CN110467531A - 一种3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法 - Google Patents
一种3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种3’‑硝基‑2’‑羟基联苯‑3‑甲酸的制备方法,该方法利用2‑卤代丙烯醛和硝基甲烷为起始原料,经加成反应得到2‑卤代‑4‑硝基正丁醛,然后和3‑烷氧基羰基苯乙酸酯经脱水缩合得到2‑(3‑烷氧基羰基)苯基‑4‑卤代‑6‑硝基正己‑2‑烯酸酯,然后经环化反应、水解反应得到3’‑硝基‑2’‑羟基联苯‑3‑甲酸盐,酸化得到3’‑硝基‑2’‑羟基联苯‑3‑甲酸。本发明方法原料价廉易得,工艺流程简短,成本低;废酸废水产生量少,绿色环保;且本发明方法反应选择性好,副反应少,产品收率和纯度高;适于大规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法,属于医药化学技术领域。
背景技术
艾曲波帕(Eltrombopag),化学名:3’-{(2Z)-2-[1-(3,4-二甲苯基)-3-甲基-5-氧代-1,5-二氢-4H-吡唑-4-亚基]肼基}-2’-羟基-3-联苯基甲酸-双-氨基乙醇盐(1:2),是英国葛兰素史克公司开发的一种小分子血小板生成素受体激动剂。艾曲波帕于2008年11月获得FDA批准在美国上市(商品名:Promacta),初次作为短期医治缓慢特发性血小板削减性紫癜(ITP)药物,是首个获准治疗成人慢性ITP患者的口服非肽类血小板生成素受体激动剂。2012年11月,艾曲波帕获批用于缓慢丙型肝炎病人的血小板削减症医治。随后,临床研究证实艾曲波帕不仅可促使巨核细胞的增殖、分化,促进血小板的生成,还有促进骨髓造血干细胞的增殖和分化,从而改善造血功能的作用,于2014年批准用于治疗经免疫抑制疗法无效的重型再生障碍性贫血患者。
其中,3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(I)可用于制备艾曲波帕,是制备艾曲波帕的关键中间体。艾曲波帕和3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(I)的结构式如下所示。
目前现有技术中,艾曲波帕关键中间体3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸主要有以下两种合成路线。
一、专利文献US2004019190以2-溴苯酚为初始原料(合成路线一),经硝化反应、甲基化反应生成2-溴-6-硝基苯甲醚(化合物4),随后化合物4与3-羧基苯硼酸在钯催化下发生偶联生成3’-硝基-2’-甲氧基联苯-3-甲酸(化合物5),最后,化合物5在氢溴酸和醋酸作用下脱甲基生成3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(I)。合成路线1如下所示。
但上述合成路线1路线长,起始步骤硝化反应产率极低,仅为25%,而且会产生大量废酸,环境代价大。构建联苯骨架使用钯催化的偶联反应,昂贵催化剂的使用使合成成本巨大。另外,一些常规反应如羟基的保护使用价格贵的甲基化试剂碘甲烷,也增加了反应成本,不适用于大规模生产。
二、中国专利文献CN104725318A描述了中间体3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的另一合成方法(合成路线二),该路线以2-硝基苯酚为初始原料,经溴代反应生成2-溴-6-硝基苯酚(化合物3),随后化合物3与3-羧基苯硼酸在钯催化下发生偶联生成3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ)。合成路线2如下所示。
与合成路线1相似,合成路线2也同样使用昂贵的钯催化剂来构建联苯骨架,此外,在溴代试剂的选择上,NBS/ButNH2的使用也增加了反应成本,不适用于大规模生产。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法。本发明方法原料价廉易得,工艺流程简短,成本低;废酸废水产生量少,绿色环保;且本发明方法反应选择性好,副反应少,产品收率和纯度高;适于大规模化生产。
术语说明:
式Ⅱ化合物:2-卤代-4-硝基正丁醛(Ⅱ);
式Ⅲ化合物:3-烷氧基羰基苯乙酸酯(Ⅲ);
式Ⅳ化合物:2-(3-烷氧基羰基)苯基-4-卤代-6-硝基正己-2-烯酸酯(Ⅳ);
式Ⅰ化合物:3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ)。
本说明书中,所述化合物编号与结构式编号完全一致,具有相同的指代关系,以化合物结构式为依据。
