Nghiên Cứu Nâng Quy Mô Tổng Hợp 5-((4-Cloro-Pyrimidin-2-YL)Amino)-2-Methylbenzensulfonamid

Nghiên cứu của Ngô Thúy Hằng về quy mô tổng hợp 5 4 cloropyrimidin 2 ylamino 2 methylbenzensulfonamid mang lại những phát hiện mới trong hóa học.

• Tác giả: Ngô Thúy Hằng
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đình Luyện
• Trường học: Trường Đại Học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược sĩ
• Đề tài: Nghiên Cứu Nâng Quy Mô Tổng Hợp 5-((4-Cloro-Pyrimidin-2-YL)Amino)-2-Methylbenzensulfonamid
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 2. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP PAZOPANIB HYDROCLORID
• 2.1. Tổng quan sơ lược về pazopanib hydroclorid
• 2.2. Các phương pháp tổng hợp pazopanib hydroclorid
• 2.2.1. Phương pháp gắn hợp phần indazol vào hợp phần pyrimidin trước
• 2.2.2. Phương pháp gắn hợp phần benzensulfonamid vào hợp phần pyrimidin trước
• 3. TỔNG QUAN VỀ 5-((4-CLOROPYRIMIDIN-2-YL)AMINO)-2-METHYL-BENZENSULFONAMID
• 3.1. Cấu trúc hóa học
• 3.2. Ứng dụng của 5-((4-cloropyrimidin-2-yl)amino)-2-methylbenzensulfonamid trong tổng hợp hóa học
• 3.3. Các phương pháp tổng hợp 5-((4-cloropyrimidin-2-yl)amino)-2-methyl-benzensulfonamid
• 3.3.1. Phương pháp của B. Reddy và cộng sự
• 3.3.2. Phương pháp của Nguyễn Tấn Thành
• 4. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 4.1. Nguyên liệu và thiết bị
• 4.2. Nội dung nghiên cứu
• 4.3. Phương pháp nghiên cứu
• 4.3.1. Tổng hợp hóa học
• 4.3.2. Kiểm tra độ tinh khiết của các chất tổng hợp được
• 4.3.3. Xác định cấu trúc của các chất tổng hợp được
• 5. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 5.1. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
• 5.1.1. Nâng cấp quy mô tổng hợp 2-(methylthio)pyrimidin-4(3H)-on (14)
• 5.1.2. Nâng cấp quy mô tổng hợp 5-((4-hydroxypyrimidin-2-yl)amino)-2-methyl-benzensulfonamid (15)
• 5.1.3. Nâng cấp quy mô tổng hợp 5-((4-cloropyrimidin-2-yl)amino)-2-methylbenzen-sulfonamid (12)
• 5.1.4. Kết quả quá trình nâng cấp quy mô tổng hợp
• 5.1.5. Xác định cấu trúc các chất tổng hợp được bằng phương pháp phổ
• 5.1.5.1. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại (IR)
• 5.1.5.2. Kết quả phân tích phổ khối lượng (MS)
• 5.1.5.3. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
• 5.1.6. Bàn luận về các phản ứng tổng hợp hoá học
• 5.1.7. Bàn luận về kết quả phân tích phổ
• 6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên cứu nâng quy mô tổng hợp 5 4 Cloro Pyrimidin 2 YL Amino 2 Methylbenzensulfonamid

Nghiên cứu nâng quy mô tổng hợp 5-((4-Cloro-Pyrimidin-2-YL)Amino)-2-Methylbenzensulfonamid là một lĩnh vực quan trọng trong hóa học dược phẩm. Chất này có vai trò quan trọng trong việc phát triển các liệu pháp điều trị ung thư, đặc biệt là ung thư biểu mô tế bào thận. Việc nâng quy mô tổng hợp không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào các phương pháp tổng hợp và ứng dụng của chất này trong y học.

1.1. Giới thiệu về 5 4 Cloro Pyrimidin 2 YL Amino 2 Methylbenzensulfonamid

Chất 5-((4-Cloro-Pyrimidin-2-YL)Amino)-2-Methylbenzensulfonamid là một hợp chất sulfonamid có cấu trúc hóa học phức tạp. Nó được sử dụng như một chất trung gian trong tổng hợp pazopanib, một loại thuốc điều trị ung thư. Cấu trúc của nó bao gồm các thành phần pyrimidin và benzensulfonamid, tạo nên tính chất hóa học đặc biệt.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu nâng quy mô tổng hợp

Nâng quy mô tổng hợp chất này có ý nghĩa quan trọng trong việc sản xuất dược phẩm với số lượng lớn. Điều này không chỉ giúp đáp ứng nhu cầu thị trường mà còn cải thiện khả năng tiếp cận thuốc cho bệnh nhân. Việc nghiên cứu các phương pháp tổng hợp hiệu quả sẽ góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành dược phẩm.

II. Vấn đề và thách thức trong tổng hợp 5 4 Cloro Pyrimidin 2 YL Amino 2 Methylbenzensulfonamid

Mặc dù có nhiều phương pháp tổng hợp 5-((4-Cloro-Pyrimidin-2-YL)Amino)-2-Methylbenzensulfonamid, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong quá trình thực hiện. Các vấn đề như hiệu suất thấp, sự hình thành tạp chất và chi phí cao của nguyên liệu là những yếu tố cần được giải quyết. Việc tìm ra phương pháp tối ưu sẽ giúp cải thiện quy trình tổng hợp và giảm thiểu rủi ro trong sản xuất.

2.1. Các vấn đề trong quy trình tổng hợp

Một trong những vấn đề lớn nhất trong quy trình tổng hợp là sự không chọn lọc của các phản ứng hóa học. Việc sử dụng các hợp chất như 2,4-dicloropyrimidin có thể dẫn đến sự hình thành tạp chất không mong muốn, ảnh hưởng đến độ tinh khiết của sản phẩm cuối cùng.

2.2. Chi phí và hiệu suất tổng hợp

Chi phí cao của nguyên liệu và hiệu suất tổng hợp thấp là những thách thức lớn trong việc sản xuất 5-((4-Cloro-Pyrimidin-2-YL)Amino)-2-Methylbenzensulfonamid. Cần có các nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình, nhằm giảm thiểu chi phí và tăng cường hiệu suất.

III. Phương pháp tổng hợp 5 4 Cloro Pyrimidin 2 YL Amino 2 Methylbenzensulfonamid hiệu quả

Để nâng quy mô tổng hợp 5-((4-Cloro-Pyrimidin-2-YL)Amino)-2-Methylbenzensulfonamid, nhiều phương pháp đã được nghiên cứu và áp dụng. Các phương pháp này không chỉ tập trung vào việc cải thiện hiệu suất mà còn giảm thiểu sự hình thành tạp chất. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ quyết định thành công của quy trình tổng hợp.

