УЛУЧШЕННЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 5-ХЛОРПИРИДИН-3-ИЛ-1Н-ИНДОЛ-4-КАРБОКСИЛАТА Российский патент 2024 года по МПК C07D213/62 C07B39/00 

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения 5-хлорпиридин-3-ил-1Н-индол-4-карбоксилата, известного также под названием GRL-0920, соответствующего структурной формуле 1.

Вещество GRL-0920 и его аналоги исследовались в качестве препаратов, проявляющих активность как ингибитор основной протеазы коронавируса SARS-CoV-1 в 2008-2009 годах [1, 2]. В 2020 Hattori S.I. с соавторами отметили значительную активность GRL-0920 как ингибитора основной протеазы SARS-CoV-2 [3]. Наряду с высокой противовирусной активностью (ЕС₅₀ - 2,8 мкМ) в отношении инфицированных клеток Vero Е6 авторы отмечают незначительную цитотоксичность или ее отсутствие у соединения GRL-0920 [3, 4]. Сведения о (до)клинических исследованиях в доступной литературе отсутствуют.

В статье [2] приведен двухстадийный способ получения структурных аналогов GRL-0920 из соответствующих органических кислот с выходом от 30 до 60%. Схема синтеза представлена ниже (2).

Синтез GRL-0920 представленным способом в другой доступной литературе описан не был. В ходе экспериментальной оценки применимости данного способа получения для синтеза GRL-0920 выявлен основной недостаток, заключающийся в осмолении реакционной массы на стадии получения хлорангидрида индол-4-карбоновой кислоты.

В качестве ближайшего прототипа, выбран способ получения GRL-0920, описанный в патенте [5]. Он заключается в реакции этерификации индол-4-карбоновой кислоты и 3-гидрокси-5-хлорпиридина в присутствии N,N'-дициклогексилкарбодиимида и 4-диметиламинопиридина (мольное соотношение 1:1,2:1,5:0,5, соответственно) при комнатной температуре в хлористом метилене. Очистку продукта авторы осуществляют колоночной хроматографией на силикагеле (элюент - этилацетат/гексан = 40/60). Выход 5-хлорпиридин-3-ил-1Н-индол-4-карбоксилата не превышает 83%. К основным недостаткам данного способа получения стоит отнести процесс выделения продукта. При масштабировании загрузок реагентов, описанных в [5] с нескольких миллиграммов до десятков грамм получаемая субстанция содержит до 5% примеси - 3-гидрокси-5-хлорпиридина, который обладает значительной цитотоксичностью, что отрицательным образом влияет на возможность использования выделенного продукта в медицинских целях без дополнительной очистки.

Сущность заявляемого изобретения состоит в том, что улучшенный способ получения 5-хлорпиридин-3-ил-1Н-индол-4-карбоксилата позволяет удешевить процесс синтеза и повысить чистоту продукта. Что достигается благодаря тому, что, в отличии от способа, описанного в [5] и включающего реакцию этерификации индол-4-карбоновой кислоты и 3-гидрокси-5-хлорпиридина в присутствии N,N'-дициклогексилкарбодиимида и 4-диметиламинопиридина при комнатной температуре в хлористом метилене с мольным соотношением реагентов 1:1,2:1,5:0,5, соответственно, в настоящем изобретении предлагается мольное соотношение 1:1:1,5:0,1. Кроме того, в предложенном способе выделение продукта осуществляется путем последовательной перекристаллизации из бензола и этанола. В качестве дегидратирующего агента могут применятся 1,1-карбонилдиимидазол или 1-(3-диметиламинопропил)-3-этилкарбодиимид вместо N,N'-дициклогексилкарбодиимида.

Изобретение позволяет получать соединение GRL-0920, обладающее ингибиторной активностью к основной протеазе SARS-CoV-2, с чистотой не менее 99% с меньшим расходом реагентов.

Возможность осуществления заявляемого изобретения показана следующими примерами. Структуру и чистоту продукта подтверждали методами ГХ-МС и ¹Н ЯМР спектроскопии.

Пример 1.

