托吡司他的制备方法
技术领域
本发明属于医药化工领域,具体涉及一种托吡司他的制备方法。
背景技术
4-[5-(吡啶-4-基)-1H-[1,2,4]三唑-3-基]吡啶-2-甲腈,中文名:托吡司他,英文名:Topiroxostat,商品名:TOPILORIC,是一种非嘌呤类黄嘌呤氧化还原酶选择性抑制剂,用于治疗痛风、高尿酸血症。由日本富士药品株式会社及三和化学研究所共同研发,2012年6月向日本厚生劳动省提交上市申请,2013年6月28日,托吡司他片获得批准。
4-[5-(吡啶-4-基)-1H-[1,2,4]三唑-3-基]吡啶-2-甲腈(Topiroxostat)的化学结构如下:
托吡司他已经公开报道的合成路线主要有以下几种:
日本富士药品株式会社在中国申请的专利CN1561340,最早公开了托吡司他的合成路线:
该路线是先将异烟酸-N-氧化物与缩合剂1-乙氧基羰基-2-乙氧基-1,2-二氢喹啉在氩气保护下反应1小时,再加入甲醇反应,柱层析纯化得到异烟酸甲酯氮氧化物,再与三甲基硅氰反应,柱层析得到2-氰基异烟酸甲酯,与水合肼反应得到2-氰基异烟肼,再与4-氰基吡啶反应37h得到目标化合物托吡司他。该工艺路线反应时间长,产物纯化使用柱层析,难以工业化,且氰基化反应用到了昂贵、剧毒的三甲基硅氰,操作危险系数高,环保压力大。
随后,日本富士药品株式会社在上述路线的基础上,又通过专利CN1826335公开报道了另外一条路线:
该路线步骤较多,特别是合成三氮唑化合物后,利用苄基氯甲基醚进行保护,然后利用三甲基硅氰进行氰基化反应,再脱保护,碳酸氢钠中和对甲苯磺酸得到托吡司他。该工艺路线步骤较多,而且同样用到昂贵、剧毒的三甲基硅烷腈,工业化生产操作危险系数高,环保压力大。
文献(Tetrahedron Letters;Vol.49(28);p.4369-4371,2008)报道了一条与专利CN1561340相似的工艺路线:
该工艺路线操作步骤较多,尤其是先执行保护步骤,后再进行脱保护,且工艺中也用到了剧毒、昂贵的三甲基硅氰,成本较高,操作难度大。
中国专利CN103724329为避免使用剧毒的氰基化合物,公开了一条新颖的工艺路线:
该工艺路线中,第一步氨甲酰化的收率较低,不到40%,且在酰胺脱水生成氰基的工艺中,脱水剂的用量较大,环保压力大,对仪器设备的腐蚀性较强,工业化难度大。
现有的4-[5-(吡啶-4-基)-1H-[1,2,4]三唑-3-基]吡啶-2-甲腈(Topiroxostat)合成路线在合成氰基时主要有两条:1.用氰基化试剂氰化钠、氰化钾、氰化锌、三甲基硅氰等剧毒的氰基化试剂;2、利用酰胺脱水合成氰基。两条路线都存在明显的缺点,第一条路线用到剧毒的氰基化试剂,存在很大的安全隐患,第二种路线在利用甲酰胺在吡啶环上进行氨甲酰化时,收率低,专利报道不足40%,工业化难度大。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种托吡司他的制备方法,避免使用剧毒的氰基化试剂,所得产品收率高,纯度好,适合工业化大量生产。
本发明所述的托吡司他的制备方法,2-氯-4-[(5-吡啶-4-基)-1H-[1,2,4]三唑-3-基]-吡啶在催化剂、碱与配体存在下,利用氰基化试剂,进行氰基化反应,得到托吡司他。
其中:
反应时间为8~24h,反应温度为110~150℃;优选为:反应时间为10~12h,反应温度为120~130℃。
氰基化试剂为亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6]);催化剂为铜催化剂,优选为CuI;配体为DMEDA(N,N'-二甲基乙二胺);碱为Na2CO3。
反应时还添加KI,KI作为助催化剂,加快反应速度。
所用的原料摩尔比为:2-氯-4-[(5-吡啶-4-基)-1H-[1,2,4]三唑-3-基]-吡啶:催化剂:配体:KI:氰基化试剂:碱=1.0:0.05~0.5:0.15~0.15:0.3~1.0:0.5~1.0:0.5~2.0,优选的比值为1.0:0.1~0.2:0.3~0.6:0.5~0.8:0.5~0.8:0.8~1.2。
