一种合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐的方法
技术领域
本发明涉及医药化学领域,具体涉及一种合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐的方法,还涉及用于合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐的化合物。
背景技术
帕金森病(Parkinson disease,PD)又称震颤麻痹,是一种慢性进行性运动障碍,属锥体外系疾患,该病是一种常见于中老年的神经系统变性疾病,多在60岁以后发病。帕金森病的症状多表现为患者的肢体不停地震颤、肌肉僵直、运动缓慢、面无表情等,并且患者不能用手书写,行走费力,经常摔倒,严重的病人须长年卧床,生活无法自理。随着世界老龄人口比例的增加,患帕金森病的人数也不断上升,帕金森病不但危害着老年人的身体健康,而且严重影响了患者家人的正常生活。
帕金森病的发病机制与缺乏中枢神经递质多巴胺有关,而罗替戈汀是多巴胺受体激动药中的一员,试验证明罗替戈汀能够显著改善患者病情,是治疗帕金森病的特效药物。
罗替戈汀是由德国施瓦茨公司(Schwarz Biosciences)研制的一种用于早期继发性帕金森病和晚期帕金森病的药物,化学名称为(-)-(S)-6-[N-丙基-N-[2-(2-噻吩基)乙基]氨基]-5,6,7,8-四氢-1-萘酚盐酸盐,商品名为Neupro,其结构式如下:
目前,罗替戈汀普遍以(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐为原料合成,现阶段(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐的合成方法主要有甲氧基胺法和苄胺法,两种合成方法的具体路线如下:
(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐
上述两种方法均以5-甲氧基-2-萘满酮为起始原料,在合成消旋体2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐后,通过(S)-扁桃酸进行拆分获得(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐。但是,这两种通过拆分消旋体获得目标产物的方法收率很低,苄胺法仅为17%,甲氧基胺法仅为23.5%,限制了这两种方法在医药工业上的应用。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐的方法,使得本发明所述方法能够提高其收率。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐的方法,包括:
步骤1、5-甲氧基-2-萘满酮与R-(+)-a-苯乙胺进行加成-消去反应,生成式I所示化合物;
步骤2、式I所示化合物在还原剂的作用下进行还原反应,生成式II所示化合物;
步骤3、式II所示化合物与成盐剂反应生成式II所示化合物盐酸盐,然后在钯碳催化剂的作用下进行还原反应,生成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐;
现有技术中的甲氧基胺法和苄胺法均通过拆分消旋体而获得(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐,但是这种合成技术使得(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐的收率很低。因此,本发明运用定向诱导手性合成的技术合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐,避免因拆分消旋体而使得收率降低的问题。
本发明的构型形成机理是将非手性底物(即5-甲氧基-2-萘满酮)与手性试剂(即R-(+)-a-苯乙胺)进行加成-消去反应,生成手性产物(即式I所示化合物),然后利用式I所示化合物分子间的手性诱导,在还原剂的作用下完成环己烷与NH之间的化学键构型,并生成式II所示化合物。
在加成-消去反应中,在催化剂作用下,R-(+)-a-苯乙胺中的两个氨基氢进攻5-甲氧基-2-萘满酮中的羰基碳原子和羰基氧原子,使之发生加成变为羟基,此种环境下的羟基是不稳定的,很快发生消去反应,脱去一份子H2O,重新形成双键,并与R-(+)-a-苯乙胺中的氮原子相连,生成式I所示化合物,按照化学命名法对式I所示化合物命名为N-(R)-苯基乙基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘-2-亚胺,反应式如下:
其中,所述5-甲氧基-2-萘满酮与R-(+)-a-苯乙胺的摩尔比优选为1∶0.5~5,更优选为1∶2;所述加成-消去反应的催化剂选自C1-C4的烷基羧酸、C1-C4的烷基磺酸、C1-C4的芳基磺酸、盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、磷酸二氢盐、钛酸异丙酯、钛酸乙酯或钛酸丁酯,优选为甲磺酸、对甲苯磺酸、硫酸、钛酸异丙酯;所述加成-消去反应的溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、卤代苯、硝基苯、乙苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙醚、丙醚、丁醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、二氧六环、2-甲基四氢呋喃、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿中的一种或两种以上,优选甲苯、乙酸丁酯、甲基叔丁基醚中的一种或两种以上。
在还原反应中,式I所示化合物在还原剂的作用下加氢还原,并利用式I所示化合物分子间的手性诱导完成环己烷与NH之间的化学键构型,生成式II所示化合物,按照化学命名法对式II所示化合物命名为(S)-N-[(R)-1-苯基乙基]-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘,反应式如下:
其中,所述式I化合物与还原剂的摩尔比优选为1∶0.5~5,更优选为1∶2;反应温度优选为-80℃~50℃,更优选为-30℃~20℃;所述还原剂优选为NaBH4、KBH4、LiBH4或Zn(BH4)2;此步还原反应所采用的溶剂选自C1-C4的烷基醇、乙醚、丙醚、丁醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、二氧六环、2-甲基四氢呋喃、水、甲苯、二甲苯、卤代苯、硝基苯、乙苯、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿中的一种或两种以上,优选四氢呋喃、乙醇、甲醇中的一种或两种以上。
本发明所述方法的步骤3先将式II所示化合物与成盐剂反应生成式II所示化合物盐酸盐,然后在钯碳催化剂的催化下通入氢气反应,打破NH与苯环所连接的CH之间的化学键,并加氢还原,生成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐,反应式如下:
(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐
其中,所述成盐剂优选为乙醚-HCl或乙酸乙酯-HCl,所述钯碳催化剂优选为Pd/C或Pd(OH)2/C;反应温度优选为20℃~200℃,更优选为50℃~120℃;此步反应所采用的溶剂选自C1-C4的烷基醇、乙醚、丙醚、丁醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、二氧六环、2-甲基四氢呋喃、水、甲苯、二甲苯、卤代苯、硝基苯、乙苯、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿中的一种或两种以上,优选四氢呋喃、乙醇、水、甲醇中的一种或两种以上。
本发明采用定向诱导手性的技术合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐,收率达到68.7%左右,纯度大于99%,对映体超量为98.5%以上,表明本发明所述方法能够显著提高(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐收率,优于现有技术。
此外,本发明所述方法还包括将(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐用乙酸乙酯回流重结晶的精制步骤,精制后总收率达63.95%左右,精制收率达93%左右,纯度大于99.5%,对映体超量为99.9%。
此外,本发明还提供了一种化合物,其具有式I所示结构:
本发明所述式I化合物可由5-甲氧基-2-萘满酮与R-(+)-a-苯乙胺在催化剂催化下进行加成-消去反应制的,反应式如下:
其中,所述5-甲氧基-2-萘满酮与R-(+)-a-苯乙胺的摩尔比优选为1∶0.5~5,更优选为1∶2;所述加成-消去反应的催化剂选自C1-C4的烷基羧酸、C1-C4的烷基磺酸、C1-C4的芳基磺酸、盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、磷酸二氢盐、钛酸异丙酯、钛酸乙酯或钛酸丁酯,优选为甲磺酸、对甲苯磺酸、硫酸、钛酸异丙酯;所述加成-消去反应的溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、卤代苯、硝基苯、乙苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙醚、丙醚、丁醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、二氧六环、2-甲基四氢呋喃、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿中的一种或两种以上,优选甲苯、乙酸丁酯、甲基叔丁基醚中的一种或两种以上。
本发明所述式I化合物能够用于合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐。在合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐时,可以由式I化合物在还原剂的作用下进行还原反应,生成式II化合物;式II化合物与成盐剂反应生成式II化合物盐酸盐,然后在钯碳催化剂的催化下通入氢气还原,生成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐,反应式如下:
其中,所述成盐剂优选为乙醚-HCl或乙酸乙酯-HCl,所述钯碳催化剂优选为Pd/C或Pd(OH)2/C;所述式I化合物与还原剂的摩尔比优选为1∶0.5~5,更优选为1∶2;由式I化合物生成式II化合物的反应温度优选为-80℃~50℃,更优选为-30℃~20℃;由式II化合物盐酸盐生成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐的反应温度优选为20℃~200℃,更优选为50℃~120℃;所述还原剂优选为NaBH4、KBH4、LiBH4或Zn(BH4)2;上述反应所采用的溶剂选自C1-C4的烷基醇、乙醚、丙醚、丁醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、二氧六环、2-甲基四氢呋喃、水、甲苯、二甲苯、卤代苯、硝基苯、乙苯、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿中的一种或两种以上,优选四氢呋喃、乙醇、水、甲醇中的一种或两种以上。
本发明还提供了一种化合物,其具有式II所示结构:
在制备本发明所述式II化合物时,可以由5-甲氧基-2-萘满酮与R-(+)-a-苯乙胺进行加成-消去反应,生成式I所示化合物;式I化合物在还原剂的作用下进行还原反应,生成式II化合物,反应式如下:
其中,所述5-甲氧基-2-萘满酮与R-(+)-a-苯乙胺的摩尔比优选为1∶0.5~5,更优选为1∶2;所述加成-消去反应的催化剂选自C1-C4的烷基羧酸、C1-C4的烷基磺酸、C1-C4的芳基磺酸、盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、磷酸二氢盐、钛酸异丙酯、钛酸乙酯或钛酸丁酯,优选为甲磺酸、对甲苯磺酸、硫酸、钛酸异丙酯;所述加成-消去反应的溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、卤代苯、硝基苯、乙苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙醚、丙醚、丁醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、二氧六环、2-甲基四氢呋喃、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿中的一种或两种以上,优选甲苯、乙酸丁酯、甲基叔丁基醚中的一种或两种以上。
所述式I化合物与还原剂的摩尔比优选为1∶0.5~5,更优选为1∶2;所述还原剂优选为NaBH4、KBH4、LiBH4或Zn(BH4)2;所述还原反应的温度优选为-80℃~50℃,更优选为-30℃~20℃;所述还原反应的溶剂选自C1-C4的烷基醇、乙醚、丙醚、丁醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、二氧六环、2-甲基四氢呋喃、水、甲苯、二甲苯、卤代苯、硝基苯、乙苯、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿中的一种或两种以上,优选四氢呋喃、乙醇、甲醇中的一种或两种以上。
本发明所述式II化合物同样能够用于合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐。在合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐时,可以由式II化合物与成盐剂反应生成式II化合物盐酸盐,然后在钯碳催化剂的催化下通入氢气还原,生成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐,反应式如下:
其中,所述成盐剂优选为乙醚-HCl或乙酸乙酯-HCl;所述钯碳催化剂优选为Pd/C或Pd(OH)2/C;由式II化合物盐酸盐生成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐的反应温度优选为20℃~200℃,更优选为50℃~120℃,此步反应所采用的溶剂选自C1-C4的烷基醇、乙醚、丙醚、丁醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、二氧六环、2-甲基四氢呋喃、水、甲苯、二甲苯、卤代苯、硝基苯、乙苯、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿中的一种或两种以上,优选四氢呋喃、乙醇、水、甲醇中的一种或两种以上。
由以上技术方案可知,本发明所述方法能够显著提高(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐的收率,并且合成线路短、成本低,三废少,对环境友好,适用于医药工业生产。
具体实施方式
本发明公开了一种合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐的方法以及用于合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐的化合物,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的化合物及方法已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的的化合物和制备方法进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
下面结合实施例,进一步阐述本发明。
实施例1:本发明所述方法制备(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐
1、合成式I化合物
向5L外带分水器的反应瓶中,加入72g(409mMol)5-甲氧基-2-萘满酮、62g(512mMol)R-(+)-a-苯乙胺、3.2g对甲苯磺酸和2500ml甲苯,在氮气保护下,搅拌加热至回流反应完全,再减压浓缩反应液,得125g油状液体,即式I化合物,反应式如下:
所得油状液体经核磁共振检测,其结构与式I化合物结构一致。
2、合成式II化合物
向2L的四口反应瓶中,加入125g(409mMol)上步所得式I化合物和1500mL无水乙醇,搅拌下降至内温达-20~-10℃,开始分批向里加入24g(631mMol)硼氢化钠,于-20~-10℃下反应完全。用10%盐酸调pH为7左右。将反应物浓缩干后,向里加入400mL水和100mL乙酸乙酯,搅拌下用10%的氢氧化钠调溶液的pH为10左右,分层,水层再用1000mL乙酸乙酯提取一次。合并二次的有机层,分别用400mL、200mL水洗2次,无水Na2SO4干燥,过滤、浓缩后得126g油状液体,即式II化合物,反应式如下:
所得油状液体经核磁共振检测,其结构与式II化合物结构一致,核磁共振结果如下:
1H-NMR(CDCl3,δ(ppm)):2.02(1H),2.12-2.18(3H),2.28(1H),2.32-2.42(2H),2.95-3.02(2H),3.38-3.42(2H),3.74(3H),4.50-4.52(1H),6.53-6.61(2H),6.98-7.03(1H),7.25(1H),7.32-7.44(2H),7.69-7.71(2H)。
3、合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐
将上步所得126g式II化合物用200mL乙酸乙酯稀释,再向里加入500mL乙酸乙酯-HCl溶液。析出固体,过滤,滤饼真空干燥,得100g类白色固体,即式II化合物盐酸盐。
