本发明属于化学合成领域,具体涉及一种马来酸桂哌齐特的制备方法。
背景技术:
马来酸桂哌齐特(cinepazidemaleate),
最接近方案说明:
以3,4,5-三甲氧基肉桂酸和1-[1-吡咯烷基-羰基)-甲基]哌嗪为起始原料,路线一:
该路线以3,4,5-三甲氧基肉桂酸和1-[1-吡咯烷基-羰基)-甲基]哌嗪为起始原料,得到化合物1。该路线合成步骤较少,收率高,但3,4,5-三甲氧基肉桂酸和1-[1-吡咯烷基-羰基)-甲基]哌嗪价格昂贵,限制了其工业化放大生产。
该路线合成步骤少,收率相对较高,但起始原料价格昂贵,限制了工业化放大生产的可行性。
以四氢吡咯和氯乙酰氯为原料方法,路线二:
专利文献(us3634411,e5447859,jp2180876a,cn1631877a,cn1876646a
cn1246310c,cn101260092a)公开的马来酸桂哌齐特(1)的制备方法均采用上述
所示的合成路线二。该路线与路线一相比,不同之处在于将关键中间体n-[(1-四氢吡咯羰基)甲基〕哌嗪的合成工艺往前延伸了两个合成步骤。
首先四氢吡咯和氯乙酰氯制备得到氯乙酰吡咯啶,氯乙酰吡咯啶再与哌嗪或哌嗪单无机盐反应制备n-[(1-四氢吡咯羰基)甲基〕哌嗪;n-[(1-四氢吡咯羰基)甲基]哌嗪与(e)3,4,5三甲氧基肉桂酰氯或(e)3,4,5三甲氧基肉桂酰叠氮反应制备桂哌齐特游离碱;所得桂桂哌齐特游离碱与马来酸成盐后得到马来酸桂哌齐特。
该路线虽然免了直接购买价格昂贵的中间体:n-[(1-四氢吡咯羰基)甲基]哌嗪,工艺成本有所降低,但该路线易因反应条件控制不当生成哌嗪的二取代产物,造成收率降低,成本升高。
以3,4,5-三甲氧基苯甲醛和四氢吡咯为起始原料,路线三:
该合成路线与路线二相比,将关键中间体1-[1-吡咯烷基-羰基)-甲基]哌嗪和3,4,5-三甲氧基肉桂酸二者的合成工艺均往前延伸,避免了直接购买两个价格昂贵的中间体,工艺成本较路线二进一步降低。该路线的关键步骤为wittig反应得到的中间体,只要该步骤控制得当,该路线有望成为商业化放大生产的主要合成
路线。如上工艺路线三所示,该工艺路线中的主要不足是:反应条件不易控制。
现有的合成路线有以下缺点:(1)起始物料价格昂贵、整体路线过长、繁琐,降低了产物的总产率,提高了合成成本;(2)使用了有机叠氮化合物易爆炸,对设备要求较高,不利于大规模生产;(3)反应中大量使用哌嗪,在后处理过程中运用了多次真空减压蒸馏或水蒸气蒸馏,由于哌嗪在蒸馏操作过程中极易结晶,从而堵塞冷凝管,给实际操作带来困难而且均在回流条件下反应,导致双取代哌嗪副产物较多,使得产品不易纯化。
技术实现要素:
本发明旨在提供一种原料价廉易得,操作简便,生产周期短,收率高,提纯容易,可以较好的控制产品质量,而且减少了污染物的排放,对环境友好,可实现工业化生产的马来酸桂哌齐特的制备方法。
为实现上述发明目的,本发明一种马来酸桂哌齐特的制备方法,技术方案为:
本发明所述一种马来酸桂哌齐特的制备方法,包括如下制备步骤:
(1)以3,4,5-三甲氧基苯甲醛为起始原料与膦叶立德发生维蒂希反应得(e)-3,4,5-三甲氧基肉桂酸乙酯(中间体ⅰ);
(2)(e)-3,4,5-三甲氧基肉桂酸乙酯水解后得到关键中间体3,4,5-三甲氧基肉桂酸(中间体ⅱ);
(3)在1-羟基苯并三唑、三乙胺、碳二亚胺盐酸盐存在下中间体ⅰ与无水哌嗪偶合成1-(3,4,5-三甲氧基肉桂酰基)哌嗪(中间体ⅲ);
(4)1-(3,4,5-三甲氧基肉桂酰基)哌嗪与2-溴-1(吡咯烷-1-基)乙酮反应生成桂哌齐特(中间体ⅳ);
