CN103936671B - 孟鲁司特钠中间体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种孟鲁司特钠中间体的制备方法,包括7-氯喹哪啶和间苯二甲醛反应生成式Ⅱ所示化合物;式Ⅱ所示化合物和乙烯基卤化镁反应生成式III所示化合物;式III所示化合物和式IV所示化合物反应生成式Ⅴ所示化合物;式Ⅴ所示化合物发生还原反应生成式Ⅵ所示化合物;(5)式VI所示化合物和甲基卤化镁反应生成式I所示化合物。本发明进一步降低了生产成本,为该中间体的大规模工业化生产奠定了技术基础。

Description

孟鲁司特钠中间体的制备方法
技术领域
本发明涉及到制药工程和工艺技术领域,具体涉及到一种孟鲁司特钠中间体((αS)-α-[3-[(1E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-2-(1-羟基-1-甲基乙基)苯丙醇,式I所示化合物)的新制备工艺。
背景技术
孟鲁司特钠(Montelukast Sodium),化学名为[R-(E)]-1-[[[1-[3-[2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-[2-(1-羟基-1-甲基乙基)苯基]丙基]硫代]甲基]环丙基乙酸钠,由美国默克公司研制,商品名“顺尔宁”(Singulair)。1998年2月首次在芬兰和墨西哥上市,同年4月和10月在英国和美国上市,2002年在中国上市。本品为选择性白三烯D4受体拮抗剂,可与气道中的白三烯选择性地结合,阻断过敏介质的作用,改善呼吸道炎症,使气道畅通,是一种高效、低毒、安全性好的平喘抗炎和抗过敏药,具有广阔的应用前景。
孟鲁司特钠重要中间体(式I所示化合物),化学名(αS)-α-[3-[(1E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-2-(1-羟基-1-甲基乙基)苯丙醇,专利EP480717和US5565473对其合成方法有了详细的介绍,但专利中的制备方法存在收率不高、工艺步骤繁琐、三废无治理方案、以及成本过高等问题。
本发明人研究了反应条件和各步产物的分离纯化方法,对工艺中产生的三废治理提出了切实可行的方案。其中三乙胺氢碘酸盐的回收及再利用方案未见文献报道。对酶催化的羰基不对称还原反应的应用进行了深入的研究,进一步降低了生产成本,为该中间体的大规模工业化生产奠定了技术基础。
发明内容
本发明的目的在于提供一种孟鲁司特钠中间体的制备方法。
本发明的技术解决方案是:
一种孟鲁司特钠中间体的制备方法,其特征是:合成步骤如下:
(1)7-氯喹哪啶和间苯二甲醛反应生成式Ⅱ所示化合物;
(2)式Ⅱ所示化合物和乙烯基卤化镁反应生成式III所示化合物;
(3)式III所示化合物和式IV所示化合物反应生成式Ⅴ所示化合物;
(4)式Ⅴ所示化合物发生还原反应生成式Ⅵ所示化合物;
(5)式VI所示化合物和甲基卤化镁反应生成式I所示化合物;
步骤①使用三氯氧磷、五氧化二磷、醋酐、三氟乙酸酐、三氟甲磺酸酐中的一种或几种作为脱水试剂,反应温度为50℃~120℃,反应时间2h~12h。
步骤①产物式Ⅱ所示化合物的分离步骤为:反应毕,加入甲苯或二甲苯为溶剂,降温至-5℃~20℃析晶,过滤,滤饼即为式Ⅱ所示化合物。
步骤②反应选取的溶剂为甲苯或二甲苯;反应液的淬灭方式为:于-5℃~15℃将反应液往醋酸铵、氯化铵、稀醋酸、稀盐酸的水溶液中滴加淬灭。
步骤③反应溶剂为甲苯或二甲苯,催化剂为醋酸钯和TEBA。
步骤③反应毕,降温至50℃~70℃,过滤,滤饼直接套用,滤液浓缩,加入95%乙醇析晶,过滤得式Ⅴ所示化合物,式IV所示化合物为邻碘苯甲酸甲酯;反应毕过滤的滤渣的回收方法为:反应产生的滤渣中含三乙胺氢碘酸盐,在KOH、NaOH或LiOH的作用下,得到碘化钾或碘化钠溶液,蒸发结晶得到粗品碘化钾或碘化钠。