3.1. Phương pháp gắn hợp phần indazol vào pyrimidin

Phương pháp này đã được nhiều nghiên cứu áp dụng, trong đó hợp phần indazol được gắn vào pyrimidin trước. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là hiệu suất không cao và dễ tạo ra tạp chất. Cần có các cải tiến để tối ưu hóa quy trình này.

3.2. Phương pháp gắn benzensulfonamid vào pyrimidin

Phương pháp gắn benzensulfonamid vào pyrimidin trước đã cho thấy nhiều ưu điểm. Quy trình này giúp giảm thiểu số giai đoạn và tăng cường hiệu suất tổng hợp. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện độ chọn lọc và giảm thiểu tạp chất.

IV. Ứng dụng thực tiễn của 5 4 Cloro Pyrimidin 2 YL Amino 2 Methylbenzensulfonamid

Chất 5-((4-Cloro-Pyrimidin-2-YL)Amino)-2-Methylbenzensulfonamid không chỉ có vai trò quan trọng trong tổng hợp pazopanib mà còn có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác. Việc nghiên cứu và phát triển các ứng dụng mới cho chất này sẽ mở ra nhiều cơ hội trong ngành dược phẩm.

4.1. Ứng dụng trong điều trị ung thư

Chất này được sử dụng như một chất trung gian trong tổng hợp pazopanib, một loại thuốc điều trị ung thư hiệu quả. Việc nâng cao quy trình tổng hợp sẽ giúp tăng cường khả năng tiếp cận thuốc cho bệnh nhân.

4.2. Tiềm năng trong nghiên cứu dược phẩm

Ngoài việc sử dụng trong tổng hợp pazopanib, 5-((4-Cloro-Pyrimidin-2-YL)Amino)-2-Methylbenzensulfonamid còn có thể được nghiên cứu để phát triển các loại thuốc mới. Các nghiên cứu tiếp theo sẽ giúp khám phá thêm nhiều ứng dụng tiềm năng của chất này.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu nâng quy mô tổng hợp

Nghiên cứu nâng quy mô tổng hợp 5-((4-Cloro-Pyrimidin-2-YL)Amino)-2-Methylbenzensulfonamid là một lĩnh vực đầy tiềm năng. Việc cải tiến quy trình tổng hợp không chỉ giúp tăng cường hiệu suất mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho ngành dược phẩm.

5.1. Tương lai của nghiên cứu tổng hợp

Nghiên cứu nâng quy mô tổng hợp sẽ tiếp tục được phát triển với mục tiêu tối ưu hóa quy trình và giảm thiểu tạp chất. Các phương pháp mới sẽ được áp dụng để cải thiện hiệu suất tổng hợp.

5.2. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc khám phá thêm các ứng dụng của 5-((4-Cloro-Pyrimidin-2-YL)Amino)-2-Methylbenzensulfonamid trong lĩnh vực dược phẩm. Điều này sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành công nghiệp dược phẩm.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ung thư biểu mô tế bào thận (Renal Cell Carcinoma - RCC) là khối u ác tính phổ biến nhất tại thận, chiếm tỷ lệ tới 90% các ca mắc. Theo số liệu ghi nhận đến năm 2020, có 7.750 trường hợp mắc mới và 14.830 người tử vong do căn bệnh này. Trước năm 2005, các phác đồ can thiệp chủ yếu giới hạn ở liệu pháp miễn dịch. Sự xuất hiện của các hoạt chất điều trị nhắm đích ức chế enzym tyrosine kinase đã mở rộng đáng kể tiên lượng sống cho người bệnh. Trong đó, pazopanib hydroclorid là dược chất được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt vào tháng 10 năm 2009 và Cơ quan Dược phẩm Châu Âu (EMA) phê duyệt vào tháng 6 năm 2010 trong điều trị RCC di căn và sarcoma mô mềm tiến triển. Khi thời hạn bảo hộ của pazopanib hydroclorid tại châu Âu kết thúc vào tháng 6 năm 2025, nhu cầu tiếp cận nguồn nguyên liệu dược dụng phục vụ sản xuất thuốc gốc dự kiến gia tăng mạnh mẽ.

Cấu trúc phân tử pazopanib hydroclorid gồm ba hợp phần chính: indazol, pyrimidin và benzensulfonamid. Trong các quy trình tổng hợp phổ biến, hợp phần pyrimidin thường được đưa vào dưới dạng 2,4-dicloropyrimidin. Do sự tương đồng về khả năng phản ứng tại hai vị trí clo hóa trên nhân pyrimidin, phản ứng ghép thường tạo ra hỗn hợp sản phẩm phụ không mong muốn, điển hình là tạp chất đồng phân thế vị trí số 2 (chiếm 3,0 - 4,6%), tạp chất dimer (0,15%) và tạp chất liên kết với dung môi methanol (0,11 - 1,4%).

Để khắc phục nhược điểm trên, các nghiên cứu tại Việt Nam đã tiếp cận hướng đi mới: gắn hợp phần benzensulfonamid vào dẫn chất 2-(methylthio)pyrimidin-4(3H)-on nhằm tạo chất trung gian then chốt 5-((4-cloropyrimidin-2-yl)amino)-2-methylbenzensulfonamid (chất 12). Tuy nhiên, các khảo sát tiền nhiệm mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm nhỏ, sử dụng dư thừa lượng tác nhân độc hại, lượng dung môi lớn và chưa kiểm soát triệt để khí thải mùi methyl mercaptan ($CH_3SH$). Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ của tác giả Ngô Thúy Hằng giải quyết các trở ngại này với mục tiêu cụ thể: Nâng quy mô tổng hợp 5-((4-cloropyrimidin-2-yl)amino)-2-methylbenzensulfonamid sử dụng bình phản ứng thủy nhiệt chịu áp.

Nhiệm vụ nghiên cứu được phân định thành 4 nội dung:

1. Khảo sát tỉ lệ mol, lượng dung môi và nâng quy mô phản ứng methyl hóa từ 2-thiouracil tạo 2-(methylthio)pyrimidin-4(3H)-on lên 50 g/mẻ.
2. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng (loại dung môi, nhiệt độ, tỉ lệ mol) và nâng quy mô phản ứng ngưng tụ tạo 5-((4-hydroxypyrimidin-2-yl)amino)-2-methylbenzensulfonamid trong bình thủy nhiệt chịu áp lên 10 g/mẻ.
3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng (loại tác nhân, xúc tác, nhiệt độ, tỉ lệ mol) và nâng quy mô phản ứng clor hóa tạo 5-((4-cloropyrimidin-2-yl)amino)-2-methylbenzensulfonamid trong bình thủy nhiệt chịu áp lên 10 g/mẻ.
4. Kiểm tra độ tinh khiết và khẳng định cấu trúc các hợp chất trung gian và sản phẩm cuối bằng các phương pháp hóa lý và phổ học hiện đại.

