CN102206210B - 一种6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业生产6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐的方法。该方法在叔丁醇和水混合溶剂中,在碱金属氢氧化物存在下,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐进行分子内脱氟化氢环合反应。反应结束后,静置分层,弃去水相,有机相用水溶性大的无机盐水溶液洗涤,加浓盐酸成盐,离心分离出产物。本发明方法环合反应和后处理在同一反应釜中进行,所需设备简单,生产过程无需现场制备氯化氢气体,母液无需处理即可套用于下一轮环合反应,生产操作简便,符合环保要求,宜于规模型的工业化生产。

Description

一种6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐的生产方法
技术领域
本发明涉及化合物的生产方法,具体涉及6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐的生产方法。
背景技术
6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐的化学结构式如I。
Figure BDA0000053447940000011
式I化合物是制备抗精神分裂症药物利培酮、帕利哌酮的重要中间体。利培酮口服制剂在美国以Risperdal商品名上市,帕利哌酮控释口服制剂在美国以Invega商品名上市,它们是临床上广泛使用的抗精神分裂症药物,属于苯并异噁唑衍生物类的5-HT拮抗剂。通过下列方法可以制备得到:
式I化合物与3-(2-氯乙基)-6,7,8,9-四氢-9-羟基2-甲基-4H-吡啶并[1,2-a]-嘧啶-4-酮反应生成帕利哌酮(INN名:Paliperidone),化学结构式如II。
式I化合物与3-(2-氯乙基)-6,7,8,9-四氢-2-甲基-4H-吡啶并[1,2-a]-嘧啶-4-酮反应生成利培酮(INN名:Risperidone),化学结构式如III。
Figure BDA0000053447940000022
现有的制备6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐的方法为:
2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟(化学结构式如IV),在碱性条件下进行分子内脱氟化氢环合反应,生成6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑。再与氯化氢(摩尔比1∶1)成盐,生成6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐。
Figure BDA0000053447940000023
其中,有关2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟分子内脱氟化氢环合反应方法在欧洲专利EP196132、EP0368388,美国专利US4804663,中国专利CN 101328173A中有报道。反应溶剂可用质子性溶剂,如水、低分子量醇类;或非质子性溶剂如丙酮、DMF、DMSO、N-甲基吡咯烷酮、C3-8醚、芳香烃等。使用的碱为碱金属氢氧化物,如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂。环合反应结束后的处理方法主要是两种。一是:蒸馏去除反应用溶剂,加水和另一种溶剂(如氯仿、芳香烃类溶剂等)进行萃取分离操作去除过量的碱和生成的无机盐。在萃取操作后的有机溶剂相中,通氯化氢气体或加HCL-醇溶液成盐,得到式I化合物。但是,在生产现场制备氯化氢气体是十分不方便的。如果采用加HCL-醇溶液,则回收套用溶剂有困难。另一种方法是:直接通氯化氢气体或HCL-醇溶液加到环合反应结束后的溶液中。由于环合反应使用过量的碱,因此在成盐过程中会有大量的无机盐生成,在成品化合物I中存有大量的无机盐。文献报道的收率在80%-90%。在碱性条件下,若以水为溶剂的分子内脱氟化氢环合反应,需在接近回流温度下才能顺利完成。2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟难溶于水,反应过程中约有5%发生分子间脱氟化氢反应,生成二聚物。该二聚物杂质在后续的工序中很难分离。若以无水甲醇、乙醇或丙醇为溶剂进行分子内脱氟化氢环合反应,碱金属氢氧化物固体很难溶解在溶剂中,反应为固液相反应,体系传质困难,不能用于工业化生产。若以含少量水的甲醇、乙醇或丙醇为溶剂进行分子内脱氟化氢环合反应,碱金属氢氧化物吸水后变为粘度很大的油状物,体系传质也很困难,也不能用于工业化生产。若以含10%以上水的甲醇、乙醇或丙醇为溶剂进行分子内脱氟化氢环合反应,碱金属氢氧化物虽能溶于醇-水混合溶剂中,但2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟需要大量的混合溶剂才能溶解,更不适宜工业化生产。若以能与水混溶的非质子性溶剂(如丙酮、DMF、DMSO、N-甲基吡咯烷酮)进行分子内脱氟化氢环合反应,体系传质困难,很难工业化生产。若用难溶于水的非质子性溶剂(如乙二醇二甲醚、甲苯)进行分子内脱氟化氢环合反应,则反应的收率很低,不适于工业化生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述不足之处,研究设计生产操作简便,收率高,对环境影响小的6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐工业化生产方法。
本发明提供了-种6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐的生产方法。
本发明方法包括下列步骤:
(1)在反应釜中投入水、碱金属氢氧化物,搅拌溶解;
(2)向上述反应釜中加入叔丁醇,搅拌混合物;
(3)向反应釜混合物中加入2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐,搅拌,在40℃-80℃进行环合反应1-6小时,最佳在45℃-65℃反应;
(4)反应毕,搅拌冷却反应液,在20℃-40℃静置分层,弃去水相,有机相用相当于反应液总重量0.05-0.3倍的无机盐水溶液洗涤;
(5)在洗涤后的有机相中,加入相当于2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐摩尔量1-1.5倍的浓盐酸,室温下搅拌结晶;
