CN101412689B - 一种非班太尔的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种非班太尔的制备方法,其制备过程为先将O-甲基异脲氨基甲酸甲酯的甲苯溶液与碳酸二甲酯反应制得O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯,再由2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺与水合肼反应制得2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺,再将O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯与2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺反应制得非班太尔。本发明具有生产过程清洁安全和能实现工业化生产的优点。

Description

一种非班太尔的制备方法
一、技术领域
本发明涉及一种取代苯基胍类化合物的制备方法,具体涉及抗寄生虫原料药非班太尔的制备方法。
二、背景技术
非班太尔,又名苯硫胍,化学名为N-[-[2,3-双-(甲氧羰基)-胍基]-5-(苯硫基)-苯基]-2-甲氧基乙酰胺,是一种动物肠胃抗寄生虫药物,对马体内的圆线虫、蛔虫、蛲虫和马尖尾线虫等,绵羊、牛和猪的普通胃肠道线虫、肺内寄生虫,具有良好效果。同时,非班太尔也是一种前体药物,在动物活体(如牛、马、羊)体内经代谢脱去甲氧乙酰基团,环合得到广谱高效安全的抗寄生虫药物芬苯达唑或奥芬达唑。
非班太尔最先由德国拜尔(BAYER AG)制药公司研制成功,并在专利DE3510684进行了报道;其合成工艺如下:
Figure G2008102355987D00011
以O-甲基异脲氨基甲酸甲酯和氯甲酸甲酯为原料,缩合得到O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯,再与2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺缩合得到非班太尔产品;但是该专利的非班太尔制备工艺使用了氯甲酸甲酯。氯甲酸甲酯具有高毒性,会直接损害人体的呼吸系统组织,对眼睛具有持久性的刺激,并会灼伤表皮,使皮肤过敏等。同时,该工艺直接使用2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺为原料。2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺由2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺还原制备得到。目前大家采用的生产工艺为采用含硫无机化合物进行还原,会产生大量的含硫废水,污染重。尽管有文献报道可以采用加氢还原技术,但由于设备要求高,催化剂筛选和中毒等问题,目前仅限于实验室合成应用。
三、技术内容
为克服上述缺点,本发明的目的在于提供一种生产过程清洁安全、能实现工业化的非班太尔制备方法。
本发明的技术内容为:一种非班太尔的制备方法,其制备过程如下:
(1)、O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯的制备过程:在惰性气体保护下,加入10~20重量%的O-甲基异脲氨基甲酸甲酯的甲苯溶液,加入O-甲基异脲氨基甲酸甲酯摩尔量的1.0~2.0倍的碳酸二甲酯(DMC)和O-甲基异脲氨基甲酸甲酯重量的1~10%的碳酸盐,在20~25℃温度下搅拌0.5~1小时;搅拌完毕,加热至回流,回流反应8~16小时;冷却至25~30℃,加入碳酸盐重量的10~20倍的水,保温搅拌0.5~1小时;分出甲苯层溶液,经减压蒸馏蒸出甲苯,控制料液温度不超过95℃;蒸馏完毕,冷却至25~30℃,快速加入O-甲基异脲氨基甲酸甲酯的甲苯溶液重量的0.4~1倍的C1~C4的烷基醇;加毕,控制在20~30℃温度下搅拌1~2小时,得到O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯产品的C1~C4烷基醇溶液;
(2)、2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺的制备过程:在惰性气体保护下,将2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺加入C1~C4烷基醇中溶解,C1~C4烷基醇与2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺的重量比为4:1~10:1;再加入2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺重量的1~10%的活性炭和2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺摩尔量的1~10%的三氯化铁,加毕加热至回流;回流状态下,滴加2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺摩尔量1~5倍的浓度为50~85重量%的水合肼;加毕回流反应,HPLC跟踪至原料反应完全,过滤掉活性炭和三氯化铁,滤液蒸馏回收原加入量的40~80重量%的C1~C4烷基醇溶剂后,切入惰性气体,加入2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺重量的2~8倍的水,在10~30℃温度下搅拌1~3小时,过滤,干燥得到2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺产品;
