CN112679433B - 一种艾利西平的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学物质和药物制备领域,具体为一种艾利西平的制备方法。所述方法由奥卡西平在手性催化剂与氢源存在下反应得到,反应方程式为:其中,手性催化剂可为:R1,R2,R3,R4,R5和R6可分别为氢或甲基;M为Ru、Rh或Ir。
Description
技术领域
本发明涉及化学物质和药物制备领域,具体涉及一种手性药物的制备。
背景技术
艾利西平,又名艾司利卡西平((S)-利卡西平),英文名称为:Eslicarbazepine,或者S-licarbazepine,CAS号码为104746-04-5,化学名为S-10-monohydroxy-dihydro-carbamazepin(S-10-单羟基-二氢-卡马西平),分子式:C15H14N2O2,分子量:254.28,结构式如下式所示:
醋酸艾利西平(Eslicarbazepine acetate),是一个典型的手性药物,主要治疗癫痫症、中枢和外周神经系统病症、焦虑症、神经病性疼痛和神经病性疼痛相关的病症。
从报道的文献看,醋酸艾利西平的合成方法为:均先制得艾利西平,再酰化得到成品;因此,在药物的整个开发和制备过程中,艾利西平的合成尤为重要。
艾利西平,目前常见的制备方法有以下几种:
方法一:Portela(坡特拉)公司在专利CN02813993.3(专利名称:(S)-(+)-和(R)-(-)-10,11-二氢-10-羟基-5H-二苯并[b,f]氮杂卓-5-酰胺的制备方法,申请日期:2002年5月10日)中先以奥卡西平为起始原料,在乙醇/水溶剂中与硼氢化钠发生氢化还原反应,得到利卡西平(即外消旋体),然后使该外消旋体在吡啶和4-二甲基氨基吡啶存在的条件下,与拆分试剂(2R,3R)-二-O,O'-乙酰基酒石酸酐反应,得到非对映异构体10-O-二-O,O'-乙酰酒石酸半酯,最后经碱性水解得到艾利西平。
该方法存在如下问题:浪费反应原料,工艺成本高。因为奥卡西平本身就是极昂贵的物质,即使拆分程序效率很高(基于单个非对映异构体约98%收率),那么要分离出艾利西平也意味着损失约50%的原料。
方法二:为了提高反应原料的利用率,Portela(坡特拉)公司研究开发了如下工艺,并在专利CN200480019893.9(专利名称:(S)-(+)和(R)-(-)-10,11-二氢-10-羟基-5H-二苯并[b,f]氮杂卓-5-甲酰胺及其旋光富集混合物的外消旋化方法,申请日:2004年5月11日)中描述:即在反应完成生成艾利西平(即(S)-利卡西平)后,回收旋光富集的(R)-利卡西平,使其与氯化试剂进行氯化反应,得到氯化物,进而水解得到利卡西平(即外消旋艾利西平),进而将其重新收入的拆分循环中。
与方法一相比,该方法的使用提高了反应原料的利用率,但是该方法也存在一些不足,如反应转化率不高,反应步骤繁琐,大量非环境友好有机溶剂的使用,不易工业化应用等。
方法三:意大利Farchemia公司的专利WO2006056339(专利名称:(S)-(+)-10,11-二氢-10-羟基-5H-二苯并[b,f]氮杂卓-5-甲酰胺的制备方法,申请日:2005年11月15日)报道了以5-氰基-10-羟基-10,11-二氧-5H-二苯并[b,f]氮杂卓为原料,用邻苯二甲酸酐酯化,S-1-苯乙胺拆分得到S-5-氰基-10-羟基-10,11-二氢-5H-二苯并[b,f]氮杂卓,水解得到艾利西平的方法。该工艺使用了相对便宜的拆分试剂(S)-1-苯基乙基胺。但该方法路线长,试剂多,整条路线反应后收率很低。
方法四:诺华公司在其专利CN200710112634.6(专利名称:制备10,11-二氢-10-羟基-5H-二苯并[b,f]氮杂卓-5-甲酰胺的对映选择性方法及其新晶形,申请日:2003年10月6日)中公开了一种手性合成艾利西平的方法,具体的地说是以奥卡西平为原料,经不对称催化氢化得到艾利西平:该路线需经柱层析进行分离纯化,且所用到的手性催化剂成本很高,还需要继续筛选催化剂。
方法五:Portela(坡特拉)公司的专利CN200680036421.3(专利名称:奥卡西平的不对称催化还原,申请日:2006年4月21日)报道了用不同于专利CN200710112634.6(即方法四)的手性催化剂和配体,以奥卡西平为原料一步反应得到艾利西平,转化率99%,ee%=98%。同样地,缺点为:分离纯化困难;所用反应溶剂为混合溶剂,从而降低了溶剂的回收利用率;反应温度很高,在大于100℃条件下才可进行反应,且催化剂用量较大,所以还需继续筛选催化剂。
