CN102702205A - 西他列汀的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了西他列汀的制备方法,包含如下步骤:2,4,5-三氟苯乙酸与丙二酸环(亚)异丙酯反应;3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯与醋酸胺反应;3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯与氢气反应;(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯发生水解反应;(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸与3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪盐酸盐反应,制得西他列汀。本发明通过高效催化氢化得到大于90%的EE值;本发明只需五步制备西他列汀,收率均较高,工艺条件温和;本发明操作简单,成本低廉,产品的收率、纯度均很高。
Description
技术领域
本发明涉及一种化合物的制备方法,尤其涉及西他列汀的制备方法。
背景技术
西他列汀是用于治疗Ⅱ型糖尿病的二肽基肽酶-Ⅳ抑制剂药物。它通过提高糖尿病患者自身胰岛β细胞产生胰岛素的能力,在血糖升高时增加胰岛素的分泌,从而控制糖尿病患者的血糖水平。且耐受性好、不增加体重,也不会到来低血糖的风险。
目前国内外的合成西他列汀的方法较多,涉及手性诱导及不对称氢化:步骤长短不同,少则四五步,多则十多步。手性诱导及不对称氢化其产物光学纯度ee%较低,需要进一步纯化提高ee%,因而存在资源浪费,而化学拆分法有一半的异构体无法利用,收率低,成本高。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足,本发明所要解决的技术问题是提供一种西他列汀的制备方法,原料廉价,生产成本低廉。
本发明目的是通过如下技术方案实现的:
一种西他列汀的制备方法,包含如下步骤:
步骤1:2,4,5-三氟苯乙酸与丙二酸环(亚)异丙酯反应,制得3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯;
步骤2:3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯与醋酸胺反应,制得3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯;
步骤3:3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯与氢气反应,制得(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯;
步骤4:(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯发生水解反应,得到(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸;
步骤5:(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸与3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪盐酸盐反应,制得西他列汀。
优选的,
所述步骤1的反应方程式如下:
所述2,4,5-三氟苯乙酸与丙二酸环(亚)异丙酯的摩尔比为1:1-1:5。
具体的,所述步骤1为:
草酰氯加入到1mmol 2,4,5-三氟苯乙酸的二氯甲烷的溶液中,搅拌1-4小时,将此溶液缓慢滴加到1-5mmol丙二酸环(亚)异丙酯和1-5mmol 2,4,6-三甲基吡啶的二氯甲烷的溶液中,-10~30℃下反应3-6小时,加入盐酸淬灭反应,分层,向有机层加入氢氧化钠溶液,分层,弃去有机相,水相用盐酸酸化,过滤,得到黄色固体,将黄色固体溶于甲醇中,加热回流3-6小时,冷却,得到3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯的甲醇溶液;
优选的,
所述步骤2的反应方程式如下:
所述3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯与醋酸胺的摩尔比为1:1-1:5。
具体的,所述步骤2为:
向1mmol 3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯的甲醇溶液加入1-5mmol醋酸胺,加热回流1-30小时,冷却,加压浓缩,甲醇除尽后加入乙酸乙酯,冷却,分出醋酸胺浆状层,水洗,减压蒸馏乙酸乙酯,待溶液出现混浊后停止浓缩,加入石油醚,冷却至-10~30℃,搅拌析晶,过滤,得到3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯;
优选的,
所述步骤3的反应方程式如下:
