专利名称：d1－反式－4－苯基－5－邻氯苄基吡咯烷酮－2的合成工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及药物化合物合成领域，尤其涉及改善脑功能障碍、治疗老年性痴呆病、增进学习记忆药物dl-反式-4-苯基-5-邻氯苄基吡咯烷酮-2的合成。
dl-反式-4-苯基-5-邻氯苄基吡咯烷酮-2化合物，其合成方法以及作为钙拮抗剂、改善脑功能障碍、治疗老年性痴呆病、增进学习记忆药物的应用，已申请了中国专利，专利公开号为1120036A。但该专利申请中的合成工艺总收率较低，操作较为繁琐，反应条件较为苛刻，不易于扩大规模生产。
本发明的目的在于克服现有技术合成工艺存在的上述缺点，提供一种原料简单易得，溶剂和试剂要求不苛刻，反应条件不需严格控制无水无氧条件，易于工业化生产的dl-反式-4-苯基-5-邻氯苄基吡咯烷酮-2的全合成工艺。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案dl-反式-4-苯基-5-邻氯苄基吡咯烷酮-2的全合成工艺，用邻氯苯甲醛、硝基甲烷在少量甲醇存在下，0-5℃，％KOH水溶液调反应液PH为8-9，反应2小时，原料转化为硝基醇即2-邻氯苯基-2-羟基硝基乙烷后，再用10％KOH水溶液调PH大于10，然后迅速倒入浓盐酸的冰水中，搅拌30分钟后，过滤，冰盐水洗至中性得到中间体IV2-邻氯苯基硝基乙烯，将其溶解在氯仿和异丙醇的混合溶剂中，柱层析硅胶存在下，硼氢化钠还原得中间体III2-邻氯苯基硝基乙烷，加入肉桂酸甲酯共同溶解于乙氰中，在有机碱DBU作用下，室温反应三天后即得混合中间体II 1∶1顺式和反式混合中间体3-苯基-4硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯，将混合中间体加热溶于乙氰中，加入催化量的DBU，搅拌下自然冷却至室温，有大量沉淀物析出，过滤出沉淀后，母液再重结晶2-3次，此时产物为反式中间体II反式3-苯基-4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯；另以甲醇或乙醇为溶剂三倍量的硼氢化钠还原氯化镍为硼化镍，再与过量的水合肼共同还原上述产物，得最终产物dl-反式-4-苯基-5-邻氯苄基吡咯烷酮-。
上述工艺有机碱DBU的回收可优选将1∶1顺式和反式混合中间体3-苯基-4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯直接经过减压硅胶干柱，用乙酸乙酯洗脱未反应的原料及中间体后，其柱的后部分硕士胶取出，用甲醇或乙醇浸泡，过滤回收溶剂即得DBU。
上述工艺中沉淀或结晶产物表面吸咐的少量DBU的去除优选将沉淀或结晶研碎后，加到减压硅胶干柱的上面，减压条件下氯仿溶解抽洗，再用乙酸乙酯洗柱，回收洗脱液得纯净的反式中间体II。
上述工艺中由反式中间体II合成最终产物的步骤优选条件在室温、搅拌条件下，氯化镍首先溶于甲醇或乙醇中，再分批加入硼氢化钠，继续搅拌30分钟后，加入反式中间体II，回流状态滴加水合肼，继续回流3-5小时后即得最终产物。
上述工艺由反式中间体II还原得最终产物的步骤可优选用还原剂硼化镍为非催化量，即两倍或三倍以上，水合肼为中间体II的20倍以上。
上述工艺中得到硝基醇即2-邻氯苯基-2-羟基硝基乙烷后，可用乙醚或乙酸乙酯萃取，醋酐/吡啶脱水，得中间体IV2-邻氯苯基硝基乙烯。
上述的全合成工艺路线可以表示为
与现有技术相比，本发明合成工艺的有益效果在于确立了dl-反式-4-苯基-5-邻氯苄基吡咯烷酮-2的最优化全合成路线及反应条件，成功地实现了3-苯基-4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯(中间体II)的顺反异构体的转化，解决了较为昂贵试剂DBU的有效回收利用问题，使总收率提高近2倍，且反应条件简单易行，后处理方便，易于工业化生产。
下面用本发明的具体实施方案来进一步阐明本发明的技术方案，但本发明的内容并不局限于此。
实施例一1、2-邻氯苯基硝基乙烯(中间体IV)的合成方法A8g邻氯苯甲醛(0.057mol)与硝基甲烷(5.2g，0.086mol)混于25毫升甲醇中，0-5℃、搅拌下滴加10％的KOH水溶液调反应液的PH为8-9，继续反应2小时(TLC检查反应进程)，滴加10％的KOH水溶液调PH大于10，反应30分钟后，将此反应液迅速倒入浓盐酸的冰水中，搅拌30分钟，加入一定量的饱和食盐水，过滤出沉淀，冰水洗至中性，干燥后得8.4g 2-邻氯苯基硝基乙烯(80％).
