CN102503815A - 一种罗氟司特中间体的制备方法 - Google Patents

一种罗氟司特中间体的制备方法 Download PDF

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钟永刚
李昂
江传亮
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Abstract

本发明公开了一种罗氟司特中间体的制备方法,其特征在于以3,4-二羟基苯甲醛为原料,经过苯环无取代、单取代或多取代的苄基保护4-位羟基,卤代甲基环丙烷醚化3-位羟基,再催化氢解得到4-羟基-3-环丙甲氧基苯甲醛,4-羟基-3-环丙甲氧基苯甲醛经二氟一氯甲烷醚化、氧化得到罗氟司特中间体3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酸(I);本发明具有操作简便,反应条件温和,质量稳定,后处理简单,无需柱层析等繁琐操作,适合工业化生产。

Description

一种罗氟司特中间体的制备方法
技术领域
一种罗氟司特中间体的制备方法
技术背景
罗氟司特(roflumilast),化学名为N-(3,5-二氯吡啶-4-基)-3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酰胺,是德国Altana公司开发的磷酸二酯酶4(PDE4)抑制剂,2010年7月经欧盟批准首次在德国上市,临床用于治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD),商品名Daxas,2011年3月美国FDA也批准上市。本品可通过抑制PDE4,减少炎症介质的释放,进而抑制如COPD和哮喘等呼吸道疾病对肺组织造成的损伤。罗氟司特的结构式如下所示:
Figure BSA00000610352700011
罗氟司特
3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酸(I)为罗氟司特的关键中间体,根据文献WO2008142542,WO2008006509报道,3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酸(I)合成方法主要如下:
以3,4-二羟基苯甲醛(II)为原料,在碱性条件下与二氟一氯甲烷醚化得到3-羟基-4-二氟甲氧基苯甲醛,再与氯甲基环丙烷醚化得到3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛,3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛再经亚氯酸钠氧化生成3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酸(I)。
Figure BSA00000610352700012
该路线存在以下缺点:
(1)3,4-二羟基苯甲醛到3-羟基-4-二氟甲氧基苯甲醛,反应选择性差,所得产物后处理需要通过柱层析分离,收率太低(25%~30%),不适应工业化生产;
(2)3-羟基-4-二氟甲氧基苯甲醛到3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛,以四氢呋喃为溶剂,反应时间长(14h),且需3倍当量的溴甲基环丙烷为底物,原料消耗过大;
(3)3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛到3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酸的制备过程中,将亚氯酸钠水溶液加入由3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛、氨基磺酸和冰乙酸制备的溶液中,反应非常剧烈,反应条件不易控制,成本较高。
发明内容
本发明的目的是针对以上方法的不足,提供一条制备罗氟司特中间体3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酸(I)的新方法,本发明的合成路线如下:
Figure BSA00000610352700021
本发明以3,4-二羟基苯甲醛(II)为原料,经过苯环无取代、单取代或多取代的苄基保护4-位羟基,卤代甲基环丙烷醚化3-位羟基,再催化氢解得到4-羟基-3-环丙甲氧基苯甲醛,4-羟基-3-环丙甲氧基苯甲醛经二氟一氯甲烷醚化、氧化得到慢性阻塞性肺疾病(COPD)治疗药罗氟司特关键中间体3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酸(I),五步反应总收率高达到58.4%,反应条件温和,后处理简单,无需柱层析等繁琐操作,适合工业化生产。
本发明的合成步骤:
(1)3,4-二羟基苯甲醛(II)与化合物(III)反应生成化合物(IV)。
化合物(III)中,X为氯或溴;
