CN112961067A - 一种盐酸米诺环素的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种盐酸米诺环素的合成方法,包括步骤:(1)在第一有机溶剂中,在钯金属络合物存在下,去甲基金霉素与胺化试剂反应,得到7‑胺基‑6‑去甲基四环素;(2)在第二有机溶剂中,在第一酸试剂和第一催化剂存在下,7‑胺基‑6‑去甲基四环素发生脱羟基反应,得到7‑胺基‑6‑去甲基‑6‑脱氧四环素;(3)在第三有机溶剂中,在第二酸试剂和第二催化剂存在下,7‑胺基‑6‑去甲基‑6‑脱氧四环素与烷基化试剂发生烷基化反应,得到盐酸米诺环素。本发明方法制备的盐酸米诺环素的具有合成工艺简单、高收率、高纯度且易于规模化的优势。
Description
技术领域
本发明涉及药物合成领域,具体地,本发明涉及一种盐酸米诺环素的合成方法。
背景技术
盐酸米诺环素,又称二甲胺四环素或美满环素,是一种广谱抗菌的四环素类抗生素。它能与t-RNA结合,达到抑菌的效果。米诺环素比同类药物具有更广的抗菌谱,具有抑菌活性。抗菌谱与四环素相近,对革兰阳性菌包括耐四环素的金黄色葡萄球菌、链球菌和革兰阴性菌中的淋病奈瑟球菌均有很强的作用;对沙眼衣原体和溶脲支原体亦有较好的抑制作用。
盐酸米诺环素,Minocycline hydrochloride,CAS:13614-98-7,嫩黄色-橙色非晶形的固体,溶解于水,略溶于乙醇,易溶于碱金属的氢氧化物或碳酸盐溶液中。
盐酸米诺环素结构式如下式所示:
虽然现有技术已经报导了盐酸米诺环素的合成方法,但是它们具有一种或多种缺点,如使用昂贵试剂和催化剂,工艺操作繁琐,纯化操作难度大、收率低和纯度低、异构超标等,从而限制的盐酸米诺环素的工业化生产。
因此,本领域亟需开发一种合成工艺简单、高收率、高纯度且易于规模化生产盐酸米诺环素的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种合成工艺简单、高收率、高纯度且易于规模化生产盐酸米诺环素的方法。
本发明的一个方面提供一种盐酸米诺环素的合成方法,所述的方法包括步骤:
(1)在第一有机溶剂中,在钯金属络合物存在下,去甲基金霉素与胺化试剂反应,得到7-胺基-6-去甲基四环素;
(2)在第二有机溶剂中,在第一酸试剂和第一催化剂存在下,7-胺基-6-去甲基四环素发生脱羟基反应,得到7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素;
(3)在第三有机溶剂中,在第二酸试剂和第二催化剂存在下,7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与烷基化试剂发生烷基化反应,得到盐酸米诺环素。
优选地,所述的去甲基金霉素为游离去甲基金霉素或去甲基金霉素盐。
优选地,所述的去甲基金霉素盐为盐酸去甲基金霉素。
优选地,所述步骤(1)中,所述的第一有机溶剂选自下组:三乙胺、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、DMA(N,N-二甲基乙酰胺)、NMP(N-甲基吡咯烷酮),或其组合。
优选地,所述步骤(1)中,所述的第一有机溶剂包括DMF(N,N-二甲基甲酰胺)。
优选地,所述步骤(1)中,所述的钯金属络合物选自下组:四(三苯基膦)钯、三(双亚苄基丙酮)二钯、双(三苯基膦)二氯化钯、苄基双(三苯基膦)氯化钯,或其组合。
优选地,所述步骤(1)中,所述的钯金属络合物为双(三苯基膦)二氯化钯。
优选地,所述步骤(1)中,所用的胺化试剂选自下组:氨水、氨气、液氨,或其组合。
优选地,所述步骤(1)中,所用的胺化试剂包括氨水。
优选地,所述步骤(1)中,所用的胺化试剂包括25-28%氨水,较佳地27wt%氨水。
优选地,步骤(1)中,所述反应的温度为20~60℃,较佳地30~50℃,较佳地40-50℃,更佳地45℃。
优选地,步骤(1)中,所述反应的时间为6-10h,较佳地7-9h,较佳地8h。
优选地,步骤(1)中,所述的反应在氢气的气氛下进行。
优选地,步骤(1)中,所述的反应在氢气的气氛下进行,所述的氢气压力为2~5MPa,较佳地2.5-3.5MPa,更佳地3.0MPa。
优选地,步骤(1)中,所述的反应在高压釜中进行。
优选地,步骤(1)中,所述的反应在高压釜中进行,所述的高压釜中的氢气压力为2~5MPa,较佳地2.5-3.5MPa,更佳地3.0MPa。
优选地,所述步骤(1)中,所述去甲基金霉素与所述钯金属络合物的重量比为10-30:1,较佳地15-25:1,更佳地17-23:1,最佳地20:1。
