CN107108551A - 沙美特罗中间体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种沙美特罗中间体(化合物1,2‑氨基‑1‑(2,2‑二甲基‑四氢‑1,3‑苯并二噁烷‑6‑基)乙醇)的制备方法,包括:使化合物2与2‑甲氧基丙烯在第一有机溶剂中反应,得到含化合物3的反应溶液,其中化合物2为化合物1的2‑溴前体;将化合物3与氮源物反应,得到化合物4;使化合物4与硼氢化钠在第二有机溶剂中反应,得到化合物5;以及利用甲酸铵/钯碳催化转移氢化使化合物5在第三有机溶剂中脱苄基化,得到化合物1。一种沙美特罗的制备方法,包括制备化合物1以及使化合物1反应制备沙美特罗。
Description
技术领域
本发明涉及一种沙美特罗反应中间体,即化合物1,2-氨基-1-(2,2-二甲基-四氢-1,3-苯并二噁烷-6-基)乙醇的制备方法。
背景技术
沙美特罗是一种长效的β2肾上腺素受体激动剂药物,用于治疗哮喘和慢性阻塞性肺病(COPD)。其通过一种干粉吸入器缓释所述药物的粉末进行给药。
所述沙美特罗的结构如下所示:
沙美特罗可由中间体a与中间体b反应合成。该中间体a,中间体b以及前述合成反应的合成路径可如下所示:
但是,所述合成路径会产生杂质D和G,结构分别如下所示。这些杂质很难被去除,因此会影响所述沙美特罗产物的质量。
杂质D
杂质G
沙美特罗也可由中间体化合物1,即2-氨基-1-(2,2-二甲基-四氢-1,3-苯并二噁烷-6-基)乙醇与长链中间体b或其相似化合物反应合成,同时利用羟基保护中间体化合物1。该方法可减少杂质D和G的产生。
所述化合物1,2-氨基-1-(2,2-二甲基-四氢-1,3-苯并二噁烷-6-基)乙醇,的结构如下所示:
杂质G
化合物1,2-氨基-1-(2,2-二甲基-四氢-1,3-苯并二噁烷-6-基)乙醇可通过利用二苄胺、叠氮化钠和(或)苯甘氨醇作为氮源物,氢气作为脱苄反应和(或)还原反应的氢源合成。例如,化合物1可按下文所述合成:
化合物1可利用二苄胺作为氮源物然后通过氢化脱苄基,利用叠氮化钠作为氮源物然后通过氢化还原,利用硝基甲烷作为氮源物然后通过硼氢化钠还原,利用苯甘氨醇作为氮源物然后通过氢化脱苄等诸如此类方法制得。但是这些方法非常危险且很难工业化。
化合物1可通过五步式化学反应制得,其中对羟基苯甲醛作为初始原料,硝基甲烷作为氮源物。但是由于硝基甲烷的弱亲核形,所述反应中硝基甲烷的分步百分比收率只有62%(百分比收率=实际收率÷理论收率x 100),从而极大地降低了整个反应的收率。
发明内容
本发明的实施方式涉及一种沙美特罗中间体的制备方法。通过利用实施方式中的方法制备所述中间体,可在不产生杂质D和G的情况下制得沙美特罗。该新型制备方法具有高收率(沙美特罗的百分比收率可达45%或以上)、高纯度(沙美特罗的纯度可达98%或以上,其中沙美特罗的纯度百分比由沙美特罗的高效液相色谱峰面积计算得到)、高效、经济、易操作及以工业化生产等优点。
根据本发明实施方式提供的一种沙美特罗中间体(如化合物1,2-氨基-1-(2,2-二甲基-四氢-1,3-苯并二噁烷-6-基)乙醇)的制备方法包括:使化合物2与2-甲氧基丙烯在第一有机溶剂中反应,得到含化合物3的反应溶液,其中化合物2为化合物1的2-溴前体;使化合物3与氮源物反应,得到化合物4;使化合物4与硼氢化钠在第二有机溶剂中反应,得到化合物5;以及利用甲酸铵/钯碳催化转移氢化使化合物5在第三有机溶剂中脱苄基化,得到化合物1。
所述第一有机溶剂可包含四氢呋喃,二氯甲烷,乙酸乙酯,甲基叔丁基醚,氯仿,乙酸甲酯或其混合物。特别地,该第一有机溶剂可包括四氢呋喃。
所述化合物2与2-甲氧基丙烯的反应可在有催化剂的情况下进行反应,该催化剂可包含对甲苯磺酸。
所述氮源物可包含α-苯乙基胺。
所述化合物3与氮源物的反应在催化剂的催化下进行,该催化剂可为N,N-二异丙基乙胺。
所述α-苯乙基胺与化合物2的质量比可为0.5:1至1.5:1。特别地,该α-苯乙基胺与化合物2的质量比可为0.8:1。
所述化合物3与氮源物的反应可在0℃至50℃的温度下进行。特别地,该化合物3与氮源物的反应可在10℃至20℃的温度下进行。
所述甲酸胺与化合物5的质量比可为0.5:1至5:1。特别地,该甲酸胺与化合物5的质量比可为1.5:1。
