CN1064480A - 循环使用胺异构体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了将反式异构的N-甲基-4-(3，4- 二氯苯基)-1，2，3，4-四氢-1-萘胺转变成其顺式异 构体的新方法。该方法包括：在反应惰性极性有机溶 剂中，使反式异构的N-甲基-4-(3，4-二氯苯基) -1，2，3，4-四氢-1-萘胺或者是它与最多约等重量 的相应顺式异构件组成的混合物与碱性平衡剂(如： 叔丁醇钾)接触，最终得到一顺式/反式混合物。前 述所得混合物作为中间产物可用于制备纯净的顺式 (1S)(4S)-N-甲基-4-(3，4-二氯苯基)-1，2，3，4- 四氢-1-萘胺。

Description

本发明涉及循环使用反式胺使其转变为顺式胺的方法，更具体地讲，涉及使反式异构化的N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺转化成相应的顺式异构体产物的新方法。后一产物作为中间体最后得到名为顺式-（1S）（4S）-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺（sertraline）的抗抑郁剂。
授予W.M.Welch，Jr.等人的美国专利4，536，518和4，556，676，以及W.M.Welch，Jr.等人发表于＜Journal  of  Medicinal  Chemistry  Vol.27.No.11.P.1508（1984）＞的论文，描述了从很容易得到的3，4-二氯苯酮开始合成纯的外消旋顺式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺的多步合成法。在该合成中的最后一步，采用催化氢化法或者采用金属氢化物配合物，将N-[4-（3，4-二氯苯基）-3，4-二氢-1（2H）-亚萘基]甲胺还原成N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺，后者实际上是外消旋体的顺式和反式异构体混合物。然后借助于惯用方法将上述异构体混合物分离成各异构体的外消旋体，例如，将其盐酸盐分级结晶，或者将相应的游离碱在硅胶上进行柱层析。然后，以经典的方法，用光学活性的选择性沉淀剂酸（如：D-（-）扁桃酸）对分离出的顺式外消旋体游离碱化合物溶液进行拆分，最后得到所要的顺式-（1S）（4S）-对映体（sertraline）。
但是，纯的顺式-（1S）（4S）-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺的上述生产方法的缺点是：该方法同时产出并最终必须丢弃大量的不需要的外消旋反式异构体（该异构体最终产出不需要的反式-（1S）（4R）-对映体），因此，降低了所要的顺式-（1S），（4S）-对映体的总收率，并增加了生产成本。因此，本发明的目的之一是对在前述合成中同时产出的不需要的反式异构体加以利用，由此降低生产总成本。本发明的另一个比较具体的目的是将前述反式外消旋体游离碱转化为相应的顺式异构体，而实际上是在本发明生产方法中循环使用前述不需要的反式异构体，使之形成所期望的顺式异构体。本发明的又一个更加具体的目的是将前述不需要的手性反式-（1S）（4R）-异构体转化为相应的手性顺式-（1S）（4S）-异构体，后者当然是sertraline。
本发明提供了一种将N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺的反式异构体转变为其顺式异构体的方法，该方法包括：在有或没有相应的顺式异构体（如果有，最多约为等重量）存在下，在反应惰性的极性有极溶剂系统中，在约55-125℃的温度范围内，使N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺反式异构体与一碱性平衡剂例如1，3-二氮杂双环[5，4，0]十一碳-7-烯或-碱金属低级（C1-4）醇盐如叔丁醇钾接触。直到在所得顺/反异构体混合物中所要顺式胺的量达到约2∶1（重量比）的恒值时为止。这里，应该理解：术语“反式异构化的N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺”的含义不仅包括外消旋的反式化合物，也应包括通过用L-（+）-扁桃酸拆分该化合物而很容易得到的相应的手性反式-（1S）（4R）-对映体，W.M.Welch，Jr.等人在前述引为参考文献的Jourual  of  Medicinal  Chemistry）最先对此作了报导。
