发明内容:
本发明的技术方案是:
第一步:
碱性条件下,2,3-二甲基-4-硝基吡啶-N-氧化物与3-甲氧基-1-丙醇反应,制备4-(3-甲氧基丙氧基)-2,3-二甲基吡啶-N-氧化物。本步骤反应溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺,用碳酸钾控制溶液的碱性。
本步骤反应温度为120-125℃,TLC检测原料反应完全,降温至40-50℃,过滤,固体用二甲基甲酰胺洗涤,过滤。合并滤液,得4-(3-甲氧基丙氧基)-2,3-二甲基吡啶-N-氧化物溶液。(高效液相外标法计算收率:93%,HPLC纯度99.3%)。
第二步:
第一步产物4-(3-甲氧基丙氧基)-2,3-二甲基吡啶-N-氧化物溶液在区域选择性催化剂存在下,与自由基引发剂、N-氯代邻苯二甲酰亚胺反应,制备2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物。
反应溶剂:N,N-二甲基甲酰胺。
本步骤所用自由基引发剂选自过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈等。优选过氧化二苯甲酰。
区域选择性催化剂:三正丁胺,二异丙基乙胺,三乙胺。优选三正丁胺。
反应温度:10-50℃,优选25-30℃。
反应时间:为1-6h,优选2-3h。
第三步第二步产物与2-巯基苯并咪唑缩合制备2-[[[4-(3-甲氧基丙氧基)-3-甲基-1-氧基吡啶-2-基]甲基]硫代]-1H-苯并咪唑。用甲醇做溶剂,用氢氧化钠控制溶液碱性。
本步骤反应温度为40-50℃。
第四步第三步产物在甲醇溶液中,与活化锌粉、甲酸铵反应,制备2-[[[4-(3-甲氧基丙氧基)-3-甲基吡啶-2-基]-甲基]硫代]-1H-苯并咪唑。
本发明的合成路线如下:
有益效果:本发明技术方案以一步法构建2位的氯甲基,缩短了反应步骤,雷贝拉唑钠关键中间体2-[[[4-(3-甲氧基丙氧基)-3-甲基吡啶-2-基]-甲基]硫代]-1H-苯并咪唑的总收率提高至77.58%,降低了生产成本;通过向反应体系中加入催化量的大位阻三烷基胺,保证了氯化反应在2位甲基上的高度区域选择性,保证了产品的纯度。且采用温和的反应试剂,适合工业化生产,环境友好,经济环保。
实施例1、2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物的制备
第一步4-(3-甲氧基丙氧基)-2,3-二甲基吡啶-N-氧化物的制备
将100g2,3-二甲基-4-硝基吡啶-N-氧化物加入1000mL反应瓶中,再加入300mL N,N-二甲基甲酰胺、59g3-甲氧基-1-丙醇、99g无水碳酸钾。加热升温至120-125℃,搅拌反应4h,TLC检测原料反应完全,然后降温至40-50℃,过滤,固体用100mL二甲基甲酰胺洗涤,过滤。合并滤液(外标收率:93%,HPLC纯度99.3%),直接投下一步。
第二步2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物的制备
向实施例1第一步所得产物溶液中加入1.2g过氧化二苯甲酰、109gN-氯代邻苯二甲酰亚胺、1g三正丁胺,于25-30℃保温3h,TLC检测原料反应完全。然后向体系中加入800mL水,用300mL*2次甲苯萃取,合并甲苯相,用饮用水洗一次,再用饱和盐水洗一次。将甲苯相于40-50℃减压浓缩干溶剂,得黄色油状物2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基)丙氧基吡啶-N-氧化 物,两步总收率86%,HPLC纯度99.5%。
实施例2、2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物的制备
向实施例1第一步所得产物溶液中加入1.2g过氧化二苯甲酰、109g N-氯代邻苯二甲酰亚胺、1g三正丁胺,于10-20℃保温6h,TLC检测原料反应完全。然后向体系中加入800mL水,用300mL*2次甲苯萃取,合并甲苯相,用饮用水洗一次,再用饱和盐水洗一次。将甲苯相于40-50℃减压浓缩干溶剂,得黄色油状物2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物,两步总收率83%,HPLC纯度99.1%。
实施例3、2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物的制备
向实施例1第一步所得产物溶液中加入1.2g过氧化二苯甲酰、109g N-氯代邻苯二甲酰亚胺、1g三正丁胺,于40-50℃保温3h,TLC检测原料反应完全。然后向体系中加入800mL水,用300mL*2次甲苯萃取,合并甲苯相,用饮用水洗一次,再用饱和盐水洗一次。将甲苯相于40-50℃减压浓缩干溶剂,得黄色油状物2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物,两步总收率83.5%,HPLC纯度98.7%。
