中心并可因此形成對(duì)映異構(gòu)體、非對(duì)映異構(gòu)體、幾何異構(gòu)體和其他異構(gòu)體，它們可以按照絕對(duì)立體化學(xué)定義為(R)或(S)或?qū)τ诤邢N取代基的嘌呤定義為(E)或(Z)。本發(fā)明的范圍包括所有這些可能的異構(gòu)體以及它們的外消旋和光學(xué)純形式。光學(xué)活性(R)和(S)異構(gòu)體可以使用手性合成子(synthon)或手性試劑制備，或者使用常規(guī)技術(shù)拆分。當(dāng)此處所述的化合物含有烯烴雙鍵或者其他幾何不對(duì)稱(chēng)中心時(shí)，除非另外說(shuō)明，其應(yīng)包括E和Z幾何異構(gòu)體。同樣，也應(yīng)包括所有互變異構(gòu)形式。
IV.組合庫(kù)如上所述，本發(fā)明提供了從嘧啶化合物制備高度取代的嘌呤的方法。這種合成方法可用于制備單一的嘌呤化合物以及嘌呤的組合庫(kù)。此外，本發(fā)明的方法允許逐步溶液相或固相合成嘌呤環(huán)系統(tǒng)。在嘌呤環(huán)上構(gòu)建各種取代基的能力使得能夠構(gòu)建具有幾乎任何所需復(fù)雜程度的庫(kù)。立體化學(xué)變異進(jìn)一步增加了該庫(kù)可能的復(fù)雜性。
另一方面，本發(fā)明提供了下式嘌呤的組合庫(kù) 其中R1、R2、R3、R4和R5如此處所定義。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，R1為組合庫(kù)的載體。
本發(fā)明的組合庫(kù)中的每種化合物均包含嘌呤結(jié)構(gòu)，其在嘌呤環(huán)系統(tǒng)的2-、6-、8-和9-位上具有各種取代基。取代基由上述方法中使用的試劑確定。一些取代基可為被保護(hù)的形式，其可進(jìn)行進(jìn)一步操作和衍生化。
嘌呤環(huán)上的各種取代基促成了用該類(lèi)化合物可以得到的結(jié)構(gòu)多樣性，其反過(guò)來(lái)又便于選擇具有所需生物學(xué)活性的嘌呤化合物。
使用上述方法、優(yōu)選使用固相合成法裝配組合庫(kù)中的嘌呤化合物。如上所述，本發(fā)明的方法允許在不同的嘌呤環(huán)位置選擇性引入各種取代基。因此，通過(guò)在任何在嘌呤環(huán)上引入取代基的步驟中使用適宜的試劑混合物可容易地制備嘌呤化合物庫(kù)。所得取代基應(yīng)該對(duì)于任何隨后的合成條件和任何所需的保護(hù)或去保護(hù)步驟是穩(wěn)定的，并且在使用條件下是穩(wěn)定的。
一種尤其優(yōu)選的裝配方法是固相合成，其中使式IV的四取代的嘧啶首先與樹(shù)脂反應(yīng)以將嘧啶環(huán)結(jié)構(gòu)共價(jià)連接至載體。這樣，根據(jù)結(jié)合于樹(shù)脂的親核體例如氨基部分的多樣性，可以容易地制備多種在6-位具有不同取代基的與載體結(jié)合的嘧啶。然后根據(jù)此處所述的方法將該與載體結(jié)合的嘧啶進(jìn)一步精制，以制備高度取代的嘌呤化合物庫(kù)。因此，使用本發(fā)明的方法可以容易地制備數(shù)百種不同的嘌呤。
本發(fā)明中所使用類(lèi)型的組合庫(kù)可以通過(guò)各種溶液相或固相方法形成，其中逐步加入在嘌呤環(huán)上形成取代基的均一試劑或試劑混合物。由于嘌呤環(huán)每個(gè)位置上的取代基是獨(dú)立加入的，故本發(fā)明的方法可用于制備公知取代基模式的嘌呤庫(kù)。
固相粒子庫(kù)有許多固相方法可用于制備化合物庫(kù)。例如，可僅僅在每步中加入所需取代基的混合物，這導(dǎo)致合成單批進(jìn)行。這種單批方法允許在一次反應(yīng)中在任何給定的嘌呤環(huán)位置上引入取代基混合物。然而，如果試劑混合物含有不同反應(yīng)性的化合物，那么所得產(chǎn)物未必含有所有所需的結(jié)構(gòu)各異的嘌呤化合物。
或者，可以使用分配-混合法，該法避免了與試劑的不同反應(yīng)性相關(guān)的問(wèn)題。在分配-混合方法中，將含有形成嘌呤庫(kù)的嘧啶的載體即珠子交替混合并分離，在每一步，將一種所選編號(hào)的取代基加至每組所分離的珠子。這樣，所得庫(kù)中每個(gè)珠子僅含有一類(lèi)嘌呤，使得單個(gè)珠子一旦被鑒定即含有所需嘌呤。
