CN102603556A - 一种制备秋水仙碱衍生物中间体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备秋水仙碱衍生物中间体(5S)-N-(3-氨基-9,10,11-三甲氧基-6,7-二氢-5H-二苯并[a,c]环庚烯-5-基)乙酰胺的方法。秋水仙碱在甲醇钠作用下重排生成别秋水仙素,别秋水仙素碱性水解得到秋水仙酸。秋水仙酸与叠氮化试剂在多聚磷酸的催化下经Schmidt重排得到秋水仙碱衍生物中间体(5S)-N-(3-氨基-9,10,11-三甲氧基-6,7-二氢-5H-二苯并[a,c]环庚烯-5-基)乙酰胺。该方法采用多聚磷酸催化Schmidt重排,反应条件温和,工艺简单,产品纯化容易,产率高,易于实现大规模工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备衍生物中间体的方法,具体涉及一种制备秋水仙碱衍生物中间体的方法。
背景技术
(5S)-N-(3-氨基-9,10,11-三甲氧基-6,7-二氢-5H-二苯并[a,c]环庚烯-5-基)乙酰胺,结构式如(I)所示,
是合成秋水仙碱衍生物的重要中间体。目前的合成主要采用Fernholz于1950年在Liebigs Ann.Chem.568,63~72上公开的方法,具体为秋水仙碱在甲醇钠作用下重排生成别秋水仙素(Allocolchicine),别秋水仙素经碱性水解得到秋水仙酸(Colchinoic acid,又称别脱甲秋水仙素Allocolchiceine),秋水仙酸在浓硫酸催化下直接与叠氮化钠经Schmidt重排反应得到秋水仙碱衍生物中间体(5S)-N-(3-氨基-9,10,11-三甲氧基-6,7-二氢-5H-二苯并[a,c]环庚烯-5-基)乙酰胺。
该方法中秋水仙酸的合成收率可以达到80%以上,且适合于规模化生产。但用浓硫酸催化的Schmidt重排反应的收率低于30%,温度过高或反应时间过长,均会显著降低产物收率,甚至得不到产物,而且反应中使用的溶剂量大,合成工艺条件苛刻,导致难以实现大规模合成,极大地限制了以此化合物为基础原料的新药研发。
发明内容
本发明公开了一种制备秋水仙碱衍生物中间体的方法,本发明方法可以高收率地得到目标产物,并且反应条件温和,工艺简单,产品纯化容易,适合大规模工业化生产。
一种制备秋水仙碱衍生物中间体的方法,包括在溶剂中,秋水仙酸与叠氮化试剂在催化剂作用下,经Schmidt重排反应得到秋水仙碱衍生物中间体(5S)-N-(3-氨基-9,10,11-三甲氧基-6,7-二氢-5H-二苯并[a,c]环庚烯-5-基)乙酰胺,所述的催化剂为多聚磷酸。
本发明涉及的化学反应方程式如下:
(其中秋水仙酸可用Fernholz法由秋水仙碱合成得到。)
该反应中所用的多聚磷酸中P2O5含量为75%~95%,最佳含量为80%~88%。此处P2O5含量是指多聚磷酸中的磷元素折算成P2O5的质量后占多聚磷酸总质量的百分比。多聚磷酸也可以通过在H3PO4中加入P2O5新鲜配制。
多聚磷酸在做催化剂的同时兼做溶剂,该反应也可以在其它溶剂中进行,所述的其它溶剂优选为但不限于水,磷酸,C1~C6饱和醇,N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺,二甲亚砜,丁抱砜(环丁砜),四氢呋喃,1,4-二氧噁烷,乙二醇二甲醚,二氯甲烷,1,2-二氯乙烷,氯仿,苯,甲苯,二甲苯,乙腈,酯类RCOOR1(R=H,C1~C5烷基;R1=C1~C6烷基),酮类R2COR3(R2,R3=C1~C4烷基)。