所述钯碳与化合物5的质量比可为0.1:1至0.5:1。特别地,该钯碳与化合物5的质量比可为0.2:1。
所述第三有机溶剂可包含甲醇、乙醇、四氢呋喃、异丙醇或其混合物。特别地,该第三有机溶剂可包含甲醇和四氢呋喃的混合物。
所述甲醇与四氢呋喃的体积比可为0.5:1至1.5:1。特别地,该甲醇与四氢呋喃的体积比可为1:1。
一种沙美特罗的制备方法,包括制备化合物1及使化合物1反应来制备沙美特罗。
在某些实施方式中,所述化合物2包含化合物2,2-溴-1-[4-羟基-3-(羟甲基)苯基]乙-1-酮。
在某些实施方式中,所述化合物3包含化合物3,2-溴-1-(2,2-二甲基-四氢-1,3-苯并二噁烷-6-基)乙酮。
在某些实施方式中,所述化合物4包含化合物4,1-(2,2-二甲基-四氢-1,3苯并二噁烷-6-基)-2-[甲基-1-苯乙基氨基]乙酮。
在某些实施方式中,所述化合物5包含化合物5,1-(2,2-二甲基-四氢-1,3苯并二噁烷-6-基)-2-[甲基-1-苯乙基氨基]乙醇。
根据本发明的多个实施方式提供的制备方法具有以下增强的特点:
与其它现有技术相比,其利用了α-苯乙基胺作为氮源物制备化合物1,比其它现有技术中利用的原材料二苄胺更便宜;
与现有的氢化脱苄方法相比,其利用甲酸铵/钯碳催化转移氢化进行脱苄化,具有更安全,更易于控制,更环保及更以工业化生产等优点。
具体实施方式
下述具体实施方式仅为了更好地说明本发明内容,并不能因此限定本发明的保护范围。本发明实施方式的等同方式对本领域技术人员是显而易见的,且旨在落入本发明的保护范围内。
所述化合物1为沙美特罗制备方法中的中间体(如,反应中间体)。所述化合物1,2-氨基-1-(2,2-二甲基-四氢-1,3-苯并二噁烷-6-基)乙醇可为其取代或未取代形式。例如,该2-氨基-1-(2,2-二甲基-四氢-1,3-苯并二噁烷-6-基)乙醇可含本领域任一种常用的功能性取代基(例如保护基团,比如羟基等可靠基团)。取代形式的2-氨基-1-(2,2-二甲基-四氢-1,3-苯并二噁烷-6-基)乙醇中可含的取代基对本领域技术人员是显而易见的,因此将不再下文中作进一步说明。未取代形式的化合物1如下所示:
根据本发明实施方式的一种沙美特罗中间体(化合物1,2-氨基-1-(2,2-二甲基-四氢-1,3-苯并二噁烷-6-基)乙醇)的制备方法包括:使化合物2(比如化合物1的2-溴前体,如化合物2,2-溴-1-[4-羟基-3-(羟甲基)苯基]乙-1-酮)与2-甲氧基丙烯在第一有机溶剂中反应,得到含化合物3(如化合物3,2-溴-1-(2,2-二甲基-四氢-1,3-苯并二噁烷-6-基)乙酮)的反应溶液;使化合物3与氮源物(如α-苯乙基胺)在上述反应溶液中(在有催化剂N,N-二异丙基乙胺的情况下)反应,得到化合物4(如化合物4,1-(2,2-二甲基-四氢-1,3苯并二噁烷-6-基)-2-[甲基-1-苯乙基氨基]乙酮);使化合物4与硼氢化钠在第二有机溶剂中反应,得到化合物5(如化合物5,1-(2,2-二甲基-四氢-1,3苯并二噁烷-6-基)-2-[甲基-1-苯乙基氨基]乙醇);以及利用甲酸铵/钯碳催化转移氢化使化合物5在第三有机溶剂中脱苄基化,得到化合物1。该钯碳催化剂可为有载10wt%钯的活性炭,即,钯含量为该钯碳总质量的10%。根据本实施方式的反应路径如下反应式1所示:
在所述反应式1中,化合物2(化合物1的2-溴前体)与2-甲氧基丙烯在有机溶剂中反应,得到化合物3。该有机溶剂可包含四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、氯仿、乙酸甲酯或其混合物。例如,该有机溶剂可包含四氢呋喃。这里还可使用催化剂以加速反应速率。例如,可利用对苯甲磺酸作为该催化剂。
接下来将化合物3与α-苯乙基胺反应,得到化合物4。所述α-苯乙基胺与化合物2的质量比可为0.5:1至1.5:1(例如0.8:1)。这里还可使用催化剂以加速反应速率。例如,可利用N,N-二异丙基乙胺作为该催化剂。该反应可在0至20℃温度范围内进行。
化合物4由硼氢化钠还原得到化合物5。该反应可在有机溶剂中进行。例如,可利用甲醇作为该有机溶剂。
最后,通过催化转移氢化使化合物5在有机溶剂中脱苄基化,转化成化合物1。该有机溶剂可包含甲醇、乙醇、四氢呋喃、异丙醇或其混合物。例如,该有机溶剂可包含甲醇和四氢呋喃的混合物。
示例
