CN104277036A - 一种(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶的纯化方法 - Google Patents

一种(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶的纯化方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的纯化方法。将ee值为90~98%的粗品(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I),通过形成(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二氢卤酸盐(II),从而进一步结晶纯化,得到ee值>99.0%的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二氢卤酸盐(II),然后再游离制备得到较高手性纯度的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)。此法操作简单,方便实用,产品ee值大于99.0%,总收率较高,甚至高达94.0%,适合工业上规模化生产。

Description

一种(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶的纯化方法
技术领域
本发明涉及医药中间体制备技术领域,特别涉及莫西沙星(Moxifloxacin)的手性中间体制备技术领域,具体是指一种(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶的纯化方法。
背景技术
莫西沙星(Moxifloxacin)(如式(0)所示)是人工合成的喹诺酮类抗菌药,是一类较新的合成抗菌药,对革兰阴性菌、革兰阳性菌、支原体、衣原体及脊髓炎病毒等均具有良好的抗菌活性。具有抗菌性强、抗菌谱广、不易产生耐药并对常见耐药菌有效、半衰期长、不良反应少等优点。其中(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)是合成莫西沙星的关键中间体(如如式(I)所示)。
关于(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的合成,已有许多专利文献报道,其中最典型的方法如图1所示,US5480879、US5607942等文献均有描述。
这些类似路线以2,3-吡啶二羧酸1为原料,先经过与苄胺脱水生成酰亚胺2,再氢化吡啶环得到化合物3,化合物3还原酰亚胺得到化合物4,化合物4再进行拆分,得到手性中间体5,最后氢化除去苄基就得了莫西沙星的关键中间体(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)。
还有诸如WO2010122774A1、CN101657448A、CN101830898A等专利报道了各自的合成方法,和图1所示的方法一样,往往涉及到中间体的化学拆分或者酶拆分。其关键中间体(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的ee(enantiomeric excess)值不太高,进一步纯化时操作繁琐,需要反复结晶,而且纯化收率低,生产成本较高。
因此需要一种有效的中间体纯化方法,提高莫西沙星中间体的ee值,并且工艺流程简单易行,总收率较高,有利于大规模生产。
发明内容
本发明的目的在于提出一种(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的纯化方法,以克服现有技术中存在的问题。该方法工艺流程简单,所得产品ee值大于99.0%,总收率较高,甚至高达94.0%,有利于工业化生产,适于工业化大规模推广应用。
为了实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
一种(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的纯化方法(其合成路线如下式或图2所述),包括如下步骤:
将较低手性纯度的粗品(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)制成(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二氢卤酸盐(II)粗品,再将所述二氢卤酸盐(II)粗品进行重结晶纯化,得到ee值>99.0%的二氢卤酸盐(II),然后再游离制得ee值>99.0%的较高手性纯度的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I):
其中X为氯或溴。
较佳的,所述较低手性纯度的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的ee值为90-98%或95-98%。
本发明的纯化方法可以将(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的手性纯度,从90-98%ee纯化提高到99.0%ee以上;也可以将(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的手性纯度,从95-98%ee纯化提高到99.9%ee以上。
较佳的,所述粗品化合物(I)成二氢卤酸盐(II)的方法是,将粗品化合物(I)溶于氢卤酸的水溶液,再蒸去水,即可得到二氢卤酸盐(II)粗品。
进一步的,氢卤酸是指盐酸或氢溴酸。
较佳的,所述二氢卤酸盐(II)粗品进行重结晶纯化的方法是:将二氢卤酸盐(II)粗品溶解于一定量C1~4醇与水的混合溶剂中,并加热至回流,保持一段时间后再冷却至室温,得到ee值>99.0%的二氢卤酸盐(II)。
进一步的,混合溶剂的质量为粗品二氢卤酸盐(II)质量的2~5倍。
进一步的,C1~4醇与水的混合溶剂是指C1~4醇的含量为85%~100%(V/V)的水溶液。
进一步的,C1-4醇选自甲醇、乙醇、异丙醇和叔丁醇。
进一步的,所述回流的温度为80~100°C,保持的时间为1~3小时。
进一步的,冷却成盐的室温温度为0~25°C。
较佳的,游离的方法是:将重结晶纯化的二氢卤酸盐(II)溶解于一定量氢氧化钠水溶液中,并用正己烷或石油醚萃取,将获得的有机相干燥并旋干,得到ee值>99.0%的较高手性纯度的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
本发明所提供的高手性纯度的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的纯化方法,工艺流程简单,操作易行,所得产品ee值大于99.0%,总收率较高,甚至高达94.0%,有利于工业化生产,适于工业化大规模推广应用。
