沃塞洛托中间体2-（1-异丙基-1H-吡唑-5-基）烟酸乙酯的合成*

高晨雪，张 鑫，江 璐，李婷婷，仝红娟，2

（1.陕西国际商贸学院 医药学院，陕西 咸阳 712046；2.咸阳市分子影像与药物合成重点实验室，陕西 咸阳 712046）

沃塞洛托（Voxelotor）是由FDA 在2019 年批准上市的一款用于治疗成人及12 岁以下儿童镰状细胞贫血症（SCD）的药物，可以作为单一疗法或者与羟基脲联合用药[1-4]。作为一种可以口服的镰状细胞血红蛋白调节剂，沃塞洛托可以有效调节血红蛋白S（HbS）对氧亲和力，进而延迟HbS 的聚合并防止红细胞的镰状化，在临床前及临床中表现出了良好的应用前景[5-9]。因此，近年来，围绕Voxelotor 及衍生物的合成方法、工艺开发等研究受到了广泛的关注，并已经有较多的文献报道[10]。然而，针对沃塞洛托的关键合成中间体2-（1-异丙基-1H-吡唑-5-基）烟酸乙酯结构（1）的合成及工艺研究报道较少。

图1 沃塞洛托及中间体2-（1-异丙基-1H-吡唑-5-基）烟酸乙酯结构（1）Fig.1 Structure of Voxelotor and intermediate ethyl 2-（1-isopropyl-1H-pyrazol-5-yl）nicotinate（1）

在课题组前期研究的基础上[11，12]，本文开发沃塞洛托中间体2-（1-异丙基-1H-吡唑-5-基）烟酸乙酯（1）的合成方法，以2-氯烟酸乙酯与1-异丙基吡唑-5-硼酸频哪醇酯为原料，在Pd（PPh3）4催化作用下，发生Suzuki 偶联反应得到产物，并通过1H NMR 和MS 对产物结构进行表征；考察并优化了反应条件。通过该研究期望为该药物的工业化生产提供一定的技术参考。

1 实验部分

1.1 原料与仪器

2-氯烟酸乙酯（2）、1-异丙基吡唑-5-硼酸频哪醇酯（3），西安科达康生物医药有限公司；柱层析硅胶（300~400 目 青岛海洋化工厂）；其他所有试剂均为分析纯。

AV400 型核磁共振仪（DMSO-d6 为溶剂，TMS为内标 德国Bruker 公司）；Ultima Global Spectrometer 型质谱仪（ESI 源 美国Waters 公司）；PSL-1810型低温磁力搅拌反应仪（东京理化）；RE-52AA 型旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；SHB-Ш 型循环水式多用真空泵（郑州长城工贸有限公司）。

1.2 合成方法

1.2.1 2-（1-异丙基-1H-吡唑-5-基）烟酸乙酯的合成路线 在Pd（PPh3）4催化作用下，2-氯烟酸乙酯（2）与1-异丙基吡唑-5-硼酸频哪醇酯（3）发生Suzuki 偶联反应，合成得到目标化合物2-（1-异丙基-1H-吡唑-5-基）烟酸乙酯（1），见图2。

图2 2-（1-异丙基-1H-吡唑-5-基）烟酸乙酯的合成路线Fig.2 Synthetic route for 2-（1-isopropyl-1H-pyrazol-5-yl）nicotinate

1.2.2 2-（1-异丙基-1H-吡唑-5-基）烟酸乙酯的合成方法 N2保护条件下，在100 mL 的三口瓶中加入1.85 g（10.0mmol）2-氯烟酸乙酯、50mL 二氧六环、10mL 水、2.83g（12.0mmol）1-异丙基吡唑-5-硼酸频哪醇酯、2.76g（20.0mmol）K2CO3，体系搅拌均匀后加入462mg（0.4mmol）Pd（PPh3）4，反应在100℃下搅拌16h。TLC 监测反应结束后，减压浓缩，粗品经硅胶柱层析（V石油醚∶V乙酸乙酯=5∶1），得到黄色固体1.96g，收率75.7%。1H NMR（400MHz, DMSO-d6）δ 8.81~8.74（m，1H），8.23~8.15 （m，1H），7.61~7.56 (m，2H），6.64~6.58（m，1H），4.52~4.44（m，1H），4.32~ 4.26（m，2H），1.41（s，3H），1.40（s，3H)，1.34~1.31（m，3H）。ESI-MS [M+1]+m/z 260.1。