该反应中秋水仙酸与多聚磷酸的质量比为1∶0.1~1000,最佳比例为1∶0.5~25,多聚磷酸的使用量可以在很宽的范围内进行,这是因为多聚磷酸只做催化剂时,用量很少,兼做溶剂时,用量就很大。
该反应中秋水仙酸与叠氮化试剂的摩尔比为1∶1~100,最佳比例为1∶1~10;秋水仙酸与溶剂的质量体积比为1g∶1~500ml,即每克秋水仙酸对应溶剂1~500ml。秋水仙酸与溶剂的质量体积比优选为1g∶5~50ml。
该反应中所用的叠氮化试剂选自于叠氮酸,叠氮化物或有机叠氮化试剂。叠氮化物优选为叠氮化锂,叠氮化钠或叠氮化钾;有机叠氮化试剂为三芳基膦酰叠氮,其中芳基优选为取代或未取代的苯基。加入叠氮化试剂时,反应会有大量气体生成,为避免反应过于激烈,可以分批加入。
本发明方法反应温度为0~180℃,优选反应温度为40~120℃。
反应中生成的有毒化合物叠氮酸会在反应过程中被放出的氮气部分带出,可以用碱液吸收。
本发明方法中反应进程可以跟踪分析,如用薄层色谱法(TLC)跟踪,当秋水仙酸消耗完毕,即认为反应达到终点。
所得固体粗产品可以用柱色谱法纯化,也可以重结晶纯化。
硅胶柱色谱法纯化时,洗脱剂优选为但不限于二氯甲烷(或三氯甲烷)-甲醇(或乙醇),或乙酸乙酯-甲醇(或乙醇)组成的混合溶剂,对应的溶剂体积比优选为1~100∶1,更优选为5~30∶1。
重结晶溶剂优选为但不限于采用醇的水溶液,其中醇为C1~C3的饱和醇,醇与水的体积比优选为0.5~10∶1。其中固体粗产品与醇的配比(质量/体积比)优选为1g(固体粗产品)∶1~100ml(醇),即每克固体粗产品对应醇1~100mL,最佳比例为1g∶10~30ml。
所得固体粗产品也可以参照Fernholz法成盐纯化。
本发明方法在制备秋水仙碱衍生物中间体(5S)-N-(3-氨基-9,10,11-三甲氧基-6,7-二氢-5H-二苯并[a,c]环庚烯-5-基)乙酰胺时,用多聚磷酸做催化剂相比传统使用浓硫酸做催化剂,反应条件温和,工艺控制简单,产品纯化容易,目标产物收率高,有利于实现大规模工业生产。
具体实施方式
实施例1
7.0g秋水仙酸加入到70g PPA(85%P2O5),即多聚磷酸(含85%五氧化二磷)中,加热至100℃,剧烈搅拌的同时分批加入8.5g叠氮化钠。反应中产生的气体可以用冷的碱溶液吸收。
反应至基本无气体逸出后,用薄层色谱TLC(氯仿/甲醇体积比10∶1)跟踪反应,直至秋水仙酸消耗完毕。水浴冷却至60℃,加入100ml水,搅拌至PPA溶液全部溶解后倒入到含有500克碎冰的烧杯中,用摩尔浓度为5M NaOH的水溶液调节pH至中性或弱碱性。
调节pH值后进行抽滤,得到的固体用水洗至水相呈中性,干燥后得固体4.2g;
抽滤得到的滤液用乙酸乙酯萃取,然后用饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,旋蒸脱去溶剂,得固体0.8g;
合并固体产物,得到的固体粗产品用乙酸乙酯溶解,硅胶柱层析(乙酸乙酯/乙醇的体积比10∶1洗脱),干燥后得(5S)-N-(3-氨基-9,10,11-三甲氧基-6,7-二氢-5H-二苯并[a,c]环庚烯-5-基)乙酰胺4.5g,产率约70%。
实施例2
采用与实施例1相同的实验条件,仅将PPA(85%P2O5)改为PPA(80%P2O5)。所得固体粗产品用体积比为2∶1的甲醇-水重结晶,干燥后得(5S)-N-(3-氨基-9,10,11-三甲氧基-6,7-二氢-5H-二苯并[a,c]环庚烯-5-基)乙酰胺4.2g。
实施例3
7g P2O5中加入5g 90%H3PO4,120℃下加热搅拌,现制成多聚磷酸。加入4.5g秋水仙酸,然后滴加60mL 0.5mol/L叠氮酸的苯溶液,加热回流,用薄层色谱TLC(氯仿/甲醇体积比10∶1)跟踪反应,至秋水仙酸消耗完毕后,旋蒸脱去溶剂苯,加入80ml水使多聚磷酸溶液全部溶解,后续处理同实施例1,得(5S)-N-(3-氨基-9,10,11-三甲氧基-6,7-二氢-5H-二苯并[a,c]环庚烯-5-基)乙酰胺2.8g。