Синтез 5-хлорпиридин-3-ил-1Н-индол-4-карбоксилата с использованием N,N'-дициклогексилкарбодиимида

В двугорлую круглодонную колбу объемом 1000 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником с хлоркальциевой защитой, помещают 12,9 г (0,1 моль) 3-гидрокси-5-хлорпиридина, 30,9 г (0,15 моль) N,N'-дициклогексилкарбодиимида, 1,22 г (0,01 моль) 4-диметиламинопиридина и 150 мл абсолютированного хлористого метилена. При постоянном перемешивании к полученному раствору через капельную воронку добавляют 16,1 г (0,1 моль) индол-4-карбоновой кислоты в 400 мл абсолютированного хлористого метилена. Реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 8 часов. Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают хлористым метиленом. Фильтрат объединяют, растворитель упаривают при пониженном давлении на ротационном испарителе. Остаток растворяют в 300 мл горячего бензола, после чего полученный раствор охлаждают и выдерживают при 4°С в течение 8 часов. Выпавший осадок отфильтровывают и растворяют в 500 мл этанола. В полученный раствор добавляют 1000 мл воды. Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат при пониженном давлении. Получают 22,1 г (0,081 моль) 5-хлорпиридин-3-ил-1Н-индол-4-карбоксилата в виде белого кристаллического вещества. Выход продукта составляет 81%, чистота продукта - не менее 99%.

¹Н ЯМР (CDCl₃): δ м.д.: 8,85 (s, 1Н), 8,50-8,63 (m, 2Н), 8,09-8,19 (m, 1H), 7,68-7,84 (m, 2Н), 7,42-7,52 (m, 1Н), 7,32-7,41 (m, 1Н), 7,23-7,31 (m, 1H); m/z=272 (М^•), 144 (C₉H₆NO^•), 116 (C₈H₆N^•); линейный индекс удерживания = 2733.

Пример 2.

Синтез 5-хлорпиридин-3-ил-1Н-индол-4-карбоксилата с использованием 1-(3-диметиламинопропил)-3-этилкарбодиимида

В двугорлую круглодонную колбу объемом 1000 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником с хлоркальциевой защитой, помещают 12,9 г (0,1 моль) 3-гидрокси-5-хлорпиридина, 28,8 г (0,15 моль) 1-(3-диметил-аминопропил)-3-этилкарбодиимида, 1,22 г (0,01 моль) 4-диметиламинопиридина и 150 мл абсолютированного хлористого метилена. При постоянном перемешивании к полученному раствору через капельную воронку добавляют 16,1 г (0,1 моль) индол-4-карбоновой кислоты в 400 мл абсолютированного хлористого метилена. Реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 8 часов. Растворитель упаривают при пониженном давлении на ротационном испарителе. Остаток растворяют в 300 мл горячего бензола, после чего полученный раствор охлаждают и выдерживают при 4°С в течение 8 часов. Выпавший осадок отфильтровывают и растворяют в 500,0 мл этанола. В полученный раствор добавляют 1000 мл воды. Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат при пониженном давлении. Получают 21,6 г (0,079 моль) 5-хлорпиридин-3-ил-1Н-индол-4-карбоксилата в виде белого кристаллического вещества. Выход продукта составляет 79%, чистота продукта - не менее 99%.

¹Н ЯМР (CDCl₃): δ м.д.: 8,85 (s, 1Н), 8,50-8,63 (m, 2Н), 8,09-8,19 (m, 1Н), 7,68-7,84 (m, 2Н), 7,42-7,52 (m, 1Н), 7,32-7,41 (m, 1Н), 7,23-7,31 (m, 1Н); m/z = 272 (М^•), 144 (C₉H₆NO^•), 116 (C₈H₆N^•); линейный индекс удерживания = 2733.

Пример 3.

Синтез 5-хлорпиридин-3-ил-1Н-индол-4-карбоксилата с использованием 1,1-карбонилдиимидазола

В двугорлую круглодонную колбу объемом 1000 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником с хлоркальциевой защитой, помещают 12,9 г (0,1 моль) 3-гидрокси-5-хлорпиридина, 24,3 г (0,15 моль) 1,1-карбонилдиимидазола, 1,22 г (0,01 моль) 4-диметиламинопиридина и 150 мл абсолютированного хлористого метилена. При постоянном перемешивании к полученному раствору через капельную воронку добавляют 16,1 г (0,1 моль) индол-4-карбоновой кислоты в 400 мл абсолютированного хлористого метилена. Реакционную массу перемешивают при комнатной температуре в течение 8 часов. Растворитель упаривают при пониженном давлении на ротационном испарителе. Остаток растворяют в 300 мл горячего бензола, после чего полученный раствор охлаждают и выдерживают при 4°С в течение 8 часов. Выпавший осадок отфильтровывают и растворяют в 500 мл этанола. В полученный раствор добавляют 1000 мл воды. Образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат при пониженном давлении. Получают 22,1 г (0,081 моль) 5-хлорпиридин-3-ил-1Н-индол-4-карбоксилата в виде белого кристаллического вещества. Выход продукта составляет 81%, чистота продукта - не менее 99%.

