CN105017364A - 甲基泼尼松龙中间体及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甲基泼尼松龙中间体的制备方法,由化合物Ⅰ经过氰基取代反应,硅烷氧基保护反应,分子内亲核取代反应,取代反应制得,具体包括以下步骤:以化合物Ⅰ为原料,加入氰化试剂进行氰基取代反应得到化合物Ⅱ;将化合物Ⅱ和硅烷氧基试剂在碱性环境下进行硅烷氧基保护反应得到化合物Ⅲ;将化合物Ⅲ和氨基碱金属试剂在碱性环境下进行分子内亲核取代反应得到化合物Ⅳ;将化合物Ⅳ和有机羧酸盐在碱性环境下进行取代反应得到甲基泼尼松龙中间体,具有原料低廉,收率高且稳定等优势。
Description
技术领域
本发明涉及化学合成技术领域,尤其涉及一种甲基泼尼松龙中间体及其制备方法。
背景技术
甲基泼尼松龙是一种肾上腺糖皮质激素药物,由于其抗炎作用强大,用量较少,钠储留作用轻微,能减轻机体组织对损害性刺激所产生的病理反应,广泛应用于临床。
目前甲基泼尼松龙中间体的制备工艺中,合成难点在于侧链的制备方法,存在较大问题的主要在三部分:一、21位侧链的衍生;二、1-2位脱氢反应;三、6α-甲基合成。其中21位侧链衍生,现有技术主要是上碘置换的合成方法,该法的缺点有两个,碘试剂价格高,导致单步成本高。另外,该方法生产过程中,产生大量的低浓度的含碘废水,回收价值低,处理麻烦,对环境污染比较严重。1-2位脱氢,一般是使用DDQ(二氯二氰基苯醌)脱氢,DDQ是剧毒品,生产操作比较危险,生产过程产生大量含氰化物的废水,处理非常困难,排放。6α-甲基合成,通常使用的原料是氢化可的松,此原料价格昂贵,用此原料直接做6α-甲基化反应,存在选择性问题:6β-甲基和6(7)-烯键杂质,后续精制除去困难。
专利申请CN200710201633.9采用6α-甲基孕甾中间体碘化反应所得的上碘物为原料,用冰醋酸、三乙胺作为反应试剂在丙酮溶剂中进行制备方法得到,主要是碘的价格昂贵,导致成本高,废水量大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种新的,原料低廉,收率高且稳定的甲基泼尼松龙关键中间体的制备方法。
为了解决上述问题,本发明提供了一种甲基泼尼松龙中间体的的制备方法,包括以下步骤:
(1)氰基取代反应:以化合物Ⅰ为原料,加入氰化试剂进行氰基取代反应得到化合物Ⅱ;
(2)硅烷氧基保护反应:将所述化合物Ⅱ和硅烷氧基试剂在碱性环境下进行硅烷氧基保护反应得到化合物Ⅲ;
(3)分子内亲核取代反应:将所述化合物Ⅲ和氨基碱金属试剂在碱性环境下进行分子内亲核取代反应得到化合物Ⅳ;
(4)取代反应:将所述化合物Ⅳ和有机羧酸盐在碱性环境下进行取代反应得到甲基泼尼松龙中间体;
所述化合物Ⅰ的结构式为:
所述化合物Ⅱ的结构式为:
所述化合物Ⅲ的结构式为:
所述化合物Ⅳ的结构式为:
所述甲基泼尼松龙中间体的结构式为:
上述的制备方法,优选的,所述氰基取代反应具体为:将所述化合物Ⅰ与所述氰化试剂按照质量比为1∶0.3~1溶于有机溶剂中;于-10℃~100℃反应得到化合物Ⅱ;所述氰化试剂为丙酮氰醇、氰化钠或氰化钾。进一步优选的,反应温度为30~35℃,反应时间为10~30小时。有机溶剂优选为低级脂肪醇类、低级脂肪酸类或醚类中的一种或多种,进一步的优选为甲醇。
上述的制备方法,优选的,在所述氰基取代反应中加入占化合物Ⅰ重量0.05~2.0倍的催化剂。进一步的优选的,所述催化剂为低级脂肪酸类、碳酸钾或碳酸钠。
上述的制备方法,优选的,所述硅烷氧基保护反应具体为:在有机溶剂中加入碱,将所述化合物Ⅱ和所述硅烷氧基试剂按照质量比为1∶0.5~2.0溶于有机溶剂中,于-10℃~20℃反应得到所述化合物Ⅲ。进一步的优选的,反应温度为0~5℃。