实施例4
将80g PPA(85%P2O5)和40ml 95%H3PO4混合均匀,得到153g低粘度的PPA(77%P2O5)。然后加入4.0g秋水仙酸,在85℃下分批加入3.5g叠氮化钠,后续过程同实施例1,得(5S)-N-(3-氨基-9,10,11-三甲氧基-6,7-二氢-5H-二苯并[a,c]环庚烯-5-基)乙酰胺2.5g。
实施例5
将7.0g秋水仙酸,7.0g三苯基膦酰叠氮(Ph3PON3),10g PPA(85%P2O5)溶于70ml N,N-二甲基乙酰胺中,40℃搅拌条件下反应至无气体放出;冷却后将得到的混合液倒入200g碎冰中,加入摩尔浓度为1M NaOH水溶液调pH至中性或弱碱性。后续过程同实施例1,得(5S)-N-(3-氨基-9,10,11-三甲氧基-6,7-二氢-5H-二苯并[a,c]环庚烯-5-基)乙酰胺3.8g。
实施例6
同实施例5,仅将70ml N,N-二甲基乙酰胺改为80ml乙腈。最终得(5S)-N-(3-氨基-9,10,11-三甲氧基-6,7-二氢-5H-二苯并[a,c]环庚烯-5-基)乙酰胺3.5g。
实施例1~6中产物的核磁监测数据如下:
H-NMR(500MHz,DMSO-d6):1.85(1H,m,CH2CH2Ar);1.87(3H,s,CH3CO);2.1(2H,m,CH2CH2Ar);2.45(1H,m,CH2Ar);3.45(3H,s,OCH3);3.75(3H,s,OCH3);3.81(3H,s,OCH3);4.44(1H,m,CHN);5.11(2H,br,NH2);6.48(1H,dd,J8.1Hz,J2.3Hz,Ar′H);6.53(1H,d,J2.3,Ar′H);6.71(1H,s,ArH);6.98(1H,d,J8.1Hz,Ar′H);8.27(1H,d,J8.5Hz,NHCO)。
Claims (9)
1.一种制备秋水仙碱衍生物中间体的方法,包括在溶剂中,秋水仙酸与叠氮化试剂在催化剂作用下,经Schmidt重排反应得到秋水仙碱衍生物中间体(5S)-N-(3-氨基-9,10,11-三甲氧基-6,7-二氢-5H-二苯并[a,c]环庚烯-5-基)乙酰胺,其特征在于:所述的催化剂为多聚磷酸。
2.如权利要求1所述的制备秋水仙碱衍生物中间体的方法,其特征在于:所述的多聚磷酸中P2O5的含量为75%~95%。
3.如权利要求1所述的制备秋水仙碱衍生物中间体的方法,其特征在于:所述的秋水仙酸与多聚磷酸的质量比为1∶0.1~1000。
4.如权利要求1所述的制备秋水仙碱衍生物中间体的方法,其特征在于:所述的叠氮化试剂为叠氮化物、叠氮酸或三苯基膦酰叠氮。
5.如权利要求1所述的制备秋水仙碱衍生物中间体的方法,其特征在于:所述的秋水仙酸与叠氮化试剂的摩尔比为1∶1~100。
6.如权利要求1所述的制备秋水仙碱衍生物中间体的方法,其特征在于:所述的秋水仙酸与溶剂的质量体积比为1g∶1~500ml。
7.如权利要求1所述的制备秋水仙碱衍生物中间体的方法,其特征在于:所述的Schmidt重排反应的温度为0~180℃。
8.如权利要求7所述的制备秋水仙碱衍生物中间体的方法,其特征在于:所述的Schmidt重排反应的温度为40~120℃。
9.如权利要求1至8中任一项所述的制备秋水仙碱衍生物中间体的方法,其特征在于:所述的多聚磷酸兼做溶剂。
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