CN103172621B - 一种改进的喹胺醇的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于兽用化学药物合成领域,具体涉及一种改进的喹胺醇的制备方法。该喹胺醇的制备方法,包括以下步骤:将乙酰甲喹、α-呋喃甲醛与溶剂混合,加热至固体溶解,滴加催化剂,加热反应,分离,得喹胺醇粗制品,洗涤,干燥,得到喹胺醇。本发明所提供的喹胺醇合成制备工艺,流程短、所需设备简单、可操作性强、原料安全易得、反应条件温和、污染小、成本低、收率高,成品收率83%以上,产品颜色也浅。特别是采用碳酸钠或醋酸钠为催化剂,较现有技术采用的二乙胺催化剂安全易得、无刺激性气味;并且,一步反应,条件温和、可操作性增强、操作简单,收率更高。

Description

一种改进的喹胺醇的制备方法
技术领域
本发明属于兽用化学药物合成领域,具体涉及一种改进的喹胺醇的制备方法。
技术背景
近几十年来,国内外先后出现了一些饲料药物添加剂,主要是1,4-二氧喹噁啉类结构的化学药物,如痢立清(又称卡巴氧,Carbadox)、喹乙醇(又称奥拉金,Olaquindox)、乙酰甲喹(又称痢菌净,Mequindox)、喹烯酮(Quinocetone)、喹胺醇(Kuianchun)等。其中,痢立清最早推出,德国拜耳公司研制的喹乙醇在国外应用较早,国内随后引用,乙酰甲喹再后使用,喹烯酮和喹胺醇是喹噁啉类升级的饲料药物添加剂,特别是喹烯酮是近些年来国内才批准上市的品种。
痢立清、喹乙醇、乙酰甲喹等作为抗菌、止痢、促生长的饲料药物添加剂,早已在畜牧兽医养殖业中应用多年,取得了巨大的经济效益与社会效益,但这些添加剂存在较大的毒副作用,剂量加大便引起畜禽、特别是幼畜幼禽中毒,甚至死亡。为降低这类化合物的毒副作用,考虑从改变化合物母体的侧链结构入手,喹烯酮和喹胺醇正是在不改变化合物母体结构、只改变侧链结构的前提下来降低其毒性,同时,效果增强。喹胺醇和喹烯酮与其他喹噁啉类化合物一样,具有抗菌、止痢、促生长的作用,但其毒副作用更小、排泄更快、无蓄积残留(停药1~2天,基本排净)、无“三致”等,使用安全高效、促生长效果显著,特别是已批准上市的喹烯酮,还是农业部重点推广应用的添加剂产品。
目前,在我国既可适用于家畜,也可适用于家禽,特别是适用于幼畜幼禽的喹噁啉类药物添加剂不多,也只有喹烯酮和喹胺醇。但喹烯酮在农业部药典里,规定只用于家畜。喹胺醇还没有批准上市,是有可能开发成畜禽,特别是幼畜幼禽通用的喹噁啉类药物添加剂。
喹胺醇与喹烯酮均由中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所研制、国内外首创的国家级一类新药。有关喹胺醇的合成制备方法,兰州畜牧与兽药研究所申请了发明专利(公开号CN101066969A),其专利报道的喹胺醇的合成分3个步骤进行,工艺流程相对较长,反应操作相对复杂,并且,最后一步反应中所用的二乙胺催化剂气味大、刺激性强。因此,该合成方法喹胺醇原料规模化生产来说,存在着一些技术上的缺陷,是不理想的。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的首要目的在于提供一种改进的喹胺醇的制备方法,该制备方法流程短(一步反应)、所需设备简单、可操作性强、原料安全易得、反应条件温和、污染小、成本低、收率高,成品收率83%以上。
为了实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现的:
一种改进的喹胺醇的制备方法,包括以下步骤:将乙酰甲喹、α-呋喃甲醛与溶剂混合,加热至固体溶解,滴加催化剂,加热反应,分离,得喹胺醇粗制品,洗涤,干燥,得到喹胺醇;
所述的催化剂为碳酸钠或醋酸钠。