本发明的技术方案如下:
一种式Ⅰ所示的3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法,包括步骤:
(1)2-卤代丙烯醛和硝基甲烷经加成反应得到式Ⅱ化合物;
其中,式Ⅱ化合物结构式中,X为Cl或Br;
(2)式Ⅱ化合物与式Ⅲ化合物经脱水缩合得到式Ⅳ化合物;然后经环化反应、水解反应,酸化得到3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ);
其中,式III化合物和式IV化合物结构式中,R1为甲基、乙基、异丙基或叔丁基,R2为甲基、乙基、异丙基或叔丁基,R1和R2相同或不同;式IV化合物结构式中的X与式Ⅱ化合物结构式中的X具有相同的含义。
根据本发明,优选的,步骤(1)中所述2-卤代丙烯醛为2-氯丙烯醛或2-溴丙烯醛。
根据本发明,优选的,步骤(1)中,2-卤代丙烯醛和硝基甲烷的加成反应是于溶剂A中、碱催化剂的作用下进行。
优选的,所述溶剂A为乙腈、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲基环戊醚、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1,2-二甲氧基乙烷或氯苯中的一种或两种以上的组合;所述溶剂A和2-卤代丙烯醛的质量比为(0-15):1;进一步优选的,所述溶剂A和2-卤代丙烯醛的质量比为(0-5):1。
优选的,所述碱催化剂为哌啶、4-甲基哌啶、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)或1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯(DBN)中的一种或两种以上的组合;所述碱催化剂的质量为2-卤代丙烯醛质量的0.5-5%;优选的,所述碱催化剂的质量为2-卤代丙烯醛质量的0.5-1.5%。
根据本发明,优选的,步骤(1)中所述硝基甲烷和2-卤代丙烯醛的摩尔比为(0.9-1.1):1。
根据本发明,优选的,步骤(1)中所述加成反应温度为10-100℃;优选的,所述加成反应温度为30-70℃。加成反应时间为2-10小时;优选的,加成反应时间为3-5小时。
根据本发明,优选的,步骤(2)中,式Ⅱ化合物与式Ⅲ化合物的脱水缩合反应是于溶剂B中、酸催化剂的作用下进行。
优选的,所述溶剂B为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲基环戊醚、1,2-二甲氧基乙烷或甲苯中的一种或两种以上的组合;所述溶剂B和式Ⅲ化合物的质量比为(5-15):1;进一步优选的,所述溶剂B和式Ⅲ化合物的质量比为(5-10):1。
优选的,所述酸催化剂为对甲基苯磺酸、苯磺酸、甲基磺酸、98wt%浓硫酸;所述酸催化剂的质量为式Ⅲ化合物质量的0.5%~5.0%;进一步优选的,所述酸催化剂的质量为式Ⅲ化合物质量的0.8%~2.5%。
根据本发明,优选的,步骤(2)中所述式Ⅱ化合物与式Ⅲ化合物的摩尔比为(0.9-1.2):1。
根据本发明,优选的,步骤(2)中所述脱水缩合反应温度为40-100℃;优选的,所述脱水缩合反应温度为60-80℃。脱水缩合反应时间为2-10小时;优选的,脱水缩合反应时间为3-6小时。
根据本发明,优选的,步骤(2)中,所述环化反应和水解反应均是在碱存在下进行的;所述碱为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾或氢氧化钠;所述碱和式Ⅲ化合物的摩尔比为(1.0-3.0):1。
根据本发明,优选的,步骤(2)中所述环化反应和水解反应的温度相同,均为20~80℃;优选的,所述环化反应和水解反应的温度均为40~60℃。环化反应和水解反应的总时间为1~5小时;优选的,环化反应和水解反应的总时间为2-3小时。
根据本发明,优选的,步骤(2)中,由式Ⅳ化合物经环化反应、水解反应,酸化制备3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ)的方法包括步骤:于20~80℃下,将式Ⅱ化合物与式Ⅲ化合物经脱水缩合得到的含式Ⅳ化合物的反应液滴加至质量浓度为20-60%的碱的水溶液中,1-3小时滴加完毕后,于20~80℃发生环化反应和水解反应;然后加入活性炭,蒸馏回收溶剂,过滤,冷却;用20-35wt%的盐酸酸化至体系的pH值为1.0-2.0,经过滤,洗涤,干燥即得3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ)。
根据本发明,优选的,步骤(2)中所述脱水缩合、环化和水解反应为“一锅法”进行,中间产物不经分离。