Đối tượng nghiên cứu là quy trình tổng hợp chất 12 và các hợp chất trung gian trong chuỗi phản ứng. Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại Bộ môn Kỹ thuật Hoá dược và Chiết xuất, Khoa Công nghệ Hoá dược, Trường Đại học Dược Hà Nội trong năm 2024.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Về mặt lý thuyết hóa dược, quy trình tổng hợp đi theo chuỗi chuyển hóa 3 giai đoạn:

• Phản ứng S-methyl hóa: 2-thiouracil có thể tồn tại ở 6 dạng hỗ biến proton khác nhau. Khi phản ứng với methyl iodid ($CH_3I$) trong môi trường kiềm ($NaOH$), nguyên tử lưu huỳnh có tính ái nhân mạnh nhất, định hướng phản ứng thế nucleophil ($S_N$) xảy ra chọn lọc tại vị trí nhóm thiol để tạo thành dẫn chất S-methyl 2-(methylthio)pyrimidin-4(3H)-on (chất 14).
• Phản ứng ngưng tụ thế ái nhân thơm ($S_N2Ar$): Nhóm methylthio ($-SCH_3$) tại vị trí C-2 của vòng pyrimidin đóng vai trò là nhóm xuất, bị nhóm amin của 5-amino-2-methylbenzensulfonamid (chất 8) tấn công ở nhiệt độ cao để hình thành liên kết cầu nối tạo 5-((4-hydroxypyrimidin-2-yl)amino)-2-methylbenzensulfonamid (chất 15), đồng thời giải phóng khí $CH_3SH$.
• Phản ứng clor hóa: Nhóm hydroxy hỗ biến của chất 15 phản ứng với tác nhân phosphoryl clorid ($POCl_3$) tạo thành ester diclorophosphat trung gian, sau đó ion clorua tấn công ngược lại nhân dị vòng để thay thế nhóm hydroxy bằng nhóm clo, tạo thành chất 12.

Nghiên cứu ứng dụng thiết bị bình phản ứng thủy nhiệt chịu áp có lõi làm bằng polytetrafluoroethylen (PTFE). Thiết bị kín này tạo môi trường áp suất cao tự sinh khi gia nhiệt, ngăn ngừa sự thất thoát dung môi sôi cao và các tác nhân dễ bay hơi, đồng thời giữ kín các khí độc hại sinh ra trong quá trình phản ứng.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm bao gồm:

• Phương pháp tổng hợp hóa dược: Thực hiện các phản ứng S-methyl hóa trong bình cầu hở có làm mát, phản ứng ngưng tụ và clor hóa trong bình thủy nhiệt chịu áp đặt trong nồi cách cát gia nhiệt.
• Phương pháp kiểm tra độ tinh khiết: Theo dõi tiến trình phản ứng và độ sạch sản phẩm bằng sắc ký lớp mỏng (SKLM) trên bản mỏng silicagel 60 $F_{254}$, hệ dung môi DCM : methanol (9:1, hệ A) và n-hexan : ethyl acetat (3:7, hệ B), soi dưới đèn tử ngoại bước sóng 254 nm; xác định khoảng nhiệt độ nóng chảy ($t^o_{nc}$) trên máy đo nhiệt độ nóng chảy EZ-Melt.
• Phương pháp khẳng định cấu trúc: Phổ hồng ngoại (IR) đo dạng viên nén KBr trên máy Shimadzu trong dải sóng 4000 - 400 $cm^{-1}$; phổ khối lượng (MS) ghi trên hệ thống LC-MSD-Trap-SL (Agilent Technologies) với chế độ ion hóa phun điện tử ESI; phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton ($^1H$-NMR đo ở 500 MHz) và carbon ($^{13}C$-NMR đo ở 125 MHz) ghi trên máy Bruker trong dung môi $DMSO-d_6$, chuẩn nội tetramethylsilan (TMS).
• Nguồn dữ liệu: Toàn bộ số liệu thực nghiệm, phổ đồ và bảng kiểm tra hóa chất AR thương mại cùng nguyên liệu 5-amino-2-methylbenzensulfonamid tự tổng hợp tại phòng thí nghiệm.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về các phương pháp tổng hợp pazopanib hydroclorid

Chương này hệ thống hóa các đặc tính lý hóa, sinh dược học và các chiến lược tổng hợp pazopanib hydroclorid ($C_{21}H_{24}N_7O_2SCl$, phân tử khối 473,99 đvC, $t^o_{nc}$ 300 - 304 ℃, logP = 3,6, phân lớp sinh dược học nhóm 2). Về cơ chế tác dụng, phân tử có hợp phần indazol tương đồng cấu trúc adenin của ATP, cạnh tranh vị trí gắn trên các thụ thể VEGFR-1, 2, 3 và PDGFR-α, β.

Về chiến lược tổng hợp, tác giả phân tích hai hướng tiếp cận chính:

• Hướng 1 (gắn indazol vào pyrimidin trước): Đại diện bởi quy trình của A. Boloor và H. Liu. Hướng này sử dụng nguyên liệu 2,4-dicloropyrimidin hoặc 2,4-dicloro-5-nitropyrimidin. Nhược điểm cốt lõi là phản ứng alkyl hóa thiếu tính chọn lọc giữa vị trí C-2 và C-4 trên nhân pyrimidin, dẫn tới các sản phẩm phụ khó loại bỏ gồm dẫn chất thế C-2 (tạp I, 3,0 - 4,6%), sản phẩm dimer II (0,15%) và sản phẩm thế gốc methoxy III (0,11 - 1,4%). Quy trình của H. Liu dù cải thiện độ chọn lọc nhờ nhóm nitro hút điện tử nhưng lại làm dài quy trình do phải thêm bước khử hóa loại nhóm $-NO_2$.
• Hướng 2 (gắn benzensulfonamid vào pyrimidin trước): Đại diện bởi B. Reddy và các nghiên cứu của Nguyễn Tấn Thành, Nguyễn Mạnh Đức. Việc B. Reddy ghép trực tiếp 2,4-dicloropyrimidin với dẫn chất sulfonamid chỉ đạt hiệu suất 48,2% do nguy cơ cao tạo sản phẩm phụ 12'. Trong khi đó, hướng đi của Nguyễn Tấn Thành sử dụng 2-(methylthio)pyrimidin-4(3H)-on (14) tạo tính chọn lọc gắn vào C-2 vượt trội. Tuy nhiên, quy trình của Nguyễn Tấn Thành và cải tiến của Nguyễn Mạnh Đức vẫn bộc lộ hạn chế khi nâng quy mô: lượng dung môi nước/ethanol ở phản ứng methyl hóa quá lớn (400 mL cho mẻ 20 g), phản ứng ngưng tụ ở 190 ℃ hút chân không làm bay hơi dung môi N-methylpyrrolidon (NMP) và phát tán khí $CH_3SH$ độc hại, phản ứng clor hóa dùng tỷ lệ $POCl_3$ dư thừa quá cao (8 : 1).

