CN110903278B - 一种比拉斯汀的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于医药技术领域,公开了一种比拉斯汀的制备方法。以4‑哌啶甲酸和α,α‑二甲基‑4‑(2‑溴乙基)苯乙酸甲酯为原料,制备α,α‑二甲基‑4‑[2‑[4‑甲酸哌啶基]乙基]苯乙酸甲酯,然后与邻苯二胺反应生成α,α‑二甲基‑4‑[2‑[4‑[1H‑2‑苯并咪唑基]哌啶‑1‑基]乙基]苯乙酸甲酯,产物加入氯乙基乙醚生成比拉斯汀。三步反应合成比拉斯汀,路线简单,原料易得,反应条件相对温和,容易控制,适合工业化生产。

Description

一种比拉斯汀的制备方法
技术领域
本发明涉及医药技术领域,具体涉及一种比拉斯汀的制备方法。
背景技术
比拉斯汀是西班牙FAES制药公司开发的第2代组胺H1受体拮抗剂,2010年欧盟批准其用于治疗变应性鼻炎及慢性特发性荨麻疹。本品安全性良好,无常用抗组胺药物存在的镇静作用及心脏毒性。其化学结构式如下所示:
Figure BDA0002338941060000011
WO2009102155报道了比拉斯汀的合成方法,其合成路线如下所示:
Figure BDA0002338941060000012
该方法中,关键中间体2-(4-羟乙基苯基)-2-甲基丙酸乙酯的合成是以对溴苯乙醇与1-甲氧基-1-(三甲基甲硅氧基)-2-甲基-1-丙烯为原料,在催化剂双(二亚芐基丙酮)钯,三叔丁基磷和氟化锌存在下缩合制得。
该反应主要有三个缺点,第一,原料1-甲氧基-1-(三甲基甲硅氧基)-2-甲基-1-丙烯及催化剂双(二亚芐基丙酮)钯和三叔丁基磷等价格都极其昂贵,不易购得,且不易保存;第二,该反应需要极为严格的无水无氧条件,操作复杂,且所得产物很难纯化;第三,反应完成后剩余的钯和磷都会对环境造成严重污染。
专利CN1105716C及ES2151442中报道了制备比拉斯汀及中间体的方法,其合成路线如下所示:
Figure BDA0002338941060000021
该路线中用到丁基锂或格式试剂,需要无水无氧,条件要求苛刻;环氧乙烷是危险品,毒性大;整体路线较长,收率较低。
US5877187报道了比拉斯汀的合成方法:以化合物十二为原料,经甲基化、水解、羧基保护、格氏反应得到中间体十七。其羟基经对甲苯磺酰氯酯化活化后,与另一中间体五发生缩合、烷基化和脱保护反应得到比拉斯汀,其合成路线如下所示:
Figure BDA0002338941060000022
由于格氏反应对基团兼容性较差,故需要用到较特殊的噁唑来保护羧基,而该步骤收率非常低。此外,格氏反应条件较苛刻,对无水无氧要求高,不太适合规模化生产。总体而言,反复的上保护基过程使得路线过长,成本过高;而使用到的毒性较大的甲基化试剂也会对生产人员造成较大伤害,因此,该路线不宜作为工业化生产的依据。
另外,以上路线均以2-(4-哌啶基)苯并咪唑为原料,分子结构中含有两个易于被取代的氢,对选择性要求较高,反应条件苛刻,且容易产生副产物。
SyntheticCommunications,41:1394-1402,2011和专利CN102675101A公布的比拉斯汀的制备方法中,直接使用代替2-(4-哌啶基)苯并咪唑,解决了取代选择性的问题,但前者仍然使用到了毒性较大且价格昂贵的原辅料,而后者用傅克反应,产生大量的废酸,还原羰基用基斯内尔-沃尔夫-黄鸣龙反应,用Zn(Hg)齐、水合肼,毒性较大;由于分子内酯的存在,造成副反应较多,产物较难纯化。