任何常規(guī)大小的通常用于固相合成的珠子(即樹(shù)脂或粒子)可用于本發(fā)明。珠子優(yōu)選用連接子(linker)或連接子官能團(tuán)衍生化，如通過(guò)還原性胺化樹(shù)脂上存在的醛官能團(tuán)?；蛘?，也可將珠子共價(jià)連接到連接子，該連接子在鄰近其末端或游離端含有醛官能團(tuán)?？蓪⒈绢I(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何常規(guī)珠子修飾或衍生化以用于本發(fā)明的方法。例如，含有醛基的樹(shù)脂可通過(guò)還原性胺化官能化。含有氨基的樹(shù)脂可就此使用或者如果氨基為伯氨基，其可以被轉(zhuǎn)化成仲氨基或者可以被單保護(hù)。在它們的表面附近含有羥基或者鹵素基團(tuán)的樹(shù)脂可以被修飾以在它們的表面得到氨基或醛官能團(tuán)。
可用作載體的示例性樹(shù)脂包括但不限于ArgoGelTM樹(shù)脂如ArgoGelTM-MB-CHO樹(shù)脂、ArgoGelTM-Cl樹(shù)脂、ArgoGelTM-NH2樹(shù)脂、ArgoGelTM-OH樹(shù)脂、ArgoGelTM-Rink-NH-Fmoc樹(shù)脂；ArgoPoreTM樹(shù)脂；MerrifieldTM樹(shù)脂，和在其表面覆蓋胺、羥基或羧基部分的商業(yè)途徑可得的聚苯乙烯樹(shù)脂和其他高度交聯(lián)的大孔聚苯乙烯樹(shù)脂。這些樹(shù)脂可直接使用或被修飾以提供適宜位點(diǎn)用以連接適宜的連接物(tether)或進(jìn)一步官能化。
連接子或連接物可以是任何1至約100、優(yōu)選1至約50、更優(yōu)選1至約30個(gè)原子的鏈，其中鏈的每個(gè)原子獨(dú)立地選自C、N、O、S和Si。例如，連接子可以是聚乙二醇和聚丙二醇。
連接子和/或連接物應(yīng)該可選擇性裂解、對(duì)用于在嘌呤或嘧啶環(huán)系統(tǒng)上連接各種取代基的條件穩(wěn)定并且對(duì)末端和/或取代基的去保護(hù)條件穩(wěn)定。在固相分析用于確定活性的某些情況下，連接子還應(yīng)該對(duì)用于評(píng)定目標(biāo)結(jié)合的條件是穩(wěn)定的。連接子還應(yīng)該在簡(jiǎn)單條件下易于裂解且可選擇性裂解。
在它們的表面含有多個(gè)毫微微摩爾至幾毫摩爾官能位點(diǎn)的樹(shù)脂可用于制備嘌呤的固相組合庫(kù)。各部分樹(shù)脂可任選地與適宜的標(biāo)記化合物如染料、放射活性或熒光基團(tuán)反應(yīng)，以便于鑒定嘌呤環(huán)上存在的取代基。或者，在庫(kù)的合成過(guò)程中可將所述標(biāo)記摻入粒子基質(zhì)中。使用標(biāo)記鑒定組合庫(kù)中的化學(xué)結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域熟知的。參見(jiàn)例如Still等，Complex CombinatorialChemical Libraries Encoded with Tags，WO 94/08051，其在此被完整并入作為參考。
在典型的分配-混合方法中，制備含有至少幾倍于庫(kù)中嘌呤種類(lèi)的粒子并將它們分成相等的各份。份數(shù)通常與將要為庫(kù)中嘌呤的特定位置制備的不同取代基的數(shù)目相同。然后使每份粒子與不同試劑例如親核試劑或環(huán)化化合物反應(yīng)。反應(yīng)后，將所有粒子份合并、充分混合并洗滌。
上述每個(gè)反應(yīng)過(guò)程通過(guò)將粒子分為單獨(dú)的份進(jìn)行。在每一反應(yīng)步驟后，將所得粒子洗滌并重新合并直到形成嘌呤環(huán)以得到共價(jià)連接至粒子的完整的嘌呤庫(kù)。
還可以使用平行合成法以制備嘌呤化合物的庫(kù)。在平行合成法中，使用不同試劑的類(lèi)似反應(yīng)分別在每個(gè)反應(yīng)容器、例如96-孔反應(yīng)裝置的每個(gè)孔中進(jìn)行。這樣，可以同時(shí)合成空間上分開(kāi)的嘌呤化合物庫(kù)。由于每個(gè)反應(yīng)孔含有已知試劑，所以可以容易地確定所得空間上分開(kāi)的各嘌呤化合物庫(kù)的結(jié)構(gòu)而無(wú)需去模糊(deconvolution)過(guò)程。此外，每種嘌呤化合物的結(jié)構(gòu)可以由其物理性質(zhì)例如NMR、IR、UV、MS、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、x-射線晶體學(xué)等確定。
