CN109400537A - 一种阿苯达唑的合成方法 - Google Patents

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王友杰
刘聪
乔建超
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Abstract

本发明公开了一种阿苯达唑的合成方法,包括先将硫氰酸铵和氯气在低级醇溶剂中反应制得氯代硫氰,然后将邻硝基苯胺与氯代硫氰在低级醇溶剂中反应制得4‑硫氰基‑2‑硝基苯胺,再与氢氧化钠溶液反应制得4‑巯酸钠‑2‑硝基苯胺,再通过盐酸酸化制得4‑巯基‑2‑硝基苯胺,再与丙烯进行马氏加成反应制得4‑丙硫基‑2‑硝基苯胺,最后将4‑丙硫基邻苯二胺与氰胺基甲酸甲酯反应制得阿苯达唑。本发明采用全新的合成路线制备阿苯达唑,解决了目前在生产过程中杂质较多收率较低的缺陷,先制备氯代硫氰作为中间体,再与邻硝基苯胺反应,可以有效的避免杂质的产生,引入丙烯进行加成反应,原料洁净无污染,避免引入剧毒物氰化钠,总收率高,具有很好的工业化前景。

Description

一种阿苯达唑的合成方法
技术领域
本发明属于有机化工生产技术领域,特别是涉及一种兽药和医药原料药阿苯达唑的合成方法。
背景技术
阿苯达唑别名阿苯唑、丙硫苯咪唑、丙硫咪唑、丙硫多菌灵、抗蠕敏、肠虫清等,化学名5-丙硫基-苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯,分子式C12H15N3O2S,相对分子量265.33,CAS号54965-21-8。白色至淡黄色结晶性粉末,无臭,熔点208~210℃,不溶于水,微溶于热稀盐酸、丙酮或氯仿,可溶于甲醇、乙醇或者乙酸。其结构式为:
阿苯达唑由史克比切姆公司(葛兰素史克的前身)研制开发,是一种广谱噻苯达唑类驱肠虫药,人用和兽用均可,能抑制虫体的生长和繁殖,通过抑制虫体肠道或吸收细胞中的蛋白质,从而导致虫体无法摄取赖以生存的糖份,使虫体内源性糖原耗竭,并抑制延胡索酸还原酶系统,阻止三磷酸腺苷的产生,致使虫体无法生存和繁殖,最终虫体因能源耗竭而逐渐死亡。阿苯达唑具有完全杀死钩虫卵和鞭虫卵及部分杀死蛔虫卵的作用,也可杀死驱除寄生于动物体内的各种线虫外,对绦虫及囊尾蚴亦有明显的杀死及驱除作用。适用于治疗包虫(包虫病)和因猪肉中的绦虫引起的神经系统感染(囊虫病),亦用于治疗钩虫、蛔虫、蛲虫、旋毛线虫、绦虫、鞭虫和粪类圆线虫病。
目前,国内外主要采用的阿苯达唑的制备路线是美国专利US4152522报道的工艺路线,其具体制备工艺如下:
用邻硝基苯胺为起始原料,与硫氰酸盐在低碳级醇中加溴或氯生成4-硫氰基-2-硝基苯胺,然后将其与溴代正丙烷和正丙醇在氰化钠水溶液中,以甲基三丁基氯化铵为相转移催化剂,生成4-丙硫基-2-硝基苯胺,再用硫化钠还原得到4-丙硫基邻苯二胺,最后用氰氨基甲酸甲酯环合得到阿苯达唑产品。
以上方法的不足之处:一是在2-硝基-4-硫氰基苯胺合成过程中产生杂质较多,收率相对较低;二是步骤二引入了氰化钠作为反应原料,氰化钠是剧毒品;三是丙基化反应过程中原料为溴代正丙烷,价格昂贵,成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种阿苯达唑的合成方法。该方法解决了目前生产工艺中杂质较多收率较低的缺陷,引入丙烯进行加成反应,原料洁净无污染,避免引入剧毒物氰化钠,总收率高,具有很好的工业化前景。