化合物(III)中、化合物(IV)中R为一个或多个相同或不同的取代基,取代基选自氢、卤素、羟基、氨基、氰基、羧基、磺酰基、巯基、三氟甲基、硝基、苯基、苄基、苄氧基、吡啶基、哌啶基、羟烷基、C1-C6烷基或烷氧基、全部或部分由氟取代的C1-C6烷基或烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6烷氧基羰基或氨基、C1-C6烷基羰基、单或二取代的C1-C6烷基氨基、C1-C6烷基羰基氧基、C1-C6烷氧基取代的C1-C6烷基、C3-C7环烷基或环烷氧基、C3-C7的环烷基甲氧基。
该反应在碱性条件下保护4-位羟基,卤化苄选自氯化苄或溴化苄;3,4-二羟基苯甲醛(II)与化合物(III)的摩尔比为1∶(0.8~3.8),反应温度为0~130℃,反应时间为0~48小时;该反应在碱性条件下进行,所用的碱选自C1~C8的醇钠、氢化钠、氨基钠、丁基锂、叔丁醇锂、LDA、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸铯、三乙胺、二乙胺、乙二胺;所用的溶剂为C1~C6的醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙醚、异丙醚、水、乙腈、丙酮、丁酮、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、DMF、DMAC、DMSO,包括以上所述的单一溶剂或两种及多种溶剂组成的混合溶剂;所得产物化合物(IV)重结晶选用的溶剂为C1~C6的醇、石油醚、正己烷、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醚、异丙醚,包括以上所述的单一溶剂或两种及多种溶剂组成的混合溶剂。
(2)化合物(IV)与卤代甲基环丙烷反应生成化合物(V)。
化合物(V)中R为一个或多个相同或不同的取代基,取代基选自氢、卤素、羟基、氨基、氰基、羧基、磺酰基、巯基、三氟甲基、硝基、苯基、苄基、苄氧基、吡啶基、哌啶基、羟烷基、C1-C6烷基或烷氧基、全部或部分由氟取代的C1-C6烷基或烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6烷氧基羰基或氨基、C1-C6烷基羰基、单或二取代的C1-C6烷基氨基、C1-C6烷基羰基氧基、C1-C6烷氧基取代的C1-C6烷基、C3-C7环烷基或环烷氧基、C3-C7的环烷基甲氧基。
该反应所用卤代甲基环丙烷选自氯甲基环丙烷,溴甲基环丙烷,碘甲基环丙烷;化合物(IV)与卤代甲基环丙烷的摩尔比为1∶(0.8~3.8),反应温度为0~130℃,反应时间为0~48小时;该反应在碱性条件下进行,所用的碱选自C1~C8的醇钠、氢化钠、氨基钠、丁基锂、叔丁醇锂、LDA、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸铯、三乙胺、二乙胺、乙二胺;所用的溶剂为C1~C6的醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙醚、异丙醚、水、乙腈、丙酮、丁酮、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、DMF、DMAC、DMSO,包括以上所述的单一溶剂或两种及多种溶剂组成的混合溶剂。
(3)化合物(V)经催化氢解生成4-羟基-3-环丙甲氧基苯甲醛(VI)。
反应中催化剂选自钯碳、氢氧化钯、Raney镍、铑,所用的溶剂选自水、C1~C8的醇、甲酸、乙酸、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、四氢呋喃、乙腈、甲苯、二甲苯、DMF、DMAC、DMSO,包括以上所述的单一溶剂或两种及多种溶剂组成的混合溶剂;反应温度为0~130℃,反应时间为0~48小时。
(4)4-羟基-3-环丙甲氧基苯甲醛(VI)与二氟一氯甲烷反应生成3-环丙甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛(VII)。
反应中二氟一氯甲烷的通入时间为0~48小时;反应温度为0~130℃,反应时间为0~48小时;该反应在碱性条件下进行,所用的碱选自C1~C8的醇钠、氢化钠、氨基钠、丁基锂、叔丁醇锂、LDA、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸铯、三乙胺、二乙胺、乙二胺;所用的溶剂选自C1~C6的醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙醚、水、乙腈、丙酮、丁酮、四氢呋喃、甲苯、DMF、DMAC、DMSO,包括以上所述的单一溶剂或两种及多种溶剂组成的混合溶剂。
(5)3-环丙甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛(VII)经过双氧水氧化生成3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酸(I)。