(3)、非班太尔的制备过程:在惰性气体保护下,加入步骤(1)中制得的0-甲基异脲双氨基甲酸甲酯产品的烷基醇溶液,加入O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯产品的烷基醇溶液重量的0.2~0.5倍的C1~C4的烷基醇,再加入O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯摩尔量的0.7~0.9倍的步骤(2)中制得的2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺;加热至30~50℃,保温搅拌5~30分钟,过滤;滤液冷却至20~30℃,加入O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯产品摩尔量的1.5~3倍C1~C4有机酸,保温搅拌3~5小时;加入非班太尔晶种,在20~30℃温度下,搅拌13~16小时;过滤得非班太尔粗品,用非班太尔粗品重量的0.5~3倍重量的C1~C4烷基醇泡洗,干燥得非班太尔纯品。
本发明中的非班太尔制备的工艺路线如下:
在上述制备方法的步骤(1)中制备O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯时,O-甲基异脲氨基甲酸甲酯甲苯溶液的含量优选为13~15重量%;碳酸二甲酯(DMC)的用量优选为O-甲基异脲氨基甲酸甲酯摩尔量的1.3~1.8倍;碳酸盐优选为碳酸钾,其用量优选为O-甲基异脲氨基甲酸甲酯重量的3~6%;回流反应时间优选为10~16小时;C1~C4烷基醇优选甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇。
在上述制备方法的步骤(2)中制备2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺时,C1~C4烷基醇优选甲醇、乙醇或异丙醇,其用量优选为2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺重量的4~8倍;活性炭用量优选为2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺重量的4~9%;三氯化铁用量优选为2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺摩尔量的3~7%;水合肼浓度优选为75~85重量%,其用量优选为2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺摩尔量2~4倍。
在上述制备方法的步骤(3)中制备非班太尔时,2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺用量优选为O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯摩尔量的0.7~0.9倍;C1~C4有机酸优选为甲酸、乙酸、丙酸;非班太尔晶种纯度优选为92%以上。
本发明与现有工艺相比所具有的优点如下:
1、制备O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯的过程,采用绿色羰基化试剂碳酸二甲酯(DMC)替代高毒性的氯甲酸甲酯,提高制备过程的安全性。
2、采用清洁高效的水合肼还原工艺替代含硫无机化合物(硫化钠、硫氢化钠等)还原工艺,还原2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺制备2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺,避免产生大量含硫废水,影响环境;同时,采用水合肼进行还原,产品收率超过75%,产品纯度超过97%。
四、具体实施例
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1、
(1)、O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯的制备:在氮气保护下,向3000毫升带有温度计和搅拌装置的四口烧瓶中,加入1750克13.7重量%的O-甲基异脲氨基甲酸甲酯的甲苯溶液(折纯:239.8克O-甲基异脲氨基甲酸甲酯),212克碳酸二甲酯(DMC)和8克碳酸钾,在20~25℃温度下搅拌1小时;搅拌完毕,加热至回流,回流反应12小时;冷却至30℃,加入140克水,保温搅拌1小时;分出甲苯层溶液,减压蒸馏蒸出甲苯,控制料液温度不超过95℃;蒸馏完毕,冷却至30℃,快速加入800克甲醇;加毕,控制在25~30℃温度下搅拌2小时,得到O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯产品甲醇溶液,通过HPLC分析,得166.3克O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯(折纯),收率48.2%。
(2)、2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺的制备:在氮气保护下,向2000毫升带有温度计和搅拌装置的四口烧瓶中,加入170克2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺,800克甲醇,搅拌下加入9克活性炭和2.6克三氯化铁,加毕加热至回流;回流状态下,滴加100克80重量%的水合肼;加毕回流反应,HPLC跟踪至原料反应完全,过滤掉活性炭和三氯化铁,滤液蒸馏回收600克甲醇,切入惰性气体,加入800克水,在25~30℃温度下搅拌3小时,过滤,干燥得到122.1克2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺产品,收率79.3%。
(3)、非班太尔的制备:在氮气保护下,向2000毫升带有温度计和搅拌装置的四口烧瓶中,依次加入步骤(1)中制得的O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯甲醇溶液(折纯:166.3克O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯),200克甲醇,步骤(2)中制得的200克2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺;加热至45~50℃,保温搅拌20分钟,过滤;滤液冷却至20~23℃,加入100克乙酸,保温搅拌4小时;加入0.3克含量98.10%的非班太尔晶种,在20~25℃温度下,搅拌15小时;过滤得非班太尔粗品,用210克甲醇泡洗3次,过滤,干燥得134.7克非班太尔产品,收率43.5%(基于2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺的摩尔量进行计算)。
