CN102633767B - 一种非离子型碘造影剂中间体2－异丙基－5－羧基－1，3－二氧六环的制备方法 - Google Patents
一种非离子型碘造影剂中间体2－异丙基－5－羧基－1，3－二氧六环的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
<b/>本发明涉及一种非离子型碘造影剂中间体的制备方法，在碱性化合物的催化作用下，以沸点在85—200℃内的醚类、酰胺类、单环芳烃类及亚砜类化合物为溶剂，2－异丙基－5，5－二羧基－1，3－二氧六环发生脱羧反应，得到2－异丙基－5－羧基－1，3－二氧六环粗产物，以乙酸乙酯、乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮及甲苯中的一种或几种与沸点在30—120℃内的烷烃组成的混合物为溶剂对该粗产物进行重结晶，得到白色片状的晶体。本发明的优点在于：选用一些低毒、性质稳定的溶剂作为脱羧反应的溶剂和重结晶的溶剂，降低了杂质对产品和环境的污染；提高了重结晶的产率；并且反应条件和重结晶的工艺简单，便于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于化学合成领域，具体涉及一种非离子型碘造影剂中间体2－异丙基－5－羧基－1，3－二氧六环的制备方法。
背景技术
碘比醇注射液，化学名为5－[3－羟基－2－羟甲基丙酰胺]－N’，N”－二甲基－N’，N”－二－(2，3－二羟基丙基)－2，4，6－三碘间苯二酰胺，是法国Guerbet公司研制出的一种非离子型含碘造影剂。具有水溶性大、粘度小、渗透压低等优点，主要用于尿路及血管造影。
国内尚无完整的碘比醇的生产工艺，主要依赖于进口，而本发明的精制产品2－异丙基－5－羧基－1，3－二氧六环为碘比醇的重要中间体。曾有文献 [刘洋，黄启茂，柏正武，等.武汉工程大学学报，2008，30(2)：27-30] 报道了2－异丙基－5－羧基－1，3－二氧六环的合成路线。在该文献中，以吡啶为溶剂进行反应，再以氯仿为溶剂进行重结晶，产率为64%。但该路线有明显缺陷：(1)将吡啶作为溶剂进行反应时，容易被氧化而使产品有颜色，难以脱色；(2)重结晶时产品为糊状，不容易过滤，不便于工业化生产；（3）氯仿在光照条件下被空气氧化成一种剧毒的化合物，即光气，再则，吡啶的毒性也较大，光气和吡啶都可经呼吸道、消化道和皮肤进入机体，对生产操作者身体的伤害较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提出一种非离子型碘造影剂中间体2－异丙基－5－羧基－1，3－二氧六环的制备方法，降低了产品和环境的污染，提高了重结晶的产率。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种非离子型碘造影剂中间体2－异丙基－5－羧基－1，3－二氧六环的制备方法，以碱性化合物为催化剂，用2－异丙基－5，5－二羧基－1，3－二氧六环为原料，在溶剂存在下发生脱羧反应得到粗产物，然后对该粗产物进行重结晶，得到2－异丙基－5－羧基－1，3－二氧六环。
按上述方案，碱按上述方案性化合物为氨水、吡啶、N，N－二甲氨基吡啶或有机胺类化合物，其中1 mol 2－异丙基－5，5－二羧基－1，3－二氧六环发生脱羧反应所需的催化剂为0.005—0.1 mol。
按上述方案，所述溶剂为沸点在85—200℃内的醚类、酰胺类、单环芳烃类或亚砜类化合物，其中1 mol 2－异丙基－5，5－二羧基－1，3－二氧六环发生脱羧反应所需要的溶剂为100—240 ml。
按上述方案，所述的脱羧反应温度为85—200℃。
按上述方案，重结晶溶剂为溶剂A 与溶剂B的混合物，所述的溶剂A为乙酸乙酯、乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮和甲苯中的一种或几种，溶剂B为沸点在30—120℃内的烷烃，其中溶剂A和溶剂B的体积比为1∶1—10，每克粗产物重结晶时所需要的重结晶溶剂体积为1—4 ml。
按上述方案，所述的溶剂B为正己烷、环己烷、戊烷、庚烷和沸程在30—120℃内的石油醚中的任意一种。
本发明的反应方程式是：
(II) (I)
本发明的优点在于：选用一些低毒、性质稳定的溶剂作为脱羧反应的溶剂和重结晶的溶剂，降低了杂质对产品和环境的污染；提高了重结晶的产率；并且反应条件和重结晶的工艺简单，便于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
将71 g （0.33 mol）2-异丙基-5,5-二羧基-1,3-二氧六环溶于37 ml 1，4－二氧六环，加入0.3 ml（0.002 mol）三乙胺，加热至90℃，反应7 h，室温静置冷却析出固体，过滤，滤饼干燥，滤液蒸出部分溶剂后冷却，析出固体，过滤，滤液再重复上述操作，合并滤饼得到52 g淡黄色的粗产物，产率92%。
实施例2
将71 g（0.33 mol）2-异丙基-5,5-二羧基-1,3-二氧六环溶于75 ml 1，4－二氧六环，加入4.6 ml (0.03 mol)三乙胺，加热至100℃，反应7 h，室温静置冷却析出固体，过滤，滤饼干燥，滤液蒸出部分溶剂后冷却，析出固体，过滤，滤液再重复上述操作，合并滤饼得到46 g白色的粗产物，产率83%。
实施例3
将71 g（0.33 mol）2-异丙基-5,5-二羧基-1,3-二氧六环溶于55 ml 1，4－二氧六环，加入1.5 ml （0.01 mol）三乙胺，加热至100℃，反应7 h，室温静置冷却析出固体，过滤，滤饼干燥，滤液蒸出部分溶剂后冷却，析出固体，过滤，滤液再重复上述操作，合并滤饼得到53 g白色的粗产物，产率96%。
实施例4
将71 g（0.33 mol）2-异丙基-5,5-二羧基-1,3-二氧六环溶于63 ml乙二醇单甲醚，加入1.1 ml （0.008 mol）三乙胺，加热至110℃，反应7 h，室温静置冷却析出固体，过滤，滤饼干燥，滤液蒸出部分溶剂后冷却，析出固体，过滤，滤液再重复上述操作，合并滤饼得到48 g白色的粗产物，产率85%。
实施例5
将71 g（0.33 mol）2-异丙基-5,5-二羧基-1,3-二氧六环溶于56 ml甲苯，加入1.4 ml（0.01 mol）三乙胺，加热至110℃，反应7 h，室温静置冷却析出固体，过滤，滤饼干燥，滤液蒸出部分溶剂后冷却，析出固体，过滤，滤液再重复上述操作，合并滤饼得到49 g淡黄色的粗产物，产率88%。
实施例6