专利CN106146459A,采用廉价易得的2-硝基苯胺为原料,经过还原-关环反应、烷基化反应、水解、偶联再水解后得到比拉斯汀。解决了现有技术操作条件比较苛刻,毒性大,原料昂贵,操作繁琐的弊病,各步反应条件温和,合成方法操作简单,易处理,副产物少,收率和纯度高,生产成本低,适合工业化生产。
合成路线如下:
Figure BDA0002338941060000031
该反应路线中化合物2和化合物7均不能从市场购得,因此反应路线较长,另外在比拉斯汀合成过程中,需要进行20小时的纯化,大大延长了工艺时间,降低了工业化生产效率。
综上所述,现有技术中,比拉斯汀的制备存在原料昂贵、毒性大、易产生副产物,纯度和收率较低,工艺繁琐等问题。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种比拉斯汀的制备方法,与现有技术相比,本发明提供的比拉斯汀的制备方法采用了全新的原料、反应溶剂及合成路线,后处理简单,产品收率和纯度较高,适合工业化生产。
本发明提供的比拉斯汀的制备方法,按以下步骤进行。
(1)N-甲基吡咯烷酮溶剂中加入化合物I、化合物II,在碳酸钾和碘化钾的作用下控温40~50℃反应,反应结束后加入纯化水析晶,得化合物III;
(2)二氯甲烷溶剂中加入化合物III,加入催化剂1和催化剂2的混合物,加入化合物IV,搅拌10min后加入有机碱,控温50~60℃反应,95%乙醇析晶,得化合物V;
(3)N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入化合物V、化合物VI,加入氢氧化钾,控温60℃反应,反应结束后经乙酸乙酯萃取、浓缩,甲醇溶解,加入饱和氢氧化钠溶液反应,反应结束后加入盐酸调节pH,得比拉斯汀。
反应路线如下:
Figure BDA0002338941060000041
其中:
步骤(1)中碳酸钾与化合物I、化合物II的摩尔比为1.1~1.5:1.1:1,碘化钾与化合物II的质量比为0.1:1。
步骤(2)中所用催化剂1为二环己基碳二亚胺、N,N-二异丙基碳二亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-(三乙基铵磺酰)氨基甲酸甲酯中的一种或几种。
步骤(2)中所用催化剂2为1-羟基苯并三唑、N-羟基琥珀酰亚胺中的一种或几种。
步骤(2)中所用催化剂1、催化剂2与化合物III的摩尔比为1.1~1.5:0.8~1.2:1。
步骤(2)中所用有机碱为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种。
步骤(2)中所用有机碱与化合物III的摩尔比为1.5~2.0:1。
步骤(3)中化合物V、化合物VI、氢氧化钾的摩尔比为1:1:2~5。
步骤(3)中调节pH至6.8~7.2。
本发明取得以下有益技术效果:
(1)三步反应合成比拉斯汀,路线简单,原料易得,反应条件相对温和,容易控制,适合工业化生产。
(2)化合物III的合成过程中,采用N-甲基吡咯烷酮为溶剂,现有技术多采用熔点较低、与水不混溶的溶剂,后处理通过浓缩、萃取等方式得到产物,N-甲基吡咯烷酮熔点较高、可与水混溶,后处理时直接加水,利用产物不溶于水的特性析晶,省去减压浓缩、反复萃取的复杂步骤,操作简单,且由于水和N-甲基吡咯烷酮同时存在于析晶体系,既可以除去水溶性杂质,又可以除去脂溶性杂质,产品纯度较高。
(3)化合物V合成过程中采用新的原料邻苯二胺,其中一个氨基通过混合催化剂与羧基脱水缩合,另一个氨基在碱的作用下进攻羰基,再次脱水成环,反应条件温和。且由于邻苯二胺的分子对称性,同时脱水剂既用于酸胺缩合,又用于进攻羰基脱水,催化效果好,几乎无副产物产生,极大提升了产品纯度。