V.用途本發(fā)明的庫(kù)可用作篩選工具，用以通過(guò)一組生物學(xué)試驗(yàn)評(píng)價(jià)來(lái)發(fā)現(xiàn)新的先導(dǎo)結(jié)構(gòu)，包括發(fā)現(xiàn)選擇性激酶抑制劑。因此，該庫(kù)是發(fā)現(xiàn)藥物的工具，即作為通過(guò)針對(duì)各種生物學(xué)靶標(biāo)篩選所述的庫(kù)而發(fā)現(xiàn)新的先導(dǎo)化合物并開(kāi)發(fā)相關(guān)化合物大家族中結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系(SAR)的手段。該庫(kù)可以以連接至載體的配體進(jìn)行試驗(yàn)，或者可將嘌呤在評(píng)價(jià)前自載體裂解。當(dāng)評(píng)價(jià)前將嘌呤分開(kāi)時(shí)，該嘌呤和其載體的關(guān)系可例如通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)96-孔板柵格中定位或通過(guò)定位一群落細(xì)胞的活性而保持。不論化合物是連接至還是脫離載體進(jìn)行試驗(yàn)，然后可將連接至載體的與生物活性相關(guān)的標(biāo)簽解碼以揭示活性化合物的結(jié)構(gòu)或合成史。參見(jiàn)例如Ohlmeyer等，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，1993，90，10922-10926和Still等，PCT公開(kāi)WO 94/08051?；蛘?，可通過(guò)去模糊或通過(guò)它們的物理特征如NMR、IR、UV光譜、質(zhì)譜、x-射線晶體學(xué)等確定結(jié)構(gòu)。即使在給定篩選中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)具有活性的化合物，但這種活性的缺乏通常提供了有用的SAR信息。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀以下實(shí)施例(它們不旨在限制)后，本發(fā)明的其他目標(biāo)、益處和新特征將顯而易見(jiàn)。
實(shí)施例實(shí)施例1該實(shí)施例說(shuō)明使用本發(fā)明的方法合成Olomoucine的方法。
將ArgoGel-MB-CHO(0.40mmol/g取代)(2.0g，0.80mmol)懸浮于20mL二氯乙烷(DCE)中并加入芐胺(0.26g，2.40mmol)。將反應(yīng)封閉并置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)1小時(shí)。向反應(yīng)中一次性加入懸浮于5mL DCE中的三乙酰氧基硼氫化鈉(0.51g，2.4mmol)，并將反應(yīng)于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)另外24小時(shí)。然后將樹(shù)脂1過(guò)濾并連續(xù)用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二乙醚洗滌。
將樹(shù)脂1(2.0g，0.80mmol)懸浮于25mL四氫呋喃中并加入二異丙基乙胺(0.31g，2.40mmol)，然后加入4，6-二氯-2-甲硫基-5-硝基嘧啶(0.58g，2.40mmol)。將反應(yīng)封閉并于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)3小時(shí)。然后將所得樹(shù)脂2過(guò)濾并連續(xù)用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二乙醚洗滌。
將樹(shù)脂2(2.0g，0.80mmol)懸浮于20mL nBuOH中并加入甲胺(2.0M，甲醇中，4.0mL，8.0mmol)。將反應(yīng)封閉并于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)4小時(shí)。然后將所得樹(shù)脂3過(guò)濾并連續(xù)用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二乙醚洗滌。