(5)步骤(4)桂哌齐特与马来酸成盐生成目标产物马来酸桂哌齐特。
本发明合成路线:
本发明所述一种马来酸桂哌齐特的制备方法,该制备方法步骤(1)反应条件:维蒂希反应是与(三苯基膦烯)乙酸乙酯在氮气或惰性气体的保护下进行;反应溶剂为苯、二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯中的一种或多种组合;反应温度为室温。
本发明所述一种马来酸桂哌齐特的制备方法,该制备方法步骤(2)反应条件:反应溶剂:甲醇、二氯甲烷、四氢呋喃、正丁醇中的一种或多种;水解反应用到的碱:甲醇钠、碳酸钾、氢氧化钠、叔丁醇钾中、氢氧化锂的一种或多种;反应温度为室温;反应时间:3h~8h;ph调节剂:浓盐酸稀释至5%~10%调ph。
本发明所述一种马来酸桂哌齐特的制备方法,该制备方法步骤(3)反应条件:反应溶剂:二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯中的一种或多种;各物质的摩尔比为ⅱ∶edc∶哌嗪∶hobt:tea=1∶0.54~0.6∶1~1.2∶0.55~0.8:1.5~2.0,反应时间8±3h。
本发明所述一种马来酸桂哌齐特的制备方法,该制备方法步骤(4)反应条件:反应溶剂:溶剂为乙醇、甲醇、n,n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、丙酮中的一种或多种组合,所用的碱为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠中的一种或多种组合,所用的催化剂为四丁基碘化铵、四丁基溴化铵、三乙基苄基溴化铵中的一种或多种组合。
本发明所述一种马来酸桂哌齐特的制备方法,该制备方法步骤(5)反应:将桂哌齐特加入乙醇溶剂中,加热溶清,趁热加入马来酸乙醇溶液,桂哌齐特∶马来酸摩尔比例1∶1~1.5,回流,冷却,静置过夜析晶,得白色晶体,即马来酸桂哌齐特。
本发明所述一种马来酸桂哌齐特的制备方法,该制备方法步骤(2)反应条件中反应溶剂为四氢呋喃-水的组合溶剂,其中thf:h2o=2~3:1,水解反应的碱为氢氧化锂。
本发明所述一种马来酸桂哌齐特的制备方法,该制备方法步骤(3)反应条件,各物质摩尔比为1∶0.54∶1∶0.55:1.5,优选的温度分别为0℃,反应时间为5h。
本发明所述一种马来酸桂哌齐特的制备方法,该制备方法步骤(5)所得马来酸桂哌齐特熔点为170~175℃。
本发明所述一种马来酸桂哌齐特的制备方法反应具体步骤如下:
(1)(e)-3,4,5-三甲氧基肉桂酸乙酯(中间体ⅰ)合成
在250ml三口反应瓶中加入3,4,5-三甲氧基苯甲醛(3g,5.1mmol)加入20ml
甲苯搅拌15min,在氮气保护的条件下缓慢加入(三苯基膦烯)乙酸乙酯(6.36g,15.3mmol),在室温下搅拌反应升3h,tlc跟踪反应进程,待原料反应完毕。将溶剂浓缩,用乙酸乙酯140ml×3萃取,合并有机相,并用无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,得到无色液体,3.6克(88.4%)。
(2)3,4,5-三甲氧基肉桂酸(中间体ⅱ)
将(e)-3,4,5-三甲氧基肉桂酸乙酯(3.6g,13.5mmol)加入到250ml三口反应瓶中,加入thf-h2o(36~18ml)混合溶剂,冷却到0℃,缓慢加入氢氧化锂(0.16克,6.75毫摩尔),室温下继续搅拌5h,tlc跟踪反应进程,待原料反应完毕。减压浓干溶剂,残留物加入50mlh2o,加稀盐酸调节ph至中性,然后用乙酸乙酯(2×30ml)萃取反应混合物,用盐水洗涤组合有机层,用无水na2so4干燥,减压浓缩。乙酸乙酯打浆,得到纯化合物为白色固体状粉末(2.88g,90%)。