利用本发明制备的3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸,可按现有技术制备得到艾曲波帕。
本发明描述为以下合成路线3:
其中,式Ⅱ化合物结构式中,X为Cl或Br;式III化合物和式IV化合物结构式中,R1为甲基、乙基、异丙基或叔丁基,R2为甲基、乙基、异丙基或叔丁基,R1和R2相同或不同;式IV化合物结构式中的X与式Ⅱ化合物结构式中的X具有相同的含义。
本发明的技术特点和有益效果:
1、本发明提供了一种3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法,该方法利用2-卤代丙烯醛和硝基甲烷为起始原料,优选于碱催化剂催化下,经加成反应得到2-卤代-4-硝基正丁醛,然后和3-烷氧基羰基苯乙酸酯经脱水缩合得到2-(3-烷氧基羰基)苯基-4-卤代-6-硝基正己-2-烯酸酯,优选不经分离,“一锅法”于碱作用下,经环化反应、水解反应得到3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸盐,酸化得到3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸。
2、本发明所用原料价廉易得,不需要使用价格昂贵的钯系催化剂、甲基化试剂等,成本低;本发明工艺流程简短,只需要两步即可制备目标产物,制备方法简单,反应条件易于操作;废水废酸产生量少,安全绿色环保;并且本发明方法反应选择性好,副反应少,产品收率和纯度高(总收率可达89.43%);适于大规模化生产。
3、本发明所设计路线充分利用了相关物料的适当活性和高选择性,硝基甲烷的活泼甲基和2-卤代丙烯醛的加成反应易于进行,反应专一;随后活泼亚甲基和醛基脱水缩合、环化反应、水解反应、酸化均保持了反应的专一性,并结合浓度效应,即优选向碱的水溶液中滴加式Ⅳ化合物,有利于减少分子之间的缩合副反应,低浓度的式Ⅳ化合物对于进行分子内环化得到目标产物有利,从路线设计角度保障了反应的高选择性和产品的高收率。
具体实施方式
以下结合实施例详细说明了本发明,但本发明不仅局限于此。
实施例所用原料和试剂均为市售产品。实施例中的“%”为质量百分比,特别说明的除外。实施例中的收率均为摩尔收率。
实施例1:2-氯-4-硝基正丁醛(Ⅱ1)的制备
向接有搅拌、温度计的500毫升四口烧瓶中,加入30.0克四氢呋喃,9.0克(0.1摩尔)2-氯丙烯醛,6.2克(0.1摩尔)硝基甲烷,0.1克DBU,45至50℃搅拌反应5小时。蒸馏回收溶剂后减压蒸馏收集(80-100℃/1-2mmHg)馏分,得到13.9克2-氯-4-硝基正丁醛(Ⅱ1),收率为91.8%,气相纯度99.7%。
实施例2:2-氯-4-硝基正丁醛(Ⅱ1)的制备
向接有搅拌、温度计的500毫升四口烧瓶中,加入90.0克(1.0摩尔)2-氯丙烯醛,64.0克(1.0摩尔)硝基甲烷,1.0克DBU,60至65℃搅拌反应5小时。减压蒸馏收集(80-100℃/1-2mmHg)馏分,得到149.3克2-氯-4-硝基正丁醛(Ⅱ1),收率为98.6%,气相纯度99.6%。
实施例3:2-溴-4-硝基正丁醛(Ⅱ2)的制备
向接有搅拌、温度计的500毫升四口烧瓶中,加入30.0克乙腈,13.5克(0.1摩尔)2-溴丙烯醛,6.2克(0.1摩尔)硝基甲烷,0.1克DBU,55至60℃搅拌反应3小时。蒸馏回收溶剂后减压蒸馏收集(95-115℃/1-2mmHg)馏分,得到17.6克2-溴-4-硝基正丁醛(Ⅱ2),收率为89.8%,气相纯度99.5%。
实施例4:2-溴-4-硝基正丁醛(Ⅱ2)的制备
向接有搅拌、温度计的500毫升四口烧瓶中,加入135.0克(1.0摩尔)2-溴丙烯醛,64.0克(1.0摩尔)硝基甲烷,1.0克DBU,50至55℃搅拌反应5小时。减压蒸馏收集(95-120℃/1-2mmHg)馏分,得到181.6克2-溴-4-硝基正丁醛(Ⅱ2),收率为92.7%,气相纯度99.3%。
实施例5:3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ)的制备
向接有搅拌、温度计、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的500毫升四口烧瓶中,加入200克四氢呋喃,15.2克(0.1摩尔)由实施例2所得2-氯-4-硝基正丁醛(Ⅱ1),20.8克(0.1摩尔)3-甲氧基羰基苯乙酸甲酯(Ⅲ1),0.25克对甲基苯磺酸,60至65℃搅拌反应5小时,冷却至20至25℃,将所得反应液体转移至恒压滴液漏斗中。向另一500毫升四口烧瓶中加入25克40wt%氢氧化钠水溶液,40至45℃下,滴加所得反应液体,约2小时滴加完毕,此后,40至45℃下搅拌反应2小时。加入200克水,0.5克活性炭,蒸馏回收溶剂,趁热过滤,冷却至20至25℃,35wt%盐酸酸化pH值为1.0-2.0,过滤,水洗涤两次,每次20克,干燥,得到23.5克3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ),收率为90.7%,液相纯度99.7%。