反应中所用的双氧水的浓度为1%~50%;3-环丙甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛与双氧水的摩尔比为1∶(0.8~10);该反应在碱性条件下进行,所用的碱选自C1~C8的醇钠、氢化钠、氨基钠、丁基锂、叔丁醇锂、LDA、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸铯、三乙胺、二乙胺、乙二胺;所用的溶剂选自C1~C6的醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙醚、水、乙腈、丙酮、丁酮、四氢呋喃、甲苯、DMF、DMAC、DMSO,包括以上所述的单一溶剂或两种及多种溶剂组成的混合溶剂。
具体实施方式
实施例:
实施例4-苄氧基-3-羟基苯甲醛(IV)的制备:
反应瓶内加入丙酮(600ml),3,4-二羟基苯甲醛(II)(60.0g,434mmol),溴化苄(74.0g,434mmol),无水碳酸钾(90.0g,651mmol),搅拌,加热回流3h,过滤,滤液减压浓缩,加入乙酸乙酯(600ml),1N NaOH水溶液萃取(600ml×2),合并水层,1N盐酸中和(1200ml),加入乙酸乙酯(600ml),有机层用饱和磷酸氢二钠水溶液洗涤(300ml×2),无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩后固化,乙醇重结晶得到淡黄色晶体67.5g,收率68%,mp 120~122℃。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:5.84(s,1H,OH),7.03(d,J=8.0Hz,1H,Ar-H),7.37~7.45(m,7H,Ar-H),5.20(s,2H,CH2),9.82(s,1H,CHO)。
实施例4-苄氧基-3-环丙甲氧基苯甲醛(V)的制备:
反应瓶内加入丁酮(600ml),4-苄氧基-3-羟基苯甲醛(60.0g,263mmol),溴甲基环丙烷(70.8g,526mmol),碳酸钾(108.8g,789mmol),搅拌,加热回流2h,过滤,滤液减压浓缩,加入二氯甲烷600ml,用1N NaOH水溶液洗涤(400ml×2),有机层无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩后得到淡黄色油状液体73.3g,收率98%。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:0.36~0.41(m,2H,CH2CH 2CH),0.62~0.69(m,2H,CH2CH 2CH),1.34(m,1H,CH),3.95(d,J=6.7Hz,2H,CHCH 2O),5.27(s,1H,ArCH 2O),7.03(d,J=8.0Hz,1H,Ar-H),7.62~7.64(m,7H,Ar-H),9.82(s,1H,CHO)。
实施例4-羟基-3-环丙甲氧基苯甲醛(VI)的制备:
反应瓶内加入无水甲醇(700ml),4-苄氧基-3-环丙甲氧基苯甲醛(70g,246mmol),10%Pd/C 3.5g,常温常压搅拌2h,过滤,减压浓缩,得到淡黄色油状液体45.3g,收率95%。1HNMR(300MHz,CDCl3)δ:0.35~0.40(m,2H,CH2CH 2CH),0.65~0.71(m,2H,CH2CH 2CH),1.31(m,1H,CH),3.95(d,J=6.7Hz,2H,CHCH 2O),6.33(s,1H,OH),7.05(d,J=8.0Hz,1H,Ar-H),7.37~7.43(m,2H,Ar-H),9.81(s,1H,CHO)。
实施例3-环丙甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛(VII)的制备:
反应瓶内加入DMF(450ml),4-羟基-3-环丙甲氧基苯甲醛(V)(45g,232mmol),碳酸钾(64.1g,464mmol),升温至60℃后,通入二氟一氯甲烷气体8h,过滤,减压浓缩,残余物中加入2N氢氧化钠溶液(500ml),用二氯甲烷(400ml×2)提取,合并有机层,经无水硫酸钠干燥后过滤,滤液减压浓缩,得淡黄色透明液体53.8g,收率96%。
实施例3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酸(I)的制备:
于65℃将30%双氧水(103ml,1030mmol)加入由3-环丙甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛(VI)(50g,207mmol)、50%氢氧化钾(60.6ml,827mmol)和甲醇(500ml)制备的溶液中,搅拌1h。反应毕加入水(1.5L),加浓盐酸调至pH 2。抽滤,滤饼烘干,得到类白色固体51.5g,收率96%,mp 118~120℃。ESI-MS(m/z):257[M-H]-;1H NMR(300MHz,CDCl3)δ:0.34~0.36(m,2H,CH2CH 2CH),0.62~0.68(m,2H,CH2CH 2CH),1.28(m,1H,CH),3.90(d,J=6.7Hz,2H,CHCH 2O),6.71(t,1H,J=75.0Hz,CHF2),7.18(d,J=7.2Hz,1H,Ar-H),7.62~7.64(m,2H,Ar-H)。