Chương 2: Nguyên liệu, thiết bị, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương này mô tả chi tiết danh mục 26 loại hóa chất, dung môi đạt tiêu chuẩn AR hoặc Dược điển Việt Nam V, cùng hệ thống trang thiết bị thí nghiệm. Trọng tâm kỹ thuật là việc đưa bình phản ứng thủy nhiệt chịu áp vào chuỗi phản ứng hữu cơ để thay thế cho hệ thống đun hồi lưu hở truyền thống. Chương 2 thiết lập các quy trình thao tác chuẩn từ bước hòa tan nguyên liệu, làm mát khống chế nhiệt tỏa, chế độ gia nhiệt cách cát đến quy trình xử lý sau phản ứng (acid hóa kết tinh, dập tắt tác nhân bằng nước đá, chiết lỏng - lỏng bằng dicloromethan) và các thông số kỹ thuật vận hành máy đo phổ IR, MS, NMR.

Chương 3: Thực nghiệm, kết quả và bàn luận

Chương 3 trình bày toàn bộ kết quả khảo sát tối ưu hóa và các dữ liệu thực nghiệm nâng quy mô qua 3 giai đoạn:

1. Nâng quy mô tổng hợp chất 14: Tại quy mô 20 g 2-thiouracil, tác giả khảo sát tỉ lệ mol $CH_3I$ : chất 13 (từ 1,2 : 1 đến 1,4 : 1) và nhận thấy tỉ lệ 1,3 : 1 cho phản ứng sạch hoàn toàn nguyên liệu sau 30 phút ở nhiệt độ phòng, hiệu suất đạt 88,9%. Lượng dung môi hỗn hợp ($H_2O$ : ethanol = 1:1) được cắt giảm một nửa (từ 400 mL xuống 200 mL), lượng $NaOH$ giảm từ 15,00 g xuống 10,00 g mà không ảnh hưởng tới phản ứng. Khi nâng lên quy mô 50 g/mẻ, phản ứng diễn ra ổn định với thời gian 40 phút, hiệu suất trung bình qua 3 mẻ đạt 88,0% (khối lượng sản phẩm trung bình 48,98 g, $t^o_{nc}$ 202,0 - 203,6 ℃, $R_f$ = 0,62).

2. Nâng quy mô tổng hợp chất 15: Khảo sát ban đầu tại mẻ 1 g trong bình thủy nhiệt chịu áp cho thấy các thông số công nghệ tối ưu:

• Tỉ lệ mol giữa chất 14 và chất 8: Khảo sát từ 1,1 : 1 đến 1,5 : 1. Tỉ lệ 1,2 : 1 được chọn vì phản ứng hết sạch nguyên liệu sau 6 h với hiệu suất 84,8% (tỉ lệ 1,1 : 1 vẫn còn nguyên liệu sau 10 h).
• Nhiệt độ phản ứng: Khảo sát từ 150 - 160 ℃ đến 180 - 190 ℃. Khoảng nhiệt độ 170 - 180 ℃ cho hiệu suất cao nhất (84,8%) và sản phẩm màu trắng ngà; ở nhiệt độ cao hơn (180 - 190 ℃) sản phẩm bị chuyển màu vàng nâu do phân hủy nhiệt.
• Loại dung môi: NMP vượt trội hơn hẳn so với DMSO (chỉ đạt 60,1% sau 10 h) và phương pháp đun chảy không dung môi (đạt 50,7% sau 10 h ở 190 - 200 ℃ do tạo khối rắn cản trở tiếp xúc pha). Khi nâng lên quy mô 10 g chất 8 trong bình thủy nhiệt, lượng dung môi NMP chỉ cần dùng 5 mL. Thời gian phản ứng kéo dài lên 14 h ở 170 - 180 ℃. Hiệu suất trung bình của 3 mẻ đạt 85,5% (khối lượng sản phẩm trung bình 14,17 g, $t^o_{nc}$ 269,5 - 271,0 ℃, $R_f$ = 0,25). Bình chịu áp đã cô lập hoàn toàn khí $CH_3SH$ trong suốt quá trình đun.

3. Nâng quy mô tổng hợp chất 12: Khảo sát tại mẻ 1 g chất 15 trong bình thủy nhiệt:

• Tác nhân clor hóa: $POCl_3$ cho hiệu suất 61,5% sau 6 h, vượt trội so với $SOCl_2$ (42,3% sau 12 h) và hỗn hợp $SOCl_2/POCl_3$ (40,8%, xuất hiện tạp sau 3 h).
• Xúc tác phản ứng: Việc bổ sung xúc tác DMF đẩy nhanh phản ứng (hết nguyên liệu sau 4 h) nhưng tạo ra nhiều tạp chất do xảy ra phản ứng phụ Vilsmeier - Haack hình thành ion N,N-dimethyliminium tấn công formyl hóa nhân thơm. Xúc tác DBU và pyrimidin làm sản phẩm có màu vàng và không cải thiện hiệu suất. Do đó, tác giả quyết định không sử dụng xúc tác.
• Nhiệt độ và tỉ lệ mol: Nhiệt độ 70 - 80 ℃ và tỉ lệ mol $POCl_3$ : chất 15 là 4 : 1 là điều kiện tối ưu (tỉ lệ 2:1 và 3:1 không phản ứng hết sau 24 h, tỉ lệ 5:1 sinh tạp chất). Khi nâng quy mô lên 10 g chất 15 ở 80 ℃ trong 8 h, hiệu suất trung bình 3 mẻ đạt 62,7% (khối lượng sản phẩm trung bình 6,68 g, $t^o_{nc}$ 241,8 - 243,7 ℃, $R_f$ = 0,56).