反应时还添加溶剂,溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种;优选为N,N-二甲基甲酰胺。
本发明利用绿色氰基化试剂亚铁氰化钾,在铜催化剂的存在下,与氯代化合物(2-氯-4-[(5-吡啶-4-基)-1H-[1,2,4]三唑-3-基]-吡啶)进行缩合,得到托吡司他。
2-氯-4-[(5-吡啶-4-基)-1H-[1,2,4]三唑-3-基]-吡啶(式5化合物)的制备方法为:2-氯-4-氰基吡啶与异烟肼进行缩合关环反应得到;优选为:2-氯-4-氰基吡啶与异烟肼在甲醇溶剂中,甲醇钠为催化剂,缩合关环得到2-氯-4-[(5-吡啶-4-基)-1H-[1,2,4]三唑-3-基]-吡啶。
2-氯-4-氰基吡啶的制备方法为:以4-氰基吡啶-N-氧化物为起始原料,利用三氯氧磷进行氯代,得到2-氯-4-氰基吡啶;优选为:以4-氰基吡啶-N-氧化物为起始原料,1,2-二氯乙烷为溶剂,三乙胺为碱,利用三氯氧磷做氯代试剂,进行氯代反应,得到2-氯-4-氰基吡啶。
反应方程式如下:
综上所述,本发明具有以下优点:
本发明利用绿色氰基化试剂亚铁氰化钾,在铜催化剂的存在下,与氯代化合物进行缩合,得到托吡司他,该工艺路线选用安全价廉的氰基来源,避免使用剧毒的氰基化试剂,如氰化钾、氰化钠、三甲基硅氰等,减少环境危害,降低操作难度和反应后处理负担,是制备托吡司他的一条简单、绿色、经济的工艺路线,所得产品收率高,纯度>99%,适合工业化大量生产托吡司他。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1-4所用的式5化合物的制备方法为:
在1000ml反应瓶中,加入4-氰基吡啶-N-氧化物120g,1,2-二氯乙烷360ml,三氯氧磷183.6g,将反应体系降温至-2±2℃,滴加三乙胺151.5g,滴加时间为2h,滴加完毕后,保温2h,反应完成后,将反应液浓缩至不再有馏分流出,加入240ml水,搅拌,有大量固体析出,抽滤,滤饼用水淋洗,干燥,得117.5g类白色固体,即2-氯-4-氰基吡啶。
在1000ml的反应瓶中,加入2-氯-4-氰基吡啶110g,加入甲醇660ml,甲醇钠0.86g,25℃下搅拌2h,再加入异烟肼120g,继续在25℃下搅拌2h,然后升温至甲醇回流,保温12h,将反应液冷却至室温,抽滤,得淡黄色固体,即式5化合物,产率90%。
实施例1
在2500ml反应瓶中,加入式5化合物180g,加入催化剂CuI 13.3g,配体DMEDA 18.5g,KI 60g K4[Fe(CN)6]128.65g,Na2CO374g,N,N-二甲基甲酰胺1080ml,氮气保护下,升温至120℃,保温10h,冷却至室温,抽滤,滤饼用水淋洗,烘干,得白色至淡黄色固体,即产品托吡司他,收率为80%。
实施例2
在2500ml反应瓶中,加入式5化合物180g,加入催化剂CuI 33.0g,配体DMEDA 92.5g,KI 116g K4[Fe(CN)6]77.2g,Na2CO359.2g,N-甲基吡咯烷酮1080ml,氮气保护下,升温至150℃,保温24h,冷却至室温,抽滤,滤饼用水淋洗,烘干,得白色至淡黄色固体,即产品托吡司他,收率为75.5%。
实施例3
在2500ml反应瓶中,加入式5化合物180g,加入催化剂CuI 13.3g,配体DMEDA 18.5g,KI 35g K4[Fe(CN)6]257.7g,Na2CO3148.4g,N,N-二甲基甲酰胺1080ml,氮气保护下,升温至140℃,保温8h,冷却至室温,抽滤,滤饼用水淋洗,烘干,得白色至淡黄色固体,即产品托吡司他,收率为81.5%。
实施例4
在2500ml反应瓶中,加入式5化合物180g,加入催化剂CuI 26.6g,配体DMEDA 37g,KI 60g K4[Fe(CN)6]128.65g,Na2CO374g,N,N-二甲基乙酰胺1080ml,氮气保护下,升温至110℃,保温12h,冷却至室温,抽滤,滤饼用水淋洗,烘干,得白色至淡黄色固体,即产品托吡司他,收率为77.6%。