CN102766141B - 8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4h-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷的制备方法,依次包括如下步骤:以N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺为原料,在非质子溶剂中与氯化试剂加热回流,然后在三乙胺作用下,与醇类反应得到N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯,接着在C2~C5的醇中与乙酰肼加热回流得8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷粗品,最后经正庚烷和乙酸乙酯精制得高纯度目标产品。采用本发明制备8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷副产物少,收率高,产品纯度好。

Description

8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷的制备方法
技术领域
 本发明涉及新型抗艾滋病药马拉维若(Maraviroc)的关键中间体8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷的制备方法。
背景技术
8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷是新型抗艾滋病药马拉维若(Maraviroc)的关键中间体,目前合成此中间体的路线共同点是先将N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺氯化转化为N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁亚胺酸酰氯,再与乙酰肼反应转化为N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁亚胺酸酰肼,然后经环合获得8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(WO2008063600;WO2010040272;Organic Process Research & Development 2008,12,1094–1103),不同文献的方法仅仅是路线的具体实施方式略有差别。由于N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁亚胺酸酰氯对水非常敏感,而乙酰肼吸水性很强,很难完全除去水分,所以反应中有一部分N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁亚胺酸酰氯与乙酰肼中的水分反应转化为N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺氯,使得粗品8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷中含有7-8%的N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺氯。N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺氯的存在严重干扰了产品的重结晶,导致产品收率和纯度都偏低。
发明内容
本发明的目的是提供一种反应完全,收率高,产品纯度好的制备8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷的方法,本发明的优点是将易水解的中间产物N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)-异丁基亚胺酰氯转化为N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯,N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯对水不敏感,与易吸水的乙酰肼反应不会有N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)-异丁酰胺生成,从而消除了N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)-异丁酰胺对产品重结晶的干扰。
本发明8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷的制备方法,依次包括如下步骤: 
第一步 以N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺为原料,在卤代烃溶剂中与氯化试剂在室温下搅拌1~3h,冰水冷却,然后滴加醇类和三乙胺的混合液,滴完后升至室温搅拌过夜,再冰水冷却,滴加OH-水溶液至pH>9,分出有机层,水层用CH2Cl2萃取,合并有机相,减压蒸干得到N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯,所用氯化试剂与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺摩尔比为1~3:1,所用卤代烃溶剂与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺重量比为15~25:1,所用醇类与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺摩尔比为5~15:1,所用三乙胺与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺摩尔比为2~5:1;
第二步 将第一步所得N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯溶于C2~C5的醇中,与乙酰肼加热回流1~3h后,减压蒸馏,将所得黄色油状物用CH2Cl2和H2O溶解,分出有机层,水层用CH2Cl2萃取,合并有机层,有机层减压蒸干,得到8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷粗品,将此粗品溶于正庚烷和乙酸乙酯,加热至70~80℃,保温搅拌1.5~3h,冷却至室温,过滤,所用C2~C5醇与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯重量比为18~22:1,所用乙酰肼与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯摩尔比为1.5~2.5:1,所用正庚烷与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯重量比为2~5:1,所用乙酸乙酯与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯重量比为2~5:1。
