CN104945458A - 一种黄体酮的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种黄体酮的合成方法,具体为以廉价的睾丸素作为起始原料,在溶剂中,睾丸素首先与含氯化合物发生氯代反应得化合物03,化合物03继续与原甲酸三乙酯发生酸催化醚化反应得化合物04,最后化合物04与乙酰化物发生格氏加成反应得到黄体酮,该发明方法新颖,步骤简短,收率高,经济,环保,适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及药物的合成领域,特别涉及一种黄体酮的合成方法。
背景技术
黄体酮是一种甾体孕激素药物和重要的激素药物中间体,临床主要用于习惯性流产、痛经、经血过多或血崩症、闭经等。口服大剂量也用于黄体酮不足所致疾患,如经前综合征、排卵停止所致月经紊乱、良性乳腺病、绝经前和绝经期等。阴道给药可替代口服,特别对肝病患者。还可用于前列腺增生、睡眠呼吸暂停综合征。其传统合成方法是以黄姜提取物皂素为原料,经多步反应得到(参考文献:Journal ofChinese Pharmaceutical Sciences 2007(16)233–235;CN102964415A),其反应通式如下:
在20世纪90年代末以前,由于中国的劳动力成本低,环保监管不到位,种植黄姜提取皂素的成本低,皂素的价格在20万元/吨以下,但是,现在随着中国劳动力成本和环保成本的增加,目前皂素的价格在80万元/吨以上,加之,从皂素往后合成各种甾体化合物,一般步骤较长,基本上分子量是大大减小的,因此,收率较低,成本较高。
而以4AD(1,4-雄烯二酮)为原料合成黄体酮一般步骤较短、并且分子量是增加的,因此,收率较高,成本较低。从原子经济学和环保的角度更加科学,4AD路线具有较大的成本和环保优势。
经检索发现,CN104262442A的发明专利申请公开了一种黄体酮的制备方法,具体为以1,4-雄烯二酮为原料,经过合成醚化物、合成硝基物、合成黄体酮三步反应得到黄体酮。CN103848879A的发明专利申请公开了一种黄体酮的制备方法,具体为以1,4-雄烯二酮为原料,首先合成1,4-雄烯二酮的烯醇醚,然后进行维蒂希反应得到黄体酮。
但是,CN104262442A中用到相当昂贵的(1-甲氧基乙基)-三苯基四氟化硼膦盐;CN103848879A中用到大大过量的锌粉和浓盐酸,对成本、设备和环境保护等大大不利,因此,开发一种适合工业化生产的,以4AD或与4AD结构相似的化合物(4AD的衍生物)为原料合成黄体酮的方法就显得尤其重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种黄体酮的合成方法。
为达到上述目的,具体采用如下的技术方案:一种黄体酮的合成方法,反应历程为:
具体包括以下步骤:
(1)在溶剂中,睾丸素(化合物02)与含氯化合物发生氯代反应得化合物03;
(2)在溶剂中,化合物03与原甲酸三乙酯发生酸催化醚化反应得化合物04;
(3)化合物04与镁发生插入反应得化合物04的格氏试剂,所述化合物04的格氏试剂与乙酰化物发生格氏加成反应,水解后得黄体酮(化合物01)。
本发明采用的原料睾丸素为4AD的衍生物,可选用市售的所有产品。
本发明的技术方案中,步骤(1)中的含氯化合物为本领域常用的氯代反应的反应物,可选自氯化亚砜、草酰氯或三氯氧磷中的一种或几种,优选为氯化亚砜,步骤(1)中按摩尔比,睾丸素:氯化亚砜=1.0:(1.05~1.25),优选为1.0:(1.05~1.15)。
具体的,步骤(1)的操作方法为:在反应容器中加入睾丸素和溶剂,然后降温到0℃以下(优选为-10~0℃),缓慢滴加含氯化合物,滴加完毕后,继续反应4~5小时,然后升至室温反应4~5小时,反应完成后,旋干溶剂即得化合物03。