具体实施方式:
参考例:α,α-二甲基-4-(2-溴乙基)苯乙酸甲酯(化合物II)的制备
按照文献【孔昊,耿海明,梅玉丹等.比拉斯汀的合成[J].中国医药工业杂志,2015,46(7):677-679.】公开的方法制备化合物II:
将α,α-二甲基-苯乙酸甲酯(5.0g,28mmol)和溴乙酰溴(7.4g,36mmol)溶于二氯甲烷(20mL)中,-30℃将该溶液滴入三氯化铝(11.2g,84mmol)的二氯甲烷溶液(50mL)中,滴毕于0℃搅拌过夜。加入二氯甲烷(50ml)稀释,反应液经硅藻土过滤,滤液用饱和氯化钠溶液(30ml×2)洗涤,用无水硫酸钠干燥后过滤,滤液浓缩,得黄色油状物α,α-二甲基-4-(2-溴乙酰基)苯乙酸甲酯。
0℃将α,α-二甲基-4-(2-溴乙酰基)苯乙酸甲酯(3.0g,10mmol)、三氟乙酸(15.0g,130mmol)和三乙基硅烷(2.2g,19mmol)溶于二氯甲烷(20mL)中,搅拌30min,升温回流反应72h,反应液浓缩除去二氯甲烷,加入饱和碳酸钠溶液(约70mL),用乙酸乙酯(30mL×3)萃取,合并有机相,依次用饱和碳酸钠溶液(10mL×3)、水(20mL)和饱和氯化钠溶液(20mL)洗涤,用无水硫酸钠干燥后过滤,滤液100℃减压蒸除溶剂,得无色油状物α,α-二甲基-4-(2-溴乙基)苯乙酸甲酯。
实施例1 α,α-二甲基-4-[2-[4-甲酸哌啶基]乙基]苯乙酸甲酯(化合物III)的制备
500mL反应瓶中加入N-甲基吡咯烷酮60mL,边搅拌边加入5.68g 4-哌啶甲酸(化合物I),加入6.07g碳酸钾,1.14g碘化钾,缓慢加入11.41g化合物II,再次加入20mL N-甲基-2-吡咯烷酮,控温40~50℃反应,3h后TLC监控反应结束,化合物II基本无剩余,过滤,滤液在室温下加入纯化水120mL,搅拌,有大量固体析出,继续搅拌30min后过滤,滤饼50℃下真空干燥2h,得α,α-二甲基-4-[2-[4-甲酸哌啶基]乙基]苯乙酸甲酯11.23g,收率84.2%,纯度98.6%。
实施例2 α,α-二甲基-4-[2-[4-甲酸哌啶基]乙基]苯乙酸甲酯(化合物III)的制备
500mL反应瓶中加入N-甲基吡咯烷酮60mL,边搅拌边加入5.68g化合物I,加入7.18g碳酸钾,1.14g碘化钾,缓慢加入11.41g化合物II,再次加入20mLN-甲基-2-吡咯烷酮,控温40~50℃反应,3h后TLC监控反应结束,化合物II基本无剩余,过滤,滤液在室温下加入纯化水120mL,搅拌,有大量固体析出,继续搅拌30min后过滤,滤饼50℃下真空干燥2h,得α,α-二甲基-4-[2-[4-甲酸哌啶基]乙基]苯乙酸甲酯11.95g,收率89.6%,纯度98.9%。
实施例3 α,α-二甲基-4-[2-[4-甲酸哌啶基]乙基]苯乙酸甲酯(化合物III)的制备
500mL反应瓶中加入N-甲基吡咯烷酮60mL,边搅拌边加入5.68g化合物I,加入8.28g碳酸钾,1.14g碘化钾,缓慢加入11.41g化合物II,再次加入20mLN-甲基-2-吡咯烷酮,控温40~50℃反应,3h后TLC监控反应结束,化合物II基本无剩余,过滤,滤液在室温下加入纯化水120mL,搅拌,有大量固体析出,继续搅拌30min后过滤,滤饼50℃下真空干燥2h,得α,α-二甲基-4-[2-[4-甲酸哌啶基]乙基]苯乙酸甲酯11.57g,收率86.7%,纯度99.0%。
实施例4 α,α-二甲基-4-[2-[4-[1H-2-苯并咪唑基]哌啶-1-基]乙基]苯乙酸甲酯(化合物V)的制备