4. Bàn luận dữ liệu phổ nghiệm:

• Phổ IR: Chất 14 xuất hiện đỉnh liên kết C-H thơm ($3098\ cm^{-1}$), C-H no ($2989, 2920\ cm^{-1}$), dải O-H enol ($2517\ cm^{-1}$), C=N ($1634\ cm^{-1}$) và C=C ($1588, 1507\ cm^{-1}$). Chất 15 có vân hấp thụ rộng của O-H/N-H ($3352\ cm^{-1}$), nhóm $SO_2$ đối xứng và bất đối xứng ($1315, 1158\ cm^{-1}$). Chất 12 xuất hiện dao động hóa trị N-H ($3322, 3280\ cm^{-1}$), nhóm $SO_2$ ($1334, 1159, 1129\ cm^{-1}$) và dải đặc trưng liên kết C-Cl ($780, 724, 704\ cm^{-1}$).
• Phổ MS: Chất 14 cho pic $[M+H]^+$ tại $m/z = 143,1$ (phù hợp KLPT 142,18 đvC). Chất 15 cho pic $[M+H]^+$ tại $m/z = 281,1$ (KLPT 280,30 đvC). Chất 12 ghi nhận pic $[M+K]^+$ tại $m/z = 337,2$ và $m/z = 339,7$ với tỉ lệ cường độ 3 : 1, minh chứng sự hiện diện của hai đồng vị $^{35}Cl$ và $^{37}Cl$ trong phân tử.
• Phổ NMR: Phổ $^1H$-NMR và $^{13}C$-NMR chứng minh cấu trúc chính xác. Đáng chú ý ở chất 14, tín hiệu proton nhóm $-CH_3$ xuất hiện dạng singlet tại $\delta = 2,47\ ppm$ và mũi carbon tương ứng tại $\delta = 13,3\ ppm$ xác nhận methyl hóa chọn lọc trên nguyên tử lưu huỳnh. Ở chất 12, hiệu ứng cảm ứng âm (-I) mạnh của nguyên tử clo làm dịch chuyển các proton H-5' và H-6' trên vòng pyrimidin về phía trường yếu so với chất 15, tách rời hoàn toàn tín hiệu H-4 và H-6'.

---

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã hoàn thiện quy trình tổng hợp 3 bước từ 2-thiouracil đến chất trung gian 12 ở quy mô lớn, thu được số liệu thực nghiệm nhất quán qua các mẻ lặp lại.

Hợp chất	Khối lượng nguyên liệu (g/mẻ)	Khối lượng sản phẩm trung bình (g)	Hiệu suất trung bình (%)	Nhiệt độ nóng chảy ($t^o_{nc}$, ℃)	$R_f$ (Hệ dung môi A)
Chất 14	50,01	48,98	88,0	202,0 - 203,6	0,62
Chất 15	10,00	14,17	85,5	269,5 - 271,0	0,25
Chất 12	10,01	6,68	62,7	241,8 - 243,7	0,56

So sánh với các nghiên cứu công bố trước đó của Nguyễn Tấn Thành (2019) và Nguyễn Mạnh Đức (2023), tác giả đã ghi nhận những cải tiến công nghệ rõ rệt:

Thông số công nghệ	Nghiên cứu của Nguyễn Tấn Thành (2019)	Cải tiến của Nguyễn Mạnh Đức (2023)	Khóa luận của Ngô Thúy Hằng (2024)
Quy mô phản ứng methyl hóa (chất 14)	Quy mô 5 g; nhiệt độ 50 - 60 ℃	Nâng lên 20 g; nhiệt độ 30 ℃	Nâng lên 50 g; thực hiện ở nhiệt độ phòng
Tỉ lệ mol $CH_3I$ : 2-thiouracil	1,6 : 1	1,4 : 1	1,3 : 1 (tiết kiệm hóa chất đắt tiền)
Thể tích dung môi tạo chất 14	Lượng lớn	400 mL cho mẻ 20 g	200 mL cho mẻ 20 g; 500 mL cho mẻ 50 g
Quy mô và thiết bị tạo chất 15	2 g; đun chảy không dung môi (180 - 190 ℃)	10 g; dung môi NMP (190 ℃, hút chân không 10 h)	10 g; dùng bình thủy nhiệt chịu áp (170 - 180 ℃, 14 h)
Tỉ lệ mol chất 14 : chất 8	1,3 : 1	2,0 : 1	1,2 : 1 (giảm dư thừa nguyên liệu)
Kiểm soát khí độc $CH_3SH$	Thoát khí tự do	Hút chân không qua bẫy kiềm, vẫn thoát mùi	Cô lập hoàn toàn trong bình chịu áp
Quy mô phản ứng clor hóa (chất 12)	1,5 g; đun hồi lưu hở	3,0 g; đun hồi lưu hở	10,0 g; dùng bình thủy nhiệt chịu áp
Tỉ lệ mol $POCl_3$ : chất 15	Dư lượng lớn (vừa làm dung môi)	8,0 : 1	4,0 : 1 (giảm 50% lượng tác nhân dư)

Đóng góp chính của đề tài là việc chứng minh tính khả thi của việc ứng dụng bình phản ứng thủy nhiệt chịu áp trong tổng hợp hữu cơ dược dụng để giải quyết đồng thời hai bài toán: kiểm soát an toàn môi trường đối với các phản ứng phát sinh khí độc hại ($CH_3SH$) và tiết giảm lượng tác nhân phản ứng ăn mòn, nhạy ẩm ($POCl_3$).

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận chỉ ra một số hạn chế trong quá trình thực nghiệm:

• Thời gian phản ứng tạo chất 15 bị kéo dài khi nâng quy mô từ 1 g lên 10 g trong bình thủy nhiệt (từ 6 h lên 14 h), do dung môi NMP chỉ hòa tan nguyên liệu khi đạt nhiệt độ cao và truyền nhiệt trong bình chịu áp chậm hơn hệ hở.
• Hiệu suất phản ứng clor hóa tạo chất 12 mới đạt 62,7%, nguyên nhân chủ yếu do quá trình dập tắt tác nhân dư bằng nước đá và kiềm hóa có thể làm sản phẩm bị thủy phân một phần hồi lại chất đầu.
• Chưa áp dụng hệ thống xử lý khí $CH_3SH$ bằng phương pháp oxy hóa tại chỗ với ferrat(VI) lỏng như tài liệu tham khảo đề xuất, do lượng khí ở quy mô 10 g chưa đủ lớn để vận hành hệ thống riêng biệt.

Hướng nghiên cứu tiếp theo được tác giả kiến nghị là tiếp tục tối ưu hóa điều kiện phản ứng ghép hợp phần indazol với trung gian 12 để hoàn thiện quy trình điều chế dược chất pazopanib hydroclorid ở quy mô lớn.