所述步骤3加入催化剂进行反应,所述3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯和催化剂的摩尔比为1:0.002-1:0.0001,所述催化剂为[(R)-(-)-2,2′-双(3,5-二甲基苯基膦)-1,1′-联萘]二乙酸钌(II)。
所述催化剂[(R)-(-)-2,2′-双(3,5-二甲基苯基膦)-1,1′-联萘]二乙酸钌(II),英文名称:[(R-2,2’-bis[bis(3,5-dimethylphenyl)phosphino]-1,1’-binapthyl]ruthenium Diacetate。其结构式为:
上式中,Ar2表示二个Ar。该催化剂可以从化工市场上采购而得。
具体的,所述步骤3为:
在手套箱中,将1mmol 3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯和0.002-0.0001mmol催化剂加入小烧杯中,用1-80mL甲醇溶解,将小烧杯放到高压釜中,拿出手套箱,将高压釜抽真空充氢气反复三次以排除釜中的氮气,设定到相应反应条件:氢气压力1-40bar、温度10-60℃、搅拌5-48h,反应完毕后,冷却到室温,小心地将高压釜中的氢气放出,减压下除去溶剂, 硅胶柱层析,洗脱剂为:质量比为1:1的正己烷和乙酸乙酯混合液,过滤掉催化剂得到纯的(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯;
优选的,
所述步骤4的反应方程式如下:
具体的,所述步骤4为:
将1mmol(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯溶于四氢呋喃的水溶液中,加入水解的碱性试剂,室温反应1-30小时,反应结束后,减压回收四氢呋喃溶液,加入甲基叔丁基醚和盐酸,过滤,得到(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸;
所述水解的碱性试剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化铯和氢氧化钡中一种或几种。
优选的,
所述步骤5的反应方程式如下:
具体的,所述步骤5为:
向1mmol的(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸的二氯甲烷溶液加入1-5mmol 3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪盐酸盐和1-5mmol 1-羟基苯并三唑,搅拌10-80分钟,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐,室温反应1-80小时,反应结束后,加入水,分层,弃去水相,加入饱和碳酸钠溶液,分层,弃去水相,减压浓缩,待二氯甲烷除尽后加入甲醇重结晶,得到产品西他列汀。
本发明通过高效催化氢化得到大于90%的EE值,催化剂的用量可达到1/1000-1/5000;本发明方法只需五步制备西他列汀,每步收率均较高,工艺条件温和;本发明所用试剂及原料均市售可得;本发明的方法操作简单,生产成本低廉,产品的收率、纯度和EE值均很高,不仅适用于实验室小规模制备,而且还适合应用于工业化大规模生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
步骤1:
将草酰氯加入到含1mmol 2,4,5-三氟苯乙酸的二氯甲烷溶液中,搅拌1-4小时,将此溶液缓慢滴加到含1-5mmol丙二酸环(亚)异丙酯和1-5mmol 2,4,6-三甲基吡啶的二氯甲烷溶液中,-10~30℃下反应3-6小时,加入盐酸淬灭反应,分层,向有机层加入氢氧化钠溶液,分层,弃去有机相,水相用盐酸酸化,过滤,得到黄色固体,将黄色固体溶于甲醇中,加热回流3-6小时,冷却,得到3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯的甲醇溶液。
步骤2:
向1mmol 3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯的甲醇溶液加入1-5mmol醋酸胺,加热回流1-30小时,冷却,加压浓缩,甲醇除尽后加入乙酸乙酯,冷却,分出醋酸胺浆状层,水洗,减压蒸馏乙酸乙酯,待溶液出现混浊后停止浓缩,加入石油醚,冷却至-10~30℃,搅拌析晶,过滤,得到3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯。
步骤3:
所述步骤3加入催化剂进行反应,所述3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯和催化剂的摩尔比为1:0.002-1:0.0001。
所述催化剂为[(R)-(-)-2,2′-双(3,5-二甲基苯基膦)-1,1′-联萘]二乙酸钌(II)。其英文名称:[(R-2,2’-bis[bis(3,5-dimethylphenyl)phosphino]-1,1’-binapthyl]ruthenium Diacetate。其具体结构式为:
在手套箱中,将1mmol 3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯和0.002-0.0001mmol催化剂加入小烧杯中,用1-80mL甲醇溶解,将小烧杯放到高压釜中,拿出手套箱,将高压釜抽真空充氢气反复三次以排除釜中的氮气,设定到相应反应条件:氢气压力1-40bar、温度10-60℃、搅拌5-48h,反应完毕后,冷却到室温,小心地将高压釜中的氢气放出,减压下除去溶剂,硅胶柱层析,洗脱剂为:质量比为1:1的正己烷和乙酸乙酯混合液,过滤掉催化剂得到纯的(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯。
步骤4:
将1mmol(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯溶于四氢呋喃的水溶液中,加入氢氧化锂,室温反应1-30小时,反应结束后,减压回收四氢呋喃溶 液,加入甲基叔丁基醚和盐酸,过滤,得到(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸。
步骤5:
向1mmol的(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸的二氯甲烷溶液加入1-5mmol 3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪盐酸盐和1-5mmol 1-羟基苯并三唑,搅拌10-80分钟,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐,室温反应1-80小时,反应结束后,加入水,分层,弃去水相,加入饱和碳酸钠溶液,分层,弃去水相,减压浓缩,待二氯甲烷除尽后加入甲醇重结晶,得到产品西他列汀。
实施例1
草酰氯加入到2,4,5-三氟苯乙酸的二氯甲烷的溶液中,搅拌2小时,将此溶液缓慢滴加到Meldrum’s acid和sym-collidine的二氯甲烷的溶液中,零度下反应3-6小时。加入盐酸淬灭反应,分层。向有机层加入氢氧化钠溶液,分层,弃去有机相,水相用盐酸酸化,过滤,得到黄色固体。将黄色固体溶于甲醇中,加热回流3-6小时,冷却,得到第一步产物的甲醇溶液。
向第一步产物的甲醇溶液加入醋酸胺,加热回流20小时,冷却,加压浓缩,甲醇除尽后加入乙酸乙酯,冷却,分出醋酸胺浆状层,水洗一次,减压蒸馏乙酸乙酯,待溶液出现混浊后停止浓缩,加入石油醚,冷却至5度,搅拌析晶,过滤,得到第二步产品。
在手套箱中,将1mmol β-氨基丙烯酸酯和催化剂A(16mg,0.02mmol)加入小烧杯中,用7mL甲醇溶解。将小烧杯放到高压釜中,拿出手套箱。将高压釜抽真空充氢气反复三次以排除釜中的氮气。设定到相应反应条件:氢气压力25bar、温度50℃、搅拌24h。反应完毕后。冷却到室温,小心 地将高压釜中的氢气放出。减压下除去溶剂,硅胶柱层析(洗脱剂:正己烷:乙酸乙酯=1:1)过滤掉催化剂得到纯的产品。
将第三步产品溶于四氢呋喃的水溶液中,加入氢氧化锂,室温反应18小时,反应结束后,减压回收四氢呋喃溶液,加入甲基叔丁基醚和盐酸,过滤,得到第四步产品。
向第四步产品的二氯甲烷溶液加入杂环底物和HOBT,搅拌30分钟,加入EDCI,室温反应24小时,反应结束后,加入水,分层,弃去水相,加入饱和碳酸钠溶液,分层,弃去水相。减压浓缩,待二氯甲烷除尽后加入甲醇重结晶,得到第五步产品,即本发明的西他列汀。
中间体1:(Z)-methyl 3-amino-4-(2,4,5-trifluorophenyl)but-2-enoate的核磁图谱数据如下:
1H NMR(DMSO-d6,300MHz):δ7.73(s,1H),7.58-7.48(m,2H),7.11(s,1H),4.19(s,4H),3.47(s,3H),3.43(s,2H).
中间体2:(R)-3-amino-4-(2,4,5-trifluorophenyl)butanoic acid的核磁图谱数据如下:
1H NMR(DMSO-d6,300MHz):δ7.50(s,2H),3.30(s,1H),2.77(s,2H),2.13-2.03(m,2H).
西他列汀的核磁图谱数据如下:
(R)-3-amino-1-(3-(trifluoromethyl)-5,6-dihydro-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrazin-7(8H)-yl)-4-(2,4,5-trifluorophenyl)butan-1-one
1H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ8.34(s,2H),5.88(s,1H),5.76(s,1H),5.12(s,1H),5.00(s,1H),4.87(s,2H),4.16-3.98(m,2H),3.57-3.39(m,5H).