將樹(shù)脂3(2.0g，0.8mmol)懸浮于25mL 20∶10∶1的甲醇∶二氯甲烷∶水的溶液中。加入碳酸氫鈉(0.35g，4.0mmol)，然后加入OXONE(1.23g，2.0mmol)。將反應(yīng)封閉并手工搖動(dòng)15分鐘，時(shí)常通氣。然后將反應(yīng)于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)24小時(shí)，定時(shí)通氣。然后將所得樹(shù)脂4過(guò)濾并連續(xù)用3份水、3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二乙醚洗滌。
將樹(shù)脂4(2.0g，0.8mmol)懸浮于25mL THF中并連續(xù)加入DIEA(1.03g，8.0mmol)和TBDPS-保護(hù)的乙醇胺(0.8g，2.4mmol)。將反應(yīng)于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器中上達(dá)24小時(shí)。然后將所得樹(shù)脂5過(guò)濾并連續(xù)用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二乙醚洗滌。
將樹(shù)脂5(2.0g，0.8mmol)懸浮于20∶1的DMF∶甲醇的混合物中，并加入無(wú)水氯化鉻(1.0g，8.0mmol)。將反應(yīng)封閉并于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)4小時(shí)。讓DMF甲醇溶液從樹(shù)脂排出，并用1份DMF簡(jiǎn)短洗滌樹(shù)脂。然后將樹(shù)脂重懸于20mL DMF和5mL無(wú)水原甲酸三甲酯中。將甲磺酸(4滴)加入懸液中，將反應(yīng)容器封閉并在80℃下?lián)u動(dòng)24小時(shí)。然后將所得樹(shù)脂6冷卻至室溫、過(guò)濾并連續(xù)用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二乙醚洗滌。
將樹(shù)脂6(2.0g，0.8mmol)懸浮于20mL THF中并加入1.0M TBAF的THF溶液(8.0mL，8.0mmol)。將樹(shù)脂于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)2小時(shí)。然后將所得樹(shù)脂7過(guò)濾并連續(xù)用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二乙醚洗滌。
將樹(shù)脂7(2.0g，0.8mmol)懸浮于20mL 95％三氟乙酸水溶液中。將反應(yīng)容器封閉并于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)3小時(shí)。將所得樹(shù)脂過(guò)濾并連續(xù)用3份二氯甲烷、3份甲醇和3份水洗滌。將濾液真空濃縮并用30mL水稀釋。將粗品冷凍并凍干48小時(shí)，得到松軟的白色粉末狀Olomoucine。將所得粗品8在二氯甲烷中與PS-Trisamine樹(shù)脂攪拌24小時(shí)、過(guò)濾、濃縮并通過(guò)LC-MS分析。
Olomoucine的分析數(shù)據(jù)粗產(chǎn)物89％純度通過(guò)快速柱色譜純化(80∶10∶1 EtOAc∶MeOH∶TEA)產(chǎn)率182mg，通過(guò)LC-MS分析的純度92％。
可以自EtOAc-MeOH-己烷重結(jié)晶至100％純度。
1H NMR(300MHz，d6-DMSO)δ7.82(br s，1H)，7.67(s，1H)，7.15-7.35(m，5H)，6.20(br s，1H)(存在D2O時(shí)不存在)，4.63(m，2H)，3.54(s，3H)，3.48(m，2H)，3.31(m，2H)。
13C NMR(75MHz，d6-DMSO)159.79，149.9，141.1，138.2，128.4.127.7，126.8，113.6，60.8，44.3，29.2。
mp129.4-130.3℃λmax289、231ESIMS m/z 299(M+H)+實(shí)施例2該實(shí)施例說(shuō)明在固相上合成嘌呤化合物庫(kù)的方法。