本发明的工艺流程为:由中间体4-硫氰基-2-硝基苯胺和4-丙硫基-2-硝基苯胺合成阿苯达唑,首先制备中间体氯代硫氰(SCNCl),中间体氯代硫氰(SCNCl)再与邻硝基苯胺反应合成4-硫氰基-2-硝基苯胺;4-硫氰基-2-硝基苯胺再与氢氧化钠溶液成盐制得4-巯酸钠-2-硝基苯胺,然后经盐酸酸化制得4-巯基-2-硝基苯胺,再在催化剂作用下与丙烯进行加成制得4-丙硫基-2-硝基苯胺,再与氰胺基甲酸甲酯环合制得阿苯达唑。其工艺合成路线如下:
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种阿苯达唑的合成方法,包括以下步骤:
a.先将硫氰酸铵和氯气在低级醇溶剂中反应制得氯代硫氰(SCNCl),然后将邻硝基苯胺与氯代硫氰(SCNCl)在低级醇溶剂中反应制得4-硫氰基-2-硝基苯胺;
b.将4-硫氰基-2-硝基苯胺与氢氧化钠溶液反应制得4-巯酸钠-2-硝基苯胺;
c.将4-巯酸钠-2-硝基苯胺通过盐酸酸化制得4-巯基-2-硝基苯胺;
d.将4-巯基-2-硝基苯胺与丙烯进行马氏加成反应制得4-丙硫基-2-硝基苯胺;
e.将4-丙硫基-2-硝基苯胺与硫氢化钠进行还原反应制得4-丙硫基邻苯二胺;
f.将4-丙硫基邻苯二胺与氰胺基甲酸甲酯反应制得阿苯达唑。
优选的,所述的步骤a中的氯气与硫氰酸铵的摩尔比为1.0~1.3,较优的为1.1~1.2。
优选的,所述的步骤a中合成氯代硫氰(SCNCl)的反应温度为-15~0℃,较优的为-10℃;反应过程中缓慢通入氯气,氯气通入完毕后保温反应20~40分钟。通入氯气的过程中为增加反应效果,可采用搅拌,搅拌速度控制在500~1000rmp;优选为控制在700rmp。
优选的,所述的步骤a中氯代硫氰(SCNCl)与邻硝基苯胺的摩尔比为1.3~1.7,反应温度为-5~0℃,保温反应1.5~3.0小时,同时为增加反应效果可加入搅拌,搅拌速度控制在500~1000rmp;优选为控制在700rmp;较优的摩尔比为1.5,反应温度为0℃,反应时间为2.0小时。
优选的,所述的步骤a中的低级醇为甲醇。
优选的,所述的步骤b和步骤c中反应条件是在常温常压下进行,步骤b中氢氧化钠溶液浓度为30%,加入量为1.0~1.1摩尔比,反应时间为1.0~2.0小时;步骤c中盐酸的浓度为30%,加入量为1.00~1.10摩尔比,盐酸酸化至pH值为3.0时停止反应。
进一步的,所述的步骤b和步骤c中反应条件是在常温常压下进行,步骤b中氢氧化钠溶液浓度为30%,加入量为1.1摩尔比,反应时间为1.5小时;步骤c中盐酸的浓度为30%,加入量为1.05摩尔比,盐酸酸化至pH值为3.0时停止反应。
优选的,所述的步骤d中的反应在溶剂中进行,所用溶剂为正丙醇。
优选的,所述的步骤d中的通入丙烯的摩尔比为1.3~1.8摩尔比,反应压力为1.00~1.50MPA,反应温度为95~105℃,反应时间为5.0~7.0小时。
进一步的,所述的步骤d中的通入丙烯的摩尔比为1.5摩尔比,反应压力为1.2MPA,反应温度为100℃,反应时间为6.0小时。
优选的,所述的步骤e中的反应溶剂为水,加入硫氢化钠的摩尔比为1.2~1.7,反应温度为58~62℃,400~600rpm搅拌,反应时间为4.0~6.0小时。