步骤④反应条件为:以异丙醇和甲苯或二氯甲烷、氯仿的混合溶剂为反应溶剂,以CATB、TBAB或TEAB为相转移催化剂,以生物活性还原酶为酶促反应催化剂,NAD为辅酶,在40℃~50℃反应10h~72h;步骤④的后处理方式为:反应毕,常压蒸出有机溶剂,加入甲苯在80℃~90℃热萃出式VI所示化合物,甲苯相降温析晶,过滤既得式VI所示化合物粗品。
步骤⑤的反应条件为:反应溶剂为甲苯或二甲苯,催化剂为路易斯酸,反应温度为-10℃~5℃,反应时间为2h~12h;所述路易斯酸催化剂为无水四氯化锡、无水四氯化钛或无水四氯化铈步骤⑤的后处理方式为:于-5℃~15℃将反应液往醋酸铵、氯化铵、稀醋酸、稀盐酸的水溶液中滴加淬灭。
式I所示化合物的精制方法为:将式I所示化合物溶于有机溶剂中,用亚硫酸钠或亚硫酸氢钠水溶液洗涤有机相,有机相蒸发,加入石油醚或乙醇析晶;有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、甲苯或乙酸乙酯。
发明提供了一种合成步骤③产生的含碘物料的回收及利用的方法,合成路线:
反应产生的三乙胺氢碘酸盐,在KOH、NaOH或LiOH等碱的作用下,得到碘化钾或碘化钠溶液,蒸发结晶得到粗品碘化钾或碘化钠,该粗品精制后可以出售,也可以直接用于邻碘苯甲酸甲酯的合成。其合成步骤为邻氨基苯甲酸甲酯在亚硝酸的作用下形成重氮盐,再用回收得到的碘化钾或碘化钠取代既得邻碘苯甲酸甲酯。
本发明中合成步骤①使用三氯氧磷、五氧化二磷、醋酐、三氟乙酸酐、三氟甲磺酸酐中的一种或几种作为脱水试剂,在约1.0-3.0当量脱水试剂存在条件下,7-氯喹哪啶和间苯二甲醛的缩合反应速度和转化率明显加快。反应毕,加入甲苯或二甲苯,降温析晶,过滤,较方便地得到了式Ⅱ所示化合物。分离工艺简洁方便。
本发明合成步骤②选取甲苯或二甲苯为反应溶剂,有利于溶剂的回收。反应完毕在-5℃~15℃将反应液往醋酸铵、氯化铵、稀醋酸、稀盐酸的水溶液中缓缓滴加淬灭,采用这种淬灭方式,抑制了杂质的产生,使产品的纯度增加。
本发明合成步骤③以甲苯或二甲苯为反应溶剂,反应毕,降温至50℃~70℃,过滤,滤饼中含有醋酸钯和TEBA催化剂,可以直接套用至合成步骤③,实现了催化剂的循环使用,进一步降低了成本。滤液浓缩后,加入95%乙醇析晶,过滤得产物,产物的纯化工艺方便简单。
本发明合成步骤④使用生物酶为催化剂,高选择性地实现了酮羰基的不对称还原。相对于原专利使用(-)-二异松蒎基氯硼烷[(-)-DIPCl]或(S)-2-甲基-CBS-恶唑硼烷等手性试剂,反应条件温和,立体选择性和收率都增加,成本也大幅度下降。后处理时采用甲苯热萃的方式,方便地得到了产物。
本发明合成步骤⑤以甲苯或二甲苯为反应溶剂,以无水四氯化锡、无水四氯化钛或无水四氯化铈等为催化剂,高产率地得到了产物,避免了甲基酮中间体的产生。反应完毕在-5℃~15℃将反应液往醋酸铵、氯化铵、稀醋酸、稀盐酸的水溶液中缓缓滴加淬灭,采取这种淬灭方式,进一步抑制了杂质的产生,使产品的纯度达到99.5%以上。产品精制时使用亚硫酸钠或亚硫酸氢钠水溶液洗涤有机相,进一步使甲基酮中间体含量降到0.1%以下。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例13-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯甲醛(式II)的制备
氮气保护下,往三口烧瓶中依次投入7-氯喹哪啶40g,间苯二甲醛80g,加入醋酐150g,三乙胺102g,升温至100℃,保温反应8小时,TLC检测7-氯喹哪啶反应完全。反应完毕,趁热加入270g二甲苯搅拌,冷却至10℃析晶2小时,过滤,二甲苯漂洗,收率95%。
实施例21-[3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-2-丙烯-1-醇(式III)的制备
