替卡格雷重要中间体(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺的制备方法
技术领域
本发明属于有机合成和化学医药制备技术领域,涉及一种(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺的制备方法,具体是一种用于制备抗凝血药物替卡格雷的重要中间体(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺的制备方法。
技术背景
替卡格雷(Ticagrelor)是由阿斯利康公司研发的一种新型、小分子抗血凝药,是第一个可逆结合的、直接起效的、口服给药的血小板二磷酸腺苷P2Y12受体拮抗剂。如式IV所示的(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺是合成抗凝血药物替卡格雷的重要中间体,其合成方法研究一直都非常活跃,已有许多文献和专利报道。目前为止,已有文献报道(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺的合成工艺路线主要有以下两种:
第一种:以L-薄荷醇或L-(10,2)-樟脑磺内酰胺(Oppolzer’Ssultam)或(4R)-4-苯基-2-噁唑烷酮(Evans试剂)分别为手性辅助试剂的不对称合成路线。
LarssonU等(US,2003148888,US,20070049755)报道了以3,4-二氟苯甲醛为起始原料,经Knoevenagel缩合、酰化、(L-薄荷醇)酯化、Corey-Chaykovsky环丙烷化,水解、Curtius重排等反应合成(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺。
SpringthorpeB等(SpringthorpeB,BaileyA,BartonP,ela1.BioorgMedChemLett,2007,17(21):6013-6018)报道以3,4-二氟苯甲醛为起始原料,经Knoevenagel缩合、酰化、(Oppolzer’Sultam)酯化、Corey-Chaykovsky环丙烷化、水解、Curtius重排等反应合成(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺。
TsaiTY等(TsaiTY,HsuTH,ChenCT,eta1.BioorgMedChem,2009,17:2388-2399)报道以3,4-二氟苯甲醛为起始原料,经Knoevenagel缩合、酰化、(Evans试剂)酯化、重氮甲烷环丙烷化、水解、Curtius重排等反应合成(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺。
第二种:不对称还原酮基的合成路线
MasaruM等(MasaruM,TadashiM,KentaroLeta1.WO2008018823)报道以邻二氟苯为起始原料,经Friedel-Crafts酰化、不对称还原酮基、环丙烷化等六步反应获得目标化合物。
上述报道的两种合成工艺路线虽经过数年的发展和改进,但还是存在着路线较长、反应立体选择性欠佳,生产成本较高,所用试剂易爆有害,生产过程易造成意外伤害及环境污染等自身难以克服的缺点,不利于工业化大生产。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,对(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺合成工艺进行了更加深入的研究,并为其提供一种低成本,高产率,高立体选择性和高对映选择性的不对称合成新方法。
本发明的目的在于公开了用于新型抗血凝药物合成的重要中间体(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺(IV)的制备方法。该方法使用了不对称合成的手段,原料来源便捷,产品的质量易于控制。
该方法包括以下步骤:
步骤(1)、将式I所示的樟脑锍叶立德与丙烯腈溶于环丙烷化溶剂中,在叔丁醇钾的作用下,–78℃~-10℃下进行立体选择性环丙烷化反应,即得式II所示的(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基腈化合物,反应过程如下所示:
所述的环丙烷化溶剂为四氢呋喃或甲基四氢呋喃,优选为四氢呋喃;
作为优选,环丙烷化反应中反应温度为-50~-10℃;
作为优选,环丙烷化反应的反应时间为12~24h;
所述的樟脑锍叶立德、丙烯腈、叔丁醇钾的摩尔比为1~1.2:1:3.0;
步骤(2)、将步骤(1)得到的式II所示(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基腈化合物与过氧化物溶于溶剂体系中,在K2CO3的作用下,在20~30℃下进行水解反应,即得式III所示的(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基甲酰胺,反应过程如下所示:
所述的过氧化物为H2O2或过碳酰胺,优选为H2O2;