所得产物核磁数据如下:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ13.91(s,1H),10.68(s,1H),8.15(t,1H),8.09(dd,1H),7.91(m,1H),7.79(m,1H),7.74(m,1H),7.62(t,1H),7.17(m,1H)
实施例6:3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ)的制备
向接有搅拌、温度计、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的500毫升四口烧瓶中,加入200克2-甲基四氢呋喃,19.6克(0.1摩尔)由实施例4所得2-溴-4-硝基正丁醛(Ⅱ2),23.6克(0.1摩尔)3-乙氧基羰基苯乙酸乙酯(Ⅲ2),0.25克98wt%浓硫酸,70至75℃搅拌反应5小时,冷却至20至25℃,将所得反应液体转移至恒压滴液漏斗中。向另一500毫升四口烧瓶中加入25克40wt%氢氧化钠水溶液,30至35℃下,滴加所得反应液体,约2小时滴加完毕,此后,30至35℃下搅拌反应3小时。加入200克水,0.5克活性炭,蒸馏回收溶剂,趁热过滤,冷却至20至25℃,35wt%盐酸酸化pH值为1.0-2.0,过滤,水洗涤两次,每次20克,干燥,得到23.8克3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ),收率为91.9%,液相纯度99.8%。
对比例:3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ)的制备
向接有搅拌、温度计、回流冷凝管的500毫升四口烧瓶中,加入200克四氢呋喃,15.2克(0.1摩尔)由实施例2所得2-氯-4-硝基正丁醛(Ⅱ1),20.8克(0.1摩尔)3-甲氧基羰基苯乙酸甲酯(Ⅲ1),0.25克对甲基苯磺酸,60至65℃搅拌反应5小时,液相检测反应完毕,冷却至20至25℃,加入22克40wt%氢氧化钠水溶液,40至45℃搅拌反应2小时,加入200克水,0.5克活性炭,蒸馏回收溶剂,趁热过滤,冷却至20至25℃,35wt%盐酸酸化pH值为1.0-2.0,过滤,水洗涤两次,每次20克,干燥,得到23.9克白色固体,液相外标法分析含有17.6克3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ),外标法标定收率为68.0%。
对比例表明滴加式Ⅳ化合物有利于减少分子之间的缩合副反应,低浓度的式Ⅳ化合物对于分子内缩合环化得到目标产物有利。
Claims (9)
1.一种式Ⅰ所示的3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法,包括步骤:
(1)2-卤代丙烯醛和硝基甲烷经加成反应得到式Ⅱ化合物;
其中,式Ⅱ化合物结构式中,X为Cl或Br;
(2)式Ⅱ化合物与式Ⅲ化合物经脱水缩合得到式Ⅳ化合物;然后经环化反应、水解反应,酸化得到3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ);
其中,式III化合物和式IV化合物结构式中,R1为甲基、乙基、异丙基或叔丁基,R2为甲基、乙基、异丙基或叔丁基,R1和R2相同或不同;式IV化合物结构式中的X与式Ⅱ化合物结构式中的X具有相同的含义。
2.根据权利要求1所述的3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,包括以下条件中的一项或多项:
(a)所述2-卤代丙烯醛为2-氯丙烯醛或2-溴丙烯醛;
(b)2-卤代丙烯醛和硝基甲烷的加成反应是于溶剂A中、碱催化剂的作用下进行;
优选的,所述溶剂A为乙腈、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲基环戊醚、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、1,2-二甲氧基乙烷或氯苯中的一种或两种以上的组合;所述溶剂A和2-卤代丙烯醛的质量比为(0-15):1;进一步优选的,所述溶剂A和2-卤代丙烯醛的质量比为(0-5):1;