实施例4、2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物的制备
向实施例1第一步所得产物溶液中加入2.0g过氧化环己酮、109g N-氯代邻苯二甲酰亚胺、1g三正丁胺,于25-30℃保温3h,TLC检测原料反应完全。然后向体系中加入800mL水,用300mL*2次甲苯萃取,合并甲苯相,用饮用水洗一次,再用饱和盐水洗一次。将甲苯相于40-50℃减压浓缩干溶剂,得黄色油状物2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物,两步总收率82%,HPLC纯度99.2%。
实施例5、2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物的制备
向实施例1第一步所得产物溶液中加入3.0g偶氮二异丁腈、109g N-氯代邻苯二甲酰亚胺、1g三正丁胺,于25-30℃保温4h,TLC检测原料反应完全。然后向体系中加入800mL水,用300mL*2次甲苯萃取,合并甲苯相,用饮用水洗一次,再用饱和盐水洗一次。将甲苯相于40-50℃减压浓缩干溶剂,得黄色油状物2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物,两步总收率81.5%,HPLC纯度99.1%。
实施例6、2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物的制备
向实施例1第一步所得产物溶液中加入1.2g过氧化二苯甲酰、109gN-氯代邻苯二甲酰亚胺、2g三乙胺,于25-30℃保温3h,TLC检测原料反应完全。然后向体系中加入800mL水,用300mL*2次甲苯萃取,合并甲苯相,用饮用水洗一次,再用饱和盐水洗一次。将甲苯相于40-50℃减压浓缩干溶剂,得黄色油状物2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物,两步总收率83%,HPLC纯度99.1%。
实施例7、2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物的制备
向实施例1第一步所得产物溶液中加入1.2g过氧化二苯甲酰、109gN-氯代邻苯二甲酰亚胺、2.5g二异丙基乙胺,于25-30℃保温3h,TLC检测原料反应完全。然后向体系中加入800mL水,用300mL*2次甲苯萃取,合并甲苯相,用饮用水洗一次,再用饱和盐水洗一次。将甲苯相于40-50℃减压浓缩干溶剂,得黄色油状物2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物,两步总收率82.6%,HPLC纯度99.2%。
实施例8、2-[[[4-(3-甲氧基丙氧基)-3-甲基-1-氧基吡啶-2-基]甲基]硫代]-1H-苯并咪唑的制备
取2-氯甲基-3-甲基-4-(3-甲氧基丙氧基)吡啶-N-氧化物100g加入1000mL反应瓶中,用500mL甲醇溶解,再加入64g2-巯基苯并咪唑、18.7g氢氧化钠,于40-50℃保温1h,然后向体系中加入300ml水,减压浓缩干甲醇,再向体系中加入500ml水,降温至20-25℃过滤,固体用水洗涤,抽干。收率97%,HPLC纯度99.3%。
实施例9、2-[[[4-(3-甲氧基丙氧基)-3-甲基吡啶-2-基]-甲基]硫代]-1H-苯并咪唑的制备
向1000mL反应瓶中加入100g2-[[[4-(3-甲氧基丙氧基)-3-甲基-1-氧基吡啶-2-基]甲基]硫代]-1H-苯并咪唑,400mL甲醇,45.2g活化锌粉,52.6g甲酸铵,回流条件下反应6h,TLC检测原料反应完全。然后降温至30-40℃,向体系中加入400mL水。减压浓缩干甲醇,再向体系中加入400mL水,20-25℃过滤,固体用水洗涤,抽干。收率93%,HPLC纯度99.9%。实施例10、2-[[[4-(3-甲氧基丙氧基)-3-甲基吡啶-2-基]-甲基]硫代]-1H-苯并咪唑的制备
向1000mL反应瓶中加入100g2-[[[4-(3-甲氧基丙氧基)-3-甲基-1-氧基吡啶-2-基]甲基]硫代]-1H-苯并咪唑,400mL甲醇,45.2g活化锌粉,52.6g甲酸铵,40-50℃反应8h,TLC检测原料反应完全。然后降温至30-40℃,向体系中加入400mL水。减压浓缩干甲醇,再向体系中加入400mL水,20-25℃过滤,固体用水洗涤,抽干。收率88.5%,HPLC纯度99.1%。
1H-NMR(DMSO-d6,600MHz):1.96(m,2H,CH2),2.21(s,3H,CH3),3.25(s,3H,CH3),3.47(t,2H,CH2),4.10(t,2H,CH2),4.69(s,2H,CH2),6.95-7.13(m,2H),7.38-7.54(m,2H),8.23(d,1H)
MS(ESI,负离子模式):m/z=342(M-H+)
MS(ESI,正离子模式):m/z=344(M+H+),m/z=366(M+Na+)。