將ArgoGel-MB-CHO(0.40mmol/g取代)(2.0g，0.8mmol)懸浮于30mL二氯乙烷(DCE)中并加入胺R1-NH2(2.4mmol)。將反應(yīng)容器封閉并置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)1小時(shí)。向反應(yīng)中一次性加入懸浮于5mL DCE中的三乙酰氧基硼氫化鈉(0.52g，2.4mmol)，并將反應(yīng)于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)另外24小時(shí)。然后將樹(shù)脂1過(guò)濾并連續(xù)用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二乙醚洗滌。
將樹(shù)脂1(2.0g，0.8mmol)懸浮于30mL四氫呋喃中并加入二異丙基乙胺(0.31g，2.4mmol)，然后加入4，6-二氯-2-甲硫基-5-硝基嘧啶(0.58g，2.40mmol)。將反應(yīng)容器封閉并于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)3小時(shí)。然后將所得樹(shù)脂2過(guò)濾并連續(xù)用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二乙醚洗滌。
將樹(shù)脂2(2.0g，0.80mmol)懸浮于30mL THF中。加入二異丙基乙胺(0.31g，2.4mmol)，然后加入胺R2-NH2(2.4mmol)。將反應(yīng)容器封閉并于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)4小時(shí)。將所得樹(shù)脂3過(guò)濾并連續(xù)用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二乙醚洗滌。
將樹(shù)脂3(2.0g，0.8mmol)懸浮于30mL 20∶10∶1的甲醇∶二氯甲烷∶水的溶液中。加入碳酸氫鈉(0.34g，4.0mmol)，然后加入OXONE(1.23g，2.0mmol)。將反應(yīng)容器封閉并手工搖動(dòng)15分鐘，時(shí)常通氣。然后將反應(yīng)于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)24小時(shí)，定時(shí)通氣。然后將所得樹(shù)脂4過(guò)濾并連續(xù)用3份水、3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二乙醚洗滌。
將樹(shù)脂4分為七等份(0.28g，0.12mmol)并在每份樹(shù)脂上進(jìn)行以下操作。將樹(shù)脂4(0.28g，0.12mmol)懸浮于10mL THF中并加入DIEA(0.05g，0.36mmol)，然后加入R3-NH2(0.36mmol)。將反應(yīng)混合物于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)24小時(shí)。然后將所得樹(shù)脂5過(guò)濾并連續(xù)用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二乙醚洗滌。
將樹(shù)脂5(0.28g，0.12mmol)懸浮于20∶1的DMF∶甲醇的混合物中，并加入無(wú)水氯化鉻(0.15g，1.2mmol)。將反應(yīng)容器封閉并于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)4小時(shí)。除去DMF甲醇溶液并用1份DMF簡(jiǎn)短洗滌樹(shù)脂。然后將樹(shù)脂重懸于2∶1的DMF∶無(wú)水原酸酯(對(duì)于R4＝H為原甲酸三甲酯，對(duì)于R4＝甲基為原乙酸三甲酯)中。加入1滴甲磺酸，將反應(yīng)容器封閉并在80℃下?lián)u動(dòng)24小時(shí)。然后將所得樹(shù)脂6冷卻至室溫、過(guò)濾并連續(xù)用3份甲醇、3份二氯甲烷、3份甲醇和2份二乙醚洗滌。
將樹(shù)脂6(0.28g，0.12mmol)懸浮于5mL 95％三氟乙酸水溶液中。將反應(yīng)容器封閉并于室溫下置于旋轉(zhuǎn)器上達(dá)3小時(shí)。將所得樹(shù)脂過(guò)濾并用6份二氯甲烷洗滌。將濾液真空濃縮，得到粗產(chǎn)物。所得粗產(chǎn)物7通過(guò)LC-MS分析(見(jiàn)表A)。
庫(kù)成員
表A