更加具体的,步骤(1)中氯代反应的溶剂为非质子溶剂,例如选取甲苯、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙醚或二氯甲烷中的一种,优选为乙醚。
本发明的技术方案中,步骤(2)的操作方法为:在反应容器中,加入反应溶剂和原甲酸三乙酯,搅拌,然后加入酸催化剂和化合物03,在35~40℃反应,点板至反应完全,将至室温,加入三乙胺搅拌后,缓慢倒入冰水中,过滤、洗涤、干燥得化合物04。
更加具体的,步骤(2)中醚化反应的溶剂选自乙醇、二氯甲烷或四氢呋喃中的一种。
步骤(2)中的酸催化剂选自对甲苯磺酸(PTS.H2O)或浓硫酸,所述酸催化剂的用量为化合物04的重量的5~15‰。
步骤(2)中按摩尔比,化合物03:原甲酸三乙酯=1:(1~4),优选为1:(1~2)。
本发明的技术方案中,步骤(3)的操作方法为:
(a)在反应容器中加入无水溶剂1,在氮气保护的条件下加入THF和镁屑,升温至回流,停止加热,加碘1~2粒,滴加1/10~1/5的化合物04的甲苯溶液,当回流加剧时,视为格氏反应启动;
(b)确认反应启动后,继续滴加化合物04的甲苯溶液,调节滴加速度,使不加热的前提下维持回流反应,待化合物04的甲苯溶液滴加完毕后,回流反应2~3小时,得化合物04的格氏试剂;
(c)在化合物04的格氏试剂中缓慢滴加用溶剂溶解的乙酰化物,20~30℃保温反应,点板至反应完全,氮气保护降温至10℃以下(优选为0~10℃),将反应液缓慢加入氯化铵溶液中,常压浓缩,浓尽甲苯后,降至40℃以下(优选为30~40℃),过滤,水洗至中性,抽干,烘干得黄体酮。
在上述操作步骤中,所述无水溶剂1为经过重蒸的溶剂,重蒸为本领域常规的技术手段,在此不再赘述,所述无水溶剂1选自无水甲苯、无水四氢呋喃、无水乙醚或无水二甲醚中的一种,优选为无水甲苯,此时可以提高收率和降低成本。
步骤(3)中的乙酰化物选自乙酰氯、醋酐、乙酸乙酯或乙酰胺中的一种或几种,优选为醋酐。
步骤(3)中,按摩尔比化合物05:镁:乙酰化物=1.0:(1.05~1.20):(1.1~1.4),优选为1.0:(1.05~1.15):(1.2~1.4)。
本发明的有益效果在于:本发明所述方法从根本上改变合成路线,采用更廉价的起始原料,减少反应步骤,更简单、经济、环保,更便于工业化实施。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例为黄体酮的合成方法,具体包括以下步骤:
(1)化合物03的合成
在1000mL反应瓶中加睾丸素28g,无水乙醚500mL,然后降温到0℃,慢慢滴加氯化亚砜12g,滴加完后,继续反应5小时。然后升至室温过夜,反应完成后,旋干溶剂,得到黄色化合物0328.28g,摩尔收率为94.90%。
(2)化合物04的合成
室温下,于1000ml的反应玻璃反应瓶中,加四氢呋喃500ml、原甲酸三乙酯100ml,搅拌,加PTS.H2O 0.5g、化合物03100g,控温40℃反应4小时,点板至基本反应完;降至室温,加三乙胺1ml,搅拌30分钟,缓慢倒入3000ml的冰水中,过滤、洗涤、烘干,得化合物04106.82g,摩尔收率为97.88%。
(3)黄体酮的合成
(a)2000ml玻璃反应瓶中加甲苯800ml,升温回流,常压蒸、分水至澄清,氮气保护降温降至60℃以下后,加THF 80ml,投镁屑7.5g。升温至回流,停止加热,加碘1粒,滴加约1/10的化合物04的甲苯溶液,其中甲苯溶液的制备方法为:将100g化合物04溶于500ml甲苯中,当回流加剧时,视为格氏反应启动。
(b)确认反应启动后,继续滴加化合物04的甲苯溶液,调节好滴加速度,使不加热的前提下维持回流反应,待化合物04的甲苯溶液加完毕后,回流反应2小时,降温至40℃;