方法B8g邻氯苯甲醛(0.057mol)与硝基甲烷(5.2g，0.086mol)混于25毫升甲醇中，0-5℃、搅拌下滴加10％的KOH水溶液调反应液的PH为8-9，继续反应2小时(TLC检查反应进程)，用乙醚与乙酸乙酯的混合溶液萃取出2-邻氯苯基-2-羟基硝基乙烷(收率90％)，醋酐/吡啶脱水后定量生成2-邻氯苯基硝基乙烯。
2-邻氯苯基-2-羟基硝基乙烯C8H8ClNO3，油状物，EI/MS201(M+)，183，166，154，139，111，91，77.1H-NMR(400MHz，CDCl3)δ7.59，7.50-7.30(m，4H)，5.78(dd，J＝2.1，9.5Hz，1H)，4.66(dd，J＝2.5，13.3Hz，1H)，4.40(dd，J＝9.6，13.4Hz，1H)，3.66(w，1H)13C-NMR(400MHz，CDCl3)δ135.5，131.1，129.5，127.2，127.2.IRcm-1(涂膜)35201556，1378，759，739，
2-邻氯苯基硝基乙烯(中间体IV)，黄色针状结晶(乙醇)，熔点44-45.5℃，C8H6ClNO2，EI/MS183，148，136，118，101.
1H-NMR(500MHz，CDCl3)δ8.36(d，J＝13.7Hz，1H)，7.90-7.30(m，5H).13C-NMP(｀500MHz，CDCl3)δ138.8，136.0，135.0，132.7，130.7，128.6，128.5，127.5.IRcm-1(KBr)1631，1589，1524，1510，1469，1335，964，765，7502. 2-邻氯苯基硝基乙烷(中间体III)的合成5g(0.027mol)2-邻氯苯基硝基乙烯(中间体IV)溶解在81ml异丙醇和432ml氯仿中，室温、搅拌下，加入54g层析柱硅胶，再分批加入3g NaBH4(0.081mol)，反应5小时，过滤硅胶，回收溶剂后的油状物经硅胶柱层析(石油醚∶乙酸乙酯＝20∶1)得4.5g 2-邻氯苯基硝基乙烷(中间体III)(90％).
淡黄色油状物，C8H8ClNO2，EI/MS185(M+)，138，103，77.1H-NMR(400MHz，CDCl3)δ7.34(m，1H)，7.19(m，3H)，4.60(t，J＝7.0Hz，2H)，3.38(t，J＝7.0Hz，2H).13C-NMR(400MHz，CDCl3)δ133.6，133.2，130.7，129.4，128.7，127.0，73.9，31.0. IRcm-1(涂膜)1545，1375，1050，760.
