CN107089967A - 一种r‑硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种R‑硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法，属于药物化学合成技术领域。其是将R‑硫辛酸‑2‑卤乙酯I与三甲胺在溶剂中进行生成季铵盐反应，得到R‑硫辛酸胆碱酯卤化物II。反应杂质较少，后处理和纯化等操作简化；原料和所用的试剂易得，使用安全，反应路线合理，适用于工业化放大生产；由于在制备过程中不会产生污染物，因而可以体现绿色环保效果。
Description
技术领域
本发明属于药物化学合成技术领域，具体涉及一种R-硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法。
背景技术
硫辛酸(α-Lipoic acid)是一种具有生物活性的天然产物，1951年由Reed首次从猪肝中分离得到。硫辛酸含有一个手性中心，研究表明，硫辛酸的两个对映异构体，R-型对映体具有生物活性，而S-型对映体基本没有活性，亦没有毒性。硫辛酸在欧美已广泛地用于临床医学领域，如肝病、老年痴呆、白内障、心脏病、糖尿病、艾滋病、牛皮癣、湿疹、帕金森氏症、风湿病、心脏病、神经性疾病、亚急性坏死脑病、放射性伤害症、重金属中毒等疾病的治疗，被誉为“万能抗氧剂”。随着硫辛酸的药理药效学的深入研究发展，医学界研究人员对各种硫辛酸的衍生物及其它们盐类进行了应用开发，极大的丰富和扩展了硫辛酸系列产品的适应症范围和治疗效果，以满足医药临床和市场需求。
专利WO2015134510A1和US20150246903最近公开的一种R-硫辛酸胆碱酯衍生物具有眼科医学用途，包括治疗老花眼、青光眼和白内障等眼科疾病，并提供有关品种的制备方法。其中，使用R-硫辛酸与胆碱在脱水剂和催化剂的条件下进行酯化，再通过与碘甲烷或一氯甲烷反应，生成R-硫辛酸胆碱酯碘化物或R-硫辛酸胆碱酯氯化物，两步合成反应式如下：
该方法使用的碘甲烷是剧毒试剂，对环境污染较大，不利于对生产人员和环境的保护。一氯甲烷是气体，需要溶解在甲基叔丁基醚来加入到反应混合物中，操作复杂繁琐，不利于放大生产推广应用。对于R-硫辛酸胆碱酯溴化物的合成，专利US20150246903也提出了1个一步法合成路线的例子，如下所示：
但没有给出制备条件和操作。
发明内容
针对现有技术中存在的不足和缺陷，本发明的目的是提供一种R-硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法，该方法工艺路线合理、操作简单、试剂易得和总收率高而得以满足R-硫辛酸胆碱酯卤化物的放大生产要求并能体现优异的绿色环保效果。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种R-硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法，其是将R-硫辛酸-2-卤乙酯(I)与三甲胺在溶剂中进行生成季铵盐反应，得到R-硫辛酸胆碱酯卤化物(II)，反应式为：
式中，X为氯、溴或碘。
在本发明的一个具体的实施例中，所述的溶剂为甲苯、乙腈、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺；所述的R-硫辛酸-2-卤乙酯与所述的三甲胺的摩尔比为1.0∶1.5～3.0。
在本发明的另一个具体的实施例中，所述的生成季铵盐反应的反应温度为60～120℃，反应时间为12～24h。
在本发明的又一个具体的实施例中，所述的R-硫辛酸-2-卤乙酯是采用下述制备方法A)和制备方法B)中的任意一种制备方法得到的：
制备方法A)，将R-硫辛酸与2-卤乙醇在脱水剂、催化剂和溶剂组成的体系中进行酯化反应，得到R-硫辛酸-2-卤乙酯(I)，反应式为：
式中，X为氯、溴或碘。
制备方法B)，将R-硫辛酰氯与2-卤乙醇在缚酸剂碱和溶剂的体系中进行酯化反应，得到R-硫辛酸-2-卤乙酯(I)，反应式为：
式中，X为氯、溴或碘。
在本发明的再一个具体的实施例中，所述制备方法A)中所述的脱水剂为N,N’-羰基二咪唑、N,N’-二环己基碳酰二亚胺、N,N’-二异丙基碳酰二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、1-羟基苯并三氮唑、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、N,N’-羰基二(1,2,4-三氮唑)、O-苯并三氮唑-N,N,N’,N’-四甲基脲六氟磷酸盐、O-苯并三氮唑-N,N,N’,N’-四甲基脲四氟硼酸酯、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N’,N’-四甲基脲六氟磷酸酯、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷、苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐或二氯化磷酸苯酯。
