CN101781248B - 盐酸氮卓斯汀中间体n-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐的合成方法,以N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为原料,在盐酸存在下加热回流制得4-甲氨基丁酸盐酸盐,加入到甲醇和氯化亚砜中进行单酯化反应制得4-甲氨基丁酸甲酯盐酸盐,再加入到丙烯酸甲酯、三乙胺和甲醇的溶液中反应制得双酯,将双酯与叔丁醇钾等金属有机醇环化反应得N-甲基六氢杂卓-4-酮,最后成盐结晶得N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐。本发明产品纯度和收率高,工艺操作简便,整个反应可使用单一溶剂,回收方便,废水量小,综合成本低,适用于大规模生产。

Description

盐酸氮卓斯汀中间体N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐的合成方法
技术领域
本发明涉及一种中间体化合物N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐的合成方法,属于盐酸氮卓斯汀药物中间体合成技术领域。
背景技术
盐酸氮卓斯汀(Azelastine hydrochloride)是由德国Asta-Werke A G公司和日本卫材公司研制开发口服长效抗变态反应药物,临床上使用的是盐酸盐。其化学名为(4-(4-氯苄基)-2-(六氢-1-甲基-1H-氮卓-4-基)-1-(2H)-酞嗪盐酸盐,CAS No:79307-93-0,结构式为:
Figure GSA00000027158200011
该产品1986年首次在德国和日本上市,由于其酞嗪N2位上带有六氢-1-甲基-1H-氮卓-4-基,C4位上有4-氯苄基,因而大大改善了原药的抗组胺药和药代动力学特征。与其他第二代抗组胺药相比,盐酸氮卓斯汀的H1受体拮抗性有了进一步的扩大,该产品不良反应的发生率较低,对H1受体无抗胆碱作用而继发的口干、前列腺肥大的症状。盐酸氮卓斯汀有一个重要特点就是稳定性好,可以制成片剂和喷雾剂,从而确保了生产和流通环节中的质量保证。
盐酸氮卓斯汀的合成路线主要有两条:
(1)以N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐为原料,与苯甲酰肼缩合,经硼氢化盐还原,经氯化反应制得2-(2-氯乙基)-1-甲基四氢吡咯),与氯化氢的乙醚溶液反应制得其盐酸盐,N-(1-甲基六氢氮杂卓-4-基)-N-苯甲酰肼盐酸盐,再经盐酸水解后与2-(4-氯苯乙酰基)苯甲酸缩合,得氮卓斯汀。氮卓斯汀用氯化氢处理,即得氮卓斯汀·盐酸盐。参见专利JP809224和EP488209。
(2)以2-(1-甲基-四氢吡咯-2-基)乙醇为原料,经氯化反应制得2-(2-氯乙基)-1-甲基四氢吡咯,与氯化氢的乙醚溶液反应制得其盐酸盐,同4-(4-氯苄基)-1-(2H)-2酞嗪酮在碱性条件下缩合加氢得氮卓斯汀,再用氯化氢处理,即得氮卓斯汀·盐酸盐参见专利JP5230056和JP6211840。
利用N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐,结构式如下式(I)可以很直接的合成盐酸氮卓斯汀,参见专利文件JP809224。
从以上文献报导这二条路线的操作简便程度和收率高低相比,前者(JP809224)明显优于后者(JP5230056),因此N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐是盐酸氮卓斯汀合成的重要中间体。
N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐(I)的合成以价格便宜易得的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为原料。
Figure GSA00000027158200021