上述的制备方法,优选的,所述硅烷氧基试剂为氯甲基二甲基氯硅烷或溴甲基二甲基氯硅烷。
上述的制备方法,优选的,所述硅烷氧基保护反应中有机溶剂为卤代烃类有机溶剂、醚类有机溶剂、酰胺类有机溶剂或吡啶中的一种或多种;进一步的优选的,有机溶剂为四氢呋喃。
上述的制备方法,优选的,所述硅烷氧基保护反应中碱优选为咪唑、三乙胺或4-二甲氨基吡啶。
上述的制备方法,优选的,所述分子内亲核取代反应具体为:将化合物Ⅲ和碱溶于有机溶剂中,于-80℃~-10℃反应,然后加入占化合物Ⅲ摩尔当量3.0~5.0倍的氨基碱金属试剂进行反应,反应完成后分离干燥后得到化合物Ⅳ。进一步的优选的,反应温度为-40~-30℃。
上述的制备方法,优选的,所述分子内亲核取代反应在氮气保护下进行,所述氨基碱金属试剂为二异丙基胺基锂或六甲基二硅氮烷锂。
上述的制备方法,优选的,所述分子内亲核取代反应中,所述有机溶剂为有机溶剂为醚类有机溶剂,进一步的优选为四氢呋喃。
上述的制备方法,优选的,所述取代反应具体为:将化合物Ⅳ和有机羧酸盐按照质量比1∶1.0~3.0溶于有机溶剂中,于0℃~100℃反应,然后分离干燥后得到甲基泼尼松龙中间体。
上述的制备方法,优选的,所述取代反应中所述有机溶剂为卤代烃类有机溶剂、酮类有机溶剂、酰胺类有机溶剂或醚类有机溶剂中的一种或多种。
上述的制备方法,优选的,所述取代反应中所述有机羧酸盐为醋酸钾或醋酸钠。
本发明公开了一种甲基泼尼松龙关键中间体的的制备方法,由化合物Ⅰ经过氰基取代反应,硅烷氧基保护反应,分子内亲核取代反应,取代反应制得,反应路线如下:
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明以廉价易得的植物甾醇中间体为起始原料,经过氰化、硅烷氧基试剂保护17-位羟基,与二异丙基胺基锂LDA在低温下反应经分子内迁移,构建氯甲基酮,与脂肪酸盐经亲和取代反应得到甲基泼尼松龙重要中间体,具有制备工艺简单、原料易得、收率高且稳定、产物纯度高等优势。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例
以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。
实施例1:
(1)以6α甲基-孕甾-4,9(11)-二烯-3,17-二酮(化合物Ⅰ)为原料,加入丙酮氰醇进行氰基取代反应制备6α甲基-17β氰基,17a-羟基孕甾-4,9(11)-二烯-3-酮(化合物Ⅱ);具体的制备方法为:
1.1反应:室温,氮气保护下,往一洁净干燥的装配有温度计、回流冷凝管、搅拌器的250ml四口圆底烧瓶中依次加入40ml甲醇、10ml浓度为99%的丙酮氰醇、20.0g化合物Ⅰ,搅拌均匀后,加入15ml质量浓度为10%的碳酸钾水溶液。将四口圆底烧瓶在40~45℃下反应20小时后,用TLC检测原料不再减少,停止反应。
1.2抽滤:将四口圆底烧瓶内的反应体系滴加至400ml水中,搅拌2小时。抽滤取滤饼,将滤饼水洗至中性,抽干后于50℃烘干,得19.7g化合物Ⅱ粗品。计算化合物粗品Ⅱ的收率为98.5%,采用HPLC(HPLC的流动相为:甲醇∶水为55∶45)检测纯度为95.8%。
1.3提纯:化合物Ⅱ粗品溶于20ml甲醇中打浆,抽滤取滤饼。将滤饼烘干后得18.8g化合物Ⅱ纯品。化合物Ⅱ纯品的收率为94.0%,采用HPLC(HPLC的流动相为:甲醇∶水=55∶45甲醇∶水为55∶45)检测纯度为99.1%。
在步骤(1)中,化合物Ⅰ的结构式为:
化合物Ⅱ的结构式为:
(2)将6α甲基-17β氰基,17a-羟基孕甾-4,9(11)-二烯-3-酮(化合物Ⅱ)与氯甲基二甲基氯硅烷进行硅烷氧基保护反应制备6α甲基-17β氰基-17a-羟基孕甾-4,9(11)-二烯-3-酮-17-(氯甲基)二甲基硅醚(化合物Ⅲ),其具体制备方法为:
2.1反应:室温,氮气保护下,往一洁净干燥的装配温度计、搅拌杆的250ml四口圆底烧瓶中依次加入50ml四氢呋喃、10.0g化合物Ⅱ、5.2g咪唑,搅拌均匀后,冰浴降温至-5℃~0℃,控温-5℃~5℃,然后缓慢滴加18g的氯甲基二甲基氯硅烷(CH3Cl(CH3)2SiCl),约40min滴加完毕,然后在-5℃~5℃下保温反应1小时,TLC检测无原料剩余。
2.2抽滤:将四口圆底烧瓶中的反应体系滴加至200ml水中,搅拌2小时得到混合溶液。将混合溶液抽滤取滤饼,水洗滤饼至中性,将滤饼抽干后于50℃烘干,得12.6g的化合物Ⅲ。经计算,化合物Ⅲ的收率为126%,采用HPLC(HPLC的流动相为:甲醇∶水=55∶45甲醇∶水为55∶45)检测纯度为97.1%。
化合物Ⅲ的结构式为:
(3)将6α甲基-17β氰基-17a-羟基孕甾-4,9(11)-二烯-3-酮-17-(氯甲基)二甲基硅醚(化合物Ⅲ)和二异丙基胺基锂进行分子内亲核取代反应制备6α甲基-21-氯-17a-羟基孕甾-4,9(11)-二烯-3,20-二酮(化合物Ⅳ),具体的反应步骤为:
3.1:室温,氮气保护下,往一洁净干燥的装配温度计、回流冷凝管、搅拌杆的250ml四口圆底烧瓶中依次加入60ml四氢呋喃、10.0g化合物Ⅲ,搅拌均匀后,将反应体系降温至-40℃~-35℃,然后控至体系温度为-30℃,向反应体系中缓慢滴加45.8ml浓度为2mol/L的二异丙基胺基锂(LiN(C3H7)2),约30min滴加完毕,然后保温反应0.5小时,TLC检测无原料剩余。
3.2:控制反应体系的温度小于20℃,然后将反应体系滴加至20ml质量分数为36.5%盐酸中,搅拌5小时。然后用20%氢氧化钠水溶液调反应体系的PH值为7(PH值为6~7均可实施),控温T≤40℃,并浓缩至无明显馏分,然后向浓缩后的剩余体系中滴加100ml水,搅拌1小时,抽滤取滤饼,水洗滤饼至中性,然后将滤饼于50℃烘干,得7.2g的化合物Ⅳ。计算化合物Ⅳ的收率为72.0%,采用HPLC(HPLC的流动相为:甲醇∶水=55∶45甲醇∶水为55∶45)检测纯度为90.9%。
化合物Ⅳ的Ⅳ的结构式为:
(4)将6α甲基-21-氯-17a-羟基孕甾-4,9(11)-二烯-3,20-二酮(化合物Ⅳ)和醋酸钾进行取代反应制备6α甲基-17a,21-二羟基孕甾-4,9(11)-二烯-3,20-二酮-21-乙酸酯(甲基泼尼松龙中间体,即化合物Ⅴ),具体的反应步骤为:
4.1:室温,氮气保护下,往一洁净干燥的装配温度计、回流冷凝管、搅拌器的250ml四口圆底烧瓶中依次加入35ml二甲基甲酰胺(DMF)、7.0g化合物Ⅳ、1.4ml冰醋酸、10.8g醋酸钾、1.4ml水。将反应体系搅拌均匀后,将反应体系升温至55℃~60℃保温反应8小时,TLC检测无原料剩余。
4.2:将经过4.1步骤后的反应体系降至室温,向反应体系中滴加70ml水,滴加完毕后继续搅拌1小时,抽滤,水洗滤饼至中性,然后将滤饼抽干后于50℃烘干,得7.0g甲基泼尼松龙中间体粗品。计算甲基泼尼松龙中间体粗品的收率为100.0%,采用HPLC(HPLC的流动相为:甲醇∶水=55∶45)检测纯度大于95.0%。
4.3:将甲基泼尼松龙中间体粗品用氯仿和丙酮重结晶,得6.2g类白色固体,即甲基泼尼松龙中间体纯品。计算甲基泼尼松龙中间体纯品的收率为88.6%;采用HPLC(HPLC的流动相为:甲醇∶水=55∶45甲醇∶水为55∶45)检测纯度为98.8%。
甲基泼尼松龙中间体的结构式为:
将甲基泼尼松龙中间体进行核磁共振检测,检测结果如下:
NMR(400MHz,CDCl3):0.75(3H,S,18-CH3),1.12(3H,d,J=6.8,6α-CH3),1.32(3H,s,19-CH3),2.17(3H,s,-OCH3),4.94(2H,dd,21-CH2-,5.54(1H,11-H),5.71(1H,4-H)。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种甲基泼尼松龙中间体的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)氰基取代反应:以化合物Ⅰ为原料,加入氰化试剂进行氰基取代反应得到化合物Ⅱ;
(2)硅烷氧基保护反应:将所述化合物Ⅱ和硅烷氧基试剂在碱性环境下进行硅烷氧基保护反应得到化合物Ⅲ;
(3)分子内亲核取代反应:将所述化合物Ⅲ和氨基碱金属试剂在碱性环境下进行分子内亲核取代反应得到化合物Ⅳ;
(4)取代反应:将所述化合物Ⅳ和有机羧酸盐在碱性环境下进行取代反应得到甲基泼尼松龙中间体;
所述化合物Ⅰ的结构式为:
所述化合物Ⅱ的结构式为:
所述化合物Ⅲ的结构式为:
所述化合物Ⅳ的结构式为:
所述甲基泼尼松龙中间体的结构式为:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氰基取代反应具体为:将所述化合物Ⅰ与所述氰化试剂按照质量比为1∶0.3~1溶于有机溶剂中,于-10℃~100℃反应得到化合物Ⅱ;所述氰化试剂为丙酮氰醇、氰化钠或氰化钾。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述氰基取代反应中加入占化合物Ⅰ重量0.05~2.0倍的催化剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述催化剂为低级脂肪酸类、碳酸钾或碳酸钠。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述硅烷氧基保护反应具体为:在有机溶剂中加入碱,然后将所述化合物Ⅱ和所述硅烷氧基试剂按照质量比为1∶0.5~2.0溶于所述有机溶剂中,于-10℃~20℃反应得到所述化合物Ⅲ。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述硅烷氧基试剂为氯甲基二甲基氯硅烷或溴甲基二甲基氯硅烷。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为卤代烃类有机溶剂、醚类有机溶剂、酰胺类有机溶剂或吡啶中的一种或多种。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述分子内亲核取代反应具体为:将化合物Ⅲ和碱溶于有机溶剂中,于-80℃~-10℃反应,然后加入占化合物Ⅲ摩尔当量3.0~5.0倍的氨基碱金属试剂,分离干燥后得到化合物Ⅳ。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述分子内亲核取代反应在氮气保护下进行,所述氨基碱金属试剂为二异丙基胺基锂或六甲基二硅氮烷锂;所述有机溶剂为醚类有机溶剂。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述取代反应具体为:将化合物Ⅳ和有机羧酸盐按照质量比1∶1.0~3.0溶于有机溶剂中,于0℃~100℃反应,然后分离干燥后得到甲基泼尼松龙中间体;所述有机羧酸盐为醋酸钾或醋酸钠。
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Application publication date: 20151104 |