---

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu thuộc các chuyên ngành Công nghệ Hoá dược, Dược học và Hóa hữu cơ.

Các nội dung có giá trị tham khảo nổi bật bao gồm:

• Quy trình vận hành chi tiết bình phản ứng thủy nhiệt chịu áp trong xử lý các phản ứng có khí bay hơi hoặc tác nhân ăn mòn.
• Bộ số liệu tối ưu hóa các thông số công nghệ (tỉ lệ mol, dung môi, nhiệt độ) giúp giảm định mức tiêu hao nguyên phụ liệu đắt tiền ($CH_3I, POCl_3, NMP$).
• Tập hợp đầy đủ phổ đồ thực nghiệm và lập luận giải thích chi tiết các dịch chuyển hóa học trên phổ IR, MS, $^1H$-NMR và $^{13}C$-NMR của hệ dị vòng pyrimidin kết hợp khung benzensulfonamid.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao phản ứng S-methyl hóa 2-thiouracil cần được thực hiện trong môi trường kiềm và khống chế ở nhiệt độ phòng?
2-thiouracil có nhiều dạng hỗ biến proton (các vị trí S, N, O). Môi trường kiềm ($NaOH$) làm tăng tính ái nhân của nguyên tử lưu huỳnh, định hướng phản ứng thế nucleophil xảy ra chọn lọc tại vị trí nhóm thiol để tạo dẫn chất S-methyl thay vì các dạng O- hay N-alkyl. Phản ứng được khống chế ở nhiệt độ phòng (và làm mát bằng nước đá khi hòa tan) nhằm ngăn chặn sự bay hơi của tác nhân $CH_3I$ (nhiệt độ sôi thấp 42,5 ℃), hạn chế sự phân hủy $CH_3I$ thành methanol bởi kiềm và tránh tạo tạp chất dimethyl hóa.

2. Việc ứng dụng bình phản ứng thủy nhiệt chịu áp đem lại ưu điểm gì vượt trội so với phương pháp đun hở trước đây?
Trong phản ứng ngưng tụ tạo chất 15, bình chịu áp giữ kín môi trường phản ứng, hạn chế thất thoát dung môi sôi cao NMP và cô lập hoàn toàn khí thải methyl mercaptan ($CH_3SH$) có mùi khó chịu. Trong phản ứng clor hóa tạo chất 12, môi trường kín ngăn cản tác nhân $POCl_3$ bay hơi và hạn chế sự xâm nhập của hơi ẩm không khí gây thủy phân tác nhân, từ đó cho phép giảm tỉ lệ mol $POCl_3$ : cơ chất từ 8 : 1 xuống còn 4 : 1.

3. Vì sao tác giả loại trừ việc sử dụng N,N-dimethylformamid (DMF) làm xúc tác cho phản ứng clor hóa chất 15?
Dù việc thêm 100 $\mu L$ DMF giúp phản ứng kết thúc nhanh hơn (sau 4 h thay vì 6 h), sắc ký lớp mỏng ghi nhận sự xuất hiện của nhiều vết tạp chất đậm màu. Nguyên nhân là do DMF kết hợp với $POCl_3$ tạo thành cation $N,N$-dimethyliminium theo cơ chế phản ứng Vilsmeier - Haack; cation này tấn công ái điện tử vào các vị trí giàu mật độ điện tử trên nhân thơm, tạo ra các dẫn chất formyl hóa phụ không mong muốn.

4. Dữ liệu phổ khối lượng (MS) của chất 12 thể hiện đặc trưng cấu trúc nào của phân tử?
Trên phổ khối lượng ESI của chất 12 xuất hiện đồng thời hai pic ion phân tử $[M+K]^+$ tại giá trị $m/z = 337,2$ và $m/z = 339,7$ với tỉ lệ chiều cao pic xấp xỉ 3 : 1. Tỉ lệ cường độ này tương ứng chính xác với tỉ lệ phân bố tự nhiên của hai đồng vị clo bền là $^{35}Cl$ (chiếm khoảng 75%) và $^{37}Cl$ (chiếm khoảng 25%), xác nhận cấu trúc sản phẩm đã gắn thành công một nguyên tử clo vào nhân dị vòng.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Ngô Thúy Hằng đã nghiên cứu thành công quy trình nâng quy mô tổng hợp chất trung gian then chốt 5-((4-cloropyrimidin-2-yl)amino)-2-methylbenzensulfonamid (12) đạt 10 g/mẻ, cùng các chất trung gian 14 (50 g/mẻ) và 15 (10 g/mẻ). Việc ứng dụng thành công bình phản ứng thủy nhiệt chịu áp đã giúp giải quyết triệt để vấn đề mùi khí thải $CH_3SH$, đồng thời cắt giảm đáng kể lượng dung môi và lượng dư tác nhân độc hại ($POCl_3$ giảm từ 8 : 1 xuống 4 : 1). Cấu trúc của tất cả các hợp chất tổng hợp đều được khẳng định tường minh thông qua các phương pháp phổ nghiệm IR, MS, $^1H$-NMR và $^{13}C$-NMR, tạo cơ sở thực nghiệm vững chắc cho các nghiên cứu làm chủ công nghệ sản xuất hoạt chất chống ung thư pazopanib hydroclorid tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Ung thư biểu mô tế bào thận (RCC) là khối u ác tính phổ biến nhất, chiếm tỷ lệ tới 90 % trong các loại ung thư thận. Tính đến năm 2020 có 7750 trường hợp ung thư được phát hiện và 14830 người chết vì căn bệnh này [28]. Cho đến năm 2005, việc điều trị RCC chỉ giới hạn ở các liệu pháp miễn dịch. Sau thời điểm đó, một số tác nhân trị liệu nhắm tới đích mới được nghiên cứu và phê duyệt trong điều trị RCC để cải thiện tình trạng bệnh.

Pazopanib là một chất ức chế tyrosine kinase được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ phê duyệt vào tháng 10 năm 2009 và Cơ quan Dược phẩm Châu Âu phê duyệt vào tháng 6 năm 2010 để điều trị RCC di căn [23]. Pazopanib hydroclorid được sử dụng rộng rãi trong điều trị ung thư biểu mô tế bào thận tiến triển hoặc ung thư mô mềm ở người lớn [7]. Hiện nay pazopanib hydroclorid cũng được nghiên cứu mở rộng chỉ định cho các bệnh nhân ung thư mô đệm đường tiêu hóa [8]. Dự kiến sau khi hết hạn bảo hộ vào tháng 6 năm 2025 ở châu Âu nhu cầu về nguyên liệu dược chất sẽ lớn hơn nhiều.