2 结果与讨论

2.1 物料比对反应的影响

2-氯烟酸乙酯（2）与1-异丙基吡唑-5-硼酸频哪醇酯（3）发生Suzuki 偶联反应，首先，固定催化剂用量为n(Pd(PPh3)4):n(3)=0.05:1，再按照1.2.2 节的反应条件，考察物料比即n(3):n(2)对产物收率的影响，结果见表1。

表1 物料比对反应收率的影响Tab.1 Effect of mole ratio on the reaction yield

由表1 可见，随着物料比的增加，产物收率逐渐增加，当物料摩尔比为1.2∶1 时，产物收率达到72.5%，而继续增加硼酸酯的用量，产物收率不仅没有增加，反而有所降低，可能是因为过量的硼酸酯发生自身偶联而导致产物收率降低。因此，确定适宜的物料比为n(3)∶n(2)= 1.2∶1。

2.2 钯催化剂种类及用量对反应的影响

当确定物料比n(3)∶n(2)= 1.2∶1 后，再按照1.2.2节的反应条件考察钯催化剂种类及用量对产物收率的影响，结果见表2。

表2 钯催化剂种类及用量对反应收率的影响Tab.2 Effect of kind and dosage of Pd catalyst on the reaction yield

由表2 可见，首先固定催化剂用量为n(钯催化剂)∶n(3)= 0.05∶1，考察4 种常用钯催化剂对产物收率的影响（1#~4#），发现该反应在Pd（dppf）Cl2和Pd2（dba）3作用下，产物微量，而该反应在Pd（PPh3）4的催化下，产物收率最高达到72.5%，然后再考察Pd（PPh3）4的适宜用量（4#~7#），发现增加Pd（PPh3）4催化剂的用量对产物收率几乎没有影响（4#和5#），但降低用量为0.04∶1 时，收率略有增加，可达75.7%，而继续降低用量为0.03∶1 时，收率明显降低。因此，确定催化剂用量为n(Pd(PPh3)4)∶n(2)=0.04∶1。

2.3 溶剂对反应的影响

当确定物料比n(3)∶n(2)=1.2∶1、Pd（PPh3）4为反应催化剂、用量为n(Pd(PPh3)4)∶n(2)= 0.04∶1 后，按照1.2.2 节的反应条件考察溶剂对反应的影响，结果见表3。

表3 溶剂对反应收率的影响Tab.3 Effect of solvent on the reaction yield

由表3 可见，考察4 种溶剂体系（N，N-二甲基甲酰胺、甲苯/水、二氧六环/水、四氢呋喃/水）发现，反应在4 种溶剂体系中均可以进行，但在二氧六环/水溶剂体系中产物收率最高，达到75.7%。所以，确定适宜的反应溶剂为二氧六环/水混合溶液。

2.4 温度对反应的影响

当确定物料比n(3)∶n(2)= 1.2∶1、Pd（PPh3）4为反应催化剂、用量为n(Pd(PPh3)4)∶n(2)=0.04∶1、反应溶剂为二氧六环/水混合溶液后，考察反应温度对产物收率的影响，结果见表4。

表4 温度对反应收率的影响Tab.4 Effect of temperature on the reaction yield

由表4 可见，筛选发现，当反应温度为60℃时，产物微量（1#）；然后，随着反应温度的升高，产物收率开始逐步提高，当温度升高到100℃（回流温度）时，收率最高为75.7%，因此，确定反应温度为100℃。

3 结论

在Pd（PPh3）4催化作用下，2-氯烟酸乙酯（2）与1-异丙基吡唑-5-硼酸频哪醇酯（3）发生Suzuki 偶联反应得到沃塞洛托中间体2-（1-异丙基-1H-吡唑-5-基）烟酸乙酯（1），产物结构经过波谱手段表征确定。随后，考察并确定了该反应的主要影响因素。该研究为沃塞洛托中间体的合成开发了一种操作简单且具有较高收率的工艺方法，对该药物的工业化生产具有一定的参考作用和实际应用价值。