优选地,所述步骤(1)中,所述去甲基金霉素与所述胺化试剂的重量比为1-8:1,较佳地2-5:1,更佳地2.7-3.8:1,更佳地3.0-3.5:1,最佳地3.2-3.4:1。
优选地,所述步骤(1)中,所述去甲基金霉素与所述胺化试剂的摩尔比为1:1-8,较佳地1:1-5,更佳地1:1.5-3,更佳地1:2-3。
优选地,所述步骤(1)中,所述去甲基金霉素与所述第一有机溶剂的重量体积比(g/ml)为1:3-10,较佳地1:4-8,更佳地1:5-7,更佳地1:6。
优选地,所述步骤(1)中,所述的反应得到的反应液经第一分离纯化得到7-胺基-6-去甲基四环素。
优选地,所述的第一分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液加入到醇溶剂中,结晶,得到晶体经干燥得到7-胺基-6-去甲基四环素。
优选地,所述的醇溶剂与所述的第一有机溶剂的体积比为3-7:1-5,较佳地4-6:2-4,更佳地5:3。
优选地,所述的醇溶剂与所述的反应液的体积比为3-7:1-5,较佳地4-6:2-4。
优选地,所述的醇溶剂选自下组:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇,或其组合。
优选地,所述的丙醇包括异丙醇。
优选地,所述结晶的温度为-10℃至0℃,更佳地-7℃至-3℃,最佳地-5℃。
优选地,所述结晶的时间为2-3h,更佳地2.3-2.7h,最佳地2.5h。
优选地,所述的第一分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液加入到醇溶剂中,搅拌析出固体,然后降温至-7℃至-3℃析晶,析晶2-3h,过滤,滤饼经干燥得到7-胺基-6-去甲基四环素。
优选地,所述的干燥是在35-45℃下进行减压干燥。
优选地,所述的第一分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液加入到异丙醇中,搅拌析出固体,然后降温至-5℃析晶,析晶2.5h,过滤,滤饼在40℃以下减压干燥,得到7-胺基-6-去甲基四环素。
优选地,所述的步骤(1)中,得到的7-胺基-6-去甲基四环素的收率大于90%,较佳地≥95.0%,更佳地≥97.0%,更佳地≥99.0%,更佳地95.0-96.0%,最佳地95.4-96.0%。
优选地,所述的步骤(1)中,得到的7-胺基-6-去甲基四环素的纯度≥95%,较佳地≥97%,更佳地≥99.0%,更佳地≥99.5%,更佳地≥99.9%,最佳地99.5-99.8%。
优选地,所述的步骤(1)包括:
在高压釜中,投入盐酸去甲基金霉素45-55g、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)250-350ml、双(三苯基膦)二氯化钯2-3g、25-28%氨水10-20g,氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为2.5-3.5MPa,在40-50℃下反应7-9h,得到反应液,将反应液倒入450-550ml异丙醇中,搅拌析出固体,然后降温至-10℃至0℃析晶,析晶2-3h,过滤,滤饼经减压干燥(优选在30-50℃减压干燥),得到7-胺基-6-去甲基四环素。
优选地,所述的步骤(1)包括:
在高压釜中,投入盐酸去甲基金霉素48-52g、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)290-310ml、双(三苯基膦)二氯化钯2.3-2.7g、27%氨水13-17g,氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为2.8-3.2MPa,在43-47℃下反应7.8-8.2h,得到反应液,将反应液倒入490-510ml异丙醇中,搅拌析出固体,然后降温至-7℃至-3℃析晶,析晶2.3-2.7h,过滤,滤饼经减压干燥(优选在35-45℃减压干燥),得到7-胺基-6-去甲基四环素。
优选地,所述的步骤(1)包括:
在高压釜中,投入盐酸去甲基金霉素50g、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)300ml、双(三苯基膦)二氯化钯2.5g、27%氨水15g,氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为3MPa,在45℃下反应8h,得到反应液,将反应液倒入500ml异丙醇中,搅拌析出固体,然后降温至-5℃析晶,析晶2.5h,过滤,滤饼在40℃下减压干燥,得到7-胺基-6-去甲基四环素42.4g。