Cấu trúc pazopanib hydroclorid gồm 3 hợp phần chính gồm indazol, pyrimidin và benzensulfonamid. Các phương pháp tổng hợp phân tử này đều dựa trên sự kết hợp từng hợp phần cho đến khi hình thành khung pazopanib cụ thể. Ở hợp phần pyrimidin, hầu hết các phương pháp sử dụng hợp chất 2,4-dicloropyrimidin có 2 nhóm thế clor. Việc này có thể dẫn đến hình thành tạp chất do khả năng thế không chọn lọc vào các vị trí carbon trên nhân pyrimidin.

Tại Việt Nam, đã có nghiên cứu tổng hợp pazopanib hydroclorid theo con đường sử dụng hợp phần pyrimidin là 2-(methylthio)pyrimidin- 4(3H)-on để khắc phục nhược điểm trên. Tuy nhiên nghiên cứu có hiệu suất chưa cao và chỉ thực hiện quy mô phòng thí nghiệm. Để góp phần cải tiến quy trình tổng hợp pazopanib hydroclorid khi nâng quy mô, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu nâng quy mô tổng hợp 5-((4-cloropyrimidin-2-yl)amino-2-methylbenzensulfonamid” với mục tiêu: Nâng quy mô tổng hợp 5-((4-cloropyrimidin-2-yl)amino-2-methylbenzen- sulfonamid sử dụng bình phản ứng thủy nhiệt chịu áp. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP PAZOPANIB HYDROCLORID 1.

Tổng quan sơ lược về pazopanib hydroclorid 1. Công thức cấu tạo Pazopanib hydroclorid là dược chất được phát triển bởi tập đoàn GlaxoSmithKline (Anh), thuộc nhóm thuốc chống ung thư theo cơ chế ức chế enzym tyrosine kinase. Thuốc ngăn chặn thụ thể của yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGFR) – 1, 2, 3 và thụ thể của yếu tố tăng trưởng nội mô tiểu cầu (PDGFR) – α, β [17]. - Công thức cấu tạo (Hình 1.

Công thức cấu tạo của pazopanib hydroclorid - Công thức phân tử: C21H24N7O2SCl. - Tên khoa học: 5-((4-((2,3-dimethyl-2H-indazol-6-yl)methylamino)pyrimidin-2- yl)amino)-2-methylbenzensulfonamid hydroclorid. - Phân tử khối: 473,99 đvC. Tính chất lí hóa - Cảm quan: Bột kết tinh màu trắng hoặc trắng ngà [29].

- Nhiệt độ nóng chảy: 300 - 304 ℃ [27]. - Độ tan: ✓ Tan ít trong Acetonitril [29]. ✓ Tan trong DMSO (17 mg/mL ở 25 ⁰C), ethanol (< 1 mg/mL ở 25 ⁰C). Ít tan trong nước ở pH 1 (682,64 ± 7,58 µg/mL ở 25 ⁰C), thực tế không tan trong nước ở pH 4 (3 ± 0,25 µg/mL) và ở pH 6,8 (2,64 ± 1,02 µg/mL) [4].

- Tính acid, base: Pazopanib có 2 trung tâm base và 1 trung tâm acid yếu lần lượt có giá trị pKa bằng 2,1 (indazol), 6,4 (pyrimidin) và 10,2 (sulfonamid). - Hệ số phân bố giữa octanol và nước: logP = 3,6 [14]. - Phân lớp sinh dược học: Nhóm 2 (tính thấm cao, độ tan thấp) [6]. Ứng dụng trong điều trị Cơ chế tác dụng Pazopanib hydroclorid là thuốc ức chế thụ thể tyrosine kinase thông qua ức chế cạnh tranh adenosin triphosphat (ATP) gắn vào các thụ thể này.

Trong phân tử pazopanib, hợp phần indazol có cấu trúc tương tự hợp phần adenin của ATP nên có khả năng tạo liên kết hydro với thụ thể tyrosine kinase [16], [20]. Do đó ATP không thể gắn 2 với thụ thể tyrosine kinase nên không thể kích hoạt chuỗi phản ứng nội bào vì vậy mà ức chế sự phát tiển của mạch mới. Ngoài ra, pazopanib cũng có hoạt tính tương tự với các thụ thể của yếu tố tăng trưởng tiểu cầu PDGFR-α, PDGFR-β và yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi FGFR-1, FGFR-3 [16]. Chỉ định, liều dùng Pazopanib hydrochorid được chỉ định trong các trường hợp ung thư biểu mô tế bào thận (RCC) và sarcoma mô mềm tiến triển (STS) [21].

Ngoài ra, hiện nay một số thử nghiệm lâm sàng chứng minh lợi ích của pazopanib trong các khối u mô đệm đường tiêu hóa (GRST) [8]. Liều dùng pazopanib hydroclorid được nhà sản xuất khuyến cáo là 800 mg (tương ứng 4 viên nén VOTRIENT 200 mg) dùng 1 lần/ngày [9]. Các phương pháp tổng hợp pazopanib hydroclorid Pazopanib (dạng base) chia thành 3 hợp phần chính gồm indazol, pyrimidin và benzensulfonamid, trong đó pyrimidin là hợp phần cầu nối. Từ các tài liệu tham khảo được, chúng tôi nhận thấy có thể tổng hợp pazopanib hydroclorid theo 1 trong 2 cách như Hình 1.

Cách 1: Gắn hợp phần indazol vào hợp phần pyrimidin trước, sau đó cho sản phẩm phản ứng tiếp với hợp phần benzensulfonamid. Cách 2: Gắn hợp phần benzensulfonamid vào hợp phần pyrimidin trước, sau đó gắn thêm hợp phần indazol. Nhóm methyl có thể đưa vào hợp phần indazol đơn lẻ hoặc hợp phần indazol đã gắn pyrimidin [3], [10], [11], [12], [22]. Các con đường tổng hợp pazopanib 1.

Phương pháp gắn hợp phần indazol vào hợp phần pyrimidin trước Một số nghiên cứu công bố sử dụng phương pháp này như A. Trong đó hợp phần pyrimidin có thể có nguồn gốc từ 2,4-dicloropyrimidin (theo A. Boloor) hoặc 2,4-dicloropyrimidin (theo H. 3 Phương pháp tổng hợp pazopanib của A.

Boloor Sơ đồ tổng hợp pazopanib theo A. Boloor được thể hiện trong Hình 1. Sơ lược quy trình tổng hợp pazapanib theo A. Boloor Quy trình: Phương pháp đi từ nguyên liệu 2-ethylanilin.

