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血栓病是一种常见的血管病,致死率非常高。全球每年约有1200万人死于血栓病。全球范围内,对抗血栓药的需求逐年增加。在我国,随着生活水平的提高,生活方式的改变,血栓病发病率越来越高,年轻化的趋势日益明显。血栓的形成主要是由血液凝固和血小板黏附聚集所导致,根据作用机制,抗血栓药可以分为三大类:抗凝血药物、抗血小板聚集类药物和溶栓药。其中,抗血小板聚集类药物是临床上治疗和预防血栓病的主要用药,占抗血栓药物销售额的70%以上。 替格瑞洛是阿斯利康公司开发的抗血栓新药,于2011年上市。替格瑞洛属于三唑并嘧啶类药物,与氯吡格雷、普拉格雷等噻吩苯并吡啶类抗血小板药物一样,靶标都是血小板上ADP受体(P2Y12)。与后两者相比,替格瑞洛具有见效快、药效高、副作用小等优点。但是,替格瑞洛结构复杂,合成成本高,亟待开发其简单高效的合成工艺,降低合成成本。另外,替格瑞洛分子量大于500,含有六个手性中心,其含有四个手性中心的环戊醇结构尤其复杂,合成困难,具有较大的结构简化改造空间。本论文开发了替格瑞洛中间体及其API的合成工艺,并通过对其进行结构简化改造合成了一系列新的三唑并[4,5-d]嘧啶类化合物。 中间体A、B、C是替格瑞洛API的三个注册起始物料。为了仿制替格瑞洛,为公司提供新品种,根据文献成功开发了中间体A、B的合成工艺。工艺成熟稳定,适合公司规模化生产。本论文开发了替格瑞洛API的合成工艺,并对工艺进行了优化,将后三步反应改进为一锅法合成,进一步简化了操作,降低了成本。 中间体C为环戊醇,结构最复杂,含有四个手性中心,合成难度大。文献路线都经由关键中间体G合成。针对目前工艺存在的问题,开发了中间体G的一条新合成工艺。此工艺以盐酸羟胺和氯甲酸苄酯两个简单试剂为起始原料,经过六步高效化学反应和一步手性拆分过程,成功合成了具有四个手性中心的中间体G。与文献工艺相比,此工艺原料廉价易得,路线短,反应过程易监控,反应条件温和,产品光学纯度高,操作更简单,更适合工业大规模生产。 根据文献,本论文开发了中间体G到中间体C的合成路线。针对中间体G到中间体C现有工艺存在的问题,开发了一条合成新工艺。此工艺包含亲核取代、双羟基化、Smith降级、脱保护和成盐过程,总收率56.0%。此工艺具有以下优势:(1)用氢氧化钾代替氢化钠这类强碱,对溶剂中水分含量的要求不高,也更加安全;(2)用烯丙基溴代替卤代乙酸乙酯,对碱的稳定性更好,反应杂质更少,收率更高;(3)相对于酯的还原,醛基的还原条件更温和,能够采用更廉价的还原剂硼氢化钠,并对湿度不敏感,甚至可以在水中进行;(4)此工艺的其它几步反应,如双羟基化、Smith降解反应等,都具有高选择性、条件温和、操作简单等特点。与文献工艺相比,该方法操作简单、安全,更适合工业放大生产。 以替格瑞洛为先导化合物,对其进行结构简化,将难于合成的环戊醇结构用简单的链状醇结构代替,设计合成了一系列三唑并[4,5-d]嘧啶类化合物。以氨基醇为原料,首先与4,6-二氯-2-正丙巯基嘧啶-5-胺进行亲核取代反应,然后环化成三唑环,再与各种取代胺发生第二次亲核取代反应,最终合成目标化合物。共合成了25个新的三唑并[4,5-d]嘧啶类化合物,其结构均经过了H1-NMR、C13-NMR和MS谱确证。采用Born氏法对化合物抗兔血小板聚集活性进行了评价。体外抗血小板聚集活性结果显示,具有邻二羟基结构的化合物的活性明显高于其他化合物,表明邻二羟基是该类化合物的关键活性基团。与替格瑞洛相比,化合物9i的结构更加简单,手性中心的个数从六个减少到了三个,合成更加容易。化合物9i可以作为先导化合物,继续进行更深入的结构优化,提高抗血小板聚集活性,发展简单高效的抗血栓新药。