CN112592260A - 一种大麻二酚的合成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明属于化学合成技术领域,具体涉及一种大麻二酚的合成方法。
背景技术
大麻二酚别名左旋-反式-大麻二酚,英文名为(-)-Cannabidiol,是非常有市场价值的原料药,该化合物结构式为:
国际上,大麻在制药方面的应用也正在被更多人认识,其含有的大麻二酚(CBD)由于具有抗痉挛、抗焦虑、抗炎等药理作用,已于2017年底获得世界卫生组织认可,并作为非受控物质列入国际清单。据预计,全球大麻二酚产业价值将从2019年的57亿美元增加至2021年的181亿美元。
目前,大麻二酚主要从工业大麻中提取,虽然工业大麻的整株四氢大麻酚含量在0.3%以下,但提取大麻二酚时,人们一般使用的是活性大麻素含量较高嫩叶和花苞,提取过程中产生的四氢大麻酚含量往往高于0.3%。因此,按照有关规定,即使种植的是工业大麻品种,但用于提取大麻二酚时,相关企业仍然需要按照毒品大麻的管制要求进行申请,获得批准后方可进行生产,防止四氢大麻酚含量较高、可作为毒品使用的大麻提取物流入非法渠道。
相较于提取方法,大麻二酚的人工合成是一种更为廉价、简单且高效的方法。如美国专利US20090036523A1,以橄榄醇作为起始原料,用对甲苯磺酸催化,一步法获得目标产物,具体如下为:
该反应体系复杂,有较多异构体和二聚体,后处理麻烦,需要柱层析纯化且收率较低,只有24%,不宜于放大生产。
再如美国专利US20100298579A1,以2 ,4-二羟基-6-戊烷基苯甲酸甲酯为起始原料,用三氟化硼乙醚催化,制备出偶联的甲酯中间体(I),该反应纯度比一步法稍高,异构体和二聚体也明显比一步法少。但偶联后甲酯中间体经过酸碱处理后纯度依然只有约75%的纯度,加之该化合物的熔点可能较低,无法结晶(中间体I未见熔点报道,即使将过柱获得纯度达98%的中间体I进行结晶,最终也无法析成固体)。甲酯中间体I无法通过常规方法进行重结晶纯化,从而无法达到作为原料药的关键中间体的化学纯度和单杂指标要求。
因此,开发一种得率高、纯度好的大麻二酚的合成方法是极其必要的。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种大麻二酚中间体的合成方法,本发明的第二目的是提供一种大麻二酚的合成方法。
本发明的第一目的是这样实现的,一种大麻二酚中间体的合成方法,包括:将原料A在酸催化剂催化下与(1S ,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇偶联反应得到中间体I或中间体II;将中间体II中的羟基转换成类卤化物得到中间体 ;
本发明的第二目的是这样实现的,一种大麻二酚的合成方法,具体如下:制备中间体I或中间体,将中间体I或中间体与戊烷基硼化物进行Suzuki偶联得到最终产物大麻二酚,反应式分别如反应式(1)和反应式(2):
本发明的有益效果为:本发明反应体系简单,反应温度在100摄氏度以内,反应条件易控制,易于放大生产;本发明方法制备的大麻二酚中间体I、中间体II和中间体III通过常规方法即可重结晶纯化,得率高达86.5%,纯度高达98.7%,均能达到作为原料药的关键中间体的化学纯度和单杂指标要求;本方法制得的大麻二酚得率高达80.7%,纯度高达97%,完全满足原药料指标,为大麻二酚的工业化生产提供了新的方法与思路。
具体实施方式
本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的产品、方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的产品、方法及应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明一种大麻二酚中间体的合成方法,包括:将原料A在酸催化剂催化下与(1S,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇偶联反应得到中间体I或中间体II;将中间体II中的羟基转换成类卤化物得到中间体;
所述酸催化剂为对甲苯磺酸、三氟化硼乙醚络合物、四氯化钛、氯化锌、三氯化铝、三氟甲磺酸或三甲基硅酯。