所述的乙酰甲喹:α-呋喃甲醛:碳酸钠的物质的量比为1:1.15~1.25:0.35~0.45;
所述的乙酰甲喹:α-呋喃甲醛:醋酸钠的物质的量比为1:1.15~1.25:0.6~1.2;更加优选的乙酰甲喹:α-呋喃甲醛:醋酸钠的物质的量比为1:1.15~1.25:0.6~0.9。
所述的碳酸钠或醋酸钠在加入之前用纯化水配制为溶液后再加入。
所述的溶剂为醇与纯化水的混合溶液;所述的醇与纯化水的体积比为4:1,所述的醇为无水甲醇或无水乙醇。
所述的加热至固体溶解的加热温度为30~45℃;所述的加热反应温度为40~50℃,时间为2h;所述的喹胺醇的得率为78.8%~83.4%。
所述的洗涤是用醇与纯化水的混合液洗涤,所述的醇与纯化水的体积比为1~4:1,所述的醇为无水甲醇或无水乙醇。
本发明的原理在于:直接以对乙酰喹和α-呋喃甲醛(糠醛)为起始原料,选用甲醇-水混合物做溶剂,以安全易得、无刺激性气味的碳酸钠或醋酸钠为催化剂,在40~55℃下,经Claisen--Schmidt缩合反应,失水得α,β—不饱和酮,这样一步反应得到喹胺醇。其合成路线如下:
流程短(一步反应)、所需设备简单、可操作性强、原料安全易得、反应条件温和、污染小、成本低,产品收率更高,成品收率83%以上。特别是采用碳酸钠或醋酸钠为催化剂,较现有技术采用的二乙胺催化剂安全易得、无刺激性气味;并且,一步反应,条件温和、可操作性增强、操作简单。总之,本发明较目前专利报道的合成方法更为简化,污染降低,产品收率更高,合成方法大大降低了成本,并且非常适合产业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:
将43.6g(0.2mol)乙酰甲喹、23.8g(0.25mol)α-呋喃甲醛(糠醛)、40mL纯化水和160mL无水甲醇加入到带有回流冷凝管、搅拌装置的三颈圆底烧瓶中,搅拌加热至固体物全部溶解,加热温度控制在30℃。然后,在搅拌下,缓慢滴加碳酸钠水溶液40mL(碳酸钠的物质的量0.09mol),反应液颜色逐渐加深,并析出固体物,加入至一半量时,析出大量固体物,反应体系呈黄色悬浮液。加毕,继续搅拌,并维持反应液温度40℃ 2小时,冷却,抽滤,得到喹胺醇粗制品。将喹胺醇粗制品用无水甲醇-水(V/V=4/1)混合溶液100mL洗涤3次,干燥,得黄色喹胺醇精制品49.4g(0.167mol),成品收率83.4%。
实施例2:
将43.6g(0.2mol)乙酰甲喹、22.0g(0.23mol)α-呋喃甲醛(糠醛)、40mL纯化水和160mL无水甲醇加入到带有回流冷凝管、搅拌装置的三颈圆底烧瓶中,搅拌加热,至固体物全部溶解,加热温度控制在45℃。然后,在搅拌下,缓慢滴加碳酸钠水溶液40mL(碳酸钠的物质的量为0.07mol),反应液颜色逐渐加深,并析出固体物,加入至一半量时,析出大量固体物,反应体系呈黄色悬浮液。加毕,继续搅拌,并维持反应液温度50℃2小时,冷却,抽滤,得到喹胺醇粗制品。将喹胺醇粗制品用无水甲醇-水(V/V=4/1)混合溶液100mL洗涤3次,干燥,得黄色喹胺醇精制品49.1g(0.166mol),成品收率82.9%。
质谱(MS)分析结果:分子离子峰(M/e)为296,质谱仪为日本岛津QP5050A-GC-MS;氢-核磁共振(1H-NMR,CDCl3,400MHz,δ,ppm)分析结果:2.56(S,3H,CH3),6.52(dd,J1=3.2Hz,J2=1.8Hz,1H,CH),6.78(d,J=3.2Hz,1H,CH),6.98(d,J=15.6Hz,1H,CH),7.36(d,J=15.6Hz,1H,CH),7.56(d,J=1.8Hz,1H,CH),7.62~7.85(m,2H,CH),8.58(dd,J1=8.4Hz,J2=1.2Hz,1H,CH),8.64(dd,J1=8.4Hz,J2=1.0Hz,1H,CH),核磁共振仪为德国布鲁克Bruker-Advance400型。