所述的溶剂体系为DMSO/H2O溶剂体系或丙酮/水溶剂体系,其中DMSO/H2O溶剂体系为DMSO与H2O按照体积比为1:1混合而成,丙酮/水溶剂体系为丙酮与水按照体积比为1:1混合而成;优选为DMSO/H2O溶剂体系;
作为优选,水解反应的反应温度为20~25℃;
作为优选,水解反应的反应时间为2~3h;
所述的(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基腈化合物、过氧化物、K2CO3的摩尔比为1:1~4.0:1~2.0;
步骤(3)、将步骤(2)得到的式III所示(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基甲酰胺,在次卤酸钠溶液的作用下,在20℃~60℃下进行Hofmann(霍夫曼)降解反应,即得式IV所示的(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺。
所述的次卤酸钠溶液为次氯酸钠溶液或次溴酸钠溶液;
作为优选,所述的次卤酸钠溶液为次氯酸钠溶液,其中次氯酸钠的质量百分含量为12﹪或26﹪;
作为优选,Hofmann(霍夫曼)降解反应的反应温度为30℃~60℃;
作为优选,Hofmann(霍夫曼)降解反应的反应时间为2~4h;
所述的(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基甲酰胺、次卤酸钠溶液中次卤酸钠的摩尔比为1:1~2.5。
本发明通过对(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺的合成方法进行了进一步的研究,发明了一种利用樟脑锍叶立德Camphor-derivedsulfoniumylide不对称合成(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺的新方法,该发明的方法与现有方法对比具有以下优点:
1)该方法具有工艺路线较短、起始物料廉价,产率高,立体选择性和对映选择性好等特点,很大程度上降低了生产成本,在经济性方面更优秀。
2)该方法反应条件温和,操作简便,产品易于分离纯化,避免使用NaN3等易爆有害试剂,降低了生产过程易造成意外伤害的风险,改善了生产环境,适合规模化生产。
3)手性樟脑衍生的硫化物可回收再利用。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明,但不限制本发明。
首先,(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基腈化合物II的具体合成实施例如下:
实施例1-1.
于500mL的三口瓶中依次加入樟脑锍叶立德I(24.4g,0.06mol),THF(300mL)和丙烯腈(2.65g,0.05mol),置于-10℃条件下,加入叔丁醇钾(16.8g,0.15mol),加完后-10℃下继续保温反应,TLC监控反应,反应约12h结束后,先将反应混合物过滤,滤液减压浓缩去除溶剂,所得粗产物经简单除杂便得无色油状产物II7.6g。收率为85.0﹪。
实施例1-2.(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基腈化合物II的合成
于500mL的三口瓶中依次加入樟脑锍叶立德I(24.4g,0.06mol),THF(200mL)和丙烯腈(2.65g,0.05mol),置于-78℃条件下,加入叔丁醇钾(16.8g,0.15mol),加完后-78℃下继续保温反应,TLC监控反应,反应24h结束后,先将反应混合物过滤,滤液减压浓缩去除溶剂,所得粗产物经简单除杂便得无色油状产物II7.3g。收率为82.0﹪。
实施例1-3.(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基腈化合物II的合成
于500mL的三口瓶中依次加入樟脑锍叶立德I(20.3g,0.05mol),甲基四氢呋喃(200mL)和丙烯腈(2.65g,0.05mol),置于-50℃条件下,加入叔丁醇钾(16.8g,0.15mol),加完后-50℃下继续保温反应,TLC监控反应,反应20h结束后,先将反应混合物过滤,滤液减压浓缩去除溶剂,所得粗产物经简单除杂便得无色油状产物II8.5g。收率为84%。
然后利用上述任一实施例1-1~1-3制备得到的(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基腈化合物II用于合成(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基甲酰胺III,具体实施例如下:
实施例2-1.
于500mL的三口瓶中加入K2CO3(35.9g,0.26mol)和水(150mL),搅拌溶清后,再加入(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基腈(23.3g,0.13mol)的DMSO(150mL)溶液和H2O2(0.13mmol),20℃下反应3小时,TLC监控反应,反应结束后,先将反应混合物倒入碎冰中,调节pH为8后,析出的大量固体经过滤、水洗和干燥便得24.6g白色固体产品,收率为96.0﹪。
实施例2-2.