氮气保护下,往三口烧瓶中依次投入12g3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯甲醛(式II)和100mL甲苯,15℃开始缓慢滴加40g乙烯基氯化镁的THF溶液,约0.5h加完,反应温度控制在10℃~15℃,加料,毕,保温反应3h,TLC检测反应完全。将反应液加入至200g10%乙酸铵水溶液中,加醋酸调节pH至5-6,静置分相,有机相浓缩,缓慢滴加35g95%乙醇析晶,10℃-15℃保温1小时,抽滤得产品,收率91%。
实施例32-[3-[3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-氧代丙基]苯甲酸甲酯(式V)的制备
氮气保护下,往反应瓶中依次投入1-[3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-2-丙烯-1-醇(式III)20g,邻碘苯甲酸甲酯18.7g,三乙胺8.3g,TEBA20g,醋酸钯0.5g和二甲苯200mL。升温至90℃~100℃反应保温反应9h,TLC监测原料反应完全。降温至60℃,抽滤,滤液减压浓缩,加入约200mL95%乙醇,降温至20℃左右析晶2小时,抽滤得产品,收率85%。
实施例4(S)-2-[3-[3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-羟基丙基]苯甲酸甲酯(式VI)的制备
往反应瓶中依次加入100mL异丙醇和50mL甲苯,26g活性生物还原酶,8g2-[3-[3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-氧代丙基]苯甲酸甲酯(式IV),0.015gTEBA表面活性剂,0.2gNAD,40℃~50℃保温反应24h,TLC检测反应毕,加入200mL甲苯,升温80℃保温1h,分相。上层甲苯相降温至10℃搅拌析晶1h,过滤,干燥得产品,收率95%。
实施例5(αS)-α-[3-[(1E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-2-(1-羟基-1-甲基乙基)苯丙醇(式I)的制备
氮气保护下,往反应瓶中加入20g无水四氯化钛和40mL四氢呋喃,冷却至0-5℃,开始滴加3M甲基氯化镁四氢呋喃溶液,控制温度不超过20℃,得有机钛试剂。在另一反应瓶中投入11g(S)-2-[3-[3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-羟基丙基]苯甲酸甲酯(式VI)和120mL甲苯,搅拌溶清。将此甲苯液滴加到以上有机钛试剂中,保持反应液温度不超过20℃,加料毕,0-10℃反应5h。将反应液加入至200mL2M醋酸氨水溶液中,静置分相,分出有机相,有机相依次用200mL10%碳酸钠溶液,200mL5%亚硫酸钠水溶液和200mL饱和食盐水洗。有机相浓缩至干,加入90mL95%乙醇,搅拌析晶2h,抽滤,干燥,得产品,收率约84%。
实施例6碘化钾的回收
往反应瓶中加入14g三乙胺氢碘酸盐,加50mL水溶解,过滤,往滤液中加入氢氧化钾溶液调节至pH≥10,二氯甲烷预萃三乙胺及其他有机杂质,分出水相,浓缩大部分水,加入乙醇降温析晶,得白色固体6.3g为碘化钾。滴定分析,含量98%,总回收率90%。
实施例7邻碘苯甲酸甲酯的制备
三口瓶中加入7.66g邻氨基苯甲酸甲酯和25mL浓盐酸,100mL水,冰浴冷却搅拌,滴加3.9g亚硝酸钠溶液,温度不高于5℃,滴毕,继续搅拌反应2小时后得重氮盐溶液。将9.28g碘化钾缓缓加入到以上重氮盐溶液中,继续反应30min,抽滤,水洗,干燥,得10.0g邻碘苯甲酸甲酯,两步总收率约70%。

Claims (1)

1.一种孟鲁司特钠中间体的制备方法,其特征是:合成步骤如下:
(1)3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯甲醛的制备:
氮气保护下,往三口烧瓶中依次投入7-氯喹哪啶40g,间苯二甲醛80g,加入醋酐150g,三乙胺102g,升温至100℃,保温反应8小时,TLC检测7-氯喹哪啶反应完全;反应完毕,趁热加入270g二甲苯搅拌,冷却至10℃析晶2小时,过滤,二甲苯漂洗,收率95%;
