Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-АРИЛАМИНО-4-ГЕТАРИЛПИРИМИДИНОВ

Изобретение относится к области органической химии и химии биологически активных препаратов, к новому улучшенному способу получения 2-ариламино-4-гетарилпиримидинов структуры I, которые являются ингибиторами серин-треониновой киназы Haspin и могут найти свое применение в медицине в качестве субстанций лекарственных средств для лечения онкологических заболеваний.

В настоящее время известен способ получения 2-ариламино-4-(3-пиридинил)пиримидинов взаимодействием 3-диметиламино-1-(3-пиридил)-2-пропен-1-ононов с нитратами арилгуанидинов [Acid-Dase profiling of imatinib(Gleevec) and its Fragment / Zoltan Szakacs [et al.] // J. Med. Chem. - 2005. - Vol.48, №1 - P.253-254, патент ЕР 0564409 A1]. К недостаткам данного метода можно отнести длительность проведения реакции циклизации (кипячение реагентов в течение 8-24 часов) и сложность выделения целевых продуктов (отгонка растворителя при пониженном давлении).

Наиболее близким является способ получения 2-ариламино-4-(пиридинил)пиримидинов (патента US 5521184, C07D 401/04, C07D 401/14, 1996). Синтез целевых продуктов осуществляется в 2 стадии: взаимодействием ацетилпиридина с этилформиатом и диметиламином получают 3-диметиламино-1-(3(4)-пиридил)-2-пропен-1-ононы, циклизацией последних с нитратами арилгуанидинов получают 2-ариламино-4-(пиридинил)пиримидины. Предложенный способ получения 2-ариламино-4-(пиридинил)пиримидинов имеет ряд недостатков:

- проведение синтеза в две стадии;

- длительность протекания реакции циклизации (8 часов).

Haspin - киназа, которая специфично фосфорилирует гистон Н3 в треонине 3 (H3T3ph). Функция Haspin важна при митозе; улучшает когезию хромосомы, выравнивает метафазы и способствует прогрессии клеточного цикла [The kinase haspin is required for mitotic histone Н3 Thr 3 phosphorylation and normalmetaphase chromosome alignment / J. Dai [et al.] // Genes Dev. - 2005. - V.19. - P.472-188; Dai J. Studies of haspin-depleted cells reveal that spindle-pole integrity in mitosis requires chromosome cohesion / J. Dai, A.V.Kateneva, J.M.Higgins // J. Cell Sci, - 2009. - V.122. - P.4168-4176; Dai J. Regulation of mitotic chromosome cohesion by Haspin and Aurora В / J. Dai, B.A.Sullivan, J.M.Higgins // Dev. Cell. - 2006. - V.11. - P.741-750]. Эти свойства говорят о том, что ингибиторы киназы Haspin могут быть эффективными антимитотическими средствами. Кроме того, у ингибиторов Haspin могло бы быть меньше нежелательных побочных эффектов, чем у других препаратов митотических киназ, потому что киназа Haspin принадлежит к семейству протеин-киназ, которое отличается от других человеческих киназ и у нее есть только одна цель: фосфорилирование Н3Т3 [Higgins J.M. Haspin-like proteins: a new family of evolutionarily conserved putative eukaryotic protein kinases / J.M.Higgins // Protein Sci. - 2001. - V.10. - P.677-1684; Structure and functional characterization of the atypical human kinase haspin / Eswaran J [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2009. - V.106. - P.20198-20203; Crystal structure of the catalytic domain of Haspin, an atypical kinase implicated in chromatin organization / F. Villa [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2009. - V.106. - P.20204-20209].

Как и в случае с другими митотическими киназами, его функция связана с растущими клетками, и, вероятно, ингибиторы не будут затрагивать нераспространяющиеся клетки. У первых низкомолекулярных ингибиторов Haspin была обнаружена высокая активность при использовании метода флуоресцентного резонанса (FRET), но in vivo испытания не были проведены. К настоящему времени известны единичные примеры высокоэффективных ингибиторов Haspin, например CUR-6494, с сильной противоопухолевой активностью in vitro, ex vivo и in vivо(производное имидазопиридазина) [Antitumor activity of a small-molecule inhibitor of the histone kinase Haspin / D Huertas, [et al.] // Oncogene. - 2011. - N1. - P.1-11], а также LDN-209929, LDN-211848 (производные акридина) [Structure-activity relationship study of acridine analogs as haspine and DYRK2 kinase inhibitors / G.D.Cuny, [et al] // Bioorg. Med. Chem. Lett - 2010. - V.20, N 12. - P.3491-3494], Вследствие биологической важности киназы Haspin в настоящее время существует необходимость в терапевтически эффективных ингибиторах серин-треониновой каназы Haspin.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения 2-ариламино-4-гетарилпиримидинов, позволяющего осуществить синтез целевых продуктов в одну стадию.