本發(fā)明的前述討論用于說(shuō)明和描述。以上所述并不旨在將本發(fā)明限制于此處公開(kāi)的一種或多種形式。盡管本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)包括對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案和某些變化和修改的描述，但是在理解本發(fā)明內(nèi)容后，其他變化和修改也位于本發(fā)明范圍內(nèi)，例如位于本領(lǐng)域技術(shù)人員的技術(shù)和知識(shí)內(nèi)。其旨在得到包括備選實(shí)施方案到所允許程度的權(quán)利，包括與所要求的那些備選地、可互換的和/或等價(jià)的結(jié)構(gòu)、功能、范圍或步驟，無(wú)論這些備選、可互換和/或等價(jià)的結(jié)構(gòu)、功能、范圍和步驟在其中公開(kāi)與否，并且不意在公開(kāi)奉獻(xiàn)任何可取得專(zhuān)利的主題。
權(quán)利要求
1.制備下式的取代的嘌呤化合物的方法 其中R1為載體、氫、烷基、環(huán)烷基或芳基；R2為烷基、環(huán)烷基、芳基或氮保護(hù)基；R3為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基或氮保護(hù)基；R4為氫、烷基、芳基或-NR6R7，其中每個(gè)R6和R7獨(dú)立地為氫、烷基、芳基或環(huán)烷基；且R5為烷基、烷氧基、鏈烯基、炔基、芳基、芳氧基、環(huán)烷基、環(huán)烷氧基、硫烷基、硫芳基或-NR8R9，其中每個(gè)R8和R9獨(dú)立地為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基或氮保護(hù)基，或者R8和R9與它們所連接的氮原子一起形成雜環(huán)基；所述方法包括(a)使下式的5-硝基嘧啶化合物與還原劑接觸 以制備下式的4，5，6-三氨基嘧啶 和(b)通過(guò)使4，5，6-三氨基嘧啶與環(huán)化劑接觸形成嘌呤環(huán)，以制備取代的嘌呤。
2.權(quán)利要求1的方法，其中R1為載體。
3.權(quán)利要求2的方法，其中R2為氮保護(hù)基。
4.權(quán)利要求2的方法，其中還原劑選自(a)CrX2，其中每個(gè)X獨(dú)立地為鹵素，和(b)二鹵化1，1’-二烷基-4，4’-聯(lián)吡啶鎓和硫代硫酸鹽化合物的混合物。
5.權(quán)利要求4的方法，其中硝基還原步驟(a)存在質(zhì)子溶劑。
6.權(quán)利要求4的方法，其中所述步驟(a)中制備的4，5，6-三氨基嘧啶基本上不含無(wú)機(jī)鹽。
7.權(quán)利要求4的方法，其中基本上所有與載體結(jié)合的嘧啶環(huán)在所述硝基還原步驟(a)中保持與載體結(jié)合。
8.權(quán)利要求2的步驟，其還包括從載體裂解取代的嘌呤，以制備其中R1為氫的嘌呤化合物。
9.權(quán)利要求1的方法，其中環(huán)化劑為原酸酯、酸酐、酰鹵、異硫氰酸酯和脫水劑的混合物、異氰酸酯和脫水劑的混合物或醛和氧化劑的混合物。
10.權(quán)利要求1的方法，其中R4為氫或烷基。
11.權(quán)利要求1的方法，其中通過(guò)以下步驟制備5-硝基嘧啶化合物，這些步驟包括(a)使下式的4，6-二鹵代-5-硝基-2-硫醚嘧啶與式Z1H的第一種胺化合物接觸， 以制備下式的6-氨基嘧啶 (b)使6-氨基嘧啶與式Z2H的第二種胺化合物接觸，以制備下式的4，6-二氨基嘧啶 (c)使4，6-二氨基嘧啶與氧化劑接觸，以制備下式的2-磺?；奏?和(d)使2-磺酰基嘧啶與式R5-M的親核試劑接觸，以制備5-硝基嘧啶化合物，其中Z1和Z2之一為-NR1R2且另一個(gè)為-NHR3；R1、R2、R3和R5如權(quán)利要求1中所定義；R10為烷基、環(huán)烷基或芳基；R5-M為選自堿金屬醇鹽、堿金屬硫醇鹽、有機(jī)銅酸鹽、有機(jī)鋰和格氏試劑的親核試劑；或者R5-M為HNR8R9，每個(gè)X獨(dú)立地為鹵素。