进一步的,所述的步骤e中的反应溶剂为水,加入硫氢化钠的摩尔比为1.5摩尔比,反应温度为60℃,500rpm搅拌,反应时间为5.0小时。
优选的,所述的步骤f中的反应溶剂为甲醇,加入1.0~1.5摩尔比的氰胺基甲酸甲酯,反应温度为60~65℃,反应时间为1.5~2.5小时。
进一步的,所述的步骤f中的反应溶剂为甲醇,通过搅拌溶解,然后加入摩尔比为1.2摩尔比的氰胺基甲酸甲酯,反应温度为60℃,反应时间为2.0小时。
由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1.本发明生产方法中制备4-硫氰基-2-硝基苯胺过程中,制备出中间体氯代硫氰(SCNCl),中间体再与邻硝基苯胺反应合成4-硫氰基-2-硝基苯胺,将4-硫氰基-2-硝基苯胺合成由一步反应分为两步进行,可以有效的避免杂质的产生;
2.本发明在制备4-丙硫基-2-硝基苯胺过程中使用洁净无污染的丙烯代替原工艺中剧毒品氰化钠,寻找到了一种简单高效无污染的工艺。
总之,本发明采用全新的合成路线制备阿苯达唑,解决了目前在生产过程中杂质较多收率较低的缺陷,先制备氯代硫氰(SCNCl)作为中间体,再与邻硝基苯胺反应,可以有效的避免杂质的产生,引入丙烯进行加成反应,原料洁净无污染,避免引入剧毒物氰化钠,总收率高,具有很好的工业化前景。
具体实施方式
下面结合实施例,进一步阐述本发明。
实施例一:氯代硫氰(SCNCl)的制备之一
取硫氰酸铵7.60克(0.10mol)加入至带机械搅拌的四口瓶中,加入76.00ml甲醇,冷却控制温度-10℃,搅拌下缓慢通入氯气7.10克(0.10mol),通入完毕继续保温反应30分钟,然后过滤掉析出氯化铵,滤液备用,其中滤液中含有氯代硫氰(SCNCl)为8.92克,收率95.37%。
实施例二:氯代硫氰(SCNCl)的制备之二
取硫氰酸铵7.60克(0.10mol)加入至带机械搅拌的四口瓶中,加入76.00ml甲醇,冷却控制温度-10℃,搅拌下缓慢通入氯气7.81克(0.11mol),通入完毕继续保温反应30分钟,然后过滤掉析出氯化铵,滤液备用,其中滤液中含有氯代硫氰(SCNCl)为9.26克,收率99.02%。
实施例三:氯代硫氰(SCNCl)的制备之三
取硫氰酸铵7.60克(0.10mol)加入至带机械搅拌的四口瓶中,加入76.00ml甲醇,冷却控制温度-10℃,搅拌下缓慢通入氯气9.23克(0.13mol),通入完毕继续保温反应30分钟,然后过滤掉析出氯化铵,滤液备用,其中滤液中含有氯代硫氰(SCNCl)为9.24克,收率98.78%。
实施例四:氯代硫氰(SCNCl)的制备之四
取硫氰酸铵7.60克(0.10mol)加入至带机械搅拌的四口瓶中,加入76.00ml甲醇,冷却控制温度-15℃,搅拌下缓慢通入氯气7.81克(0.11mol),通入完毕继续保温反应30分钟,然后过滤掉析出氯化铵,滤液备用,其中滤液中含有氯代硫氰(SCNCl)为9.08克,收率97.06%。
实施例五:氯代硫氰(SCNCl)的制备之五
取硫氰酸铵7.60克(0.10mol)加入至带机械搅拌的四口瓶中,加入76.00ml甲醇,冷却控制温度0℃,搅拌下缓慢通入氯气7.81克(0.11mol),通入完毕继续保温反应30分钟,然后过滤掉析出氯化铵,滤液备用,其中滤液中含有氯代硫氰(SCNCl)为9.22克,收率98.66%。