该产品经质谱(MS)与1氢-核磁共振(1H-NMR)分析的数据与专利文献(CN101066969A)报道的一致,符合结构特征,确认为喹胺醇。
实施例3:
将87.1g(0.4mol)乙酰甲喹、43.7g(0.46mol)α-呋喃甲醛(糠醛)、75mL纯化水和300mL无水乙醇加入到带有回流冷凝管、搅拌装置的三颈圆底烧瓶中,搅拌加热,至固体物全部溶解,加热温度控制在40℃。然后,在搅拌下,缓慢滴加醋酸钠水溶液80mL(醋酸钠的物质的量为0.24mol),反应液颜色逐渐加深,并析出固体物,加入至一半量时,析出大量固体物,反应体系呈黄色悬浮液。加毕,继续搅拌,并维持反应液温度45℃2小时,冷却,抽滤,得到喹胺醇粗制品。将喹胺醇粗制品用无水乙醇-水(V/V=1/1)混合溶液130mL洗涤5次,干燥,得黄色喹胺醇精制品93.3g(0.315mol),成品收率78.8%。
实施例4:
将87.1g(0.4mol)乙酰甲喹、46.3g(0.48mol)α-呋喃甲醛(糠醛)、75mL纯化水和300mL无水甲醇加入到带有回流冷凝管、搅拌装置的三颈圆底烧瓶中,搅拌加热,至固体物全部溶解,加热温度控制在35℃。然后,在搅拌下,缓慢滴加醋酸钠水溶液80mL(醋酸钠的物质的量为0.36mol),反应液颜色逐渐加深,并析出固体物,加入至一半量时,析出大量固体物,反应体系呈黄色悬浮液。加毕,继续搅拌,并维持反应液温度50℃2小时,冷却,抽滤,得到喹胺醇粗制品。
将喹胺醇粗制品用无水甲醇-水(V/V=1/1)混合溶液130mL洗涤7次,干燥,得黄色喹胺醇精制品95.2g(0.322mol),成品收率80.4%。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种改进的喹胺醇的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:将乙酰甲喹、α-呋喃甲醛与溶剂混合,加热至固体溶解,滴加催化剂,加热反应,分离,得喹胺醇粗制品,洗涤,干燥,得到喹胺醇;
所述的催化剂为碳酸钠或醋酸钠;所述的溶剂为醇与纯化水的混合溶液;所述的加热至固体溶解的加热温度为30~45℃;所述的加热反应温度为40~50℃,时间为2h;所述的喹胺醇的得率为78.8%~83.4%;
所述的醇与纯化水的体积比为4:1;所述的醇为无水甲醇或无水乙醇。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的乙酰甲喹:α-呋喃甲醛:碳酸钠的物质的量比为1:1.15~1.25:0.35~0.45。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的乙酰甲喹:α-呋喃甲醛:醋酸钠的物质的量比为1:1.15~1.25:0.6~1.2。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述的乙酰甲喹:α-呋喃甲醛:醋酸钠的物质的量比为1:1.15~1.25:0.6~0.9。
5.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法,其特征在于:所述的碳酸钠或醋酸钠在加入之前用纯化水配制为溶液后再加入。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的洗涤是用醇与纯化水的混合液洗涤;所述的醇与纯化水的体积比为1~4:1;所述的醇为无水甲醇或无水乙醇。
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