优选地,所述的步骤(2)中,所述的7-胺基-6-去甲基四环素由步骤(1)制备而得。
优选地,所述的步骤(2)中,所述的第二有机溶剂包括C1-C7醇溶剂。
优选地,所述的步骤(2)中,所述的第二有机溶剂选自下组:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇,或其组合。
优选地,所述的步骤(2)中,所述的第二有机溶剂包括甲醇。
优选地,所述的步骤(2)中,所述第一催化剂包括铑炭催化剂。
优选地,所述铑炭催化剂中,铑的含量为3-7wt%,较佳地4-6wt%,更佳地5wt%,以铑炭催化剂的重量计。
优选地,所述的步骤(2)中,所述铑炭催化剂中,含55-60wt%水作为稳定剂,以铑炭催化剂的重量计。
优选地,所述的步骤(2)中,所述的第一酸试剂选自下组:甲烷磺酸、硫酸、盐酸、对甲苯磺酸,或其组合。
优选地,所述的步骤(2)中,所述的第一酸试剂包括硫酸。
优选地,所述的硫酸包括浓硫酸。
优选地,所述的浓硫酸的硫酸含量≥98%,优选为98%。
优选地,所述的步骤(2)中,所述反应的温度为20~60℃,较佳地30~50℃,较佳地35-45℃,更佳地40℃。
优选地,步骤(2)中,所述反应的时间为6-10h,较佳地7-9h,较佳地7.5-8.5h,较佳地8h。
优选地,步骤(2)中,所述的反应在氢气的气氛下进行。
优选地,步骤(2)中,所述的反应在氢气的气氛下进行,所述的氢气压力为2~5MPa,较佳地2-3MPa,更佳地2.5MPa。
优选地,步骤(2)中,所述的反应在高压釜中进行。
优选地,步骤(2)中,所述的反应在高压釜中进行,所述的高压釜中的氢气压力为2~5MPa,较佳地2-3MPa,更佳地2.5MPa。
优选地,所述的步骤(2)中,所述7-胺基-6-去甲基四环素与所述第一酸试剂的重量比为1-10:1,较佳地3-5:1,更佳地3.5-4.5:1,最佳地4:1。
优选地,所述步骤(2)中,所述7-胺基-6-去甲基四环素与所述第一催化剂的重量比为1-20:1,较佳地5-15:1,较佳地8-12:1,更佳地9-11:1,最佳地10-11:1。
优选地,所述步骤(2)中,所述7-胺基-6-去甲基四环素与所述第二有机溶剂的重量体积比(g/ml)为1:5-30,较佳地1:10-25,更佳地1:10-20,更佳地1:13-17,更佳地1:13-15。
优选地,所述的步骤(2)中,所述的反应得到的反应液经第二分离纯化得到7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素。
优选地,所述的第二分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液过滤,滤液加入到水中,调节pH至6.8~7.2,得到上样液,将上样液上柱于HP-20大孔吸附树脂柱,依次用水、甲醇进行洗脱,收集甲醇洗脱液,浓缩,干燥得到产物7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素。
优选地,所述的水与所述第二有机溶剂的体积比为0.5-1.5:0.5-1.5,较佳地0.8-1.2:0.8-1.2,更佳地1:1。
优选地,所述的HP-20大孔吸附树脂柱的填料的直径与高度的比值为1:2-10,较佳地1:3-8,更佳地1:4-6,最佳地地1:5。
优选地,所述的HP-20大孔吸附树脂柱的填料的直径为2-12cm,较佳地3-10cm,更佳地4-8cm,更佳地5-7cm,最佳地6cm。
优选地,所述的HP-20大孔吸附树脂柱的填料的高度为10-50cm,较佳地20-40cm,更佳地25-35cm,最佳地30cm。
优选地,用水进行洗脱的用量为3-8个柱体积的水,较佳地4-6个柱体积的水,较佳地5个柱体积的水。
优选地,用甲醇进行洗脱的用量为1-4个柱体积的水,较佳地1-3个柱体积的水,较佳地5个柱体积的水。
优选地,所述的pH为7.0。
优选地,用碱调节pH。
优选地,所述的碱包括氢氧化物如氢氧化钠。
优选地,所述的碱包括20-30wt%氢氧化钠水溶液。
优选地,所述的步骤(2)中,得到的7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素的收率≥88%,较佳地≥90%,更佳地≥95%,更佳地88-92%。
