一种比马前列素中间体的制备方法
技术领域
本发明属于药物合成领域,具体涉及一种比马前列素中间体的制备方法。
背景技术
青光眼是一类眼内压(IOP)过高引起视神经损害的眼病,其主要治疗目标是防止高眼压损害视神经导致视力丧失,目前青光眼的治疗旨在降低IOP。比马前列素滴眼液(0.03%bimatoorost,LumiganTM,Allergan公司)是2001年美国FDA批准的局部眼用制剂,含比马前列素0.3mg/mL,苯扎氯铵0.05mg/mL,pH值6.8~7.8,属于合成的前列酰胺F2α衍生物。其降IOP的作用很强且为长效,临床上主要用于治疗慢开角型青光眼(POAG)和高眼压症(OHT)。比马前列素的化学名是(Z)-7-[(1R,2R,3R,5S)-3,5-二羟基-2-[1E,3S]-3-羟基-5-苯基-1-戊烯基]环戊烷基]-5-N-乙基庚酰胺,分子式是C25H37NO4,其化学结构式见化学式1。2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯是制备比马前列素的关键中间体,其化学结构式见化学式2。
化学式1 比马前列素结构式
化学式2 2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯
公开文献Chinese Journal of Pharmaceuticals 1999,30(9),418-419介绍了一种2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯的合成方法。其特点是,室温下甲基膦酸二甲酯(30mL,0.27mol)与四氢呋喃(300mL)混合后,冷却至-78℃。在通氮气的情况下滴加1.6mol/L正丁基锂的正己烷溶液(200mL,0.32mol),约3h加完。继续反应30min后再滴加苯丙酸甲酯(18mL,0.134mol),约2h加毕。继续反应2h后,加入冰乙酸(10mL)中和至pH=7,用乙酸乙酯(200mL×3)提取,饱和食盐水(50mL×3)洗涤,无水硫酸镁干燥。减压蒸馏去过量的甲基膦酸二甲酯(30℃,267KPa)即得产品。该文献涉及的合成方法反应条件苛刻,反应温度要求-78℃,难以实现工业放大生产。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术缺陷,提供一种工艺简单、条件温和,适合工业化生产的2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明提供了一种2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯制备方法,包括如下步骤:
第一步,制备二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液
(1)搅拌下,在反应器中加入二异丙基胺与无水四氢呋喃混合均匀制得混合物a;
(2)搅拌下,于冰水浴下向混合物a中逐渐滴加正丁基锂正己烷或环己烷溶液,滴加完毕后控制温度为-15℃~0℃下继续搅拌、反应0.5~4h后停止搅拌制得二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液;
第二步,制备2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯
(1)搅拌下,将3-苯基丙酸乙酯、无水四氢呋喃、甲基膦酸二甲酯依次加入至单口烧瓶中混合均匀制得混合物b;
(2)搅拌下,控制温度为-15℃~0℃下向混合物b中逐渐滴加第一步制得的二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液,滴加完毕后继续搅拌至3-苯基丙酸乙酯消失为止,停止搅拌,自然升至室温得到混合物c;
(3)向混合物c中滴加5mol/L盐酸调节pH=3~4,旋去大量的四氢呋喃,得到混合物d;
(4)向混合物d中加入水和乙酸乙酯进行分液萃取3次,得到有机相混合物e;
(5)将有机相混合物e依次用5mol/L盐酸洗涤两次,水洗两次,饱和食盐水洗涤两次,无水硫酸钠干燥,旋蒸出去溶剂,减压浓缩后真空油泵抽至恒重得到产品。
根据权利要求1所述2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯的制备方法,所述的第二步中3-苯基丙酸乙酯:甲基膦酸二甲酯:二异丙基胺基锂的摩尔比为:1:1.0~2.5:1.5~4.0。
根据权利要求1所述2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯的制备方法,所述的第二步中3-苯基丙酸乙酯:甲基膦酸二甲酯:二异丙基胺基锂的摩尔比为:1:1.2~2.0:2.0~3.0。
根据权利要求1所述2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯的制备方法,所述第二步步骤(2)中苯基丙酸乙酯消失选用薄板层析检测,其中,展开剂:CH2Cl2与石油醚的体积比为2:1,硅胶板:GF254,显色方式:紫外灯254nm。