3.反式中间体(II)3-苯基-4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯5g(0.027mol)2-邻氯苯基硝基乙烷(中间体III)和4.4g(0.027mol)肉桂酸甲酯溶解在30ml乙氰中，室温、搅拌下加入4.1gDBU，避光反应3天后，反应液直接经过减压硅胶干柱层析，乙酸乙酯洗柱并将柱抽干，回收溶液后的残留物经重结晶(石油醚-乙酸乙酯)和硅胶柱层析得1∶1顺反式混合中间体II(3-苯基-4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯)(8.9g，83％).顺反异构化1∶1顺反式中间体II(3-苯基-4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯)溶于热的乙氰中，趁热加入0.0027mol DBU，搅拌下冷却至室温，有大量沉淀析出(此沉淀为反式中间体II，3-苯基-4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯)，过滤沉淀后的母液浓缩后再结晶，过滤结晶后的母液再浓缩、结晶，如此重复2-3次就可将1∶1顺反式中间体II(3-苯基-4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯)几乎全部转化成反式构型。通过上法得到的反式中间体II(反式3-苯基4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯)研碎后经减压硅胶干柱(氯仿溶解，乙酸乙酯洗柱)就可除去吸附在晶体表面的少量DBU而获得纯净的反式中间体II(反式3-苯基4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯)。DBU的回收洗除未反应完的原料及1∶1顺反式中间体II(3-苯基-4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯)的减压硅胶柱的后部分硅胶取出后，乙醇或甲醇浸泡，过滤硅胶，溶液回收，即得回收DBU。
反式中间体II(反式3-苯基4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯)无色柱晶(石油醚-乙酸乙酯)，m.p.122-123℃.1HNMR(400MHz，CDCl3)δ7.50-6.09(m，9H)，5.08(m，1H)，3.77(m，1H)，3.50(s，3H)，3.00(m，2H)，2.81(dd，J＝10，16Hz，1H)，2.66(dd，J＝4，16Hz，1H).13CNMR(400MHz，CDCl3)δ170.6，137.3，133.7，133.1，131.1，129.6，129.0×3，128.3×3，127.2，91.7，51.7，46.0，37.6，36.3.IRcm-1(KBr)1730，1545，1370，1595，1490.
顺式中间体II(3-苯基-4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯)无色针晶(石油醚-乙酸乙酯)m.p.106-107℃.1HNMR(400MHz，CDCl3)δ7.50-7.05(m，9H)，5.15(m，1H)，4.85(m，1H)，3.58(s，3H)，3.38(dd，J＝2，9Hz)，3.18(dd，J＝7，9Hz，1H)，3.03(dd，J＝4，10Hz，1H)，2.87(dd，J＝5，10Hz，1H).13CNMR(400MHz，CDCl3)δ171.1，137.3，133.8，133.0，131.3，129.7，129.1，128.7，128.7，128.1，128.0，128.0，127.3，91.1，51.9，45.3，36.5，35.3.IRcm-1(KBr)1740，1370，1590，1490.
以上所有数据同中国专利(专利号CN1120036A)实施例12的数据完全相同。
4.KMBZ-009(dl-反式-4-苯基-5-邻氯苄基吡咯烷酮-2)的合成室温、搅拌条件下，6.1g氯化镍(NiCl2·6H2O)溶解于40ml甲醇中，2.9gNaBH4分三次加入，反应30min.后，加入反式3-苯基4-硝基-5-邻氯苄基戊酸甲酯，回流状态下滴加10ml水合肼(NH2NH2·H2O)，继续回流4小时。经过减压硅胶短柱，母液回收，氯仿溶解，通过硅胶柱层析[石油谜∶乙酸乙酯(10∶1→1∶1)]，即得纯品(dl)-反式-4-苯基-5-邻氯苄基吡咯烷酮-2(2.3g，93％)。
无色针晶(AcOEt)，m.p.138-139.5℃，C17H16NOCl，MS 285，286，160，125，117，104.1HNMR(CDCl3)δ7.20(m，9H)，6.08(w，1H)，4.01(m，1H)，3.28(m，1H)，3.13(dd，J＝4，14Hz，1H)，2.83(dd，J＝9，14Hz，1H).2.76(dd，J＝9，17Hz，1H)，2.49(dd，J＝9，17Hz，1H).13CNMR(CDCl3)δ176.0，141.4，135.1，134.1，131.1-127.1，61.2 46.8，39.2，38.9.IRVmaxcm-1(KBr)3190，1700，1490，760，700.