优选的,所述碱催化剂为哌啶、4-甲基哌啶、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)或1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯(DBN)中的一种或两种以上的组合;所述碱催化剂的质量为2-卤代丙烯醛质量的0.5-5%;优选的,所述碱催化剂的质量为2-卤代丙烯醛质量的0.5-1.5%;
(c)所述硝基甲烷和2-卤代丙烯醛的摩尔比为(0.9-1.1):1。
3.根据权利要求1所述的3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述加成反应温度为10-100℃;优选的,所述加成反应温度为30-70℃。
4.根据权利要求1所述的3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,包括以下条件中的一项或多项:
(a)式Ⅱ化合物与式Ⅲ化合物的脱水缩合反应是于溶剂B中、酸催化剂的作用下进行;
优选的,所述溶剂B为四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲基环戊醚、1,2-二甲氧基乙烷或甲苯中的一种或两种以上的组合;所述溶剂B和式Ⅲ化合物的质量比为(5-15):1;进一步优选的,所述溶剂B和式Ⅲ化合物的质量比为(5-10):1;
优选的,所述酸催化剂为对甲基苯磺酸、苯磺酸、甲基磺酸、98wt%浓硫酸;所述酸催化剂的质量为式Ⅲ化合物质量的0.5%~5.0%;进一步优选的,所述酸催化剂的质量为式Ⅲ化合物质量的0.8%~2.5%;
(b)所述式Ⅱ化合物与式Ⅲ化合物的摩尔比为(0.9-1.2):1。
5.根据权利要求1所述的3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述脱水缩合反应温度为40-100℃;优选的,所述脱水缩合反应温度为60-80℃。
6.根据权利要求1所述的3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述环化反应和水解反应均是在碱存在下进行的;所述碱为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾或氢氧化钠;所述碱和式Ⅲ化合物的摩尔比为(1.0-3.0):1。
7.根据权利要求1所述的3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述环化反应和水解反应的温度相同,均为20~80℃;优选的,所述环化反应和水解反应的温度均为40~60℃。
8.根据权利要求1所述的3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,由式Ⅳ化合物经环化反应、水解反应,酸化制备3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ)的方法包括步骤:于20~80℃下,将式Ⅱ化合物与式Ⅲ化合物经脱水缩合得到的含式Ⅳ化合物的反应液滴加至质量浓度为20-60%的碱的水溶液中,1-3小时滴加完毕后,于20~80℃发生环化反应和水解反应;然后加入活性炭,蒸馏回收溶剂,过滤,冷却;用20-35wt%的盐酸酸化至体系的pH值为1.0-2.0,经过滤,洗涤,干燥即得3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸(Ⅰ)。
9.根据权利要求1所述的3’-硝基-2’-羟基联苯-3-甲酸的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述脱水缩合、环化和水解反应为“一锅法”进行,中间产物不经分离。
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- 2018-05-09 CN CN201810437050.4A patent/CN110467531B/zh active Active
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Denomination of invention: A preparation method of 3 '- nitro-2' - hydroxybiphenyl-3-carboxylic acid Effective date of registration: 20221213 Granted publication date: 20220419 Pledgee: Guangdong Development Bank Co.,Ltd. Dongying Branch Pledgor: Xinfa pharmaceutical Co.,Ltd. Registration number: Y2022980026441 |