于250mL的三口瓶中加入(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基腈II(17.9g,0.1mol)和丙酮水溶液(150mL,丙酮:水=1:1),接着加入过碳酰胺(0.4mol)和无水K2CO3(14.0g,0.1mol),30℃下搅拌反应2小时,TLC监控反应。反应结束后,先减压蒸出丙酮,再加入100mL水析出大量固体,经过滤、水洗和干燥便得17.9g白色固体产品III,收率为91.0﹪。实施例2-3.
于500mL的三口瓶中加入K2CO3(18g,0.13mol)和水(150mL),搅拌溶清后,再加入(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基腈(23.3g,0.13mol)的DMSO(150mL)溶液和H2O2(0.13mmol),25℃下反应2.5小时,TLC监控反应,反应结束后,先将反应混合物倒入碎冰中,调节pH为8后,析出的大量固体经过滤、水洗和干燥便得24.3g白色固体产品,收率为95.0﹪。
然后利用上述任一实施例2-1~2-3制备得到的(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基甲酰胺III用于合成(1R,2S)-2-(3,4-二氟代苯基)环丙胺IV,具体实施例如下:
实施例3-1.
于250mL的三口瓶中加入(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基甲酰胺III(18.0g,0.091mol)和30%氢氧化钠水溶液109g,搅拌下,缓慢加入12%次氯酸钠水溶液(59.0g,0.095mol),并控制混合物温度为30℃,加完后,反应在30℃保温14个小时,保温结束后,反应升温到40℃并维持2小时。反应结束后,加入乙酸异丙酯300mL,搅拌、静置分层,有机层经水洗,无水Na2SO4干燥,减压蒸去溶剂,得油状产物13.8g,收率为90.0%。产品经过结构确认,为我们的目标产物。
实施例3-2.
于500mL的三口瓶中加入(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基甲酰胺III(25.0g,0.126mol)和30%氢氧化钠水溶液157.4g,搅拌下加热到20-25℃,接着,控制混合物温度低于33℃条件下,缓慢加入26%次氯酸钠水溶液(89.5g,0.312mol),大约30分钟加完,加完后,反应在30-33℃保温3个小时,保温结束后,反应升温到60℃并维持20分钟。反应液冷却到5℃后,用浓盐酸调节pH为8.5-9.5,然后依次加入乙酸异丙酯153.3mL和甲醇85.0mL和水33.8mL,搅拌、静置分层,水层经乙酸异丙酯萃取2次(60mLx2),合并有机层。有机层经无水Na2SO4干燥,减压蒸去溶剂,得油状产物18.9g,收率为89.0%。产品经过结构确认,为我们的目标产物。
实施例3-3.
于250mL的三口瓶中加入(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基甲酰胺III(19.8g,0.10mol)和30%氢氧化钠水溶液109g,搅拌下,缓慢加入12%次溴酸钠水溶液(62.0g,0.10mol),并控制混合物温度为20℃,加完后,反应在20℃反应4小时。反应结束后,加入乙酸异丙酯300mL,搅拌、静置分层,有机层经水洗,无水Na2SO4干燥,减压蒸去溶剂,得油状产物13.5g,收率为80.0%。产品经过结构确认,为我们的目标产物。
实施例3-4.
于250mL的三口瓶中加入(1R,2R)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基甲酰胺III(19.8g,0.10mol)和30%氢氧化钠水溶液109g,搅拌下,缓慢加入12%次溴酸钠水溶液(245.8g,0.25mol),并控制混合物温度为30℃,加完后,反应在30℃反应2小时。反应结束后,加入乙酸异丙酯300mL,搅拌、静置分层,有机层经水洗,无水Na2SO4干燥,减压蒸去溶剂,得油状产物14.5g,收率为86.0%。产品经过结构确认,为我们的目标产物。