在本发明的还有一个具体的实施例中，所述制备方法A)中所述的催化剂为三乙胺、二乙胺、N,N-二异丙基乙胺、吡啶、哌啶、三正丁胺、三甲胺、三异丙胺、二异丙胺、苯胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、2,6-二甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶、四甲基胍、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基吗啉或N-乙基吗啉；所述的溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、氯苯、乙腈、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1,2-二甲氧基乙烷、甲基叔丁基醚、四氢呋喃或丙酮；所述的R-硫辛酸、2-卤乙醇、脱水剂和催化剂四者之间的摩尔比为1.0∶1.5～3.0∶1.1～1.3∶0.1～0.3。
在本发明的更而一个具体的实施例中，所述制备方法A)中所述的酯化反应温度为20～50℃，反应时间为12～24h。
在本发明的进而一个具体的实施例中，所述制备方法B)中所述的缚酸剂碱为三乙胺、二乙胺、N,N-二异丙基乙胺、吡啶、哌啶、三正丁胺、三甲胺、三异丙胺、二异丙胺、苯胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、2,6-二甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶、四甲基胍、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉或1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯。
在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、氯苯、乙腈、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、甲基叔丁基醚或1,4-二氧六环；其中，R-硫辛酰氯、2-卤乙醇和缚酸剂碱三者之间的摩尔比为1.0∶1.5～3.0∶2.0～4.0。
在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述制备方法B)中所述的酯化反应温度为20～50℃，反应时间为3～12h。
本发明提供的技术方案具有以下技术效果：其一，反应杂质较少，后处理和纯化等操作简化；其二，原料和所用的试剂易得，使用安全，反应路线合理，适用于工业化放大生产；其三，由于在制备过程中不会产生污染物，因而可以体现绿色环保效果。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步阐述，显然，本发明的保护范围并不限于实施例，本领域技术人员所做的本发明的其他实施例，都属于本发明保护的范围。在制备R-硫辛酸-2-卤乙酯(制备方法B)中所涉及的起始原料R-硫辛酰氯(CAS No.:387358-39-6)的制备可参见文献“Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters,2010,vol.20,p.3078-3083”、“Analytical Chemistry,2008,vol.80,p.4986-4993”和“WO2013030692”对相同化合物的制备方法。
实施例1：
(1)制备R-硫辛酸-2-氯乙酯：
方法A)：R-硫辛酸(10.0g,48.5mmol)和二氯甲烷(200mL)加入反应瓶中，搅拌溶解，加入N,N’-二环己基碳酰二亚胺(12.0g,58.2mmol)和4-二甲氨基吡啶(1.2g,9.7mmol)，冰浴冷却，滴加2-氯乙醇(8.8g,109.1mmol)，反应混合物在35℃反应18h。后处理和纯化，粗品用乙酸乙酯和正己烷混合溶剂进行重结晶，得R-硫辛酸-2-氯乙酯，浅黄色固体(12.0g)，收率92％，反应式为：
(2)制备R-硫辛酸胆碱酯氯化物：
R-硫辛酸-2-氯乙酯(12.0g,44.6mmol)和甲苯(200mL)加入反应瓶中，搅拌溶解，冰浴冷却，滴加三甲胺水溶液(7.5mL,16.9M,126.8mmol)，反应混合物在90℃反应18h。后处理和纯化，粗品用异丙醇进行重结晶，得R-硫辛酸胆碱酯氯化物，浅黄色固体(13.9g)，收率95％，反应式为：
实施例2：
(1)制备R-硫辛酸-2-溴乙酯：
方法A)：R-硫辛酸(12.0g,58.2mmol)和乙腈(250mL)加入反应瓶中，搅拌溶解，加入N,N’-羰基二咪唑(10.4g,64.0mmol)和2,6-二甲基吡啶(0.6g,5.8mmol)，冰浴冷却，滴加2-溴乙醇(21.8g,174.5mmol)，反应混合物在20℃反应24h。后处理和纯化，粗品用乙酸乙酯和正己烷混合溶剂进行重结晶，得R-硫辛酸-2-溴乙酯，浅黄色固体(15.7g)，收率86％，反应式为：
(2)制备R-硫辛酸胆碱酯溴化物：