(6)离心分离,固体在60℃下热空气循环干燥,得6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐,收率88%~95%。
离心分离的母液可以替代叔丁醇用于下一轮环合反应。
当使用母液替代叔丁醇时,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟与碱金属氢氧化物的摩尔比为1∶1-4.5(如是盐酸盐,则摩尔比为1∶2-5.5),最佳摩尔比为1∶1.5-2.5(如是盐酸盐,则摩尔比为1∶2.5-3.5),其它物料用量和工艺过程不变,收率达95%~98%。
本发明步骤(1)水的用量为2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐重量的0.5~3倍。2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟与碱金属氢氧化物的摩尔比为1∶1-4(如反应物为盐酸盐,则摩尔比为1∶2-5),最佳摩尔比为1∶1.2-2(如反应物为盐酸盐,则摩尔比为1∶2.2-3)。步骤(2)使用叔丁醇用量为2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐重量的3-20倍,最佳用量为5-15倍。步骤(4)洗涤用无机盐水溶液的重量百分比浓度为15%-30%,(如碱金属氯化物、氟化物、碱金属硫酸盐水溶液等)。
用本发明方法得到的6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐纯度大于99.0%。
本发明方法采用了叔丁醇,熔点25.5℃,沸点82.5℃,能与水以任意比例混溶。在叔丁醇与水的混合物中,加入碱金属氢氧化物或水溶性大的无机盐,体系变为两二相,下层为含水较多的水相,上层为含叔丁醇较多的有机相。碱金属氢氧或水溶性大的无机盐在水相中有较高的浓度,在有机相中有较低的浓度。在此碱体系中加入2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐,搅拌,其盐酸盐很快转变为相应的碱,并部分溶解在有机相中。在40℃-80℃,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟发生分子内脱氟化氢环合反应,反应生成的氟化物无机盐溶解在水相中。随着反应的推进,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟全部溶解,并转化为6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑。冷却,在20℃-40℃下静置分层,弃去水相,有机相用盐水溶液(氯化钠、氯化钾、硫酸钾等水溶性大的无机盐溶液)洗涤2-3次。在有机相中加浓盐酸,搅拌结晶,离心分离,干燥,得6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐。离心分离的母液可替代叔丁醇,用于新一轮环合反应。本发明方法环合反应和后处理在同一反应釜中进行,所需设备简单,生产过程无需现场制备氯化氢气体,母液无需处理即可套用于下一轮环合反应,生产操作简便,符合环保要求,宜于规模型的工业化生产。
具体实施方式
实施例1
在300升反应釜中,投入水18公斤,氢氧化钠固体7.8公斤(195mol),搅拌溶解。加叔丁醇180公斤,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟盐酸盐18公斤(65mol)。加热,在50℃搅拌反应3小时。冷却,30℃静置分层,弃去水相,有机相加重量百分比为20%的氯化钠水溶液30公斤洗涤,重复洗涤操作一次。在洗涤后有机相中滴加浓盐酸6升(71mol),30℃搅拌结晶3小时,离心分离,叔丁醇2公斤漂洗,60℃干燥到不减重,得6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐15.4公斤(60mol),HPLC纯度99.3%,收率92.3%。
实施例2
在300升反应釜中,加水18公斤,氢氧化钠固体7.8公斤(195mol),搅拌溶解。加入实施例1中的母液180公斤,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟盐酸盐18公斤(65mol)。加热,在50℃搅拌反应3小时。冷却,30℃静置分层,弃去水相,有机相加重量百分比为20%的氯化钠水溶液30公斤洗涤,重复洗涤操作一次。在洗涤后有机相中滴加滴加浓盐酸6升(71mol),30℃搅拌结晶3小时,离心分离,叔丁醇2公斤漂洗,60℃干燥到不减重,得6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐16.2公斤(63mol),HPLC纯度99.0%,收率97.2%。
实施例3
在500升反应釜中,加水30公斤,氢氧化钾固体16.8公斤(300mol),搅拌溶解。加叔丁醇250公斤,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟盐酸盐25.65公斤(100mol)。加热,在50℃搅拌反应2小时。冷却,30℃静置分层,弃去水相,有机相加重量百分比为25%的氯化钾水溶液40公斤洗涤,重复洗涤操作一次。在洗涤后有机相中滴加滴加浓盐酸10升(120mol),30℃搅拌结晶3小时,离心分离,叔丁醇3公斤漂洗,60℃干燥到不减重,得6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐23.4公斤(91.20mol),HPLC纯度99.4%,收率91.2%。
实施例4
在500升反应釜中,加入水30公斤,氢氧化钾固体18公斤(320mol),搅拌溶解。加入实施例3中的母液250公斤,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟盐酸盐25.65公斤(100mol)。加热,50℃搅拌反应2小时。冷却,30℃静置分层,弃去水相,有机相加重量百分比为25%的氯化钾水溶液40公斤洗涤,重复洗涤操作一次。在洗涤后有机相中滴加滴加浓盐酸10升(120mol),30℃搅拌结晶3小时,离心分离,用叔丁醇3公斤漂洗,60℃干燥到不减重,得6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐25.1公斤(98mol),HPLC纯度99.1%,收率98%。
实施例5-7
在500升反应釜中,各物料的用量按下表所示进行试验,工艺过程与实施例3相同,试验结果见下表。
实施例7-10
在500升反应釜中,各物料的用量按下表所示进行试验,工艺过程与实施例4相同,试验结果见下表。
Figure BDA0000053447940000101