更具体地讲，采用本发明方法，可以以最简单的方式，将循环使用的起始原料，例如纯净的外消旋反式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺，或重量比为1∶1的所说反式异构体与相应的顺式异构体的混合物，转变成重量比约为2∶1的所述顺式/反式异构体的混合物。如上所述，该重量比为2∶1的所得混合物可作为中间产物用于制备纯净的顺式-（1S）（4S）-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺（sertraline），后者是已知的抗抑郁剂。同样，也可以以最简单的方式，将手性反式-（1S）（4R）-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺，或者重量比为1∶1的该化合物的顺式/反式异构体之混合物，转变成重量比约为2∶1的顺式/反式异构体的混合物。但就后一情况而言，所得手性异构体的2∶1顺式/反式混合物因不再需要拆分，进而可以直接制备sertraline。
按照本发明方法，为了实现前文所讨论的由反式异构体向顺式异构体的转化，在进行所述的平衡反应时，相对于所使用的起始原料-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺的总量（即，反式异构体与最多约等重量的顺式异构体等异构体的总量），一般采用摩尔过量的碱性平衡剂，优选采用的起始原料/平衡剂的摩尔比范围为每摩尔碱性平衡剂使用低于至最多约1摩尔的起始原料，最优选的是约1.0∶1.0至约1.0∶3.0。一般在反应惰性极性有机溶剂系统中，在约55℃至最高为约125℃的温度范围内，优选在约65℃至最高约90℃的温度范围内实施该方法，直到所期望的转化基本完全而使顺式/反式混合物的比值恒定在2∶1（重量）为止。尽管在实践中该平衡反应优选进行约40小时，但该反应一般至少需要约4小时。用于该反应的优选的反应惰性极性有机溶剂包括：总共会有至少5个碳原子的低级二烷基（C1-4）醚，例如二异丙基醚、二正丁基醚、甲基正丁基醚、乙基异丙基醚;环醚，例如四氢呋喃和二噁烷;总共含有4-8个碳原子的烷化二醇，例如1，1-二乙氧基甲烷、1，2-二甲氧基乙烷、2-乙氧基乙醇、2-正丁氧基乙醇、丁二醇二甲醚、乙二醇二正丙基醚;以及碳原子总数最多为6的低级N，N-二烷基低级链烷酰胺（上述原子中至少有一个总是位于N，N-未取代链烷酰胺残基中），例如二甲基甲酰胺、二乙基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二乙基乙酰胺、二甲基丙酰胺等。用于本发明方法之目的的优选碱性平衡剂包括：1，8-二氮杂双环[5，4，0]十一碳-7-烯、1，5-二氮杂双环[4，3，0）壬-5-烯、1，4-二氮杂双环[2，2，2]-辛烷、二异丙基氨基锂和四甲基哌啶锂，以及各种金属低级醇（C1-4）盐，例如，碱金属低级醇（C1-4）盐，如：乙醇钠和叔丁醇钾。将二甲基甲酰胺等烷酰胺溶剂与上述前三个碱性平衡剂合用，而将四氢呋喃及其他醚类溶剂与其余的碱性平衡剂（如：叔丁醇钾等）合用，一般可获得最佳效果。在后一种情况中，特别是选用四氢呋喃作为溶剂与醇盐型平衡剂合用时，在实践中经常发现采用下述手段最为方便而有益，即，采用少量的相应低级烷醇“强化”上述醚性溶剂，借以进一步提高超始原料和最终产物在所选择的溶剂系统中的溶解度。通常极少量的烷醇，例如，占醚溶剂总体积5%的烷醇就足以达到此目的。
待平衡反应完成后，采用惯用方法，很容易从反应混合物中回收所要产物，即，纯净的外消旋顺式N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺或其纯净的手性顺式-（1S）（4S）对映体（可能就是这种情况），所述方法举例如下：首先在减压下蒸除溶剂，然后将所得残留物溶解在低级氯代烃溶剂中，例如溶解在二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、对称四氯乙烷、氯仿或四氯化碳中，继之连续洗涤，将所得溶液干燥，减压下蒸除溶剂，得到残油状前文讨论的重量比为2∶1的顺式/反式混合物（采用下述分析方法测得，例如，薄层层析法、高压液相色谱法、核磁共振法等）。当将后一油状物溶解在醚类溶剂如四氢呋喃中并用干燥卤化气体（例如，无水氯化氢）处理时，所期望的顺式胺以氢卤酸盐晶体的形式从溶液中沉淀出，而相应的反式胺盐仍留在溶液中。以这种方法，可以很方便地将起始原料，例如，不需要的外消旋反式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺或该化合物与所要顺式异构体之1∶1（重量比）混合物，经由前述的2∶1（重量比）顺式/反式混合物转化为纯净的晶体状外消旋顺式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺盐酸盐。以同样的方法，如前文所述，将不需要的手性反式-（1S）（4R）-对映体转化为所期望的手性顺式-（1S）（4S）-对映体，即，顺式-（1S）（4S）-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺盐酸盐。