R-硫辛酸-2-溴乙酯(15.5g,49.5mmol)和乙腈(200mL)加入反应瓶中，搅拌溶解，冰浴冷却，滴加三甲胺水溶液(6.5mL,16.9M,109.9mmol)，反应混合物在60℃反应24h。后处理和纯化，粗品用异丙醇进行重结晶，得R-硫辛酸胆碱酯溴化物，浅黄色固体(17.1g)，收率93％，反应式为：
实施例3：
(1)制备R-硫辛酸-2-碘乙酯：
方法A)：R-硫辛酸(15.0g,72.7mmol)和甲基叔丁基醚(300mL)加入反应瓶中，搅拌溶解，加入N,N’-二异丙基碳酰二亚胺(11.9g,94.5mmol)和吡啶(1.7g,21.8mmol)，冰浴冷却，滴加2-碘乙醇(18.8g,109.1mmol)，反应混合物在50℃反应12h。后处理和纯化，粗品用乙酸乙酯和正己烷混合溶剂进行重结晶，得R-硫辛酸-2-碘乙酯，浅黄色固体(23.0g)，收率88％，反应式为：
(2)制备R-硫辛酸胆碱酯碘化物：
R-硫辛酸-2-碘乙酯(23.0g,63.8mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(250mL)加入反应瓶中，搅拌溶解，冰浴冷却，滴加三甲胺水溶液(6.0mL,16.9M,101.4mmol)，反应混合物在120℃反应12h。后处理和纯化，粗品用异丙醇进行重结晶，得R-硫辛酸胆碱酯碘化物，浅黄色固体(24.6g)，收率92％，反应式为：
实施例4：
(1)制备R-硫辛酸-2-氯乙酯：
方法B)：R-硫辛酰氯(20.0g,89.0mmol)和氯仿(400mL)加入反应瓶中，搅拌溶解，加入N,N-二乙基苯胺(53.1g,355.9mmol)，冰浴冷却，滴加2-氯乙醇(21.5g,266.9mmol)，反应混合物在20℃反应12h。后处理和纯化，粗品用乙酸乙酯和正己烷混合溶剂进行重结晶，得R-硫辛酸-2-氯乙酯，浅黄色固体(21.3g)，收率89％，反应式为：
(2)制备R-硫辛酸胆碱酯氯化物：
R-硫辛酸-2-氯乙酯(21.0g,78.1mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(350mL)加入反应瓶中，搅拌溶解，冰浴冷却，滴加三甲胺水溶液(8.0mL,16.9M,135.2mmol)，反应混合物在95℃反应16h。后处理和纯化，粗品用异丙醇进行重结晶，得R-硫辛酸胆碱酯氯化物，浅黄色固体(23.1g)，收率90％，反应式同实施例1。
实施例5：
(1)制备R-硫辛酸-2-溴乙酯：
方法B)：R-硫辛酰氯(15.0g,66.7mmol)和甲苯(300mL)加入反应瓶中，搅拌溶解，加入N,N-二异丙基乙胺(17.3g,133.5mmol)，冰浴冷却，滴加2-溴乙醇(12.5g,100.1mmol)，反应混合物在35℃反应8h。后处理和纯化，粗品用乙酸乙酯和正己烷混合溶剂进行重结晶，得R-硫辛酸-2-溴乙酯，浅黄色固体(17.6g)，收率84％，反应式为：
(2)制备R-硫辛酸胆碱酯溴化物：
R-硫辛酸-2-溴乙酯(17.0g,54.3mmol)和二甲苯(200mL)加入反应瓶中，搅拌溶解，冰浴冷却，滴加三甲胺水溶液(9.0mL,16.9M,152.1mmol)，反应混合物在70℃反应21h。后处理和纯化，粗品用异丙醇进行重结晶，得R-硫辛酸胆碱酯溴化物，浅黄色固体(18.4g)，收率91％，反应式同实施例2。
实施例6：
(1)制备R-硫辛酸-2-碘乙酯：
方法B)：R-硫辛酰氯(10.0g,44.5mmol)和四氢呋喃(200mL)加入反应瓶中，搅拌溶解，加入N,N-二甲苯胺(16.2g,133.5mmol)，冰浴冷却，滴加2-碘乙醇(17.6g,102.3mmol)，反应混合物在50℃反应3h。后处理和纯化，粗品用乙酸乙酯和正己烷混合溶剂进行重结晶，得R-硫辛酸-2-碘乙酯，浅黄色固体(14.1g)，收率88％，反应式为：
(2)制备R-硫辛酸胆碱酯碘化物：
R-硫辛酸-2-碘乙酯(14.0g,38.9mmol)和N,N-二甲基乙酰胺(175mL)加入反应瓶中，搅拌溶解，冰浴冷却，滴加三甲胺水溶液(4.5mL,16.9M,76.1mmol)，反应混合物在100℃反应14h。后处理和纯化，粗品用异丙醇进行重结晶，得R-硫辛酸胆碱酯碘化物，浅黄色固体(15.3g)，收率94％，反应式同实施例3。
Claims (10)
1.一种R-硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法，其特征在于其是将R-硫辛酸-2-卤乙酯(I)与三甲胺在溶剂中进行生成季铵盐反应，得到R-硫辛酸胆碱酯卤化物(II)，反应式为：
式中，X为氯、溴或碘。
2.根据权利要求1所述的一种R-硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法，其特征在于所述的溶剂为甲苯、乙腈、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺；所述的R-硫辛酸-2-卤乙酯与所述的三甲胺的摩尔比为1.0∶1.5～3.0。
3.根据权利要求1所述的一种R-硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法，其特征在于所述的生成季铵盐反应的反应温度为60～120℃，反应时间为12～24h。