Nitro hóa nguyên liệu bằng acid nitric 68 % trong acid sulfuric 98 % thu được chất 2. Diazo hóa chất 2 bằng tert-butyl nitrit (hoặc isoamyl nitrit) trong acid acetic tạo thành chất trung gian muối diazoni, và ngưng tụ tạo vòng indazol để thu được chất 3. Methyl hóa chất 3 tạo thành chất 4 bằng tác nhân trimethyloxoni tetrafluoroborat trong aceton hoặc trimethyl orthorformat có mặt boron trifluorid etherat trong dicloromethan. Khử hoá chất 4 bằng thiếc (II) clorid và acid hydrocloric (HCl) trong dung môi diglym hoặc amoni format trong dung môi methanol với xúc tác Pd/C 10 % thu được 5.

Alkyl hóa chất 5 với 2,4- dicloropyrimidin, xúc tác NaHCO3 trong dung môi ethanol, THF (tetrahydrofuran) để thu được 6. Methyl hoá chất 6 bằng methyl iodid có mặt cesi (I) carbonat trong dung môi DMF thu được chất 7. Alkyl hoá chất 7 với 8 trong dung môi isopropanol (IPA) và HCl 37 % để thu được pazopanib hydroclorid [5]. Nhận xét: Ưu điểm của phản ứng là diễn ra với hiệu suất tương đối cao.

Tuy nhiên, tác giả sử dụng một số hóa chất đắt tiền và không sẵn có, một số tác nhân dễ phân huỷ, khó bảo quản như tert-butyl nitrit, một số tác nhân độc hại. Một số phản ứng diễn ra ở nhiệt độ quá thấp tiêu tốn năng lượng. Ngoài ra, việc sử dụng 2,4-dicloropyrimidin ghép với nhân indazol làm cho phản ứng rất khắc nghiệt bởi vì tác nhân này có 2 vị trí thế clor. Do đó khi phản ứng nhân indazol có thể gắn với nhân pyrimidin ở carbon số 2 hoặc carbon số 4 của vòng pyrimidin.

Đa số các tác giả sau đó đi theo phương pháp này đều sử dụng hợp phần pyrimidin là 2,4-dicloropyrimidin trong tổng hợp pazopanib hydroclorid. Do sự không chọn lọc của clor ở vị trí 2,4 trên phân tử 2,4-dicloropyrimidin nên phản ứng gắn hợp phần indazol vào hợp phần pyrimidin có thể dẫn tới các tạp chất I, II và III (Hình 1. Vị trí thứ 4 của 2,4-dicloropyrimidin dễ bị tấn công bởi tác nhân ái nhân dưới điều kiện cơ bản. Tuy 4 nhiên, vị trí thứ 2 cũng có thể bị ảnh hưởng tạo nên sản phẩm phụ I với tỷ lệ 3,0 – 4,6 % trong hỗn hợp phản ứng.

Ngoài sản phẩm chính 6, phản ứng còn tạo ra dimer II (tỷ lệ 0,15 %) và tạo tạp chất III (0,11 % - 1,4 %) do chất 6 phản ứng với methanol [25]. Các tạp chất sinh ra từ phản ứng gắn hợp phần indazol vào hợp phần pyrimidin Phương pháp tổng hợp pazopanib của H. Liu đã công bố quy trình tổng hợp pazopanib thay vì dùng 2,4- dicloropyrimidin như các tác giả trước, ông đã chọn 2,4-dicloro-5-nitropyrimidin để gắn với nhân indazol. Sơ đồ tổng hợp pazopanib theo H.

Liu được thể hiện trong Hình 1. Quy trình tổng hợp pazopanib theo H. Liu 5 Quy trình: Chất 5’ phản ứng với 2,4-dicloro-5-nitropyrimidin tạo thành 9. Alkyl hóa chất 9 với 8 tạo thành 10.

Khử nhóm nitro của chất 10 bằng H2 xúc tác Pd/C thu được chất 11. Chất 11 phản ứng với tert-butyl nitrit tạo thành muối diazoni, sau đó muối diazoni phản ứng với triethoxysilan xúc tác (1,5-cyclooctadien)rutheni (II) clorid tạo thành pazopanib [19]. Nhận xét: Việc chọn 2,4-dicloro-5-nitropyrimidin để gắn với nhân indazol có ưu điểm về phần định hướng vị trí nhóm thể hơn. Nhóm nitro (có hiệu ứng hút điện tử mạnh) giúp phản ứng thế nucleophin của chất 5’ với 2,4-dicloro-5-nitropyrimidin xảy ra chọn lọc ở vị trí thứ 4 hơn thay vì vị trí thứ 2 trên nhân pyrimidin.

Tuy nhiên, hiệu suất phản ứng vẫn chưa cao vì vẫn còn 2 nhóm thế clor trong phân tử, việc tạo các tạp như phân tích bên trên không được khắc phục. Ngoài ra, quy trình còn cần thêm phản ứng loại nhóm NO2 nên dài hơn so với quy trình của A. Phương pháp gắn hợp phần benzensulfonamid vào hợp phần pyrimidin trước Phương pháp gắn kết hợp phần benzensulfonamid với pyrimidin trước được thực hiện bởi B. Reddy và cộng sự từ năm 2012 với cách tiếp cận khác biệt so với các tác giả trước đây.

Theo đó, hợp phần benzensulfonamid gắn với hợp phần pyrimidin tạo chất trung gian 12 trước rồi mới tiếp để gắn tiếp hợp phần indazol tạo ra phân tử pazopanib (Hình 1. Sơ đồ tổng hợp pazopanib theo B. Reddy Quy trình: Tổng hợp 12 bằng phản ứng ngưng tụ 8 và 2,4-dicloropyrimidin trong dung môi ethanol, THF, xúc tác NaHCO3 ở 70 - 75 °C (hiệu suất 48,2 %). Tổng hợp 5’ từ nguyên liệu 5 qua 2 giai đoạn tạo imin với paraformaldehyd, xúc tác NaOCH3 và khử bằng NaBH4 trong methanol.

Cuối cùng, ngưng tụ 12 và 5’ trong ethanol có mặt HCl đặc ở nhiệt độ hồi lưu tạo sản phẩm pazopanib [24]. Nhận xét: Ưu điểm của phương pháp này là quy trình đi qua ít giai đoạn, dễ thực hiện. Tuy nhiên, hiệu suất tổng hợp không cao, đặc biệt là giai đoạn gắn hợp phần 6 benzensulfonamid và pyrimidin.