向二氯甲烷溶剂中加入适量无水硫酸钠搅拌30min。250mL反应瓶中加入预干燥的二氯甲烷60mL,室温下边搅拌边加入10.00g实施例1所得化合物III,加入二环己基碳二亚胺6.80g,加入1-羟基苯并三唑3.24g,加入3.57g化合物IV,加入三乙胺4.55g,氮气置换三次,维持氮气保护控温50~60℃反应,4h后TLC监控反应结束,过滤,滤液加入50mL饱和NaCl溶液洗涤,有机相在35℃下减压蒸馏,加入95%乙醇在室温下析晶2h,40℃真空干燥2h,得α,α-二甲基-4-[2-[4-[1H-2-苯并咪唑基]哌啶-1-基]乙基]苯乙酸甲酯10.98g,收率90.2%,纯度99.2%。
实施例5 α,α-二甲基-4-[2-[4-[1H-2-苯并咪唑基]哌啶-1-基]乙基]苯乙酸甲酯(化合物V)的制备
250mL反应瓶中加入预干燥的二氯甲烷60mL,室温下边搅拌边加入10.00g实施例1所得化合物III,加入N,N-二异丙基碳二亚胺5.67g,加入N-羟基琥珀酰亚胺3.11g,加入3.57g化合物IV,加入N,N-二异丙基乙胺6.98g,氮气置换三次,维持氮气保护控温50~60℃反应,4.5h后TLC监控反应结束,过滤,滤液加入50mL饱和NaCl溶液洗涤,有机相在35℃下减压蒸馏,加入95%乙醇在室温下析晶2h,40℃真空干燥2h,得α,α-二甲基-4-[2-[4-[1H-2-苯并咪唑基]哌啶-1-基]乙基]苯乙酸甲酯10.53g,收率86.5%,纯度98.4%。
实施例6 α,α-二甲基-4-[2-[4-[1H-2-苯并咪唑基]哌啶-1-基]乙基]苯乙酸甲酯(化合物V)的制备
250mL反应瓶中加入预干燥的二氯甲烷60mL,室温下边搅拌边加入10.00g实施例1所得化合物III,加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐6.90g,加入1-羟基苯并三唑4.05g,加入3.57g化合物IV,加入N,N-二甲基甲酰胺4.39g,氮气置换三次,维持氮气保护控温50~60℃反应,4h后TLC监控反应结束,过滤,滤液加入50mL饱和NaCl溶液洗涤,有机相在35℃下减压蒸馏,加入95%乙醇在室温下析晶2h,40℃真空干燥2h,得α,α-二甲基-4-[2-[4-[1H-2-苯并咪唑基]哌啶-1-基]乙基]苯乙酸甲酯11.14g,收率91.5%,纯度99.0%。
实施例7 α,α-二甲基-4-[2-[4-[1H-2-苯并咪唑基]哌啶-1-基]乙基]苯乙酸甲酯(化合物V)的制备
250mL反应瓶中加入预干燥的二氯甲烷60mL,室温下边搅拌边加入10.00g实施例1所得化合物III,加入N-(三乙基铵磺酰)氨基甲酸甲酯9.29g,加入N-羟基琥珀酰亚胺4.14g,加入3.57g化合物IV,加入三乙胺6.07g,氮气置换三次,维持氮气保护控温50~60℃反应,4h后TLC监控反应结束,过滤,滤液加入50mL饱和NaCl溶液洗涤,有机相在35℃下减压蒸馏,加入95%乙醇在室温下析晶2h,40℃真空干燥2h,得α,α-二甲基-4-[2-[4-[1H-2-苯并咪唑基]哌啶-1-基]乙基]苯乙酸甲酯10.09g,收率82.91%,纯度98.0%。
实施例8比拉斯汀的制备
250mL反应瓶中,加入20.28实施例4所得化合物V,5.43g化合物VI,N,N-二甲基乙酰胺100mL,加入氢氧化钾5.61g,升温至60℃反应,3h后TLC监控反应结束,原料基本无剩余,减压浓缩,降温至0~10℃加入水100mL,加入乙酸乙酯40mL*3萃取三次,合并有机相,饱和氯化钠溶液50mL*2洗涤两次,加入无水硫酸钠5.0g干燥30min,减压浓缩,加入甲醇60mL,加饱和氢氧化钠溶液30mL,回流反应3h,缓慢加入4mol/L盐酸调至pH6.8,析出淡黄色固体,抽滤,滤饼经冰水40mL洗涤,干燥后用甲醇重结晶,40℃真空干燥4h,得比拉斯汀19.62g,收率84.6%,纯度99.2%,最大单杂0.16%。