将71 g（0.33 mol）2-异丙基-5,5-二羧基-1,3-二氧六环溶于53 ml N，N－二甲基甲酰胺，加入1.8 ml（0.01 mol）三乙胺，加热至130℃，反应7 h，室温静置冷却析出固体，过滤，滤饼干燥，滤液蒸出部分溶剂后冷却，析出固体，过滤，滤液再重复上述操作，合并滤饼得到50 g白色的粗产物，产率90%。
实施例7
将71 g（0.33 mol）2-异丙基-5,5-二羧基-1,3-二氧六环溶于60 ml二甲基亚砜，加入1.7 ml（0.01 mol）三乙胺，加热至110℃，反应7 h，室温静置冷却析出固体，过滤，滤饼干燥，滤液蒸出部分溶剂后冷却，析出固体，过滤，滤液再重复上述操作，合并滤饼得到45 g白色的粗产物，产率80%。
实施例8
将71 g（0.33 mol）2-异丙基-5,5-二羧基-1,3-二氧六环溶于53 ml 1，4－二氧六环，加入1.1 ml（0.01 mol）吡啶，加热至100℃，反应7 h，室温静置冷却析出固体，过滤，滤饼干燥，滤液蒸出部分溶剂后冷却，析出固体，过滤，滤液再重复上述操作，合并滤饼得到50 g淡黄色的粗产物，产率90%。
实施例9
将71 g（0.33 mol）2-异丙基-5,5-二羧基-1,3-二氧六环溶于45 ml 1，4－二氧六环，加入0.6 ml（0.02 mol）氨水，加热至90℃，反应7 h，室温静置冷却析出固体，过滤，滤饼干燥，滤液蒸出部分溶剂后冷却，析出固体，过滤，滤液再重复上述操作，合并滤饼得到48 g淡黄色的粗产物，产率85%。
实施例10
将71 g（0.33 mol）2-异丙基-5,5-二羧基-1,3-二氧六环溶于50 ml 1，4－二氧六环，加入1.3 g（0.01 mol）N，N－二甲氨基吡啶，加热至95℃反应7 h，室温静置冷却析出固体，过滤，滤饼干燥，滤液蒸出部分溶剂后冷却，析出固体，过滤，滤液再重复上述操作，合并滤饼得到49 g白色的粗产物，产率88%。
实施例11
按照实施例2得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物30g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入25 ml乙酸乙酯，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去5 ml溶剂，趁热搅拌并加入50 ml石油醚（30—60℃），搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用石油醚（10 ml×3)洗涤晶体，真空干燥得到24 g白色晶体，产率80%。如图1，1H NMR（CDCl3）δ/ppm：0.93 (d, 6H, CH3, J = 5 Hz); 1.80 (m, 1H, CHCH3)；3.03 (m, 1H, CHCOOH); 3.75 (t, 2H, CH2, J = 5 Hz); 4.18 (d, 1H, CHCH(CH3)2, J = 5 Hz); 4.33 (q, 2H, CH2, J = 10 Hz)。
实施例12
按照实施例2得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物30 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入20 ml乙酸乙酯，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去5 ml溶剂，趁热搅拌并加入30 ml石油醚（30—60℃），搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用石油醚（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到22.8 g白色晶体，产率76%。
实施例13
按照实施例3得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物30 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入30 ml乙酸乙酯，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去10 ml溶剂，趁热搅拌并加入35 ml石油醚（30—60℃），搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用石油醚（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到22.5 g白色晶体，产率75%。
实施例14
按照实施例1得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物30 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入30 ml乙酸乙酯，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去10 ml溶剂，趁热搅拌并加入40 ml石油醚（60—90℃），搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用石油醚（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到23 g白色晶体，产率77%。
实施例15
按照实施例1得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物20g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入20 ml乙酸乙酯，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去5 ml溶剂，趁热搅拌并加入30 ml石油醚（90—120℃），搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用石油醚（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到14.6 g白色晶体，产率73%。
实施例16
按照实施例2得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物30 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入30 ml乙酸乙酯，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去10 ml溶剂，趁热搅拌并加入30 ml环己烷，搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用环己烷（10 ml×3)洗涤晶体，真空干燥得到21.6 g白色晶体，产率72%。