所述偶联反应具体步骤如下:
1)将原料A与第一反应溶剂加入反应容器中,再加入酸催化剂与(1S ,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇,在加热条件下进行搅拌反应得到反应液a;
2)待反应液a冷却至室温,加入酸溶液进行首次萃取,对水相用甲苯进行第二次萃取,合并浓缩有机相,再加入乙酸乙酯进行重结晶,过滤干燥即得中间体I或中间体II。
所述搅拌反应的时间为2.5-3.5h,加热温度为80-100℃。
所述中间体II转换成中间体的步骤如下:将中间体II和第一反应溶剂加入到反应容器中,在低温条件下,再加入三乙胺搅拌8-12min后,加入甲磺酰氯进行搅拌反应得到反应液b;将反应液b加入酸溶液进行首次萃取,对水相用二氯甲烷进行第二次萃取,合并浓缩有机相,再加入乙酸乙酯进行重结晶,过滤干燥即得中间体。
所述第一反应溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇、四氢呋喃、二甲基亚砜、二氯甲烷、二氧六环、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或甲苯中任意种或多种的组合。
反应式(1)的具体步骤如下:将中间体、第二反应溶剂加入反应容器中,开启搅拌,再依次加入戊基硼化物和碱,进行氮气置换,加入钯催化剂,再次置换氮气,加热条件下进行搅拌反应并保温搅拌16h;冷却至室温得到反应液c,将反应液c加入酸溶液进行首次萃取,水层用甲苯萃取2-4两次,合并浓缩有机相,再加入丙酮进行重结晶,过滤干燥即得大麻二酚。
所述第二反应溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇、四氢呋喃、二甲基亚砜、二氯甲烷、二氧六环、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或甲苯中任意一种或多种的组合。
所述戊基硼化物为戊烷基三氟硼酸钾、戊烷基硼酸或戊烷基硼酸酯;所述钯催化剂为Pd(OAc)2、Pd(PPh3)4、Pd(PPh3)2Cl2、Pd(dppf)Cl2、Pd2(dba)3或Pd(PhCN)2Cl2;所述碱为甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、三乙胺、二异丙基乙胺,氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、磷酸钾或磷酸钠。
实施例1:
1、中间体I的制备
将136.6g5-溴间苯二酚和1L甲苯加2L入反应瓶中,开启搅拌,再依次加入22.6g对甲苯磺酸和100.0g(1S ,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇;开启加热,反应逐渐升温至100℃,并保温搅拌3h;冷却至室温,加入500mL 1N的HCl,搅拌10min,分液,水相用200mL甲苯萃取两次,合并有机相,减压浓缩至无液滴流出,加入400mL乙酸乙酯,加热使粗品溶解,热过滤,滤液在0℃下静置重结晶18h,过滤,干燥得到170.1g类白色固体,收率80.1%,纯度98.7%。
2、大麻二酚的制备
将100g中间体I和1L甲苯加入2L反应瓶中,开启搅拌,依次加入53.8g戊基硼酸和80.4g磷酸钾,置换氮气三次,加入17.9g四三苯基膦钯,再次置换氮气,反应升温至100℃,并保温搅拌16h;冷却至室温,反应液用硅藻土过滤,滤液倒入500mL1N的HCl中,搅拌10min,分液,水层用250mL甲苯萃取两次,合并有机层,减压浓缩至无液滴流出,加入500mL丙酮,加热至回流,热过滤,滤液降温至0~5℃,并保温重结晶16h,过滤,干燥得到白色固体即大麻二酚78.5g,收率80.7%,纯度99.7%。
实施例2
1、中间体I的制备
将52.2g5-氯间苯二酚和500mL甲苯加1L入反应瓶中,开启搅拌,再依次加入11.3g对甲苯磺酸和50.0g(1S ,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇;开启加热,反应逐渐升温至90℃,并保温搅拌3h;冷却至室温,加入250mL 1N的HCl,搅拌10min,分液,水相用100mL甲苯萃取两次,合并有机相,减压浓缩至无液滴流出,加入200mL乙酸乙酯,加热使粗品溶解,热过滤,滤液在3℃下静置重结晶12h,过滤,干燥得到64.6g类白色固体即中间体I,收率70.5%纯度98.6%。