实施例9比拉斯汀的制备
250mL反应瓶中,加入20.28g实施例4所得化合物V,5.43g化合物VI,N,N-二甲基乙酰胺100mL,加入氢氧化钾8.42g,升温至60℃反应,3h后TLC监控反应结束,原料基本无剩余,减压浓缩,降温至0~10℃加入水100mL,加入乙酸乙酯40mL*3萃取三次,合并有机相,饱和氯化钠溶液50mL*2洗涤两次,加入无水硫酸钠5.0g干燥30min,减压浓缩,加入甲醇60mL,加饱和氢氧化钠溶液30mL,回流反应3h,缓慢加入4mol/L盐酸调至pH7.0,析出淡黄色固体,抽滤,滤饼经冰水40mL洗涤,干燥后用甲醇重结晶,40℃真空干燥4h,得比拉斯汀21.20g,收率91.5%,纯度99.9%,最大单杂0.06%。
实施例10比拉斯汀的制备
250mL反应瓶中,加入20.28g实施例4所得化合物V,5.43g化合物VI,N,N-二甲基乙酰胺100mL,加入氢氧化钾14.03g,升温至60℃反应,3h后TLC监控反应结束,原料基本无剩余,减压浓缩,降温至0~10℃加入水100mL,加入乙酸乙酯40mL*3萃取三次,合并有机相,饱和氯化钠溶液50mL*2洗涤两次,加入无水硫酸钠5.0g干燥30min,减压浓缩,加入甲醇60mL,加饱和氢氧化钠溶液30mL,回流反应3h,缓慢加入4mol/L盐酸调至pH7.2,析出淡黄色固体,抽滤,滤饼经冰水40mL洗涤,干燥后用甲醇重结晶,40℃真空干燥4h,得比拉斯汀20.84g,收率89.9%,纯度99.8%,最大单杂0.10%。
对比例1
500mL反应瓶中加入四氢呋喃60mL,边搅拌边加入5.68g化合物I,加入6.07g碳酸钾,1.14g碘化钾,缓慢加入11.41g化合物II,再次加入20mLN-甲基吡咯烷酮,控温40~50℃反应,3h后TLC监控反应结束,化合物I基本无剩余,过滤,滤液在室温下加入纯化水120mL,搅拌,有大量固体析出,继续搅拌30min后过滤,滤饼50℃下真空干燥2h,得化合物III10.65g,收率79.8%。
对比例2
500mL反应瓶中加入四氢呋喃60mL,边搅拌边加入5.68g化合物I,加入N,N-二异丙基乙胺10.34g(0.08mol),缓慢加入11.41g化合物II,再次加入20mLN-甲基吡咯烷酮,控温40~50℃反应,6h后TLC监控反应结束,过滤,滤液在室温下加入纯化水120mL,搅拌,有大量固体析出,继续搅拌30min后过滤,滤饼50℃下真空干燥2h,得化合物III 9.91g,收率74.3%。
对比例3
250mL反应瓶中加入预干燥的二氯甲烷60mL,室温下边搅拌边加入10.00g实施例1所得化合物III,加入二环己基碳二亚胺6.80g,加入3.57g化合物IV,加入三乙胺4.55g,氮气置换三次,维持氮气保护控温50~60℃反应,7h后TLC监控反应结束,原料少量剩余,过滤,滤液加入50mL饱和NaCl溶液洗涤,有机相在35℃下减压蒸馏,加入95%乙醇在室温下析晶2h,40℃真空干燥2h,得化合物V 8.17g,收率67.1%,纯度96.8%。
对比例4