方法六:扬子江药业集团北京海燕药业有限公司的专利CN201610902158.7(专利名称:醋酸艾司利卡西平的制备方法,申请日:2016年10月17日)公开了奥卡西平在催化剂和氢供体的存在下,以二氯甲烷为溶剂,进行还原反应,反应结束后,35℃~55℃减压浓缩至无馏分,按照3.0~3.5L/kg的比例向残液中加入水,0℃~10℃下搅拌至固体完全分散,抽滤,滤饼用甲醇-水重结晶,得到S-利卡西平;再与乙酸酐反应,得到醋酸艾司利卡西平粗品;粗品经异丙醇重结晶,得到精制的醋酸艾司利卡西平。该方法的催化剂以4-异丙基甲苯为钌的配体,无论是自制还是购买都相对较贵,而且空间位阻较大,反应效率较低,且收率为77%,没有非常理想。
鉴于艾利西平良好的药物前景,因此需要开发一种具有选择性好,催化剂用量低,反应转化率高,绿色环保,经济性高的催化剂来合成艾利西平。
发明内容
本发明的目的在于应用手性催化剂,由奥卡西平来合成制备单一构型的艾利西平,本发明不需要高压加氢设备,安全性高。
为了实现本发明的目的,本发明提供了如下技术方案:
首先,本发明提供了一种艾利西平的制备方法,由奥卡西平在手性催化剂与氢源存在下反应得到,反应方程式为:
其中,手性催化剂可为:
R1,R2,R3,R4,R5和R6可分别为氢或甲基;M为Ru、Rh或Ir。
所述氢源为甲酸、甲酸胺、甲酸钠、甲酸钾、异丙醇、仲丁醇、3-戊醇、2-戊醇。
另一方面,本发明还提供了一种艾利西平的制备方法,包括以下步骤:1)奥卡西平,手性催化剂与溶剂混合后搅拌5~30分钟;2)加入氢源和碱,回流0.5~3小时;3)待反应体系冷却后,再加入氢源和碱,回流0.5~3小时制备得到。
其中,手性催化剂可为:
R1,R2,R3,R4,R5和R6可分别为氢或甲基;M为Ru、Rh或Ir。
所述氢源为甲酸、甲酸胺、甲酸钠、异丙醇、仲丁醇、3-戊醇、2-戊醇。
步骤1)所述溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、氯苯、乙腈、丙酮、2-丁酮、二甲基亚砜、C1~C4的醇。
步骤1)所述反应温度为10~80℃。
步骤2)和3)所述碱为三乙胺,N,N-二异丙基乙胺。
步骤2)和3)所述氢源与碱的摩尔比为(1~5)。
步骤2)和3)所述反应温度为20~80℃。
本发明反应高效,只需要一步反应就可以得到产品,收率可达81%~86%;产品光学纯度高,ee值接近100%;不需要使用柱层析分离产物,常规结晶处理即可;甲酸为氢源,不需要高压加氢设备,安全性高;催化剂用量小;与此同时,本发明所用的催化剂配体无论是自制还是购买,相对来说成本较低。且空间位阻更低,催化效率更高,催化时间缩短,还扩大了该类催化剂所用苯环类配体的应用范围。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的内容,下面结合具体的实施例来做进一步的说明,但具体的实施方式并不是对本发明的内容所做的限制。
实施例1:艾利西平的合成
250ml四口烧瓶中投入奥卡西平(10g,39.64mmol),不对称催化剂1(230mg,0.3964mmol)和120ml二氯甲烷。该反应混合物在内温为25℃下搅拌10分钟,将摩尔比甲酸:三乙胺=5:2的溶液2.3ml滴加到反应体系中,保持体系内温度不超过30℃,加毕,油浴外温为50℃条件下反应回流1h,停止加热,待反应体系冷却至30℃以下时,再次往反应体系内加入摩尔比甲酸:三乙胺=5:2的溶液2.3ml,然后升温回流1h,HPLC检测原料奥卡西平剩余0.7%,停止反应;40~45℃下减压蒸除二氯甲烷,向残液中加入60ml纯化水,0~5℃下搅拌使析出固体分散均匀,抽滤,收集滤饼并置于一250ml四口烧瓶中,加入40ml甲醇,升温至75℃溶清后,开始快速滴加35ml纯化水,保持体系内温大于50℃,滴加完毕,自然降温至室温后,内温降至0~5℃析晶1h,抽滤,滤饼在60℃真空烘箱内干燥12h,得到艾利西平8.6g,收率85%,纯度:99.2%,ee值为98.89%。
实施例2:艾利西平的合成
250ml四口烧瓶中投入奥卡西平(10g,39.64mmol),不对称催化剂2(493mg,0.7928mmol)和120ml二氯甲烷。该反应混合物在内温为25℃下搅拌10分钟,将摩尔比甲酸:三乙胺=5:2的溶液2.3ml滴加到反应体系中,保持体系内温度不超过30℃,加毕,油浴外温为50℃条件下反应回流1h,停止加热,待反应体系冷却至30℃以下时,再次往反应体系内加入摩尔比甲酸:三乙胺=5:2的溶液2.3ml,然后升温回流3h,HPLC检测原料奥卡西平剩余0.7%,停止反应;40~45℃下减压蒸除二氯甲烷,向残液中加入60ml纯化水,0~5℃下搅拌使析出固体分散均匀,抽滤,收集滤饼并置于一250ml四口烧瓶中,加入40ml甲醇,升温至75℃溶清后,开始快速滴加35ml纯化水,保持体系内温大于50℃,滴加完毕,自然降温至室温后,内温降至0~5℃析晶1h,抽滤,滤饼在60℃真空烘箱内干燥12h,得到艾利西平8.1g,收率81%,纯度99.2%,ee值为100%。