具体合成路线如下:
式中,R可以是CH3、CH3CH2、CH3CH2CH2、CH3CHCH3或C6H5CH2
本发明制备方法中:
第一步所用的氯化试剂为五氯化磷、三氯氧磷、二氯亚砜或草酰氯;所用的卤代烃溶剂为二氯甲烷、氯仿或者1,2-二氯乙烷;所用的OH-水溶液为KOH水溶液或NaOH水溶液;所用的醇类为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或苄醇。
第二步所用C2~C5的醇为正丁醇、异戊醇、正戊醇、乙醇、异丙醇、异丁醇或叔丁醇。
本发明以N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺为原料,经氯化、酯化、环合制得8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷,反应温和,反应完全,收率高,产品纯度好。
具体实施方式
实施例1
将PCl5(1.46g,7.0mmol)加CH2Cl2(22.6mL,30.0g),冰盐浴冷却,加N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺(2.0g,7.0mmol),搅拌半小时后去冰水,升至室温搅拌1.5h,冰水冷却,滴加乙醇(1.97mL,35.0 mmol)和Et3N(1.95mL,14.0 mmol)的混合液,滴完,去冰水,升室温搅拌过夜,再冰水冷却,滴加NaOH水溶液至pH>9,分出有机层,水层用CH2Cl2(50mlx2)萃取,合并有机相,减压蒸干得N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸乙酯(2.02g,收率91.7%)。
将上步所得N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸乙酯(1.57g,5.0mmol)溶于异戊醇(34.9mL,28.26g)中,加乙酰肼(0.56g,7.5mmol),加热回流3h,减压蒸去溶剂,将所得黄色油状物用CH2Cl2和H2O溶解,分出有机层,水层用CH2Cl2萃取,合并有机层,有机层减压蒸干,得到8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷粗品,将此粗品溶于正庚烷(4.6mL,3.14g)和乙酸乙酯(8.5mL,7.85g),加热至70℃,保温搅拌3h,冷却至室温,过滤得8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(1.32g,收率81.2%)。
实施例2
将SOCl2(1.66g,14.0mmol)加CHCl3(27.0mL,40.0g),冰盐浴冷却,加N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺(2.0g,7.0mmol),搅拌半小时后去冰水,升至室温搅拌1h,冰水冷却,滴加异丙醇(5.4mL,70.0mmol)和Et3N(3.4mL,24.5mmol)的混合液,滴完,去冰水,升室温搅拌过夜,再冰水冷却,滴加KOH水溶液至pH>9,分出有机层,水层用CH2Cl2(50mlx2)萃取,合并有机相,减压蒸干得N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸异丙酯(2.12g,收率92.2%)。
将上步所得N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸异丙酯(1.64g,5.0mmol)溶于乙醇(41.5mL,32.8g)中,加乙酰肼(0.74g,10mmol),加热回流2h,减压蒸去溶剂,将所得黄色油状物用CH2Cl2和H2O溶解,分出有机层,水层用CH2Cl2萃取,合并有机层,有机层减压蒸干,得到8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷粗品,将此粗品溶于正庚烷(8.4mL,5.74g)和乙酸乙酯(6.4mL,5.74g),加热至75℃,保温搅拌2h,冷却至室温,过滤得8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(1.34g,收率82.4%)。
实施例3
将草酰氯(2.7g,21.0mmol)加1,2-二氯乙烷(39.8mL,50g),冰盐浴冷却,加N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺(2.0g,7.0mmol),搅拌半小时后去冰水,升至室温搅拌2h,冰水冷却,滴加苄醇(10.9mL,105.0mmol)和Et3N(4.9 mL,35.0mmol)的混合液,滴完,去冰水,升室温搅拌过夜,再冰水冷却,滴加NaOH水溶液至pH>9,分出有机层,水层用CH2Cl2(50mlx2)萃取,合并有机相,减压蒸干得N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸苄酯(2.42g,收率92.0%)。
将上步所得N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸苄酯(1.88g,5.0mmol)溶于异丁醇(51.1mL,41.36g)中,加乙酰肼(0.93g,12.5mmol),加热回流1h,减压蒸去溶剂,将所得黄色油状物用CH2Cl2和H2O溶解,分出有机层,水层用CH2Cl2萃取,合并有机层,有机层减压蒸干,得到8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷粗品,将此粗品溶于正庚烷(13.8mL,9.4g)和乙酸乙酯(4.2mL,3.76g),加热至80℃,保温搅拌1.5h,冷却至室温,过滤得8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(1.35g,收率83.2%)。
实施例4
将三氯氧磷(2.2g,14.0mmol)加1,2-二氯乙烷(31.8mL,40.0g),冰盐浴冷却,加N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺(2.0g,7.0mmol),搅拌半小时后去冰水,升至室温搅拌2h,冰水冷却,滴加甲醇(2.8mL,70.0mmol)和Et3N(3.9mL,28.0mmol)的混合液,滴完,去冰水,升室温搅拌过夜,再冰水冷却,滴加NaOH水溶液至pH>9,分出有机层,水层用CH2Cl2(50mlx2)萃取,合并有机相,减压蒸干得N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸甲酯(1.92g,收率91.4%)。