优选地,所述的步骤(2)中,得到的7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素的纯度≥97%,更佳地≥98.0%,更佳地≥98.5%,更佳地≥99%,更佳地99.5%,最佳地98.7-99.2%。
优选地,所述的步骤(2)包括:
将7-胺基-6-去甲基四环素,投入到反应釜中,加入550-650ml甲醇,8-13g98%浓硫酸,加入2-6g 5%铑炭催化剂,氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为2-3MPa,在35-45℃下反应7-9h,得到反应液;将反应液过滤,滤液加入580-620ml去离子水后,用20-30wt%氢氧化钠水溶液调节pH至6.8-7.2,得到上样液,将上样液上柱于HP-20大孔吸附树脂柱(优选地,树脂柱的填料的直径为4-8cm,高度25-35cm),先用4-6个柱体积的去离子水洗涤,再用1-3个柱体积的甲醇洗脱,收集甲醇洗脱液,浓缩,干燥得到产物7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素固体。
优选地,所述的步骤(2)包括:
将7-胺基-6-去甲基四环素,投入到反应釜中,加入590-610ml甲醇,10-11.5g98%浓硫酸,加入3.5-4.5g 5%铑炭催化剂,氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为2.3-2.7MPa,在38-42℃下反应7.5-8.5h,得到反应液;将反应液过滤,滤液加入590-610ml去离子水后,用23-27wt%氢氧化钠水溶液调节pH至6.8-7.2,得到上样液,将上样液上柱于HP-20大孔吸附树脂柱(优选地,树脂柱的填料的直径为5-7cm,高度28-32cm),先用5个柱体积的去离子水洗涤,再用2个柱体积的甲醇洗脱,收集甲醇洗脱液,浓缩,干燥得到产物7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素。
优选地,所述的步骤(2)包括:
将7-胺基-6-去甲基四环素,投入到反应釜中,加入600ml甲醇,10.6g 98%浓硫酸,加入4g 5%铑炭催化剂,氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为2.5MPa,在40℃下反应8h,得到反应液;将反应液过滤,滤液加入600ml去离子水后,用25wt%氢氧化钠水溶液调节pH至7.0,得到上样液,将上样液上柱于HP-20大孔吸附树脂柱(树脂柱的填料的直径为6cm,高度30cm),先用5个柱体积的去离子水洗涤,再用2个柱体积的甲醇洗脱,收集甲醇洗脱液,浓缩,干燥得到产物7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素由步骤(2)制备而得。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的第三有机溶剂包括C1-C7醇溶剂。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的第三有机溶剂选自下组:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇,或其组合。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的第三有机溶剂包括甲醇。
优选地,所述的步骤(3)中,所用的烷基化试剂包括甲醛、硫酸二甲酯、和碘甲烷中的一种或多种。
优选地,所述的步骤(3)中,所用的烷基化试剂包括甲醛。
优选地,所述的步骤(3)中,所用的烷基化试剂包括甲醛水溶液。
优选地,所述的步骤(3)中,所用的烷基化试剂包括甲醛水溶液,所述甲醛的重量分数为35-40wt%,较佳地37wt%,以甲醛水溶液的重量计。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的第二催化剂包括Pd/C催化剂。
优选地,所述Pd/C催化剂的含水量为45-55wt%,较佳地50wt%。
优选地,在所述Pd/C催化剂中,Pd的含量为1-10wt%,较佳地2-8wt%,更佳地3-7wt%,更佳地4-6wt%,最佳地5wt%。