如下实例提供了本发明实施方式的具体细节。其仅用于进一步说明本发明实施方式的内容,并非用于限制本发明的保护范围。下述示例具体化了上述反应式1中的某些技术特征:
示例1:制备化合物3
将0.5kg化合物2(溶液1)和2.5g对苯甲磺酸(溶液2)在-10至10℃温度下加入4LTHF(四氢呋喃),形成反应溶液。在该反应溶液中滴加0.36kg 2-甲氧基丙烯溶液,然后反应1小时结束,得到化合物3溶液。
示例2:制备化合物4
在化合物3溶液中加入0.43kg N,N-二异丙基乙胺,形成反应溶液。在0-20℃及氮气保护下,搅拌该反应溶液至均匀,在该反应溶液中加入0.4kgα-苯乙基胺。搅拌该反应溶液3小时,然后过滤掉固体物质。收集母液,在35-40℃下蒸发THF溶剂,最终得到0.5kg黄色油性化合物4。
示例3:制备化合物5
在2L甲醇中加入0.5kg化合物4,在5-10℃温度下搅拌至溶解,形成反应溶液。在氮气保护下,向该反应溶液中缓慢加入0.2kg硼氢化钠。继续搅拌该反应溶液2小时,然后萃取过滤。用0.3L甲醇洗涤滤饼,再用1.2L水洗涤,然后在50℃温度下真空干燥,最终得到0.3kg白色固体化合物5。
示例4:制备化合物1
在由2L甲醇和2L THF组成的混合有机溶剂中加入0.3kg化合物5,0.45g甲酸铵和0.18kg含有10wt%钯(以钯与活性炭总质量计)及67wt%水(以钯,活性炭及水的总质量计)的钯碳,形成反应溶液。将该反应溶液回流10小时,然后冷却至50℃。过滤去除钯碳,然后萃取过滤该反应溶液。用0.3L甲醇洗涤滤饼,在50℃温度下真空干燥,最终得到0.2kg白色固体化合物1。
然后可根据本领域任一种合适的方法,利用化合物1制备沙美特罗。例如,化合物1可与长链中间体b或其相似化合物反应,得到沙美特罗。
与制备相同种类反应中间体的其它方法相比,本发明提供的方法减少了杂质D和G的含量,提高了最终产物的质量。本发明实施例提供的化合物1的制备方法,提高了生产安全性及产量。例如,杂质D的含量可低至0.03%或以下,杂质G的含量可低至0.02%或以下,同时,沙美特罗的纯度可提高至99.96%,其中杂质的含量%由其对应的高效液相色谱峰面积计算得到,沙美特罗的纯度%由其对应的高效液相色谱峰面积计算得到。在本发明中,除特别说明外,单位标记“%”表示化合物对应的高效液相色谱峰面积(面积%)占含该化合物的样品的高效液相色谱总峰面积的百分比。例如,一个含98%或以上沙美特罗的样品,则其所含的沙美特罗对应的高效液相色谱峰面积占该样品高效液相色谱总峰面积的98%或以上。在某些实施方式中,由化合物1制得的沙美特罗的百分产率约为20%(百分产率=实际产率÷理论产率×100)。进一步,本发明通过利用α-苯乙基胺作为氮源物,以及利用甲酸铵/钯碳催化转移氢化作用脱苄基化,具有简单,环保及易于工业化生产等优点。
虽然本发明仅通过联系某些实施方式说明,但是,应了解到,本发明保护范围不局限于上述已揭示的实施方式,相反地,其旨在覆盖所附权利要求精神及内容范围内作出的各种修饰和等同替换。本说明书及权利要求中所用的术语“约”和“大体上”用作近似值术语,并非程度术语,它们反映了本领域技术人员所了解的与测量、有效数字及可互换性相关的内在偏差。另外,应了解到,本发明及其所附权利要求中,除特别说明外,即使数值前没有术语“约”,其也应被理解为被该词语所修饰。
Claims (25)
1.一种化合物1,2-氨基-1-(2,2-二甲基-四氢-1,3-苯并二噁烷-6-基)乙醇的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
使化合物2与2-甲氧基丙烯在第一有机溶剂中反应,得到含化合物3的反应溶液,其中化合物2包含化合物1的2-溴前体;
使化合物3与氮源物在所述反应溶液中反应,得到化合物4;
使化合物4与硼氢化钠在第二有机溶剂中反应,得到化合物5;以及