将上步所得N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸甲酯(1.50g,5.0mmol)溶于叔丁醇(38.7mL,30.0g)中,加乙酰肼(0.74g,10.0mmol),加热回流2h,减压蒸去溶剂,将所得黄色油状物用CH2Cl2和H2O溶解,分出有机层,水层用CH2Cl2萃取,合并有机层,有机层减压蒸干,得到8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷粗品,将此粗品溶于正庚烷(11.0mL,7.5g)和乙酸乙酯(8.3mL,7.5g),加热至75℃,保温搅拌2h,冷却至室温,过滤得8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(1.36g,收率84.1%)。
实施例5
将SOCl2(1.25g,10.5mmol)加CH2Cl2(30.2mL,40g),冰盐浴冷却,加N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺(2.0g,7.0mmol),搅拌半小时后去冰水,升至室温搅拌2h,冰水冷却,滴加丙醇(6.4mL,84mmol)和Et3N(2.9mL,21.0mmol)的混合液,滴完,去冰水,升室温搅拌过夜,再冰水冷却,滴加KOH水溶液至pH>9,分出有机层,水层用CH2Cl2(50mlx2)萃取,合并有机相,减压蒸干得N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸丙酯(2.15g,收率93.4%)。
将上步所得N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸丙酯(1.64g,5.0mmol)溶于正戊醇(40.5mL,32.8g)中,加乙酰肼(0.81g,10mmol),加热回流1h,减压蒸去溶剂,将所得黄色油状物用CH2Cl2和H2O溶解,分出有机层,水层用CH2Cl2萃取,合并有机层,有机层减压蒸干,得到8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷粗品,将此粗品溶于正庚烷(4.8mL,3.3g)和乙酸乙酯(3.6mL,3.3g),加热至75℃,保温搅拌3h,冷却至室温,过滤得8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷(1.32g,收率81.6%)。

Claims (5)

1.8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷的制备方法,依次包括如下步骤:
第一步 以N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺为原料,在卤代烃溶剂中与氯化试剂在室温下搅拌1~3h,冰水冷却,然后滴加醇类和三乙胺的混合液,滴完后升至室温搅拌过夜,再冰水冷却,滴加OH-水溶液至pH>9,分出有机层,水层用CH2Cl2萃取,合并有机相,减压蒸干得到N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯,所用氯化试剂与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺摩尔比为1~3:1,所用卤代烃溶剂与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺重量比为15~25:1,所用醇类与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺摩尔比为5~15:1,所用三乙胺与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁酰胺摩尔比为2~5:1,所用的醇类为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或苄醇;
第二步 将第一步所得N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯溶于C2~C5的醇中,与乙酰肼加热回流1~3h后,减压蒸馏,将所得黄色油状物用CH2Cl2和H2O溶解,分出有机层,水层用CH2Cl2萃取,合并有机层,有机层减压蒸干,得到8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷粗品,将此粗品溶于正庚烷和乙酸乙酯,加热至70~80℃,保温搅拌1.5~3h,冷却至室温,过滤,所用C2~C5醇与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯重量比为18~22:1,所用乙酰肼与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯摩尔比为1.5~2.5:1,所用正庚烷与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯重量比为2~5:1,所用乙酸乙酯与N-(8-苄基-8-氮杂二环[3.2.1]辛-3-基)异丁基亚胺酸酯重量比为2~5:1。
2.根据权利要求1所述的8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷的制备方法,其特征在于:第一步所用的氯化试剂为五氯化磷、三氯氧磷、二氯亚砜或草酰氯。
3.根据权利要求1所述的8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷的制备方法,其特征在于:第一步所用的卤代烃溶剂为二氯甲烷、氯仿或者1,2-二氯乙烷。
4.根据权利要求1所述的8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷的制备方法,其特征在于:第一步所用的OH-水溶液为KOH水溶液或NaOH水溶液。
5.根据权利要求1所述的8-苄基-3-(3-异丙基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-基)-8-氮杂二环[3.2.1]辛烷的制备方法,其特征在于:第二步所用C2~C5的醇为正丁醇、异戊醇、正戊醇、乙醇、异丙醇、异丁醇或叔丁醇。
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