¹Н ЯМР (CDCl₃): δ м.д.: 8,85 (s, 1Н), 8,50-8,63 (m, 2Н), 8,09-8,19 (m, 1Н), 7,68-7,84 (m, 2Н), 7,42-7,52 (m, 1Н), 7,32-7,41 (m, 1Н), 7,23-7,31 (m, 1Н); m/z=272 (М^•), 144 (C₉H₆NO^•), 116 (C₈H₆N^•); линейный индекс удерживания = 2733.

Результаты экспериментов с различными соотношениями индол-4-карбоновой кислоты, 3-гидрокси-5-хлорпиридина, N,N'-дициклогексил-карбодиимида, 1,1-карбонилдиимидазола, 1-(3-диметиламинопропил)-3-этилкарбодиимида) и 4-диметиламинопиридина в сравнении с ближайшим прототипом [5] представлены в таблице 1.

Таким образом, улучшенный способ синтеза 5-хлорпиридин-3-ил-1Н-индол-4-карбоксилата позволяет получать эффективный ингибитор основной протеазы SARS-CoV-2 с выходом до 81% и чистотой не менее 99% с возможностью использовать различные дегидратирующие агенты. Данный способ отличается экономичностью, простотой и хорошей воспроизводимостью результатов, а также позволяет осуществлять масштабирование технологии получения данного соединения без потери качества продукта.

Литература.

1. Ghosh, А.K. Design, synthesis and antiviral efficacy of a series of potent chlo-ropyridyl ester-derived SARS-CoV 3CLpro inhibitors / A.K. Ghosh, G. Gong, V. Grum-Tokars [et al]. - Текст: непосредственный // J. Bioorg. & Med. Chem. - 2008. - №18. - p. 5684-5688.

2. Im, I. Structure-activity relationships of heteroaromatic esters as human rhi-novirus 3C protease inhibitors /I. Im, E.S. Lee, S.J. Choi [et al]. - Текст: непосредственный // J. Bioorg. & Med. Chem. - 2009. - №19. - p. 3632-3636.

3. Hattori, S.I. GRL-0920, an Indole Chloropyridinyl Ester, Completely Blocks SARS-Cov-2 Infection / S.I. Hattori, N. Higshi-Kuwata, J. Raghavaiah [et al]. - Текст: непосредственный // J. mBio - 2020. - №11 (4). - 16 p.

4. Citarella, A. SARS-CoV-2 M^pro: A Potential Target for Peptidomimetics and Small-Molecule Inhibitions / A. Citarella, A. Scala, A. Piperno, N. Micale / J. Biomol-ecules-2021. - №11 (4). - p. 607-641.

5. WO 2021/206799 A1 Compounds for the treatment SARS / M. Mitsuya, A.K. Ghosh. - опубл. 14.10.2021 г.

Изобретение относится к способу получения 5-хлорпиридин-3-ил-1Н-индол-4-карбоксилата, заключающемуся в реакции этерификации индол-4-карбоновой кислоты и 3-гидрокси-5-хлорпиридина в присутствии N,N'-дициклогексилкарбодиимида, 1,1-карбонилдиимидазола или 1-(3-диметиламинопропил)-3-этилкарбодиимида и 4-диметиламинопиридина в мольном соотношении 1:1:1,5:0,1, соответственно, в среде хлористого метилена при комнатной температуре в течение 8 часов согласно схеме:

выделение продукта осуществляется путем последовательной перекристаллизации из бензола и этанола. Технический результат: разработан улучшенный способ получения 5-хлорпиридин-3-ил-1Н-индол-4-карбоксилата, отличающийся высокой чистотой получаемого продукта, который также позволяет осуществлять масштабирование технологии получения соединения. 1 табл., 3 пр.

Способ получения 5-хлорпиридин-3-ил-1Н-индол-4-карбоксилата, заключающийся в реакции этерификации индол-4-карбоновой кислоты и 3-гидрокси-5-хлорпиридина в присутствии N,N’-дициклогексилкарбодиимида, 1,1-карбонилдиимидазола или 1-(3-диметиламинопропил)-3-этилкарбодиимида и 4-диметиламинопиридина в мольном соотношении 1:1:1,5:0,1, соответственно, в среде хлористого метилена при комнатной температуре в течение 8 часов согласно схеме:

отличающийся тем, что выделение продукта осуществляется путем последовательной перекристаллизации из бензола и этанола.