根据权利要求1所述2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯的制备方法,所述第一步中步骤(1)、所述第一步中步骤(2)、所述第二步中步骤(1)、所述第二步中步骤(2)搅拌时的转速均为150~180转/min。
本发明积极的有益效果:
本发明用不亲核碱二异丙基胺基锂作为反应试剂,与正丁基锂比较,反应温度由-78℃~-55℃升高至-15℃~0℃,收率由67%提高至98%以上,纯度从85%提高到98%,克服了前者难以实现工业化放大的困难,提供了一种工艺简单、条件温和、操作简单,易于后处理的生产方法。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明,但本发明不限于这些实施例。
实施例1
一种2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯制备方法,包括如下步骤:
第一步,制备二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液
(1)搅拌下,在250mL反应器中加入14.6g二异丙基胺与30mL无水四氢呋喃混合均匀制得混合物a;
(2)搅拌下,于冰水浴下向混合物a中逐渐滴加(2.5M,98.87mL)正丁基锂正己烷溶液,滴加完毕后控制温度为0℃下继续搅拌、反应30min后停止搅拌制得二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液;
第二步,制备2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯
(1)搅拌下,将0.112mol 3-苯基丙酸乙酯、200mL无水四氢呋喃、0.118mol甲基膦酸二甲酯依次加入至500mL单口烧瓶中混合均匀制得混合物b;
(2)搅拌下,控制温度为0℃下向混合物b中逐渐滴加第一步制得的二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液,滴加完毕后继续搅拌至3-苯基丙酸乙酯消失为止(展开剂:CH2Cl2与石油醚的体积比为2:1,硅胶板:GF254,紫外显色,2.5h反应完毕),停止搅拌,自然升至室温得到混合物c;
(3)向混合物c中滴加5mol/L盐酸调节pH=4,旋去大量的四氢呋喃,得到混合物d;
(4)向混合物d中加入水和乙酸乙酯进行分液萃取3次,得到有机相混合物e;
(5)将有机相混合物e依次用5mol/L盐酸洗涤两次,水洗两次,饱和食盐水洗涤两次,无水硫酸钠干燥,旋蒸出去溶剂,减压浓缩后真空油泵抽至恒重得到产品28.3g(产品收率为98.3%)。
实施例2
一种2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯制备方法,包括如下步骤:
第一步,制备二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液
(1)搅拌下,在10L反应器中加入292g二异丙基胺与5L无水四氢呋喃混合均匀制得混合物a;
(2)搅拌下,于冰水浴下向混合物a中逐渐滴加(2.5M,2L)正丁基锂环己烷溶液,滴加完毕后控制温度为0℃下继续搅拌、反应100min后停止搅拌制得二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液;
第二步,制备2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯
(1)搅拌下,将2.24mol 3-苯基丙酸乙酯、4L无水四氢呋喃、2.42mol甲基膦酸二甲酯依次加入至20L反应器中混合均匀制得混合物b;
(2)搅拌下,控制温度为0℃下向混合物b中逐渐滴加第一步制得的二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液,滴加完毕后继续搅拌至3-苯基丙酸乙酯消失为止(展开剂:CH2Cl2与石油醚的体积比为2:1,硅胶板:GF254,紫外显色,4h反应完毕),停止搅拌,自然升至室温得到混合物c;
(3)向混合物c中滴加5mol/L盐酸调节pH=4,旋去大量的四氢呋喃,得到混合物d;
(4)向混合物d中加入水和乙酸乙酯进行分液萃取3次,得到有机相混合物e;
(5)将有机相混合物e依次用5mol/L盐酸洗涤两次,水洗两次,饱和食盐水洗涤两次,无水硫酸钠干燥,旋蒸出去溶剂,减压浓缩后真空油泵抽至恒重得到产品565g(产品收率为98.2%)。
实施例3
一种2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯制备方法,包括如下步骤:
第一步,制备二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液