W.M.Welch，Jr等人报导了（见：Journal  of  MedicinalChemistry  Vol.27，No.11，P.1508（1984））可以用来作为起始原料实施本发明之平衡方法的纯净的外消旋反式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺以及作为最终产物的所期望的纯净的外消旋顺式胺两者的盐酸盐，在同一文章中还描述了相应的游离碱化合物和重量比约为1∶1的外消旋顺式/反式异构体（游离胺化合物）混合物粗品。授予W.M.Welch，Jr等人的美国专利No.4，536，518也报导了纯净的外消旋顺式胺盐酸盐，以及前述两种异构体（盐酸盐）混合物粗品，而授予W.M.Welch，Jr等人的美国专利No.4，556，676同样也报导了纯净的外消旋反式胺盐酸盐，在前面提到的论文中，W.M.Welch，Jr.等人还报导了作为起始原料的纯净的手性反式-（1S）（4R）-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺盐酸盐，以及相应的游离碱胺化合物。
如上所述，本发明方法的最终产物，即重量比为2∶1的外消旋N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺顺式/反式异构体的混合物，可作为有价值的中间产物用于制备称为sertraline或顺式-（1S）（4S）-N-甲基-1，2，3，4-四氢-1-萘胺的抗抑郁剂。更具体地讲，如果首先将前文所述产物，即重量比为2∶1的外消旋N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺游离碱的顺式/反式异构体混合物在醚溶剂系统（如纯净的四氢呋喃）中转化为相应的盐酸盐，从溶剂中分离出的结晶沉淀仅为纯净外消旋顺式胺盐晶体，因此得到了纯净的外消旋顺式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺盐酸盐，然后回收后者，并将其转变回纯净的外消旋顺式胺游离碱化合物，继之，采用W.M.Welch，Jr.等人在前述先有技术中所述的方法，以经典手段拆分之，最后得到所期望的纯净的顺式-（1S）（4S）-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺（sertraline）盐酸盐。作为制备sertraline的中间体，可用类似的方法处理相应的本发明方法的最终产物，即，重量比为2∶1的手性N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺异构体游离碱的顺式/反式混合物，其不同之处在于：由于在分离该盐酸盐晶体后直接得到所期望的纯净的顺式-（1S）（4S）胺化合物（sertratine），因此不再需要拆分步骤。
因此，本发明的新方法提供了一种将不需要的N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺反式异构体转变回所要的纯净顺式异构体（外消旋或手性的）的方法，因此，将以前不需要的反式异构体有效地循环用于本发明的生产方法，借以得到所期望的顺式异构体。就方便和简化操作而言，后一优点本身就构成了优于先有技术方法的重大改进，同时也降低了生产总成本。
实施例1