Техническом результатом является увеличение выхода целевого продукта, сокращение времени проведения процесса, расширение спектра гетарильных заместителей в 2-ариламино-4-гетарилпиримидинах, уменьшение расхода дорогостоящих исходных компонентов, сокращение трудозатрат, расширение круга серин-треониновых киназ, в частности киназы Haspin, для изучения ингибирующего действия.

Технический результат достигается тем, что способ получения 2-ариламино-4-гетарилпиримидинов формулы

где Het = , , , , , , , , , , ,

R=H; 2-Me; 3-Me; 4-Me; 2,3-ди-Me; 2-MeO; 3-MeO; 4-MeO; 4-EtO; 4-PhO; 2-Cl; 3-Cl; 4-Cl; 4-F; 2-Me, 3-Cl

заключается в получении 3-диметиламино-1-гетарил-2-пропен-1-онов из гетарилметилкетона и диметилацеталя N,N-диметилформамида при кипячении реагентов в изопропиловом спирте в течение 6 часов и последующем добавлении in situ арилгуанидина с дальнейшим кипячением в течение 2 часов (Соотношение реагентов гетарилметилкетон: диметилацеталь N,N-диметилформамида: арилгуанидин = 1:1.5:1).

Большинство 2-ариламино-4-гетарилпиримидинов формулы I обладают ингибирующей активностью по отношению к протеин-киназам, в частности к серин-треониновой киназе Haspin. В качестве примеров можно привести 2-фениламино-4-(3-пиридил)пиримидин Ia и 2-фениламино-4-(4-пиридинил)пиримидин Ic.

Аминопиримидины вышеуказанной формулы образуются в результате реакции арилгуанидинов с 3-диметиламино-1-гетарил-2-пропен-1-онами, которые получали in situ из соответствующих гетарилметилкетонов и диметилацеталя N,N-диметилформамида. Проведение реакции в трехкомпонентном варианте позволяет увеличить выход продуктов реакции за счет сокращения числа стадий и, как следствие уменьшить трудозатраты и расход дорогостоящих реактивов, а также сократить время реакции до 8 часов.

Ниже представлены примеры осуществления предлагаемого изобретения.

ПРИМЕР 1. 2-фениламино-4-(3-пиридил)пиримидин Ia

К раствору 0,01 моль 3-ацетилпиридина в изопропиловом спирте прибавляли 0,015 моль диметилацеталя N,N-диметилформамида, смесь кипятили в течение 6 часов, а затем добавляли 0,01 моль фенилгуанидина и кипятили еще 2 часа. Выпавший по охлаждении осадок отфильтровывали, промывали изопропиловым спиртом и перекристаллизовывали из диоксана.

Выход 74%, т.пл. 150-152°С. Найдено (%):С, 71,94; Н, 4,71; N, 22,49. C₁₅H₁₂N₄. Вычислено (%):С, 72,56; Н, 4,87; N, 22,57. Спектр ЯМР ¹H 7,10-7,33 (6Н, м, 5 Н аром. + 1 СН пирид.); 7,95 (1Н, д, СН-пиримид., J=8,2); 8,31 (1Н, д, СН-пирид., J=8,1); 8,40 (1Н, д, СН-пиримид., J=8,2); 8,50 (1Н, д, СН-пирид., J=8,1); 9,19 (1Н, с, NH); 9,35 (1Н, д, СН-пирид., J=8,1). Масс-спектр, m/z 248[M]⁺.

ПРИМЕР 2. 2-(4-метоксифенил)амино-4-(3-пиридил)пиримидин Ib

К раствору 0,01 моль 3-ацетилпиридина в изопропиловом спирте прибавляли 0,015 моль диметилацеталя N,N-диметилформамида, смесь кипятили в течение 6 часов, затем добавляли 0,01 моль 4-метоксифенилгуанидина и кипятили еще 2 часа. Выпавший по охлаждении осадок отфильтровывали, промывали изопропиловым спиртом и перекристаллизовывали из диоксана.

Выход 68%, т.пл. 14б-148°С. Найдено (%):С, 69,44; Н, 4,98; N, 20,33. C₁₆H₁₄N₄O. Вычислено (%):С, 69,05; Н, 5,07; N, 20,13. Спектр ЯМР ¹H 3,98 (3Н, с, СН₃О); 7,12 (2Н, д, аром., J=7,8); 7,35 (3Н, м, 2 Н аром. + 1 СН пирид.); 7,78 (1Н, м, СН-пирид.); 7,95 (1Н, д, СН-пиримид., J=8,2); 8,31 (1Н, д, СН-пирид., J=8,1); 8,42 (1Н, д, СН-пиримид., J=8,2); 8,49 (1Н, д, СН-пирид., J=8,1); 9,15 (1Н, с, NH). Масс-спектр, m/z 278[M]⁺.