向二氯甲烷溶剂中加入适量无水硫酸钠搅拌30min。250mL反应瓶中加入预干燥的二氯甲烷60mL,室温下边搅拌边加入10.00g实施例1所得化合物III,加入二环己基碳二亚胺6.80g,加入1-羟基苯并三唑3.24g,加入3.57g化合物IV,氮气置换三次,维持氮气保护控温50~60℃反应,4h后TLC监控原料约有一半剩余,7h后TLC监控原料仍有一半剩余,不做后处理。
对比例5
250mL反应瓶中,加入20.28g化合物V,5.43g化合物VI,N,N-二甲基乙酰胺100mL,加入氢氧化钾14.03g,升温至60℃反应,3h后TLC监控反应结束,原料基本无剩余,减压浓缩,降温至0~10℃加入水100mL,加入乙酸乙酯40mL*3萃取三次,合并有机相,饱和氯化钠溶液50mL*2洗涤两次,加入无水硫酸钠5.0g干燥30min,减压浓缩,加入甲醇60mL,加饱和氢氧化钠溶液30mL,回流反应3h,缓慢加入4mol/L盐酸调至pH6.5,析出淡黄色固体,抽滤,滤饼经冰水40mL洗涤,干燥后用甲醇重结晶,40℃真空干燥4h,得比拉斯汀17.89g,收率77.2%,纯度99.8%,最大单杂0.15%。

Claims (7)

1.一种比拉斯汀的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)N-甲基吡咯烷酮溶剂中加入化合物I、化合物II,在碳酸钾和碘化钾的作用下控温40~50℃反应,反应结束后加入纯化水析晶,得化合物III;
(2)二氯甲烷溶剂中加入化合物III,加入催化剂1和催化剂2的混合物,加入化合物IV,搅拌10min后加入有机碱,控温50~60℃反应,95%乙醇析晶,得化合物V;所述催化剂1为二环己基碳二亚胺、N,N-二异丙基碳二亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-(三乙基铵磺酰)氨基甲酸甲酯中的一种或几种;所述催化剂2为1-羟基苯并三唑、N-羟基琥珀酰亚胺中的一种或几种;
(3)N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入化合物V、化合物VI,加入氢氧化钾,控温60℃反应,反应结束后经乙酸乙酯萃取、浓缩,甲醇溶解,加入饱和氢氧化钠溶液反应,反应结束后加入盐酸调节pH至6.8-7.2,得比拉斯汀;
反应路线如下:
Figure 191464DEST_PATH_IMAGE001
2.根据权利要求1所述比拉斯汀的制备方法,其特征在于,步骤(1)中碳酸钾与化合物I、化合物II的摩尔比为1.1~1.5:1.1:1。
3.根据权利要求1所述比拉斯汀的制备方法,其特征在于,步骤(1)中碘化钾与化合物II的质量比为0.1:1。
4.根据权利要求1所述比拉斯汀的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所用催化剂1、催化剂2与化合物III的摩尔比为1.1~1.5:0.8~1.2:1。
5.根据权利要求1所述比拉斯汀的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所用有机碱为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述比拉斯汀的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所用有机碱与化合物III的摩尔比为1.5~2.0:1。
7.根据权利要求1所述比拉斯汀的制备方法,其特征在于,步骤(3)中化合物V、化合物VI、氢氧化钾的摩尔比为1:1:2~5。
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