实施例17
按照实施例4得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物25 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入20 ml乙酸乙酯，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去5 ml溶剂，趁热搅拌并加入25 ml正己烷，搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用正己烷（10 ml×3)洗涤晶体，真空干燥得到17.5 g白色晶体，产率70%。
实施例18
按照实施例5得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物25 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入25 ml乙酸乙酯，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去10 ml溶剂，趁热搅拌并加入35 ml戊烷，搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用戊烷（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到18.8 g白色晶体，产率75%。
实施例19
按照实施例6得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物20 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入20 ml乙酸乙酯，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去5 ml溶剂，趁热搅拌并加入30 ml庚烷，搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用庚烷（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到15.6 g白色晶体，产率78%。
实施例20
按照实施例3得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物30 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入30 ml乙醇，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去15 ml溶剂，趁热搅拌并加入50 ml石油醚（30—60℃），搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用石油醚（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到22.8 g白色晶体，产率76%。
实施例21
按照实施例6得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物40 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入40 ml乙醇，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去20 ml溶剂，趁热搅拌并加入40 ml石油醚（60—90℃），搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用石油醚（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到30 g白色晶体，产率75%。
实施例22
按照实施例7得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物30 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入30 ml乙醇，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去10 ml溶剂，趁热搅拌并加入30 ml石油醚（90—120℃），搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用石油醚（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到24 g白色晶体，产率80%。
实施例23
按照实施例7得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物40 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入35 ml乙醇，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去15 ml溶剂，趁热搅拌并加入40 ml环己烷，搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用环己烷（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到28 g白色晶体，产率70%。
实施例24
按照实施例8得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物45 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入35 ml乙醇，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去10 ml溶剂，趁热搅拌并加入30 ml正己烷，搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用正己烷（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到32.9 g白色晶体，产率73%。
实施例25