实施例六:4-硫氰基-2-硝基苯胺的制备之一
取邻硝基苯胺13.80克(0.10mol),加入至带机械搅拌的四口瓶中,加入含有氯代硫氰(SCNCl)9.23克(0.13mol)的甲醇溶液,降温至-5℃,搅拌保温反应2.0h,减压浓缩,降温结晶,得到4-硫氰基-2-硝基苯胺18.20克,收率93.53%,含量99.79%。
实施例七:4-硫氰基-2-硝基苯胺的制备之二
取邻硝基苯胺13.80克(0.10mol),加入至带机械搅拌的四口瓶中,加入含有氯代硫氰(SCNCl)10.65克(0.15mol)的甲醇溶液,降温至-5℃,搅拌保温反应2.0h,减压浓缩,降温结晶,得到4-硫氰基-2-硝基苯胺18.61克,收率95.32%,含量99.81%。
实施例八:4-硫氰基-2-硝基苯胺的制备之三
取邻硝基苯胺13.80克(0.10mol),加入至带机械搅拌的四口瓶中,加入含有氯代硫氰(SCNCl)10.65克(0.17mol)的甲醇溶液,降温至-5℃,搅拌保温反应2.0h,减压浓缩,降温结晶,得到4-硫氰基-2-硝基苯胺18.58克,收率95.17%,含量99.77%。
实施例九:4-巯酸钠-2-硝基苯胺的制备
将4-硫氰基-2-硝基苯胺19.52克(0.10mol)在容器内与浓度为30%的氢氧化钠溶液4.40克反应1.5h小时,然后浓缩得到结晶,制得4-巯酸钠-2-硝基苯胺19.08克。收率为99.28%,含量为99.86%。
实施例十:4-丙硫基-2-硝基苯胺的制备之一
取4-巯基-2硝基苯胺17.00克(0.10mol)加入至高压反应釜内,加入正丙醇34.00ml,用盐酸酸化至PH=3.0,通入丙烯1.00MPA,然后升温至100℃进行反应,待反应压力不变,减压蒸干,得4-丙硫基-2-硝基苯胺19.96克,收率94.15%。
实施例十一:4-丙硫基-2-硝基苯胺的制备之二
取4-巯基-2硝基苯胺17.00克(0.10mol)加入至高压反应釜内,加入正丙醇34.00ml,用盐酸酸化至PH=3.0,通入丙烯1.20MPA,然后升温至100℃进行反应,待反应压力不变,减压蒸干,得4-丙硫基-2-硝基苯胺20.64克,收率97.35%。
实施例十二:4-丙硫基-2-硝基苯胺的制备之三
取4-巯基-2硝基苯胺17.00克(0.10mol)加入至高压反应釜内,加入正丙醇34.00ml,用盐酸酸化至PH=3.0,通入丙烯1.50MPA,然后升温至100℃进行反应,待反应压力不变,减压蒸干,得4-丙硫基-2-硝基苯胺20.57克,收率97.02%。
实施例十三:4-丙硫基-2-硝基苯胺的制备之四
取4-巯基-2硝基苯胺17.00克(0.10mol)加入至高压反应釜内,加入正丙醇34.00ml,用盐酸酸化至PH=3.0,通入丙烯1.20MPA,然后升温至95℃进行反应,待反应压力不变,减压蒸干,得4-丙硫基-2-硝基苯胺20.49克,收率96.67%。
实施例十四:4-丙硫基-2-硝基苯胺的制备之五
取4-巯基-2硝基苯胺17.00克(0.10mol)加入至高压反应釜内,加入正丙醇34.00ml,用盐酸酸化至PH=3.0,通入丙烯1.20MPA,然后升温至105℃进行反应,待反应压力不变,减压蒸干,得4-丙硫基-2-硝基苯胺20.54克,收率96.88%。