(2)1-[3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-2-丙烯-1-醇的制备:
氮气保护下,往三口烧瓶中依次投入12g3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯甲醛和100mL甲苯,15℃开始缓慢滴加40g乙烯基氯化镁的THF溶液,约0.5h加完,反应温度控制在10℃~15℃,加料毕,保温反应3h,TLC检测反应完全;将反应液加入至200g 10%乙酸铵水溶液中,加醋酸调节pH至5-6,静置分相,有机相浓缩,缓慢滴加35g95%乙醇析晶,10℃-15℃保温1小时,抽滤得产品,收率91%;
(3)2-[3-[3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-氧代丙基]苯甲酸甲酯的制备:
氮气保护下,往反应瓶中依次投入1-[3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-2-丙烯-1-醇20g,邻碘苯甲酸甲酯18.7g,三乙胺8.3g,TEBA20g,醋酸钯0.5g和二甲苯200mL;升温至90℃~100℃反应保温反应9h,TLC监测原料反应完全;降温至60℃,抽滤,滤液减压浓缩,加入约200mL95%乙醇,降温至20℃左右析晶2小时,抽滤得产品,收率85%;
(4)(S)-2-[3-[3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-羟基丙基]苯甲酸甲酯的制备:
往反应瓶中依次加入100mL异丙醇和50mL甲苯,26g活性生物还原酶,8g2-[3-[3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-氧代丙基]苯甲酸甲酯,0.015gTEBA表面活性剂,0.2g NAD,40℃~50℃保温反应24h,TLC检测反应毕,加入200mL甲苯,升温80℃保温1h,分相;上层甲苯相降温至10℃搅拌析晶1h,过滤,干燥得产品,收率95%;
(5)(αS)-α-[3-[(1E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-2-(1-羟基-1-甲基乙基)苯丙醇的制备:
氮气保护下,往反应瓶中加入20g无水四氯化钛和40mL四氢呋喃,冷却至0-5℃,开始滴加3M甲基氯化镁四氢呋喃溶液,控制温度不超过20℃,得有机钛试剂;在另一反应瓶中投入11g(S)-2-[3-[3-[(2E)-2-(7-氯-2-喹啉基)乙烯基]苯基]-3-羟基丙基]苯甲酸甲酯和120mL甲苯,搅拌溶清;将此甲苯液滴加到以上有机钛试剂中,保持反应液温度不超过20℃,加料毕,0-10℃反应5h;将反应液加入至200mL 2M醋酸氨水溶液中,静置分相,分出有机相,有机相依次用200mL 10%碳酸钠溶液,200mL 5%亚硫酸钠水溶液和200mL饱和食盐水洗;有机相浓缩至干,加入90mL95%乙醇,搅拌析晶2h,抽滤,干燥,得产品,收率约84%;
(6)碘化钾的回收
往反应瓶中加入14g三乙胺氢碘酸盐,加50mL水溶解,过滤,往滤液中加入氢氧化钾溶液调节至pH≥10,二氯甲烷预萃三乙胺及其他有机杂质,分出水相,浓缩大部分水,加入乙醇降温析晶,得白色固体6.3g为碘化钾;滴定分析,含量98%,总回收率90%;
(7)邻碘苯甲酸甲酯的制备
三口瓶中加入7.66g邻氨基苯甲酸甲酯和25mL浓盐酸,100mL水,冰浴冷却搅拌,滴加3.9g亚硝酸钠溶液,温度不高于5℃,滴毕,继续搅拌反应2小时后得重氮盐溶液;将9.28g碘化钾缓缓加入到以上重氮盐溶液中,继续反应30min,抽滤,水洗,干燥,得10.0g邻碘苯甲酸甲酯,两步总收率约70%。
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