附图说明
图1为传统的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶的纯化路线图。
图2为本发明(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶的纯化路线图。
具体实施方式
为更好的理解本发明的内容,下面结合具体实施例作进一步说明。
本发明以下各实施例采用如图2所示的纯化路线,其(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的纯化方法,包括以下两个步骤:
(1)将ee值为90-98%左右的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)制成二氢卤酸盐(II),并在所述C1~4醇与水的混合溶剂中重结晶,得到ee值大于99.0%的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二氢卤酸盐(II)。
(2)将(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二氢卤酸盐(II)加碱游离,得到ee值大于99.0%的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)。
上述步骤(1)和步骤(2)的具体工艺参数如以下各实施例所述。
实施例1:
将ee值为90.0%的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)10.0g溶于10mL浓盐酸中,然后减压除去水,得到粗品(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)15.8g。然后加入90%(V/V)的乙醇与水的混合溶剂75mL,该混合物加热至80℃回流2小时。体系慢慢降至20℃,冷却析晶,结晶过滤并用冷的上述乙醇与水的混合溶剂洗涤,烘干,得到(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)13.4g,产率:84.8%,ee%:99.2%。
将上述(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)13.4g加入到50mL10%的氢氧化钠中,再加入正己烷萃取(50mL×2),无水硫酸钠干燥,旋干,得到无色油状液体13.2g,经检测为(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)(谱图数据如下),总产率:82.4%,ee%:99.2%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ3.17(m,1H),3.04-2.90(m,4H),2.78(d,1H),2.61(dt,1H),2.09(m,1H),1.88(br,2H),1.70(m,2H),1.55(m,1H),1.44(m,1H).
ESI-MS:m/z=127(M++1).
实施例2:
将ee值为96.3%的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)35.0g溶于40mL浓盐酸中,然后减压除去水,得到粗品(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)55.3g。然后加入95%(V/V)的乙醇与水的混合溶剂150mL,该混合物加热至100℃回流3小时。体系慢慢降至0℃,冷却析晶,结晶过滤并用冷的上述乙醇与水的混合溶剂洗涤,烘干,得到(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)50.3g,产率:91.0%,ee%>99.9%。
将上述(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)50.3g加入到150mL10%的氢氧化钠中,再加入正己烷萃取(100mL×2),无水硫酸钠干燥,旋干,得到无色油状液体31.1g,经检测为(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I),总产率:88.9%,ee%>99.9%。
1H NMR和ESI-MS谱图数据与实施例1相同。
实施例3:
将ee值为92.7%的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)50.0g溶于60mL浓盐酸中,然后减压除去水,得到粗品(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)79.0g。然后加入85%(V/V)的甲醇与水的混合溶剂150mL,该混合物加热至80℃回流1小时。体系慢慢降至10℃,冷却析晶,结晶过滤并用冷的上述甲醇与水的混合溶剂洗涤,烘干,得到(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)75.1g,产率:95.1%,ee%:99.5%。
将上述(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)75.1g加入到250mL10%的氢氧化钠中,再加入石油醚萃取(150mL×2),无水硫酸钠干燥,旋干,得到无色油状液体46.3g,经检测为(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I),总产率:92.6%,ee%:99.5%。
1H NMR和ESI-MS谱图数据与实施例1相同。
实施例4:
将ee值为93.8%的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)30.0g溶于30mL浓盐酸中,然后减压除去水,得到粗品(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)47.4g。然后加入95%(V/V)的异丙醇与水的混合溶剂60mL,该混合物加热至100℃回流2小时。体系慢慢降至25℃,冷却析晶,结晶过滤并用冷的上述异丙醇与水的混合溶剂洗涤,烘干,得到(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)42.0g,产率:88.6%,ee%:99.7%。
将上述(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)42.0g加入到150mL10%的氢氧化钠中,再加入石油醚萃取(80mL×2),无水硫酸钠干燥,旋干,得到无色油状液体26.0g,经检测为(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I),总产率:86.7%,ee%:99.7%。