权利要求
1.dl-反式-4-苯基-5-邻氯苄基吡咯烷酮-2的全合成工艺，其特征是用邻氯苯甲醛、硝基甲烷在少量甲醇存在下，0-5℃，10％KOH水溶液调反应液PH为8-9，反应2小时，原料转化为硝基醇即2-邻氯苯基-2-羟基硝基乙烷后，再用10％KOH水溶液调PH大于10，然后迅速倒入浓盐酸的冰水中，搅拌30分钟后，过滤，冰盐水洗至中性得到中间体IV2-邻氯苯基硝基乙烯，将其溶解在氯仿和异丙醇的混合溶剂中，柱层析硅胶存在下，硼氢化钠还原得中间体III2-邻氯苯基硝基乙烷，加入肉桂酸甲酯共同溶解于乙氰中，在有机碱DBU作用下，室温反应三天后即得混合中间体II 1∶1顺式和反式混合中间体3-苯基-4硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯，将混合中间体加热溶于乙氰中，加入催化量的DBU，搅拌下自然冷却至室温，有大量沉淀物析出，过滤出沉淀后，母液再重结晶2-3次，此时产物为反式中间体II反式3-苯基-4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯；另以甲醇或乙醇为溶剂三倍量的硼氢化钠还原氯化镍为硼化镍，再与过量的水合肼共同还原上述产物，得最终产物dl-反式-4-苯基-5-邻氯苄基吡咯烷酮-2。
2.根据权利要求1所述的全合成工艺，其特征是反应步骤中有机碱DBU的回收，优选将1∶1顺式和反式混合中间体3-苯基-4-硝基-5-邻氯苯基戊酸甲酯的反应液直接经过减压硅胶干柱，用乙酸乙酯洗脱未反应的原料及中间体后，其柱的后部分硅胶取出，用甲醇或乙醇浸泡，过滤回收溶剂即得DBU。
3.根据权利要求1所述的全合成工艺，其特征是反应过程中沉淀或结晶产物表面吸咐的少量DBU的去除，优选将沉淀或结晶研碎后，加到减压硅胶干柱的上面，减压条件下氯仿溶解抽洗，再用乙酸乙酯洗柱，回收洗脱液得纯净的反式中间体II。
4.根据权利要求1所述的全合成工艺，其特征是由反式中间体II合成最终产物的步骤，优选在室温、搅拌条件下，氯化镍首先溶于甲醇或乙醇中，再分批加入硼氢化钠，继续搅拌30分钟后，加入反式中间体II，回流状态滴加水合肼，继续回流3-5小时后即得最终产物。
5.根据权利要求1所述的全合成工艺，其特征是由反式中间体II还原得最终产物的步骤可优选用还原剂硼化镍为非催化量，即两倍或三倍以上，水合肼为中间体II的20倍以上。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的全合成工艺，其特征是得硝基醇即2-邻氯苯基-2-羟基硝基乙烷后，可用乙醚或乙酸乙酯萃取，醋酐/吡啶脱水，得中间体IV2-邻氯苯基硝基乙烯。
全文摘要
提供一种dl－反式－4－苯基－5－邻氯苄基吡咯烷酮－2的全合成工艺。与现有技术相比,存在确立了dl－反式－4－苯基－5－邻氯苄基吡咯烷酮－2的最优化全合成路线及反应条件,成功地实现了3－苯基－4－硝基－5－邻氯苯基戊酸甲酯(中间体Ⅱ)的顺反异构体的转化,解决了较为昂贵试剂DBU的有效回收利用问题,使总收率提高近2倍,且原料简单易得,溶剂和试剂要求不苛刻,反应条件简单易行,后处理方便,易于工业化生产等方面的优点。
文档编号C07D207/26GK1191218SQ97123419
公开日1998年8月26日 申请日期1997年12月27日 优先权日1997年12月27日
发明者杨小生, 郝小江, 周俊 申请人:中国科学院昆明植物研究所