Claims (16)

1.一种6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐的生产方法,其特征在于,该方法包括下列步骤:
(1)在反应釜中投入水、碱金属氢氧化物,搅拌溶解;
(2)向上述反应釜中加入叔丁醇,搅拌混合物;其中,叔丁醇的重量为步骤(1)中水的重量的1-40倍;
(3)向反应釜混合物中加入2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐,搅拌,在40℃-80℃进行环合反应1-6小时;
(4)反应毕,搅拌冷却反应液,在20℃-40℃静置分层,弃去水相,有机相用相当于反应液总重量0.05-0.3倍的无机盐水溶液洗涤;
(5)在洗涤后的有机相中,加入相当于2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐摩尔量1-1.5倍的浓盐酸,室温下搅拌结晶;
(6)离心分离,固体在60℃下热空气循环干燥,得6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐。
2.一种6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐的生产方法,其特征在于,该方法包括下列步骤:
(1)在反应釜中投入水、碱金属氢氧化物,搅拌溶解;
(2)向上述反应釜中加入叔丁醇,搅拌混合物;其中,叔丁醇的重量为步骤(1)中水的重量的1-40倍;
(3)向反应釜混合物中加入2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐,搅拌,在40℃-80℃进行环合反应1-6小时;
(4)反应毕,搅拌冷却反应液,在20℃-40℃静置分层,弃去水相,有机相用相当于反应液总重量0.05-0.3倍的无机盐水溶液洗涤;
(5)在洗涤后的有机相中,加入相当于2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐摩尔量1-1.5倍的浓盐酸,室温下搅拌结晶;
(6)离心分离,固体在60℃下热空气循环干燥,得6-氟-3-(4-哌啶基)-1,2-苯并异噁唑盐酸盐;其中,步骤(1)水的用量为2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐重量的0.5-3倍,步骤(2)叔丁醇的用量为2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐重量的3-20倍。
3.根据权利要求1或2所述方法,其特征在于,所述步骤(3),在45℃-65℃下进行环合反应。
4.根据权利要求1或2所述方法,其特征在于,所述步骤(1)水的用量为2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐重量的0.5-3倍。
5.根据权利要求1或2所述方法,其特征在于,所述步骤(3)的2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟与步骤(1)的碱金属氢氧化物的摩尔比为1∶1-4。
6.根据权利要求5所述方法,其特征在于,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟与碱金属氢氧化物的摩尔比为1∶1.2-2。
7.根据权利要求1或2所述方法,其特征在于,所述步骤(3)的2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟盐酸盐与步骤(1)的碱金属氢氧化物的摩尔比为1∶2-5。
8.根据权利要求7所述方法,其特征在于,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟盐酸盐与碱金属氢氧化物的摩尔比为1∶2.2-3。
9.根据权利要求1或2所述方法,其特征在于,所述步骤(2)叔丁醇用量为2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐重量的3-20倍。
10.根据权利要求9所述方法,其特征在于,叔丁醇用量为2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟或其盐酸盐重量的5-15倍。
11.根据权利要求1或2所述方法,其特征在于,所述步骤(4)洗涤用无机盐水溶液的重量百分比浓度为15%-30%,所述无机盐水溶液为碱金属氯化物、氟化物或碱金属硫酸盐水溶液。
12.根据权利要求1或2所述方法,其特征在于,所述步骤(6)离心分离的母液替代叔丁醇用于步骤(2)。
13.根据权利要求12所述方法,其特征在于,所述步骤(6)离心分离的母液替代叔丁醇用于步骤(2)时,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟与碱金属氢氧化物的摩尔比为1∶1-4.5。
14.根据权利要求13所述方法,其特征在于,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟与碱金属氢氧化物的摩尔比为1∶1.5-2.5。
15.根据权利要求12所述方法,其特征在于,所述步骤(6)离心分离的母液替代叔丁醇用于步骤(2)时,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟盐酸盐与碱金属氢氧化物的摩尔比为1∶2-5.5。
16.根据权利要求15所述方法,其特征在于,2,4-二氟苯基(4-哌啶基)甲酮肟盐酸盐与碱金属氢氧化物的摩尔比为1∶2.5-3.5。
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Application publication date: 20111005

Assignee: Pharmaceutical Co., Ltd., Changzhou Pharmaceutical Factory No.4

Assignor: Changzhou City No.4 Pharmaceutical Factory Co., Ltd.

Contract record no.: 2018320000315

Denomination of invention: Method for producing 6-fluoro-3-(4-piperidine)-1,2-benzoisoxazole hydrochloride

Granted publication date: 20140702

License type: Exclusive License

Record date: 20181114