ПРИМЕР 3. 2-фениламино-4-(4-пиридинил)пиримидин Ic

К раствору 0,01 моль 4-ацетилпиридина в изопропиловом спирте прибавляли 0,015 моль диметилацеталя N,N-диметилформамида, смесь кипятили в течение 6 часов, затем добавляли 0,01 моль фенилгуанидина и кипятили еще 2 часа. Выпавший по охлаждении осадок отфильтровывали, промывали изопропиловым спиртом и перекристаллизовывали из диоксана.

Выход 63%, т.пл. 150-152°С. Найдено (%):С, 72,52; Н, 4,99; N, 22,49. C₁₅H₁₂N₄. Вычислено (%):С, 72,56; Н, 4,87; N, 22,57. Спектр ЯМР ¹H 7,12-7,35 (5Н, м, 5 Н аром.); 7,46 (2Н, д, 2СН-пирид., J=8,2); 7,95 (1Н, д, СН-пиримид., J=8,2); 8,43 (2Н, д, 2СН-пирид., J=8,2); 8,55 (1Н, д, СН-пиримид., J=8,2); 9,16 (1Н, с, NH). Масс-спектр, m/z 248[М]⁺.

ПРИМЕР 4. 2-фениламино-4-(2-фуроил)пиримидин I d

К раствору 0,01 моль 2-ацетилфурана в изопропиловом спирте прибавляли 0,015 моль диметилацеталя N,N-диметилформамида, смесь кипятили в течение 6 часов, затем добавляли 0,01 моль фенилгуанидина и кипятили еще 2 часа. Выпавший по охлаждении осадок отфильтровывали, промывали изопропиловым спиртом и перекристаллизовывали из диоксана.

Выход 60%, т.пл. 137-139°С. Найдено (%):С, 70,702; Н, 4,59; N, 17,45. C₁₄H₁₁N₃O. Вычислено (%):С, 70,87; Н, 4,67; N, 17,71. Спектр ЯМР ¹H 6,59 (1Н, т, СН-фуран., J=7,9); 7,05-7,39 (7Н, м, 5 Н аром. + 2Н фуран.); 7,95 (1Н, д, СН-пиримид., J=8,2); 8,40 (1Н, д, СН-пиримид., J=8,2); 9,13 (1Н, с, NH). Масс-спектр, m/z 237 [М]⁺.

ПРИМЕР 5.2-фениламино-4-(2-тиенил)пиримидин Ie

К раствору 0,01 моль 2-ацетилтиофена в изопропилов спирте прибавляли 0,015 моль диметилацеталя N,N-диметилформамида, смесь кипятили в течение 6 часов, затем добавляли 0,01 моль фенилгуанидина и кипятили еще 2 часа. Выпавший по охлаждении осадок отфильтровывали, промывали изопропиловым спиртом и перекристаллизовывали из диоксана.

Выход 51%, т.пл. 141-143°С. Найдено (%):С, 66,14; Н, 4,42; N, 16,46. C₁₄H₁₁N₃S. Вычислено (%):С, 66,38; Н, 4,38; N, 16,59. Спектр ЯМР ¹Н 7,05-7,39 (6Н, м, 5 Н аром. + Н тиофен.); 7,46 (1Н, д, СН-тиофен., J=7,1); 7,51 (1Н, д, СН-тиофен., J=7,1) 7,95 (1Н, д, СН-пиримид., J=8,2); 8,40 (1Н, д, СН-пиримид., J=8,2); 9,13 (1Н, с, NH). Масс-спектр, m/z 253[M]⁺.

ПРИМЕР 6. 2-(4-метоксифенил)амино-4-(3-тиенил)пиримидин If

К раствору 0,01 моль 3-ацетилтиофена в изопропиловом спирте прибавляли 0,015 моль диметилацеталя N,N-диметилформамида, смесь кипятили в течение 6 часов, затем добавляли 0,01 моль 4-метоксифенилгуанидина и кипятили еще 2 часа. Выпавший по охлаждении осадок отфильтровывали, промывали изопропиловым спиртом и перекристаллизовывали из диоксана.

Выход 54%, т.пл. >300°С. Найдено (%): С, 63,50; Н, 3,65; N, 19,49. C₁₅H₁₃N₃OS. Вычислено (%): С, 63,58; Н, 4,62; N, 14,83. Спектр ЯМР ¹Н 3,98 (3Н, с, СН₃О); 7,12 (2Н, д, аром., J=7,8); 7,29-7,35 (3Н, м, 2 Н аром. + 1 СН-тиофен.); 7,46 (1Н, д, СН-тиофен., J=7,1); 7,51 (1Н, д, СН-тиофен., J=7,1); 7,95 (1Н, д, СН-пиримид., J=8,2); 8,42 (1Н, д, СН-пиримид., J=8,2); 9,15 (1Н, с, NH). Масс-спектр, m/z 283[M]⁺.

Был проведен скрининг 2-ариламино-4-гетарилпиримидинов на ингибирующее действие в отношении серин-треониновых киназ, в результате чего было установлено, что представленные соединения I проявляют ингибирующую активность по отношению к различным протеин киназам в том числе и по отношению к серин-треониновой киназе Haspin (таблица).