2、大麻二酚的制备:
将20g中间体I,20mL纯化水和200mL甲苯加入500mL反应瓶中,开启搅拌,依次加入18.4g戊基硼酸频哪醇酯和16.1g磷酸钾,置换氮气三次,加入3.6g四三苯基膦钯,再次置换氮气,反应升温至90℃,并保温搅拌18h;冷却至室温,反应液用硅藻土过滤,滤液倒入100mL1N的HCl中,搅拌12min,分液,水层用50mL甲苯萃取两次,合并有机层,减压浓缩至无液滴流出,加入100mL丙酮,加热至回流,热过滤,滤液降温至3℃,并保温重结晶12h,过滤,干燥得到白色固体即大麻二酚15.4g,收率79.2%,纯度99.3%。
实施例3:
1、中间体I的制备:
将85.3g5-碘间苯二酚和500mL甲苯加1L入反应瓶中,开启搅拌,再依次加入11.3g对甲苯磺酸和50.0g(1S ,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇;开启加热,反应逐渐升温至80℃,并保温搅拌3h;冷却至室温,加入250mL 1N的HCl,搅拌10min,分液,水相用100mL甲苯萃取两次,合并有机相,减压浓缩至无液滴流出,加入250mL乙酸乙酯,加热使粗品溶解,热过滤,滤液在5℃下静置重结晶16h,过滤,干燥得到95.4g淡黄色固体即中间体I,收率78.5%,纯度97.8%。
2、大麻二酚的制备:
将20g中间体I,20mL纯化水和200mL甲苯加入500mL反应瓶中,开启搅拌,依次加入16.5g戊基三氟硼酸钾和15.4g磷酸钠,置换氮气三次,加入4.1g四三苯基膦钯,再次置换氮气,反应升温至80℃,并保温搅拌17h;冷却至室温,反应液用硅藻土过滤,滤液倒入100mL1N的HCl中,搅拌15min,分液,水层用50mL甲苯萃取3次,合并有机层,减压浓缩至无液滴流出,加入150mL丙酮,加热至回流,热过滤,滤液降温至5℃,并保温重结晶16h,过滤,干燥得到白色固体即大麻二酚14.8g,收率76.1%,纯度99.4%。
实施例4
1、中间体II的制备
将91.2g间苯三酚和1L甲苯加2L入反应瓶中,开启搅拌,再依次加入22.6g对甲苯磺酸和100.0g(1S ,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇;开启加热,反应逐渐升温至90℃,并保温搅拌3h;冷却至室温,加入500mL 1N的HCl,搅拌10min,分液,水相用200mL甲苯萃取两次,合并有机相,减压浓缩至无液滴流出,加入500mL乙酸乙酯,加热使粗品溶解,热过滤,滤液在0℃下静置重结晶18h,过滤,干燥得到183.7g类白色固体即中间体II,收率86.5%,纯度98.3%。
2、中间体III的制备
将20.0g中间体II和400mL二氯甲烷加入到1L的反应瓶中,降温至-10℃,加入11.7g三乙胺,搅拌10min,缓慢滴加9.7g甲磺酰氯,并保持-10℃下搅拌6h;将反应液倒入200mL1NHCl中,搅拌10min,分液,水层用100mL二氯甲烷萃取两次,合并有机层,浓缩至干,加入100mL乙酸乙酯,加热使粗品溶解,热过滤,滤液在0℃下静置重结晶18h,过滤,干燥得到15.6g类白色固体即中间体III,收率60.0%,纯度96.4%。
3、大麻二酚的制备:
将100g中间体III和1L甲苯加入2L的反应瓶中,开启搅拌,依次加入43.2g戊基硼酸和49.3g碳酸钠,置换氮气三次,加入11.4g Pd(OAc)2,再次置换氮气,反应升温至90℃,并保温搅拌17h;冷却至室温,反应液用硅藻土过滤,滤液倒入400mL1NHCl中,搅拌12min,分液,水层用300mL甲苯萃取两次,合并有机层,减压浓缩至无液滴流出,加入300mL丙酮,加热至回流,热过滤,滤液降温至0℃,并保温重结晶14h,过滤,干燥得到白色固体59.4g,收率78.3%,纯度99.5%。
实施例5:
1、中间体III的制备:
将100g实施例4中中间体II和2L二氯甲烷加入到5L的反应釜中,降温至0℃,加入58.3g三乙胺,搅拌10min,分批滴加80.1g对甲苯磺酰氯,并保持3℃下搅拌16h;将反应液倒入1L1N的HCl中,搅拌10min,分液,水层用500mL二氯甲烷萃取两次,合并有机层,浓缩至干,加入500mL乙酸乙酯,加热使粗品溶解,热过滤,滤液在3℃下静置重结晶16h,过滤,干燥得到124.8g类白色固体即中间体III,收率78.4%,纯度97.9%。
2、大麻二酚的制备:
将100g中间体III和1L甲苯加入2L的反应瓶中,开启搅拌,依次加入42.0g戊基硼酸和62.7g磷酸钾,置换氮气三次,加入13.9g四三苯基膦钯,再次置换氮气,反应升温至100℃,并保温搅拌16h;冷却至室温,反应液用硅藻土过滤,滤液倒入500mL1NHCl中,搅拌10min,分液,水层用250mL甲苯萃取两次,合并有机层,减压浓缩至无液滴流出,加入500mL丙酮,加热至回流,热过滤,滤液降温至3℃,并保温重结晶18h,过滤,干燥得到白色固体即大麻二酚58.9g,收率77.6%,纯度99.4%。
本发明尚有多种具体的实施方式。凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (10)
2.根据权利要求1大麻二酚中间体的合成方法,其特征在于,所述酸催化剂为对甲苯磺酸、三氟化硼乙醚络合物、四氯化钛、氯化锌、三氯化铝、三氟甲磺酸或三甲基硅酯。
3.根据权利要求1大麻二酚中间体的合成方法,其特征在于,所述偶联反应具体步骤如下:
1)将原料A与第一反应溶剂加入反应容器中,再加入酸催化剂与(1S ,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇,在加热条件下进行搅拌反应得到反应液a;
2)待反应液a冷却至室温,加入酸溶液进行首次萃取,对水相用甲苯进行第二次萃取,合并浓缩有机相,再加入乙酸乙酯进行重结晶,过滤干燥即得中间体I或中间体II。
4.根据权利要求3所述大麻二酚中间体的合成方法,其特征在于,所述搅拌反应的时间为2.5-3.5h,加热温度为80-100℃。
6.根据权利要求3所述大麻二酚中间体的合成方法,其特征在于,所述第一反应溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇、四氢呋喃、二甲基亚砜、二氯甲烷、二氧六环、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或甲苯中任意种或多种的组合。
8.根据权利要求7所述大麻二酚的合成方法,其特征在于,反应式(1)的具体步骤如下:将中间体、第二反应溶剂加入反应容器中,开启搅拌,再依次加入戊基硼化物和碱,进行氮气置换,加入钯催化剂,再次置换氮气,加热条件下进行搅拌反应并保温搅拌16h;冷却至室温得到反应液c,将反应液c加入酸溶液进行首次萃取,水层用甲苯萃取2-4次,合并浓缩有机相,再加入丙酮进行重结晶,过滤干燥即得大麻二酚。
9.根据权利要求8所述大麻二酚的合成方法,其特征在于,所述第二反应溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇、四氢呋喃、二甲基亚砜、二氯甲烷、二氧六环、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或甲苯中任意一种或多种的组合。
10.根据权利要求8所述大麻二酚的合成方法,其特征在于,所述戊基硼化物为戊烷基三氟硼酸钾、戊烷基硼酸或戊烷基硼酸酯;所述钯催化剂为Pd(OAc)2、Pd(PPh3)4、Pd(PPh3)2Cl2、Pd(dppf)Cl2、Pd2(dba)3或Pd(PhCN)2Cl2;所述碱为甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、三乙胺、二异丙基乙胺,氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、磷酸钾或磷酸钠。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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