为了避免在环合反应中产生副反应。专利文件DE4343409公开了一种将4-[(3-乙氧基-3-丙基)甲基氨基]乙基酯(上式(II))与叔丁醇钾等金属有机醇类环化反应得N-甲基六氢杂卓-4-酮,然后再用酸水解,蒸干溶剂和水,剩余母液结晶得N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐(I)。该工艺由于4-[(3-乙氧基-3-丙基)甲基氨基]乙基酯市场价格高,购买困难,环合收率不高,用酸水解并且蒸干水蒸馏过程对设备要求极高,并且时间长得到的产品收率极低,不利于工业化生产,且操作烦琐。上式(III)是可替换式(II)的反应中间体4-[(3-乙氧基-3-丙基)甲基氨基]甲基酯。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,本发明提供一种简便、高收率的N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐的合成方法。
因NMP价格便宜易得,本发明的方法亦以N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为起始原料,来酸解成盐,再进行双酯化,环合,成盐得目标产物N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐。
本发明的技术方案如下:
一种N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐的合成方法,以N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为原料,其特征在于先将N-甲基-2-吡咯烷酮在盐酸存在下加热回流反应制得4-甲氨基丁酸盐酸盐(a),然后将4-甲氨基丁酸盐酸盐加入到甲醇和氯化亚砜的反应溶液中,进行单酯化反应制得4-甲氨基丁酸甲酯盐酸盐(b)。将4-甲氨基丁酸甲酯盐酸盐(b)加入到丙烯酸甲酯、三乙胺和甲醇的溶液中反应制得双酯(c),将双酯(c)与叔丁醇钾等金属有机醇环化反应得N-甲基六氢杂卓-4-酮(d),最后用盐酸异丙醇成盐,调pH至1.0~2.0结晶得N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐。
本发明的N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐的合成方法,包括步骤如下:
(1)将N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)在盐酸中加热回流3~8小时,冷却,减压蒸去盐酸,在10-15℃条件下用丙酮析晶,得4-甲氨基丁酸盐酸盐(a);
所述N-甲基-2-吡咯烷酮与盐酸的摩尔比为1∶1.2~5。
(2)将氯化亚砜滴加到无水甲醇中,温度-10℃~-15℃,滴加完毕反应3小时,再加入步骤(1)制得的4-甲氨基丁酸盐酸盐(a)反应12小时,减压蒸馏甲醇,得4-甲氨基丁酸甲酯盐酸盐(b)。
所述氯化亚砜与无水甲醇的体积比1∶3.5-3.9。
所述4-甲氨基丁酸盐酸盐(a)与氯化亚砜的摩尔比为1∶2~5。
(3)将步骤(2)制得的4-甲氨基丁酸甲酯盐酸盐(b)加入到丙烯酸甲酯、三乙胺和甲醇的溶液中回流4小时,减压蒸馏甲醇得双脂(c);
所述4-甲氨基丁酸甲酯盐酸盐与丙烯酸甲酯摩尔比为1∶1.5~2.5;
所述三乙胺与丙烯酸甲酯摩尔比为1∶1.2~2;
(4)将步骤(3)制得双脂(c)溶于二甲苯或甲苯溶剂中,滴加到已搅拌回流30-40分钟的金属有机醇缩合剂中,蒸馏回收副产物有机醇,反应物冷却至10℃±1℃,在搅拌下加入碎冰与浓盐酸的混合物,搅拌20-30分钟,静止,分出酸层二甲苯层再用浓盐酸和水提取一次,合并酸层。
所述双脂与金属有机醇的摩尔比为1∶1.5~3。
(5)把步骤(4)的酸层加热回流6.5~7.5小时,反应物冷却至10℃±1℃,再加入冰块和萃取剂,在0℃±0.5℃温度下,用液碱调pH值至12.5~13.5,分出有机层,水层再用萃取剂提取一次,合并有机层,用清水反洗有机层一次并用无水硫酸钠干燥。
(6)步骤(5)干燥后的有机层水浴减压蒸除萃取剂,向剩余母液加入成盐溶剂溶解剩余物,冷却至10℃,再加入含盐酸25-30%的盐酸异丙醇,加到pH值约1~2,静置,于0℃结晶,过滤,于60℃减压干燥,得N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸盐。
在上述技术方案的基础上,本发明进一步作以下优选:
上述步骤(1)中所述的盐酸的浓度为15~36wt%。
上述步骤(2)中所述氯化亚砜与无水甲醇的体积比1∶3.75。
上述步骤(2)中所述4-甲氨基丁酸盐酸盐与氯化亚砜的摩尔比为1∶4.2。
上述步骤(3)中所述4-甲氨基丁酸甲酯盐酸盐与丙烯酸甲酯摩尔比为1∶1.9。
上述步骤(3)中所述三乙胺与丙烯酸甲酯摩尔比为1∶1.3。
上述步骤(4)中所述金属有机醇缩合剂为叔丁醇钾、叔丁醇钠或叔丁醇铝。
上述步骤(4)中所述双脂(c)与缩合剂的摩尔比为1∶1.9。
上述步骤(5)中所述萃取剂选用二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷。
上述步骤(5)中调pH用的碱优选10%的NaOH溶液,优选的调pH至12.5。
上述步骤(6)所述的成盐溶剂选用异丙醇、乙醇或乙醚,最优选异丙醇。成盐溶剂体积为剩余母液的1.5~5倍。
本发明的产品为盐酸盐,极易受潮,所以应注意干燥包存。
本发明以N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为原料在制取4-[(3-乙氧基-3-丙基)甲基氨基]甲基酯,使其在温和的条件下成溶液以利于缩合反应的进行。然后加入用萃取剂在碱性环境中提取N-甲基六氢杂卓-4-酮,使其进一步提纯,产物在较温和的环境下结晶,产品纯度和收率有很大的提高,而结晶的异丙醇可套用到下批或者很容易地回收溶剂。本发明的工艺操作十分简便,整个反应制取4-[(3-乙氧基-3-丙基)甲基氨基]甲基酯可使用单一溶剂,回收方便,废水量小,易处理。缩合收率高,综合成本低,适用于大规模生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明,但不限于此。
实施例中使用的原料代号为NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮,为市售产品。技术人员也可根据现有公开技术自行合成。
实施例1:合成反应路线如下:
Figure GSA00000027158200041
(1)18gN-甲基-2-吡咯烷酮加入到37ml浓盐酸搅拌回流5小时。冷却,减压蒸去盐酸至干,剩下的固体物加入50ml冷的丙酮,搅动,冷却,固体物成结晶,冷冻使其完全析出,过滤,用15ml丙酮洗涤两次,抽干,干燥,得24.2g,总收率88.2%。
(2)在外浴为-5℃~0℃搅拌下,向150ml无水甲醇中滴加氯化亚砜40ml,保持内温不超过-3℃,约3小时滴加完毕,后加入步骤(1)的产物20g,反应液在25℃反应12小时,减压浓缩甲醇后,母液搅匀,备下步用。
(3)22g丙烯酸甲酯,20g三乙胺和150ml无水甲醇搅拌加热至25℃,在搅拌下滴加步骤(2)的母液,约1小时滴加完毕,升温至回流4小时,过滤,滤液减压蒸干;剩余物为浅黄色双酯(c)。
(4)加入80ml二甲苯,再加入10g叔丁醇钾搅拌回流半小时后,再均匀滴加由10g步骤(3)的双酯(c),边滴加边蒸出副产物叔丁醇,2小时滴加完毕;回流3小时,反应物冷却至10℃,在搅拌下慢慢加入25g碎冰与25g浓盐酸的混合物,搅拌20分钟后,静止,分出酸层,二甲苯层再用浓盐酸20g和去离子水19g提取一次,合并酸层。
(5)把酸层加热回流约6小时,,再加入冰块约50g,萃取剂二氯甲烷100ml,冷冻下,用液碱调pH值至12.5,继续搅拌20分钟,静止,分出二氯甲烷层,水层再用30ml二氯甲烷提取一次,合并二氯甲烷层,用10ml去离子水反洗一次。二氯甲烷层用无水硫酸钠干燥。
(6)步骤(5)干燥后的二氯甲烷层水浴减压蒸去二氯甲烷,向剩余母液加入30ml的成盐溶剂异丙醇溶解,冷至10℃,用盐酸异丙醇调pH至1.0~2,静置,于0℃结晶。减压干燥。得土黄色N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸7.2g,收率95.64%(以双酯计),熔点165.8~166.4℃,GC=99%。
实施例2:
如实施例1所述,所不同的是步骤(5)的萃取剂为氯仿,得N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸7.1g,收率94.3%。
实施例3:
如实施例1所述,所不同的是步骤(5)的萃取剂为二氯乙烷,得N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸6.8g,收率90.3%。