利用甲酸铵/钯碳催化转移氢化使化合物5在第三有机溶剂中脱苄基化,得到化合物1。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一有机溶剂包含四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、氯仿、乙酸甲酯或其混合物。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一有机溶剂包含四氢呋喃。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,使所述化合物2与2-甲氧基丙烯在有催化剂的情况下进行反应。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述催化剂包含对甲苯磺酸。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述氮源物包含α-苯乙基胺。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述使化合物3与氮源物在有催化剂的情况下进行反应。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述催化剂为N,N-二异丙基乙胺。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述α-苯乙基胺与化合物2的质量比为0.5:1至1.5:1。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述α-苯乙基胺与化合物2的质量比为0.8:1。
11.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述化合物3与氮源物的反应在0℃至50℃的温度下进行。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述温度范围为10℃至20℃。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述甲酸胺与化合物5的质量比为0.5:1至5:1。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述质量比为1.5:1。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述钯碳与化合物5的质量比为0.1:1至0.5:1。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述质量比为0.2:1。
17.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第三有机溶剂包含甲醇、乙醇、四氢呋喃、异丙醇或其混合物。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述第三有机溶剂包含甲醇与四氢呋喃的混合物。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述甲醇与四氢呋喃的体积比为0.5:1至1.5:1。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述甲醇与四氢呋喃的体积比为1:1。
21.一种沙美特罗的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
根据权利要求1所述的方法制备化合物1;以及
使化合物1反应来制备沙美特罗。
22.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述化合物2包含化合物2,2-溴-1-[4-羟基-3-(羟甲基)苯基]乙-1-酮。
23.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述化合物3包含化合物3,2-溴-1-(2,2-二甲基-四氢-1,3-苯并二噁烷-6-基)乙酮。
24.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述化合物4包含化合物4,1-(2,2-二甲基-四氢-1,3苯并二噁烷-6-基)-2-[甲基-1-苯乙基氨基]乙酮。
25.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述化合物5包含化合物5,1-(2,2-二甲基-四氢-1,3苯并二噁烷-6-基)-2-[甲基-1-苯乙基氨基]乙醇。
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