实施例3:艾利西平的合成
250ml四口烧瓶中投入奥卡西平(10g,39.64mmol),不对称催化剂3(242mg,0.3964mmol)和120ml二氯甲烷。该反应混合物在内温为25℃下搅拌10分钟,将摩尔比甲酸:三乙胺=5:2的溶液2.3ml滴加到反应体系中,保持体系内温度不超过30℃,加毕,油浴外温为50℃条件下反应回流1h,停止加热,待反应体系冷却至30℃以下时,再次往反应体系内加入摩尔比甲酸:三乙胺=5:2的溶液2.3ml,然后升温回流1h,HPLC检测原料奥卡西平剩余0.7%,停止反应;40~45℃下减压蒸除二氯甲烷,向残液中加入60ml纯化水,0~5℃下搅拌使析出固体分散均匀,抽滤,收集滤饼并置于一250ml四口烧瓶中,加入40ml甲醇,升温至75℃溶清后,开始快速滴加35ml纯化水,保持体系内温大于50℃,滴加完毕,自然降温至室温后,内温降至0~5℃析晶1h,抽滤,滤饼在60℃真空烘箱内干燥12h,得到艾利西平8.4g,收率83%,纯度:99.1%,ee值为98.82%。
实施例4:艾利西平的合成
250ml四口烧瓶中投入奥卡西平(10g,39.64mmol),不对称催化剂4(259mg,0.3964mmol)和120ml二氯甲烷。该反应混合物在内温为25℃下搅拌10分钟,将摩尔比甲酸:三乙胺=5:2的溶液2.3ml滴加到反应体系中,保持体系内温度不超过30℃,加毕,油浴外温为50℃条件下反应回流1h,停止加热,待反应体系冷却至30℃以下时,再次往反应体系内加入摩尔比甲酸:三乙胺=5:2的溶液2.3ml,然后升温回流3h,HPLC检测原料奥卡西平剩余0.7%,停止反应;40~45℃下减压蒸除二氯甲烷,向残液中加入60ml纯化水,0~5℃下搅拌使析出固体分散均匀,抽滤,收集滤饼并置于一250ml四口烧瓶中,加入40ml甲醇,升温至75℃溶清后,开始快速滴加35ml纯化水,保持体系内温大于50℃,滴加完毕,自然降温至室温后,内温降至0~5℃析晶1h,抽滤,滤饼在60℃真空烘箱内干燥12h,得到艾利西平8.3g,收率82%,纯度99.0%,ee值为100%。
实施例5:艾利西平的合成
250ml四口烧瓶中投入奥卡西平(10g,39.64mmol),不对称催化剂2(493mg,0.7928mmol)和120ml乙酸乙酯。该反应混合物在内温为25℃下搅拌10分钟,将摩尔比甲酸:三乙胺=5:2的溶液2.3ml滴加到反应体系中,保持体系内温度不超过30℃,加毕,油浴外温为80℃条件下反应回流1h,停止加热,待反应体系冷却至30℃以下时,再次往反应体系内加入摩尔比甲酸:三乙胺=5:2的溶液2.3ml,然后升温回流3h,HPLC检测原料奥卡西平剩余0.7%,停止反应;40~45℃下减压蒸除乙酸乙酯,向残液中加入60ml纯化水,0~5℃下搅拌使析出固体分散均匀,抽滤,收集滤饼并置于一250ml四口烧瓶中,加入40ml甲醇,升温至75℃溶清后,开始快速滴加35ml纯化水,保持体系内温大于50℃,滴加完毕,自然降温至室温后,内温降至0~5℃析晶1h,抽滤,滤饼在60℃真空烘箱内干燥12h,得到艾利西平8.7g,收率86%,纯度99.2%,ee值为100%。
Claims (6)
1.一种艾利西平的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)奥卡西平,手性催化剂与溶剂混合后搅拌5~30分钟;2)加入氢源和碱,回流0.5~3小时;3)待反应体系冷却后,再加入氢源和碱,回流0.5~3小时制备得到,
反应方程式为:
其中,手性催化剂可为:
所述氢源为甲酸。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其中步骤1)所述溶剂为二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、氯苯、乙腈、丙酮、2-丁酮、二甲基亚砜或C1~C4的醇。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其中步骤1)所述反应温度为10~80℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其中步骤2)和3)所述碱为三乙胺或N,N-二异丙基乙胺。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其中步骤2)和3)所述氢源与碱的摩尔比为(1~5)。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其中步骤2)和3)所述反应温度为20~80℃。
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