将5.0g（0.0164mol）外消旋反式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺[W.M.Welch，Jr.等，Journal  of  Medicinal  Chemistry，Vol.27，No.11.P.1508（1984）]溶解在60ml四氢呋喃中，该溶液另外含有3.09ml叔丁醇和3.68g（0.0328mol）叔丁醇钾。将该混合物加热回流48小时。然后减压下蒸除溶剂，将所得残留物溶解在二氯甲烷中，然后用水洗涤3次，每次用水60ml，继之用无水硫酸镁干燥。过滤除去干燥剂后减压蒸除溶剂，最后得到一残油，经核磁共振数据证实，后者为外消旋反式/顺式胺（2∶1，W/W）的混合物。将该油状物溶解在四氢呋喃中，然后用无水氯化氢气体处理之，沉淀出顺式胺的盐酸盐，而反式胺的盐酸盐仍留在溶液中。按照该方法，最终以回收晶体盐的形式得到3.5g（62%）纯净的外消旋顺式N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺盐酸盐（m.p.275-277℃）。按照文献[W.M.Welch，Jr.et  al，“Journal  of  Medicinal  Chemistry，Vol，27，No.11.P.1508（1984）”]报导，纯净的外消旋顺式胺盐酸盐和纯净的外消旋反式胺盐酸盐的熔点分别为275-277℃和214-216℃。
实施例2
重复实施例1所述方法，其不同之处是用5.0g（0.0164mol）重量比为1∶1的纯净的外消旋顺式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺和纯净的外消旋反式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺的混合物代替相应的纯净的单一反式异构体作为起始原料，所采用的摩尔比与前述实施例1相同。在本实施例中，所得到的相应的最终产物是一残油，经核磁共振数据证实，该残油是在各方面都基本上与实施例1产物相同的。重量比为2∶1的外消旋顺式和反式胺的混合物。然后，以与实施例1中所述的分离同一产物的相同方式从前述混合物中分离纯净的外消旋顺式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺盐酸盐（m.p.275-277℃）。在本实施例中，按所使用的起始原料总量计，纯产物的收率为61%。

Claims (10)

1、将反式异构的N-甲基-4-(3，4-二氯苯基)-1，2，3，4-四氢-1-萘胺转化成顺式异构的N-甲基-4-(3，4-二氯苯基)-1，2，3，4-四氢-1-萘胺的方法，该方法包括：在无或有最多约等重量的相应顺式异构体存在下，在反应惰性的极性有机溶剂系统中，在约55℃至约125℃的温度范围内，使反式异构的N-甲基-4-(3，4-二氯苯基)-1，2，3，4-四氢-1-萘胺与碱性平衡剂接触，直到在所有顺式/反式混合物中所要顺式胺的量以重量计达到2∶1的恒定值为止。
2、将外消旋的反式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺转化成相应的顺式异构产物的方法，该方法包括：在反应惰性的极性有机溶剂系统中，在约55℃至约125℃的温度范围内，在无或有最多约等重量的相应顺式异构体存在下，使外消旋的反式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺与碱性平衡剂相接触，直到在所得顺式/反式混合物中所要顺式胺的量以重量计达到约2∶1的恒定值为止。
3、按照权利要求2的方法，其中，在没有明显数量的相应顺式异构体存在时，所使用的起始原料是外消旋的反式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺。
4、按照权利要求2的方法，其中，所采用的起始原料是由等重量的外消旋顺式和外消旋反式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺组成的1∶1顺式/反式混合物。
5、按照权利要求1的方法，其中，所使用的碱性平衡剂是碱金属低级（C1-4）烷醇盐。
6、按照权利要求1的方法，其中，相对于起始原料N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺的总量，采用摩尔过量的所述平衡剂。
7、按照权利要求6的方法，其中，起始原料N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺与碱性平衡剂的摩尔比是约1.0∶1.0至1.0∶3.0。
8、按照权利要求1的方法，其中，所述反应惰性极性有机溶剂是四氢呋喃或者是它与少量叔丁醇组成的混合物。
9、按照权利要求1的方法，其中，所述碱性平衡反应在约65℃至约90℃下进行至少约4小时。
10、按照权利要求2的方法，其中，从所得2∶1顺式/反式混合物中以盐酸盐的形式回收纯净的外消旋的顺式-N-甲基-4-（3，4-二氯苯基）-1，2，3，4-四氢-1-萘胺。
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