CN107540646A - 维拉佐酮中间体合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种维拉佐酮中间体合成方法，以6‑硝基香豆素为起始原料原料，经开环、分子内关环、酯化、还原、哌嗪环制备等步骤，得到维拉佐酮关键中间体式Ⅰ化合物5‑(1‑哌嗪基)‑2‑苯并呋喃‑2‑羧酸乙酯。本发明合成路线简单，目标产物收率较高，适合工业化放大生产。
Description
技术领域
本发明涉及药物合成领域，具体涉及一种维拉佐酮中间体的合成方法。
背景技术
盐酸维拉佐酮(Vilazodone hydrochloride)，化学名称为5-[4-[4-(5-氰基-1H-吲哚-3-基)丁基]-1-哌嗪基]-2-苯并呋喃甲酰胺盐酸盐，是由Clinical Data公司开发的抗抑郁新药。2011年1月美国食品药品管理局(FDA)批准盐酸维拉佐酮片用于治疗成年人中重度抑郁症(MDD)，与现有临床抗抑郁药物比较，盐酸维拉佐酮具有起效快，安全性高，对患者没有性功能障碍副作用等特点。其化学结构如式(A)所示：
5-(1-哌嗪基)-2-苯并呋喃羧酸乙酯是盐酸维拉佐酮合成的重要中间体，专利CN1106811报道盐酸维拉佐酮的的路线如下：
作为制备盐酸维拉佐酮的关键中间体，5-(1-哌嗪基)-2-苯并呋喃羧酸乙酯的制备方法较多，文献Bioorganic&Medicinal Chemistry 22(2014)4924–4934报道了以水杨醛为起始原料，经硝代、环合、还原、取代制备得目标产物的方法。
该方法是较常用的合成5-(1-哌嗪基)-2-苯并呋喃羧酸乙酯的制备方法，该方法存在反应时间长，提纯困难，收率不高等问题。
专利CN102964323A报道以对取代哌嗪苯酚为起始原料，经付克酰基化、环合、氨解制备5-(1-哌嗪基)-2-苯并呋喃羧酸乙酯的路线，合成路线如下：
该合成路线在付克酰基化反应步骤中需要用到氮气保护，在氨解过程中需要加压反应，不利于放大生产。
美国发明专利US2003125558A1报道了以5-溴-2-苯并呋喃羧酸乙酯为中间体的合成路线，合成路线如下：
该合成路线以5-溴水杨醛为起始原料经环合、取代、氨解、脱保护得到5-(1-哌嗪基)-2-苯并呋喃羧酸乙酯。该路线第一步环合需要氮气保护且反应时间较长，收率较低，不利于放大生产。
现有技术中制备维拉佐酮中间体5-(1-哌嗪基)-2-苯并呋喃羧酸乙酯，大多采用5-硝基水杨醛为起始原料，经环合、取代等工序制备目标产物。在环合工艺中存在反应时间长，收率不高及后处理繁琐等问题，因此需要寻求操作更简便，收率更高的合成方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种操作简便，收率较高的的生产工艺。本发明是通过如下技术方案实现的：
以6-硝基香豆素为起始原料，经开环、分子内关环、酯化、还原、哌嗪环制备等步骤，得到维拉佐酮关键中间体式Ⅰ化合物5-(1-哌嗪基)-2-苯并呋喃-2-羧酸乙酯。反应流程如下：
步骤a是水解开环步骤，开环试剂选自碱金属氢氧化物，可以是氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾，还可以是氢氧化钠。
步骤b是关环步骤，式Ⅲ化合物在碱性物质存在和催化剂的作用下关环得式Ⅳ化合物，其中碱性物质选自碱金属的碳酸盐，可以是碳酸钾、碳酸钠或碳酸铯，还可以是碳酸铯；反应催化剂选自卤化铜或卤化亚铜，可以是氯化铜、氯化亚铜、溴化铜、溴化亚铜、碘化铜或碘化亚铜，还可以是氯化铜；反应溶剂选自DMSO或DMF。
步骤c是酯化步骤，式Ⅳ化合物在酸性催化剂作用下加热反应得式Ⅴ化合物，其中酸性催化剂选自硫酸、对甲苯磺酸或二氯亚砜，优选硫酸，溶剂选自乙醇。
步骤d是硝基还原步骤，硝基还原常用的还原方法均可用于步骤d还原。步骤d的还原方法还可以是催化加氢还原，催化剂选自金属催化剂，如兰尼镍、钯炭等。氢供体选自氢气、甲酸铵、异丙醇等。钯炭可以是5％、10％、15％的钯炭。
步骤e是关环步骤，用于制备哌嗪环。式Ⅵ化合物与二(2-氯乙基)胺或其盐反应得式Ⅰ化合物，
本发明提供一种较优的合成方法，具体反应流程如下：
本发明采用分子内环合实现了苯并呋喃结构的构建，简化了生产工艺，缩短了反应时间，提高了产物收率。
具体实施方式