4.根据权利要求1或2所述的一种R-硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法，其特征在于所述的R-硫辛酸-2-卤乙酯是采用下述制备方法A)和制备方法B)中的任意一种制备方法得到的：
制备方法A)，将R-硫辛酸与2-卤乙醇在脱水剂、催化剂和溶剂组成的体系中进行酯化反应，得到R-硫辛酸-2-卤乙酯(I)，反应式为：
式中，X为氯、溴或碘。
制备方法B)，将R-硫辛酰氯与2-卤乙醇在缚酸剂碱和溶剂的体系中进行酯化反应，得到R-硫辛酸-2-卤乙酯(I)，反应式为：
式中，X为氯、溴或碘。
5.根据权利要求4所述的一种R-硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法，其特征在于所述制备方法A)中所述的脱水剂为N,N’-羰基二咪唑、N,N’-二环己基碳酰二亚胺、N,N’-二异丙基碳酰二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、1-羟基苯并三氮唑、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、N,N’-羰基二(1,2,4-三氮唑)、O-苯并三氮唑-N,N,N’,N’-四甲基脲六氟磷酸盐、O-苯并三氮唑-N,N,N’,N’-四甲基脲四氟硼酸酯、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N’,N’-四甲基脲六氟磷酸酯、六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基磷、苯并三氮唑-1-基氧基三(二甲基氨基)磷鎓六氟磷酸盐或二氯化磷酸苯酯。
6.根据权利要求4所述的一种R-硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法，其特征在于所述制备方法A)中所述的催化剂为三乙胺、二乙胺、N,N-二异丙基乙胺、吡啶、哌啶、三正丁胺、三甲胺、三异丙胺、二异丙胺、苯胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、2,6-二甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶、四甲基胍、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基吗啉或N-乙基吗啉；所述的溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、氯苯、乙腈、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1,2-二甲氧基乙烷、甲基叔丁基醚、四氢呋喃或丙酮；所述的R-硫辛酸、2-卤乙醇、脱水剂和催化剂四者之间的摩尔比为1.0∶1.5～3.0∶1.1～1.3∶0.1～0.3。
7.根据权利要求4所述的一种R-硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法，其特征在于所述制备方法A)中所述的酯化反应温度为20～50℃，反应时间为12～24h。
8.根据权利要求4所述的一种R-硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法，其特征在于所述制备方法B)中所述的缚酸剂碱为三乙胺、二乙胺、N,N-二异丙基乙胺、吡啶、哌啶、三正丁胺、三甲胺、三异丙胺、二异丙胺、苯胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、2,6-二甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶、四甲基胍、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉或1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯。
9.根据权利要求4所述的一种R-硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法，其特征在于所述制备方法B)中所述的溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、氯苯、乙腈、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、甲基叔丁基醚或1,4-二氧六环；所述的R-硫辛酰氯、2-卤乙醇和缚酸剂碱三者之间的摩尔比为1.0∶1.5～3.0∶2.0～4.0。
10.根据权利要求4所述的一种R-硫辛酸胆碱酯卤化物的制备方法，其特征在于所述制备方法B)中所述的酯化反应温度为20～50℃，反应时间为3～12h。
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