Claims (8)

1.一种罗氟司特中间体3-环丙基甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲酸(I)的制备方法,其特征在于,包括以下合成步骤:
Figure FSA00000610352600011
(1)3,4-二羟基苯甲醛(II)与化合物(III)反应生成化合物(IV);
(2)化合物(IV)与卤代甲基环丙烷反应生成化合物(V);
(3)化合物(V)经催化氢解生成4-羟基-3-环丙甲氧基苯甲醛(VI);
(4)4-羟基-3-环丙甲氧基苯甲醛(VI)与二氟一氯甲烷反应生成3-环丙甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛(VII);
(5)3-环丙甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛(VII)经过双氧水氧化生成3-环丙基甲氧基-4-
Figure FSA00000610352600012
2.根据权利要求1所述的式(III)化合物,X为氯或溴。
3.根据权利要求1所述的式(III)、式(IV)和式(V)化合物,其中R为一个或多个相同或不同的取代基,取代基选自氢、卤素、羟基、氨基、氰基、羧基、磺酰基、巯基、三氟甲基、硝基、苯基、苄基、苄氧基、吡啶基、哌啶基、羟烷基、C1-C6烷基或烷氧基、全部或部分由氟取代的C1-C6烷基或烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6烷氧基羰基或氨基、C1-C6烷基羰基、单或二取代的C1-C6烷基氨基、C1-C6烷基羰基氧基、C1-C6烷氧基取代的C1-C6烷基、C3-C7环烷基或环烷氧基、C3-C7的环烷基甲氧基。
4.根据权利要求1所述的制备方法,合成步骤(1)中,3,4-二羟基苯甲醛(II)与化合物(III)的摩尔比为1∶(0.8~3.8),反应温度为0~130℃,反应时间为0~48小时;该反应在碱性条件下进行,所用的碱选自C1~C8的醇钠、氢化钠、氨基钠、丁基锂、叔丁醇锂、LDA、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸铯、三乙胺、二乙胺、乙二胺;所用的溶剂为C1~C6的醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙醚、异丙醚、水、乙腈、丙酮、丁酮、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、DMF、DMAC、DMSO,包括以上所述的单一溶剂或两种及多种溶剂组成的混合溶剂;所得产物化合物(IV)重结晶选用的溶剂为C1~C6的醇、石油醚、正己烷、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醚、异丙醚,包括以上所述的单一溶剂或两种及多种溶剂组成的混合溶剂。
5.根据权利要求书1所述的制备方法,合成步骤(2)中,卤代甲基环丙烷包括氯甲基环丙烷,溴甲基环丙烷,碘甲基环丙烷;化合物(IV)与卤代甲基环丙烷的摩尔比为1∶(0.8~3.8),反应温度为0~130℃,反应时间为0~48小时;该反应在碱性条件下进行,所用的碱选自C1~C8的醇钠、氢化钠、氨基钠、丁基锂、叔丁醇锂、LDA、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸铯、三乙胺、二乙胺、乙二胺;所用的溶剂为C1~C6的醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙醚、异丙醚、水、乙腈、丙酮、丁酮、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、DMF、DMAC、DMSO,包括以上所述的单一溶剂或两种及多种溶剂组成的混合溶剂。
6.根据权利要求书1所述的制备方法,合成步骤(3)中,催化剂选自钯碳、氢氧化钯、Raney镍,所用的溶剂选自水、C1~C8的醇、甲酸、乙酸、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、四氢呋喃、乙腈、甲苯、二甲苯、DMF、DMAC、DMSO,包括以上所述的单一溶剂或两种及多种溶剂组成的混合溶剂;反应温度为0~130℃,反应时间为0~48小时。
7.根据权利要求书1所述的制备方法,合成步骤(4)中,二氟一氯甲烷的通入时间为0~48小时;反应温度为0~130℃,反应时间为0~48小时;该反应在碱性条件下进行,所用的碱选自C1~C8的醇钠、氢化钠、氨基钠、丁基锂、叔丁醇锂、LDA、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸铯、三乙胺、二乙胺、乙二胺;所用的溶剂选自C1~C6的醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙醚、水、乙腈、丙酮、丁酮、四氢呋喃、甲苯、DMF、DMAC、DMSO,包括以上所述的单一溶剂或两种及多种溶剂组成的混合溶剂。
8.根据权利要求书1所述的制备方法,合成步骤(5)中,所用的双氧水的浓度为1%~50%;3-环丙甲氧基-4-二氟甲氧基苯甲醛(VII)与双氧水的摩尔比为1∶(0.8~10);该反应在碱性条件下进行,所用的碱选自C1~C8的醇钠、氢化钠、氨基钠、丁基锂、叔丁醇锂、LDA、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸铯、三乙胺、二乙胺、乙二胺;所用的溶剂选自C1~C6的醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙醚、水、乙腈、丙酮、丁酮、四氢呋喃、甲苯、DMF、DMAC、DMSO,包括以上所述的单一溶剂或两种及多种溶剂组成的混合溶剂。
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