12.制備下式的取代的嘌呤的方法 所述方法包括(a)使下式的4，6-二鹵代-5-硝基-2-硫醚嘧啶與式Z1H的第一種胺化合物接觸 以制備下式的6-氨基嘧啶 (b)使6-氨基嘧啶與式Z2H的第二種胺化合物接觸，以制備下式的4，6-二氨基嘧啶 (c)使4，6-二氨基嘧啶與氧化劑接觸，以制備下式的2-磺?；奏?其中Z1和Z2之一為-NR1R2且另一個(gè)為-NHR3；(d)使2-磺?；奏づc式R5-M的親核試劑接觸，以制備下式的5-硝基嘧啶 (e)使5-硝基嘧啶與還原劑接觸，以制備下式的4，5，6-三氨基嘧啶 和(f)使4，5，6-三氨基嘧啶和環(huán)化劑接觸，以制備取代的嘌呤庫(kù)，其中R1為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基或載體；R2為烷基、環(huán)烷基或芳基；R3為氫、烷基、環(huán)烷基或芳基；R4為氫、烷基、芳基或-NR6R7，其中每個(gè)R6和R7獨(dú)立地為氫、烷基、芳基或環(huán)烷基；且R5為烷基、烷氧基、鏈烯基、炔基、芳基、芳氧基、環(huán)烷基、環(huán)烷氧基、硫烷基、硫芳基或-NR8R9，其中每個(gè)R8和R9獨(dú)立地為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基或氮保護(hù)基，或者R8和R9與它們所連接的氮原子一起形成雜環(huán)基；R5-M為選自堿金屬醇鹽、堿金屬硫醇鹽、有機(jī)銅酸鹽、有機(jī)鋰和格氏試劑的親核試劑；或者R5-M為HNR8R9。
13.權(quán)利要求12的方法，所述方法用于制備取代的嘌呤化合物的組合庫(kù)。
14.權(quán)利要求13的方法，其中R1為載體且其中取代的嘌呤庫(kù)為與載體結(jié)合的取代的嘌呤庫(kù)。
15.權(quán)利要求14的方法，其中組合庫(kù)中每種嘌呤化合物在空間上是分開(kāi)的。
16.權(quán)利要求14的方法，其中組合庫(kù)在多個(gè)粒子上形成，每個(gè)粒子具有相同取代基的嘌呤分子的表面涂層。
17.權(quán)利要求14的方法，其還包括從載體裂解與載體結(jié)合的取代的嘌呤，以制備非載體結(jié)合的取代的嘌呤庫(kù)。
18. 嘌呤的組合庫(kù)，其中庫(kù)中每種嘌呤具有下式 其中R1為載體、氫、烷基、環(huán)烷基或芳基；R2為烷基、環(huán)烷基、芳基或氮保護(hù)基；R3為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基或氮保護(hù)基；R4為氫、烷基、芳基或-NR6R7，其中每個(gè)R6和R7獨(dú)立地為氫、烷基、芳基或環(huán)烷基；且R5為烷基、烷氧基、鏈烯基、炔基、芳基、芳氧基、環(huán)烷基、環(huán)烷氧基、硫烷基、硫芳基或-NR8R9，其中每個(gè)R8和R9獨(dú)立地為氫、烷基、環(huán)烷基、芳基或氮保護(hù)基，或者R8和R9與它們所連接的氮原子一起形成雜環(huán)基。
19.權(quán)利要求18的組合庫(kù)，其中R1為載體。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的組合庫(kù)，其中R4不是氫。
21.還原共價(jià)連接于載體的嘧啶環(huán)上的硝基取代基的方法，其中嘧啶環(huán)任選被1、2或3個(gè)獨(dú)立的非-氫取代基取代，所述方法包括(a)通過(guò)使與載體結(jié)合的嘧啶化合物與二鹵化鉻接觸將硝基官能團(tuán)還原為氨基官能團(tuán)，以制備含有與載體結(jié)合的氨基嘧啶化合物的反應(yīng)混合物；和(b)從反應(yīng)混合物除去與載體結(jié)合的氨基嘧啶化合物，其中從反應(yīng)混合物除去的與載體結(jié)合的氨基嘧啶化合物基本上不含無(wú)機(jī)鹽。
22.權(quán)利要求21的方法，其中基本上所有與載體結(jié)合的嘧啶環(huán)在所述硝基還原步驟(a)中保持與載體共價(jià)結(jié)合。
22.權(quán)利要求21的方法，其中反應(yīng)混合物還包含質(zhì)子溶劑。
23.權(quán)利要求21的方法，其中二鹵化鉻為二氯化鉻。
全文摘要
本發(fā)明提供了從嘧啶化合物制備高度取代的嘌呤化合物的方法。此外，本發(fā)明的方法可制備嘌呤化合物庫(kù)。特別地，本發(fā)明要求了制備式(I)的取代的嘌呤化合物的方法，其中R
文檔編號(hào)C07D473/34GK1665814SQ03815134
公開(kāi)日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2003年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月27日
發(fā)明者L·G·J·哈馬斯特倫, N·E·克勞斯, S·S·巴迪, D·B·史密斯, F·X·塔拉馬斯 申請(qǐng)人:弗·哈夫曼·拉羅切有限公司