以下所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
实施例1
在反应瓶中加入6-硝基香豆素19.1g，氢氧化钠8.3g，乙醇100ml，水100ml，加热至回流反应4小时。反应完毕，加入稀盐酸调节pH至3～4，过滤，真空干燥得3-(2-羟基-5-硝基苯基)丙烯酸17.6g，收率84.1％。
实施例2
将按实施例1制备的3-(2-羟基-5-硝基苯基)丙烯酸20.9g溶于DMF 100ml，加入氯化铜2.1g，碳酸铯5.0g，加热至100℃反应5小时，反应完毕，将反应液倒入冰水300ml，过滤，滤饼真空干燥后用乙醇/水混合溶剂250ml重结晶，得5-硝基苯并呋喃-2-羧酸17.6g，收率85.0％，纯度97.7％。
实施例3
将按实施例1制备的3-(2-羟基-5-硝基苯基)丙烯酸20.9g溶于DMSO 100ml，加入碘化亚铜2.5g，碳酸铯5.0g，加热至100℃反应5小时，反应完毕，将反应液倒入冰水300ml，过滤，滤饼真空干燥后用乙醇/水混合溶剂250ml重结晶，得5-硝基苯并呋喃-2-羧酸15.9g，收率76.7％，纯度95.0％。
实施例4
将按实施例2制备的5-硝基苯并呋喃-2-羧酸20.7g加入反应瓶中，加入乙醇250ml，浓硫酸5ml，加热回流反应2小时。反应完毕，减压浓缩回收乙醇，浓缩除去大部分乙醇后，加入水250ml，用0.1mol/LNaOH调节pH＝7～8，过滤，滤饼水洗，真空干燥得5-硝基苯并呋喃-2-羧酸乙酯19.8g，收率84.2％，纯度98.7％。
实施例5
将按实施例4制备的5-硝基苯并呋喃-2-羧酸乙酯23.5g加入反应瓶中，加入乙醇200ml，加入5％钯炭3g，用氢气置换3次，控制氢气压力为0.4-0.5MPa，30℃加氢反应3小时，反应完毕，过滤，滤液减压浓缩至干得5-胺基苯并呋喃-2-羧酸乙酯19.5g，收率95.1％，纯度98.8％。
实施例6
将按实施例5制备5-胺基苯并呋喃-2-羧酸乙酯20.5g、二(2-氯乙基)胺盐酸盐18.0g、碳酸钠20g、乙醇300ml加入反应瓶中，加热50至60℃搅拌反应4小时，过滤出去不溶物，滤液减压浓缩除去大部分溶剂，加入水200ml，二氯甲烷200ml搅拌萃取。滤液减压浓缩浆状物后过滤，固体转真空干燥箱40至50℃干燥8小时，得成品5-(1-哌嗪基)-2-苯并呋喃-2-羧酸乙酯约22.8g，收率83.1％，纯度99.5％，MS：275.13(M+H+)。
Claims (8)
1.式Ⅰ所示维拉佐酮中间体的合成方法，包括以下步骤：
a、式Ⅱ化合物开环得式Ⅲ化合物，
b、式Ⅲ化合物分子内关环得式Ⅳ化合物，
c、式Ⅳ化合物酯化得式Ⅴ化合物，
d、式Ⅴ化合物还原得式Ⅵ化合物，
e、式Ⅵ化合物关环得式Ⅰ化合物，
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤a的开环试剂选自碱金属氢氧化物，可以是氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤b的是在催化剂作用下反应的，其中，催化剂选自卤化铜或卤化亚铜，可以是氯化铜、氯化亚铜、溴化铜、溴化亚铜、碘化铜或碘化亚铜，还可以是氯化铜。
4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤b是碱性物质存在下反应的，其中碱性物质选自碱金属的碳酸盐，可以是碳酸钾、碳酸钠或碳酸铯，还可以是碳酸铯。
5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤b的反应溶剂选自DMSO或DMF。
6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤c是在酸性催化剂作用下酯化的，其中酸性催化剂选自硫酸、对甲苯磺酸或二氯亚砜，优选硫酸。
7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤d中式Ⅴ催化加氢还原得式Ⅵ化合物。
8.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤e中式Ⅵ化合物与二(2-氯乙基)胺或其盐反应得式Ⅰ化合物，
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