(c)将上述格氏溶液缓慢滴加入醋酐溶液,其中醋酐溶液的制备方法为将37g醋酐溶于200ml甲苯中,20℃保温反应4小时,点板至反应完。氮气保护降温至10℃以下(优选为0~10℃),将反应液缓慢加入氯化铵溶液(自来水1000ml+氯化铵23g)中,停止降温,常压浓缩,浓尽甲苯后,降至40℃以下(优选为30~40℃),过滤,水洗至中性,抽干,烘干,得黄体酮(化合物01)83.21g,摩尔收率为88.64%。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅在于,步骤(1)中氯化亚砜的用量不同,在本实施例中氯化亚砜的用量为13g,最终得到黄色化合物0328.09g,摩尔收率为94.27%。
实施例3
本实施例与实施例1的区别仅在于,步骤(1)中氯化亚砜的用量不同,在本实施例中氯化亚砜的用量为14g,最终得到黄色化合物0327.91g,摩尔收率为93.66%。
实施例4
本实施例与实施例1的区别仅在于,将步骤(2)中原甲酸三乙酯、PTS.H2O、三乙胺分别调整为150ml、1.0g、2ml,最终得化合物04106.65g,摩尔收率为97.72%。
实施例5
本实施例与实施例1的区别仅在于,将步骤(2)中原甲酸三乙酯、三乙胺分别调整为200ml、2ml,PTS.H2O改为浓硫酸0.77g,最终得化合物04106.13g,摩尔收率为97.25%。
实施例6
本实施例与实施例1的区别仅在于,将步骤(3)中的镁屑、氯化铵分别调整为8g、25g,醋酐37g改为乙酰氯31g,最终得黄体酮(化合物01)82.89g,摩尔收率为88.30%。
实施例7
本实施例与实施例1的区别仅在于,将步骤(3)中的镁屑、氯化铵分别调整为8.5g、27g,醋酐37g改为乙酸乙酯37g,最终得黄体酮(化合物01)82.35g,摩尔收率为87.73%。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种黄体酮的合成方法,其特征在于,反应历程为:
具体包括以下步骤:
(1)在溶剂中,睾丸素与含氯化合物发生氯代反应得化合物03;
(2)在溶剂中,化合物03与原甲酸三乙酯发生酸催化醚化反应得化合物04;
(3)化合物04与镁发生插入反应得化合物04的格氏试剂,所述化合物04的格氏试剂与乙酰化物发生格氏加成反应,水解后得黄体酮。
2.根据权利要求1所述的黄体酮的合成方法,其特征在于,所述含氯化合物选取氯化亚砜、草酰氯或三氯氧磷中的一种或几种,优选为氯化亚砜。
3.根据权利要求2所述的黄体酮的合成方法,其特征在于,步骤(1)中按摩尔比,睾丸素:氯化亚砜=1.0:(1.05~1.25)。
4.根据权利要求1所述的黄体酮的合成方法,其特征在于,步骤(1)中所述溶剂选取甲苯、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、乙醚或二氯甲烷中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的黄体酮的合成方法,其特征在于,步骤(2)中所述溶剂选自乙醇、二氯甲烷或四氢呋喃中的一种。
6.根据权利要求1所述的黄体酮的合成方法,其特征在于,步骤(2)中的酸催化剂选自对甲苯磺酸或浓硫酸。
7.根据权利要求1所述的黄体酮的合成方法,其特征在于,步骤(2)中按摩尔比,化合物03:原甲酸三乙酯=1:(1~4)。
8.根据权利要求1所述的黄体酮的合成方法,其特征在于,步骤(3)中的乙酰化物选取乙酰氯、醋酐、乙酸乙酯或乙酰胺中的一种或几种,优选为醋酐。
9.根据权利要求1所述的黄体酮的合成方法,其特征在于,步骤(3)中,按摩尔比化合物04:镁:乙酰化物=1.0:(1.05~1.20):(1.1~1.4)。
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