在5L四口反应瓶中,加入100g(404mMol)式II化合物盐酸盐、2300mL无水乙醇、80mL水和18gPd(OH)2/C,通入氮气30min后,再通入H2,同时开始升温至25~35℃下反应。反应结束后,停止通H2,过滤,滤液浓缩干,向残留物里加入1000mL乙酸乙酯,回流30min,冷却析晶,过滤,抽干,真空干燥,得类白色固体60g,即(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐,以5-甲氧基-2-萘满酮计,总收率68.7%,纯度大于99%,ee98.5%。用乙酸乙酯再精制1次,精制收率93%,总收率63.9%,纯度大于99.5%,ee99.9%,反应式如下:
所得类白色固体经核磁共振检测,其结构与(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐结构一致,核磁共振结果如下:
1H-NMR(D2O,δ(ppm)):1.75-1.80(1H),2.14-2.17(1H),2.52-2.63(1H),2.75-2.87(2H),3.06-3.13(1H),3.45-3.56(1H),3.75(3H),6.74-6.83(2H),7.12-7.17(1H)。
实施例2:本发明所述方法制备(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐
1、合成式I化合物
向5L外带分水器的反应瓶中,加入72g(409mMol)5-甲氧基-2-萘满酮、62g(512mMol)R-(+)-a-苯乙胺、3.2g甲磺酸和3000ml乙酸乙酯,在氮气保护下,搅拌加热至回流反应完全,再减压浓缩反应液,得油状液体,即式I化合物,反应式如下:
所得油状液体经核磁共振检测,其结构与式I化合物结构一致。
2、合成式II化合物
向2L的四口反应瓶中,加入125g(409mMol)上步所得式I化合物和2000mL四氢呋喃,搅拌下降至内温达-20~-15℃,开始分批向里加入631mMol硼氢化钾,于-20~-15℃下反应完全。用10%盐酸调pH为7左右。将反应物浓缩干后,向里加入500mL水和200mL乙酸乙酯,搅拌下用10%的氢氧化钠调溶液的pH为10左右,分层,水层再用1500mL乙酸乙酯提取一次。合并二次的有机层,分别用500mL、300mL水洗2次,无水Na2SO4干燥,过滤、浓缩后得油状液体,即式II化合物,反应式如下:
所得油状液体经核磁共振检测,其结构与式II化合物结构一致。
3、合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐
将上步所得式II化合物用300mL乙酸乙酯稀释,再向里加入500mL乙醚-HCl溶液。析出固体,过滤,滤饼真空干燥,得类白色固体,即式II化合物盐酸盐。
在5L四口反应瓶中,加入100g(404mMol)式II化合物盐酸盐、2500mL无水乙醇、100mL水和18gPd/C,通入氮气30min后,再通入H2,同时开始升温至30~35℃下反应。反应结束后,停止通H2,过滤,滤液浓缩干,向残留物里加入1500mL乙酸乙酯,回流30min,冷却析晶,过滤,抽干,真空干燥,得类白色固体,即(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐,以5-甲氧基-2-萘满酮计,总收率69.3%,纯度大于99%,ee98.5%。用乙酸乙酯再精制1次,精制收率91%,总收率62.5%,纯度大于99.5%,ee99.9%,反应式如下:
所得类白色固体经核磁共振检测,其结构与(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐结构一致。
实施例3:本发明所述方法制备(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐
1、合成式I化合物
向5L外带分水器的反应瓶中,加入72g(409mMol)5-甲氧基-2-萘满酮、62g(512mMol)R-(+)-a-苯乙胺、3.2g钛酸异丙酯和2000ml二甲苯,在氮气保护下,搅拌加热至回流反应完全,再减压浓缩反应液,得油状液体,即式I化合物,反应式如下:
所得油状液体经核磁共振检测,其结构与式I化合物结构一致。
2、合成式II化合物
向2L的四口反应瓶中,加入125g(409mMol)上步所得式I化合物和1000mL无水甲醇,搅拌下降至内温达-15~-10℃,开始分批向里加入631mMol硼氢化锂,于-15~-10℃下反应完全。用10%盐酸调pH为7左右。将反应物浓缩干后,向里加入350mL水和150mL乙酸乙酯,搅拌下用10%的氢氧化钠调溶液的pH为10左右,分层,水层再用1200mL乙酸乙酯提取一次。合并二次的有机层,分别用350mL、200mL水洗2次,无水Na2SO4干燥,过滤、浓缩后得油状液体,即式II化合物,反应式如下:
所得油状液体经核磁共振检测,其结构与式II化合物结构一致。
3、合成(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐
将上步所得式II化合物用300mL乙酸乙酯稀释,再向里加入500mL乙醚-HCl溶液。析出固体,过滤,滤饼真空干燥,得类白色固体,即式II化合物盐酸盐。
在5L四口反应瓶中,加入100g(404mMol)式II化合物盐酸盐、2000mL无水乙醇、100mL水和18gPd(OH)2/C,通入氮气30min后,再通入H2,同时开始升温至25~30℃下反应。反应结束后,停止通H2,过滤,滤液浓缩干,向残留物里加入1200mL乙酸乙酯,回流30min,冷却析晶,过滤,抽干,真空干燥,得类白色固体,即(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐,以5-甲氧基-2-萘满酮计,总收率67.5%,纯度大于99%,ee98.5%。用乙酸乙酯再精制1次,精制收率93.6%,总收率64.1%,纯度大于99.5%,ee99.9%,反应式如下:
所得类白色固体经核磁共振检测,其结构与(S)-2-氨基-5-甲氧基-1,2,3,4-四氢萘盐酸盐结构一致。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。