1H NMR和ESI-MS谱图数据与实施例1相同。
实施例5:
将ee值为95.2%的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)20.0g溶于20mL浓盐酸中,然后减压除去水,得到粗品(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)158.0g。然后加入叔丁醇350mL,该混合物加热至100℃回流3小时。体系慢慢降至25℃,冷却析晶,结晶过滤并用冷的叔丁醇洗涤,烘干,得到(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)142.0g,产率:89.9%,ee%>99.9%。
将上述(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)142.0g加入到500mL10%的氢氧化钠中,再加入石油醚萃取(400mL×2),无水硫酸钠干燥,旋干,得到无色油状液体87.3g,经检测为(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I),总产率:87.3%,ee%>99.9%。
1H NMR和ESI-MS谱图数据与实施例1相同。
实施例6:
将ee值为95.2%的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)20.0g溶于30mL47%的氢溴酸中,然后减压除去水,得到粗品(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二氢溴酸盐(II)45.6g。然后加入85%(V/V)的乙醇与水的混合溶剂100mL,该混合物加热至100℃回流2小时。体系慢慢降至0℃,冷却析晶,结晶过滤并用冷的上述异丙醇与水的混合溶剂洗涤,烘干,得到(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二氢溴酸盐(II)42.0g,产率:92.0%,ee%>99.9%。
将上述(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)42.0g加入到150mL10%的氢氧化钠中,再加入石油醚萃取(80mL×2),无水硫酸钠干燥,旋干,得到无色油状液体18.1g,经检测为(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I),总产率:90.5%,ee%>99.9%。
1H NMR和ESI-MS谱图数据与实施例1相同。
实施例7:
将ee值为98.0%的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)25.0g溶于25mL浓盐酸中,然后减压除去水,得到粗品(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)39.5g。然后加入90%(V/V)的乙醇与水的混合溶剂180mL,该混合物加热至80℃回流2小时。体系慢慢降至20℃,冷却析晶,结晶过滤并用冷的上述乙醇与水的混合溶剂洗涤,烘干,得到(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)37.8g,产率:95.8%,ee%>99.9%。
将上述(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二盐酸盐(II)36.3g加入到120mL10%的氢氧化钠中,再加入正己烷萃取(100mL×2),无水硫酸钠干燥,旋干,得到无色油状液体23.5g,经检测为(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)(谱图数据如下),总产率:94.0%,ee%>99.9%。
1H NMR和ESI-MS谱图数据与实施例1相同。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为落入本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变,均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的纯化方法,包括如下步骤:
将较低手性纯度的粗品(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)制成(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶二氢卤酸盐(II)粗品,再将所述二氢卤酸盐(II)粗品进行重结晶纯化,得到ee值>99.0%的二氢卤酸盐(II),然后再游离制得ee值>99.0%的较高手性纯度的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I):
其中X为氯或溴。
2.根据权利要求1所述的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的纯化方法,其特征在于,所述较低手性纯度的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的ee值为90-98%或95-98%。
3.根据权利要求1所述的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的纯化方法,其特征在于,氢卤酸盐为盐酸盐或氢溴酸盐。
4.根据权利要求1所述的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的纯化方法,其特征在于,所述二氢卤酸盐(II)粗品采用C1~4醇与水的混合溶剂进行-结晶纯化。
5.根据权利要求5所述的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的纯化方法,其特征在于,混合溶剂的质量为粗品二氢卤酸盐(II)质量的2~5倍。
6.根据权利要求5所述的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的纯化方法,其特征在于,C1~4醇与水的混合溶剂是指C1~4醇的含量为85%~100%(V/V)的水溶液。
7.根据权利要求5所述的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的纯化方法,其特征在于,C1-4醇选自甲醇、乙醇、异丙醇和叔丁醇。
8.根据权利要求5所述的(4aS,7aS)-八氢-1H-吡咯并[3,4-b]吡啶(I)的纯化方法,其特征在于,结晶纯化时,回流的温度为80~100°C,保持的时间为1~3小时;冷却成盐的室温温度为0~25°C。
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