实施例十五:4-丙硫基邻苯二胺的制备
将4-丙硫基-2-硝基苯胺21.23克在250ml四口瓶内,加入42.46克纯化水,搅拌500rpm,在30℃以下滴加25%的硫氢化钠水溶液33.60克(内含8.40克硫氢化钠),加完后升温到60℃保温5.0h,制得4-丙硫基邻苯二胺17.97克,收率为98.60%;
实施例十六:阿苯达唑的制备
将4-丙硫基邻苯二胺18.32克加入至250ml四口瓶内,加入70ml甲醇搅拌溶解后,水浴升温到65℃,然后将12.00克氰胺基甲酸甲酯分批加入至反应体系中,加入时间控制在60min,加完保温反应2.0h,保温结束降温至0℃保温结晶3.0h,制得阿苯达唑25.94克,收率为98.32%含量为99.57%。
应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种阿苯达唑的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.先将硫氰酸铵和氯气在低级醇溶剂中反应制得氯代硫氰,然后将邻硝基苯胺与氯代硫氰在低级醇溶剂中反应制得4-硫氰基-2-硝基苯胺;
b.将4-硫氰基-2-硝基苯胺与氢氧化钠溶液反应制得4-巯酸钠-2-硝基苯胺;
c.将4-巯酸钠-2-硝基苯胺通过盐酸酸化制得4-巯基-2-硝基苯胺;
d.将4-巯基-2-硝基苯胺与丙烯进行反应制得4-丙硫基-2-硝基苯胺;
e.将4-丙硫基-2-硝基苯胺与硫氢化钠进行反应制得4-丙硫基邻苯二胺;
f.将4-丙硫基邻苯二胺与氰胺基甲酸甲酯反应制得阿苯达唑。
2.如权利要求1所述的阿苯达唑的合成方法,其特征在于:所述步骤a中合成氯代硫氰的反应温度为-15~0℃,氯气与硫氰酸铵的摩尔比为1.0~1.3;反应过程中缓慢通入氯气,氯气通入完毕后保温反应20~40分钟。
3.如权利要求1所述的阿苯达唑的合成方法,其特征在于:所述步骤a中氯代硫氰与邻硝基苯胺的摩尔比为1.3~1.7,反应温度为-5~0℃,保温反应1.5~3.0小时。
4.如权利要求1所述的阿苯达唑的合成方法,其特征在于:所述步骤a中的低级醇为甲醇。
5.如权利要求1所述的阿苯达唑的合成方法,其特征在于:所述步骤b和步骤c中反应条件是在常温常压下进行,所述步骤b中氢氧化钠溶液浓度为30%,加入量为1.0~1.1摩尔比,反应时间为1.0~2.0小时;所述步骤c中盐酸的浓度为30%,加入量为1.00~1.10摩尔比,盐酸酸化至pH值为3.0时停止反应。
6.如权利要求1所述的阿苯达唑的合成方法,其特征在于:所述步骤d中的反应在溶剂中进行,所用溶剂为正丙醇;反应通入的丙烯为1.3~1.8摩尔比,反应压力为1.00~1.50MPA,反应温度为95~105℃,反应时间为5.0~7.0小时。
7.如权利要求1所述的阿苯达唑的合成方法,其特征在于:所述步骤e中的反应溶剂为水,加入硫氢化钠的摩尔比为1.2~1.7,反应温度为58~62℃,400~600rpm搅拌,反应时间为4.0~6.0小时。
8.如权利要求1所述的阿苯达唑的合成方法,其特征在于:所述步骤f中的反应溶剂为甲醇,加入摩尔比为1.0~1.5的氰胺基甲酸甲酯,反应温度为60~65℃,反应时间为1.5~2.5小时。
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