(1)搅拌下,在500mL反应器中加入58.4g二异丙基胺与120mL无水四氢呋喃混合均匀制得混合物a;
(2)搅拌下,于冰水浴下向混合物a中逐渐滴加(2.5M,395.5mL)正丁基锂正己烷溶液,滴加完毕后控制温度为0℃下继续搅拌、反应60min后停止搅拌制得二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液;
第二步,制备2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯
(1)搅拌下,将0.448mol 3-苯基丙酸乙酯、800mL无水四氢呋喃、0.472mol甲基膦酸二甲酯依次加入至3L单口烧瓶中混合均匀制得混合物b;
(2)搅拌下,控制温度为-5℃下向混合物b中逐渐滴加第一步制得的二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液,滴加完毕后继续搅拌至3-苯基丙酸乙酯消失为止(展开剂:CH2Cl2与石油醚的体积比为2:1,硅胶板:GF254,紫外显色,1.5h反应完毕),停止搅拌,自然升至室温得到混合物c;
(3)向混合物c中滴加5mol/L盐酸调节pH=4,旋去大量的四氢呋喃,得到混合物d;
(4)向混合物d中加入水和乙酸乙酯进行分液萃取3次,得到有机相混合物e;
(5)将有机相混合物e依次用5mol/L盐酸洗涤两次,水洗两次,饱和食盐水洗涤两次,无水硫酸钠干燥,旋蒸出去溶剂,减压浓缩后真空油泵抽至恒重得到产品115g(产品收率为99.8%)。
实施例4
一种2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯制备方法,包括如下步骤:
第一步,制备二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液
(1)搅拌下,在5L反应器中加入146g二异丙基胺与2.5L无水四氢呋喃混合均匀制得混合物a;
(2)搅拌下,于冰水浴下向混合物a中逐渐滴加(2.5M,1L)正丁基锂环己烷溶液,滴加完毕后控制温度为0℃下继续搅拌、反应80min后停止搅拌制得二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液;
第二步,制备2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯
(1)搅拌下,将1.12mol 3-苯基丙酸乙酯、2L无水四氢呋喃、1.12mol甲基膦酸二甲酯依次加入至10L反应器中混合均匀制得混合物b;
(2)搅拌下,控制温度为0℃下向混合物b中逐渐滴加第一步制得的二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液,滴加完毕后继续搅拌至3-苯基丙酸乙酯消失为止(展开剂:CH2Cl2与石油醚的体积比为2:1,硅胶板:GF254,紫外显色,3h反应完毕),停止搅拌,自然升至室温得到混合物c;
(3)向混合物c中滴加5mol/L盐酸调节pH=4,旋去大量的四氢呋喃,得到混合物d;
(4)向混合物d中加入水和乙酸乙酯进行分液萃取3次,得到有机相混合物e;
(5)将有机相混合物e依次用5mol/L盐酸洗涤两次,水洗两次,饱和食盐水洗涤两次,无水硫酸钠干燥,旋蒸出去溶剂,减压浓缩后真空油泵抽至恒重得到产品283g(产品收率为98.4%)。
实施例5
一种2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯制备方法,包括如下步骤:
第一步,制备二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液
(1)搅拌下,在30L反应器中加入1460g二异丙基胺与25L无水四氢呋喃混合均匀制得混合物a;
(2)搅拌下,于冰水浴下向混合物a中逐渐滴加(2.5M,10L)正丁基锂环己烷溶液,滴加完毕后控制温度为0℃下继续搅拌、反应180min后停止搅拌制得二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液;
第二步,制备2-氧代-4-苯丁基膦酸二甲酯
(1)搅拌下,将11.2mol 3-苯基丙酸乙酯、20L无水四氢呋喃、11.2mol甲基膦酸二甲酯依次加入至100L反应器中混合均匀制得混合物b;
(2)搅拌下,控制温度为0℃下向混合物b中逐渐滴加第一步制得的二异丙基胺基锂四氢呋喃溶液,滴加完毕后继续搅拌至3-苯基丙酸乙酯消失为止(展开剂:CH2Cl2与石油醚的体积比为2:1,硅胶板:GF254,紫外显色,6h反应完毕),停止搅拌,自然升至室温得到混合物c;
(3)向混合物c中滴加5mol/L盐酸调节pH=4,旋去大量的四氢呋喃,得到混合物d;
(4)向混合物d中加入水和乙酸乙酯进行分液萃取3次,得到有机相混合物e;
(5)将有机相混合物e依次用5mol/L盐酸洗涤两次,水洗两次,饱和食盐水洗涤两次,无水硫酸钠干燥,旋蒸出去溶剂,减压浓缩后真空油泵抽至恒重得到产品2830g(产品收率为98.2%)。