实施例2、
(1)、O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯的制备:在氮气保护下,向3000毫升带有温度计和搅拌装置的四口烧瓶中,加入1750克14.8重量%的O-甲基异脲氨基甲酸甲酯的甲苯溶液(折纯:259克O-甲基异脲氨基甲酸甲酯),250克碳酸二甲酯(DMC)和13克碳酸钾,在20~25℃温度下搅拌0.5小时;搅拌完毕,加热至回流,回流反应15小时;冷却至25℃,加入180克水,保温搅拌1小时;分出甲苯层溶液,减压蒸馏蒸出甲苯,控制料液温度不超过95℃;蒸馏完毕,冷却至25℃,快速加入1000克乙醇;加毕,控制在25~30℃温度下搅拌2小时,得到O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯产品乙醇溶液,通过HPLC分析,得184.2克O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯(折纯),收率49.4%。
(2)、2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺的制备:在氮气保护下,向2000毫升带有温度计和搅拌装置的四口烧瓶中,加入170克2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺,1000克乙醇,搅拌下加入10克活性炭和4克三氯化铁,加毕加热至回流;回流状态下,滴加100克85重量%的水合肼;加毕回流反应,HPLC跟踪至原料反应完全,过滤掉活性炭和三氯化铁,滤液蒸馏回收800克乙醇水混合物,切入惰性气体,加入800克水,在25~30℃温度下搅拌3小时,过滤,干燥得到127.8克2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺产品,收率83.0%。
(3)、非班太尔的制备:在氮气保护下,向2000毫升带有温度计和搅拌装置的四口烧瓶中,依次加入步骤(1)中制得的O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯乙醇溶液(折纯:184.2克O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯),300克乙醇,步骤(2)中制得的220克2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺;加热至45~50℃,保温搅拌20分钟,过滤;滤液冷却至20~23℃,加入120克85重量%甲酸,保温搅拌4小时;加入0.3克含量98.10%的非班太尔晶种,在20~22℃温度下,搅拌15小时;过滤得非班太尔粗品,用250克乙醇泡洗3次,过滤,干燥得163.6克非班太尔产品,收率48.0%(基于2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺的摩尔量进行计算)。
实施例3、
(1)、O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯的制备:在氮气保护下,向3000毫升带有温度计和搅拌装置的四口烧瓶中,加入1750克13.0重量%的O-甲基异脲氨基甲酸甲酯的甲苯溶液(折纯:227.5克O-甲基异脲氨基甲酸甲酯),220克碳酸二甲酯(DMC)和10克碳酸钠,在20~25℃温度下搅拌1小时;搅拌完毕,加热至回流,回流反应15小时;冷却至29℃,加入120克水,保温搅拌1小时;分出甲苯层溶液,减压蒸馏蒸出甲苯,控制料液温度不超过95℃;蒸馏完毕,冷却至30℃,快速加入800克异丙醇;加毕,控制在29~30℃温度下搅拌2小时,得到O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯产品甲醇溶液,通过HPLC分析,得174.2克O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯(折纯),收率53.2%。
(2)、2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺的制备:在氮气保护下,向2000毫升带有温度计和搅拌装置的四口烧瓶中,加入170克2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺,1000克异丙醇,搅拌下加入9克活性炭和3.1克三氯化铁,加毕加热至回流;回流状态下,滴加110克75重量%的水合肼;加毕回流反应,HPLC跟踪至原料反应完全,过滤掉活性炭和三氯化铁,滤液蒸馏回收800克异丙醇水混合物,切入惰性气体,加入800克水,在25~30℃温度下搅拌3小时,过滤,干燥得到119.4克2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺产品,收率77.5%。
(3)、非班太尔的制备:在氮气保护下,向2000毫升带有温度计和搅拌装置的四口烧瓶中,依次加入步骤(1)中制得的O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯异丙醇溶液(折纯:174.2克O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯),250克异丙醇,步骤(2)中制得的207克2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺;加热至45~50℃,保温搅拌30分钟,过滤;滤液冷却至28~30℃,加入120克85重量%甲酸,保温搅拌4小时;加入0.3克含量98.10%的非班太尔晶种,在20~25℃温度下,搅拌16小时;过滤得非班太尔粗品,用210克异丙醇泡洗3次,过滤,干燥得145.6克非班太尔产品,收率45.4%(基于2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺的摩尔量进行计算)。