(3)1-(3,4,5-三甲氧基肉桂酰基)哌嗪(中间体ⅲ)
室温下在250ml三口反应瓶中将3,4,5-三甲氧基肉桂酸(2.4g,10.08mmol)溶于15ml干燥的ch2cl2中,缓慢加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(1.05克,5.4mmol)搅拌使其充分分散,随后加入(0.75g,5.55mmol)1-羟基苯并三唑。搅拌20min后将反应混合物冷却到0℃,将哌嗪的二氯甲烷溶液(哌嗪(0.87g,10.11mmol)溶于20ml二氯甲烷)缓慢滴加到反应体系中,然后缓慢加入三乙胺(2.1ml,15.12mmol)。室温下反应5h,tlc跟踪反应进程,待原料反应完毕,加入30mlch2cl2稀释反应,然后加入饱和氯化铵溶液(40ml)淬灭反应。用ch2cl2(2×25ml)萃取,合并有机相,用饱和盐水洗涤,有机相用无水na2so4干燥,乙酸乙酯打浆得到浅黄色白色固体2.13g(70%)。
(4)桂哌齐特(中间体ⅳ)的制备
在50ml三口反应瓶中加入(0.4g,1.304mmol)1-(3,4,5-三甲氧基肉桂酰基)哌嗪(中间体ii),加入25ml干丙酮,充分搅拌溶解,加入(0.36g,2.608mmol)k2co3和催化量的四丁基碘化铵搅拌30min后加入(0.296g,1.56mmol)(6ci,9ci)-1-(溴乙酰基)-吡咯烷的丙酮溶液(溶于20ml丙酮),室温下搅拌反应3h,tlc跟踪反应进程,待原料反应完毕,减压蒸去溶剂。加入30mlh2o,用乙酸乙酯(2×30ml)萃取,合并有机相并用饱和食盐水洗涤,用na2so4干燥,减压浓缩,残留物用40ml丁酮:庚烷(1:1)重结晶,得产物桂哌齐特0.496g。
(5)马来酸桂哌齐特(ⅴ)的制备
将0.45g桂哌齐特加入5ml95%乙醇中,搅拌均匀,再滴加入0.134g顺丁烯二酸溶于1ml95%乙醇的溶液,继续搅拌三十分钟,室温静置过夜,结晶性固体析出,过滤收集结晶,制得马来酸桂哌齐特0.56g,收率98%。
(一)原料路线确定的原则和依据。(1)本工艺所用的原料主要为手性l-苯3,4,5-三甲氧基苯甲醛和(6ci,9ci)-1-(溴乙酰基)-吡咯烷,起始原料更容易得到,成本更低;(2)回避酰氯化反应,可避免酰氯怕潮、易水解的不稳定特性;(3)通过工艺改进,简化了合成路线、优化了后处理方式使之更适合于工业化生产,所得产品的收率较高,纯度较好;(4)常规的制备设备就能满足生产需求,合成成本较低、反应条件温和、污染小、易控制,可实现工业化生产。
(二)工艺技术方案的比较和选择理由
本发明路线与背景技术所述三条路线相比较具有以下明显的优越性:
(1)本工艺所用的原料主要为手性l-苯3,4,5-三甲氧基苯甲醛(6ci,9ci)-1-(溴乙酰基)-吡咯烷,起始原料更容易得到,成本更低;
(2)避免使用了有机叠氮化合物容易爆炸,对设备要求较高,不利于大规模生产的缺点;
(3)通过工艺改进,简化了合成路线、优化了后处理方式使之更适合于工业化生产,所得产品的收率较高,纯度较好;
(4)没有大量使用哌嗪,避免在后处理过程中运用多次真空减压蒸馏或水蒸气蒸馏,由于哌嗪在蒸馏操作过程中极易结晶,从而堵塞冷凝管,给实际操作带来困难而且均在回流条件下反应,导致双取代哌嗪副产物较多,使得产品不易纯化的缺点。该路线更适合工业化生产。