实施例4:如实施例1所述,所不同的是步骤(4)反应时间为8小时,得N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸7.0g,收率92.98%
实施例5:如实施例1所述,所不同的是步骤(4)双酯(c)加入12g,得N-甲基六氢杂卓-4-酮盐酸8g,收率88.9%。

Claims (10)

1.N-甲基六氢杂-4-酮盐酸盐的合成方法,包括步骤如下:
(1)将N-甲基-2-吡咯烷酮在盐酸中加热回流3~8小时,冷却,减压蒸去盐酸,在10-15℃条件下用丙酮析晶,得4-甲氨基丁酸盐酸盐(a);
所述N-甲基-2-吡咯烷酮与盐酸的摩尔比为1∶1.2~5;
(2)将氯化亚砜滴加到无水甲醇中,温度-10℃~-15℃,滴加完毕反应3小时,再加入步骤(1)制得的4-甲氨基丁酸盐酸盐(a)反应12小时,减压蒸馏甲醇,得4-甲氨基丁酸甲酯盐酸盐(b);
所述氯化亚砜与无水甲醇的体积比1∶3.5-3.9;
所述4-甲氨基丁酸盐酸盐(a)与氯化亚砜的摩尔比为1∶2~5;
(3)将步骤(2)制得的4-甲氨基丁酸甲酯盐酸盐(b)加入到丙烯酸甲酯、三乙胺和甲醇的溶液中回流4小时,减压蒸馏甲醇得双脂(c);
所述4-甲氨基丁酸甲酯盐酸盐与丙烯酸甲酯摩尔比为1∶1.5~2.5;
所述三乙胺与丙烯酸甲酯摩尔比为1∶1.2~2;
(4)将步骤(3)制得双脂(c)溶于二甲苯或甲苯溶剂中,滴加到已搅拌回流30-40分钟的金属有机醇缩合剂中,蒸馏回收副产物有机醇,反应物冷却至10℃±1℃,在搅拌下加入碎冰与浓盐酸的混合物,搅拌20-30分钟,静止,分出酸层,二甲苯层再用浓盐酸和水提取一次,合并酸层;
所述双脂与金属有机醇的摩尔比为1∶1.5~3;
(5)把步骤(4)的酸层加热回流6.5~7.5小时,反应物冷却至10℃±1℃,再加入冰块和萃取剂,在0℃±0.5℃温度下,用液碱调pH值至12.5~13.5,分出有机层,水层再用萃取剂提取一次,合并有机层,用清水反洗有机层一次并用无水硫酸钠干燥;
(6)步骤(5)干燥后的有机层水浴减压蒸干,向剩余母液加入成盐溶剂溶解剩余物,冷却至10℃,再加入含盐酸25-30%的盐酸异丙醇,加到pH值1~2,静置,于0℃结晶,过滤,于60℃减压干燥,得N-甲基六氢杂
Figure FSB00000595165500012
-4-酮盐酸盐。
2.如权利要求1所述N-甲基六氢杂-4-酮盐酸盐的合成方法,其特征在于步骤(2)中所述氯化亚砜与无水甲醇的体积比1∶3.75。
3.如权利要求1所述N-甲基六氢杂
Figure FSB00000595165500014
-4-酮盐酸盐的合成方法,其特征在于步骤(2)中所述4-甲氨基丁酸盐酸盐与氯化亚砜的摩尔比为1∶4.2。
4.如权利要求1所述N-甲基六氢杂
Figure FSB00000595165500015
-4-酮盐酸盐的合成方法,其特征在于步骤(3)中所述4-甲氨基丁酸甲酯盐酸盐与丙烯酸甲酯摩尔比为1∶1.9。
5.如权利要求1所述N-甲基六氢杂-4-酮盐酸盐的合成方法,其特征在于步骤(3)中所述三乙胺与丙烯酸甲酯摩尔比为1∶1.3。
6.如权利要求1所述N-甲基六氢杂
Figure FSB00000595165500017
-4-酮盐酸盐的合成方法,其特征在于步骤(4)中所述金属有机醇缩合剂为叔丁醇钾、叔丁醇钠或叔丁醇铝。
7.如权利要求1所述N-甲基六氢杂
Figure FSB00000595165500021
-4-酮盐酸盐的合成方法,其特征在于步骤(4)中所述双脂(c)与缩合剂的摩尔比为1∶1.9。
8.如权利要求1所述N-甲基六氢杂
Figure FSB00000595165500022
-4-酮盐酸盐的合成方法,其特征在于步骤(5)中所述萃取剂选用二氯甲烷、三氯甲烷或二氯乙烷。
9.如权利要求1所述N-甲基六氢杂-4-酮盐酸盐的合成方法,其特征在于步骤(5)中调pH用的碱是10%的NaOH溶液,调pH至12.5。
10.如权利要求1所述N-甲基六氢杂
Figure FSB00000595165500024
-4-酮盐酸盐的合成方法,其特征在于步骤(6)所述的成盐溶剂选用异丙醇、乙醇或乙醚。
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