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (7)
1.西他列汀的制备方法,其特征在于,包含如下步骤:
步骤1:2,4,5-三氟苯乙酸与丙二酸环(亚)异丙酯反应,制得3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯;
步骤2:3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯与醋酸胺反应,制得3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯;
步骤3:3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯与氢气反应,制得(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯;
步骤4: (R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯发生水解反应,得到(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸;
步骤5:(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸与3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪盐酸盐反应,制得西他列汀。
2.如权利要求1所述的西他列汀的制备方法,其特征在于:所述步骤1中,所述2,4,5-三氟苯乙酸与丙二酸环(亚)异丙酯的摩尔比为1:1-1:5。
3.如权利要求1所述的西他列汀的制备方法,其特征在于:所述步骤2中,所述3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯与醋酸胺的摩尔比为1:1-1:5。
4.如权利要求1所述的西他列汀的制备方法,其特征在于:所述步骤3中加入催化剂进行反应,所述催化剂为[(R)-(-)-2,2'-双(3,5-二甲基苯基膦)-1,1'-联萘]二乙酸钌(II)。
5.如权利要求4所述的西他列汀的制备方法,其特征在于:所述3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯和催化剂的摩尔比为1:0.002-1:0.0001。
6.如权利要求4或5所述的西他列汀的制备方法,其特征在于,包含如下步骤:
草酰氯加入到1mmol 2,4,5-三氟苯乙酸的二氯甲烷的溶液中,搅拌1-4小时,将此溶液缓慢滴加到1-5mmol丙二酸环(亚)异丙酯和 1-5mmol 2,4,6-三甲基吡啶的二氯甲烷的溶液中,-10~30℃下反应3-6小时,加入盐酸淬灭反应,分层,向有机层加入氢氧化钠溶液,分层,弃去有机相,水相用盐酸酸化,过滤,得到黄色固体,将黄色固体溶于甲醇中,加热回流3-6小时,冷却,得到3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯的甲醇溶液;
向1mmol 3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯的甲醇溶液加入1-5mmol醋酸胺,加热回流1-30小时,冷却,加压浓缩,甲醇除尽后加入乙酸乙酯,冷却,分出醋酸胺浆状层,水洗,减压蒸馏乙酸乙酯,待溶液出现混浊后停止浓缩,加入石油醚,冷却至-10~30℃,搅拌析晶,过滤,得到3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯;
在手套箱中,将1 mmol 3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁烯酸甲酯和0.002-0.0001mmol催化剂加入小烧杯中,用1-80mL甲醇溶解,将小烧杯放到高压釜中,拿出手套箱,将高压釜抽真空充氢气反复三次以排除釜中的氮气,设定到相应反应条件:氢气压力1-40bar、温度10-60℃、搅拌5-48 h,反应完毕后,冷却到室温,小心地将高压釜中的氢气放出,减压下除去溶剂,硅胶柱层析,洗脱剂为:质量比为1:1的正己烷和乙酸乙酯混合液,过滤掉催化剂得到纯的(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯;
将1mmol(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯溶于四氢呋喃的水溶液中,加入水解的碱性试剂,室温反应1-30小时,反应结束后,减压回收四氢呋喃溶液,加入甲基叔丁基醚和盐酸,过滤,得到(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸;
向1mmol的(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸的二氯甲烷溶液加入1-5mmol 3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪盐酸盐和1-5mmol 1-羟基苯并三唑,搅拌10-80分钟,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐,室温反应1-80小时,反应结束后,加入水,分层,弃去水相,加入饱和碳酸钠溶液,分层,弃去水相,减压浓缩,待二氯甲烷除尽后加入甲醇重结晶,得到产品西他列汀。
7.如权利要求6所述的西他列汀的制备方法,其特征在于:所述水解的碱性试剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化铯和氢氧化钡中一种或几种。
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