附图说明:
图1:马来酸桂哌齐特扫描电镜(sem)图。
具体实施方式
下面实施例只为进一步说明本发明技术方案,不以任何形式限制本发明范围。
实施例
(1)(e)-3,4,5-三甲氧基肉桂酸乙酯中间体(i)制备
在250ml三口反应瓶中加入3,4,5-三甲氧基苯甲醛(3g,5.1mmol)加入20ml
甲苯搅拌15min,在氮气保护的条件下缓慢加入(三苯基膦烯)乙酸乙酯(6.36g,15.3mmol),在室温下搅拌反应升3h,tlc跟踪反应进程,待原料反应完毕。将溶剂浓缩,用乙酸乙酯140ml×3萃取,合并有机相,并用无水硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,得到无色液体,3.6克(88.4%)。
(2)3,4,5-三甲氧基肉桂酸(中间体ⅱ)的制备
将(e)-3,4,5-三甲氧基肉桂酸乙酯(3.6g,13.5mmol)加入到250ml三口反应瓶中,加入thf-h2o(36~18ml)混合溶剂,冷却到0℃,缓慢加入氢氧化锂(0.16克,6.75毫摩尔),室温下继续搅拌5h,tlc跟踪反应进程,待原料反应完毕。减压浓干溶剂,残留物加入50mlh2o,加稀盐酸调节ph至中性,然后用乙酸乙酯(2×30ml)萃取反应混合物,用盐水洗涤组合有机层,用无水na2so4干燥,减压浓缩。乙酸乙酯打浆,得到纯化合物为白色固体状粉末(2.88g,90%)。
(3)1-(3,4,5-三甲氧基肉桂酰基)哌嗪(中间体ⅲ)
室温下在250ml三口反应瓶中将3,4,5-三甲氧基肉桂酸(2.4g,10.08mmol)溶于15ml干燥的ch2cl2中,缓慢加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)(1.05克,5.4mmol)搅拌使其充分分散,随后加入(0.75g,5.55mmol)1-羟基苯并三唑(hobt)。搅拌20min后将反应混合物冷却到0℃,将哌嗪的二氯甲烷溶液(哌嗪(0.87g,10.11mmol)溶于20ml二氯甲烷)缓慢滴加到反应体系中,然后缓慢加入三乙胺(tea)(2.1ml,15.12mmol)。室温下反应5h,tlc跟踪反应进程,待原料反应完毕,加入30mlch2cl2稀释反应,然后加入饱和氯化铵溶液(40ml)淬灭反应。用ch2cl2(2×25ml)萃取,合并有机相,用饱和盐水洗涤,有机相用无水na2so4干燥,乙酸乙酯打浆得到浅黄色白色固体2.13g(70%)。
(4)桂哌齐特(中间体ⅳ)的制备
在50ml三口反应瓶中加入(0.4g,1.304mmol)1-(3,4,5-三甲氧基肉桂酰基)哌嗪(中间体ii),加入25ml干丙酮,充分搅拌溶解,加入(0.36g,2.608mmol)k2co3和催化量的四丁基碘化铵搅拌30min后加入(0.296g,1.56mmol)(6ci,9ci)-1-(溴乙酰基)-吡咯烷的丙酮溶液(溶于20ml丙酮),室温下搅拌反应3h,tlc跟踪反应进程,待原料反应完毕,减压蒸去溶剂。加入30mlh2o,用乙酸乙酯(2×30ml)萃取,合并有机相并用饱和食盐水洗涤,用na2so4干燥,减压浓缩,残留物用40ml丁酮:庚烷(1:1)重结晶,得产物桂哌齐特0.496g。
(5)马来酸桂哌齐特(ⅴ)的制备
将0.45g桂哌齐特加入5ml95%乙醇中,加热回流溶清,搅拌均匀,再滴加入0.134g顺丁烯二酸溶于1ml95%乙醇的溶液,继续搅拌三十分钟,室温静置过夜,结晶性固体析出,过滤收集结晶,制得马来酸桂哌齐特0.56g见图1,收率98%。