Claims (4)

1.一种非班太尔的制备方法,其制备过程如下:
(1)、O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯的制备过程:在惰性气体保护下,加入10~20重量%的O-甲基异脲氨基甲酸甲酯的甲苯溶液,加入O-甲基异脲氨基甲酸甲酯摩尔量的1.0~2.0倍的碳酸二甲酯和O-甲基异脲氨基甲酸甲酯重量的1~10%的碳酸盐,在20~25℃温度下搅拌0.5~1小时;搅拌完毕,加热至回流,回流反应8~16小时;冷却至25~30℃,加入碳酸盐重量的10~20倍的水,保温搅拌0.5~1小时;分出甲苯层溶液,经减压蒸馏蒸出甲苯,控制料液温度不超过95℃;蒸馏完毕,冷却至25~30℃,快速加入O-甲基异脲氨基甲酸甲酯的甲苯溶液重量的0.4~1倍的C1~C4的烷基醇;加毕,控制在20~30℃温度下搅拌1~2小时,得到O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯产品的C1~C4烷基醇溶液;
(2)、2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺的制备过程:在惰性气体保护下,将2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺加入C1~C4烷基醇中溶解,C1~C4烷基醇与2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺的重量比为4∶1~10∶1;再加入2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺重量的1~10%的活性炭和2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺摩尔量的1~10%的三氯化铁,加毕加热至回流;回流状态下,滴加2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺摩尔量1~5倍的浓度为50~85重量%的水合肼;加毕回流反应,HPLC跟踪至原料反应完全,过滤掉活性炭和三氯化铁,滤液蒸馏回收原加入量的40~80重量%的C1~C4烷基醇溶剂后,切入惰性气体,加入2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺重量的2~8倍的水,在10~30℃温度下搅拌1~3小时,过滤,干燥得到2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺产品;
(3)、非班太尔的制备过程:在惰性气体保护下,加入步骤(1)中制得的O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯产品的烷基醇溶液,加入O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯产品的烷基醇溶液重量的0.2~0.5倍的C1~C4的烷基醇,再加入O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯摩尔量的0.7~0.9倍的步骤(2)中制得的2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺;加热至30~50℃,保温搅拌5~30分钟,过滤;滤液冷却至20~30℃,加入O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯产品摩尔量的1.5~3倍C1~C4有机酸,保温搅拌3~5小时;加入非班太尔晶种,在20~30℃温度下,搅拌13~16小时;过滤得非班太尔粗品,用非班太尔粗品重量的0.5~3倍重量的C1~C4烷基醇泡洗,干燥得非班太尔纯品。 
2.根据权利要求1所述的非班太尔的制备方法,其特征为在步骤(1)中制备O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯时,O-甲基异脲氨基甲酸甲酯甲苯溶液的含量为13~15重量%;碳酸二甲酯的用量为O-甲基异脲氨基甲酸甲酯摩尔量的1.3~1.8倍;碳酸盐为碳酸钾,其用量为O-甲基异脲氨基甲酸甲酯重量的3~6%;回流反应时间为10~16小时;C1~C4烷基醇为甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇。
3.根据权利要求1所述的非班太尔的制备方法,其特征为在步骤(2)中制备2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺时,C1~C4烷基醇为甲醇、乙醇或异丙醇,其用量为2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺重量的5~8倍;活性炭用量为2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺重量的4~9%;三氯化铁用量为2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺摩尔量的3~7%;水合肼浓度为75~85重量%,其用量为2-硝基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺摩尔量2~4倍。
4.根据权利要求1所述的非班太尔的制备方法,其特征为在步骤(3)中制备非班太尔时,2-氨基-5-苯硫基-(2-甲氧基)乙酰苯胺用量为O-甲基异脲双氨基甲酸甲酯摩尔量的0.7~0.9倍;C1~C4有机酸为甲酸、乙酸、丙酸;非班太尔晶种纯度为92%以上。
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