按照实施例8得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物45 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入45 ml乙醇，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去15 ml溶剂，趁热搅拌并加入50 ml戊烷，搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用戊烷（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到36 g白色晶体，产率80%。
实施例26
按照实施例9得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物40 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入30 ml乙醇，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去10 ml溶剂，趁热搅拌并加入40 ml庚烷，搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用庚烷（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到28 g白色晶体，产率70%。
实施例27
按照实施例2得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物40 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入35 ml甲醇，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去10 ml溶剂，趁热搅拌并加入30 ml石油醚（30—60℃），搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用石油醚（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到30 g白色晶体，产率76%。
实施例28
按照实施例2得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物40 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入40 ml异丙醇，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去10 ml溶剂，趁热搅拌并加入30 ml石油醚（30—60℃），搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用石油醚（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到30 g白色晶体，产率75%。
实施例29
按照实施例2得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物30 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入30 ml甲苯，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去10 ml溶剂，趁热搅拌并加入40 ml石油醚（30—60℃），搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用石油醚（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到16.5 g白色晶体，产率55%。
实施例30
按照实施例2得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物35 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入30 ml丙酮，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去10 ml溶剂，趁热搅拌并加入40 ml石油醚（30—60℃），搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用石油醚（10 ml×3）洗涤晶体，真空干燥得到26.2 g白色晶体，产率75%。
实施例31
按照实施例2得到的2-异丙基-5-羧基-1,3-二氧六环粗产物35 g加入到250 ml单口烧瓶中，再加入15 乙醇和20 ml乙酸乙酯混合物，加热回流溶解，在旋转蒸发仪上减压蒸馏除去10 ml溶剂，趁热搅拌并加入40 ml石油醚（30—60℃），搅拌12小时，过滤白色悬浮液，用石油醚（10 ml×3)洗涤晶体，真空干燥得到19.5 g白色晶体，产率60%。
Claims (3)
1.一种非离子型碘造影剂中间体2－异丙基－5－羧基－1，3－二氧六环的制备方法，以碱性化合物为催化剂，用2－异丙基－5，5－二羧基－1，3－二氧六环为原料，在溶剂存在下发生脱羧反应得到粗产物，然后对该粗产物进行重结晶，得到2－异丙基－5－羧基－1，3－二氧六环，碱性化合物为氨水、吡啶、N，N－二甲氨基吡啶，其中1 mol 2－异丙基－5，5－二羧基－1，3－二氧六环发生脱羧反应所需的催化剂为0.005—0.1 mol，所述溶剂为沸点在85—200℃内的醚类、酰胺类、单环芳烃类或亚砜类化合物，其中1 mol 2－异丙基－5，5－二羧基－1，3－二氧六环发生脱羧反应所需要的溶剂为100—240 ml，所述的脱羧反应温度为85—200℃。
2. 根据权利要求1所述的非离子型碘造影剂中间体2－异丙基－5－羧基－1，3－二氧六环的制备方法，其特征在于重结晶溶剂为溶剂A 与溶剂B的混合物，所述的溶剂A为乙酸乙酯、乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮和甲苯中的一种或几种，溶剂B为沸点在30—120℃内的烷烃，其中溶剂A和溶剂B的体积比为1∶1—10，每克粗产物重结晶时所需要的重结晶溶剂体积为1—4 ml。
3. 根据权利要求2所述的非离子型碘造影剂中间体2－异丙基－5－羧基－1，3－二氧六环的制备方法，其特征在于所述的溶剂B为正己烷、环己烷、戊烷、庚烷和沸程在30—120℃内的石油醚中的任意一种。
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