优选地,在所述Pd/C催化剂中,所述Pd/C催化剂的含水量为50wt%,Pd的含量为5wt%。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的第二酸试剂选自下组:硫酸、盐酸,或其组合。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的第二酸试剂包括盐酸。
优选地,所述的盐酸包括浓盐酸。
优选地,所述的浓盐酸中,氯化氢质量分数为36-38%。
优选地,所述的步骤(3)中,所述反应的温度为15-35℃,较佳地20~30℃,较佳地23-27℃,更佳地25℃。
优选地,所述的步骤(3)中,所述反应的时间为5-9h,较佳地6-8h,更佳地6.5-7.5h,更佳地7h。
优选地,步骤(3)中,所述的反应在氢气的气氛下进行。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的反应在氢气的气氛下进行,所述的氢气压力为0.5-1.5MPa,较佳地0.6-1.0MPa,更佳地0.8MPa。
优选地,步骤(1)中,所述的反应在高压釜中进行。
优选地,步骤(3)中,所述的反应在高压釜中进行,所述的高压釜中的氢气压力为0.5-1.5MPa,较佳地0.6-1.0MPa,更佳地0.8MPa。
优选地,所述的步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与所述第二酸试剂的重量比为0.5-1.5:0.5-1.5,较佳地0.8-1.2:0.8-1.2,更佳地0.9-1.3:1。
优选地,所述步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与所述第二催化剂的重量比为1-10:1,较佳地2-8:1,更佳地3-7:1,更佳地4-6:1,最佳地5:1。
优选地,所述步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与所述第三有机溶剂的重量体积比(g/ml)为1:5-25,较佳地1:5-20,更佳地1:5-15,更佳地1:8-12,更佳地1:9-10。
优选地,所述步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与所述烷基化试剂的重量比为1:0.5-8,较佳地1:1-8,较佳地1:1-5,较佳地1:1-3,较佳地1:1.5-3,更佳地1:2-3,更佳地1:2-2.5,更佳地1:2.1-2.3。
优选地,所述步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与甲醛的重量比为0.5-2:1,较佳地0.8-1.5:1,更佳地1-1.5:1,更佳地1-1.4:1,最佳地1.2-1.3:1。
优选地,所述步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与所述烷基化试剂的摩尔比为1:3-30,较佳地1:5-20,较佳地1:5-15,较佳地1:8-15,较佳地1:8-12,更佳地10-12。
优选地,所述步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与甲醛的摩尔比为1:3-30,较佳地1:5-20,较佳地1:5-15,较佳地1:8-15,较佳地1:8-12,更佳地10-12。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的反应得到的反应液经第三分离纯化得到盐酸米诺环素。
优选地,所述的第三分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液过滤,将滤液减压浓缩至1/3-1/5(较佳地1/4)体积,调节pH至3.8-4.2后,结晶,得到晶体经干燥得到盐酸米诺环素。
优选地,所述结晶的温度为0-10℃,更佳地3-8℃,最佳地5℃。
优选地,所述结晶的时间为2-3h,更佳地2.3-2.7h,最佳地2.5h。
优选地,所述的pH至4.0。
优选地,用碱调节pH。
优选地,所述的碱包括氨水。
优选地,所述的碱包括25-28%氨水,较佳地27wt%氨水。
优选地,所述的干燥是在35-45℃下进行减压干燥。
优选地,所述的第三分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液过滤,将滤液减压浓缩至1/3-1/5(较佳地1/4)体积,调节pH至3.8-4.2后,3-8℃结晶2.3-2.7h,得到晶体经干燥得到盐酸米诺环素。
优选地,所述的步骤(3)中,得到的盐酸米诺环素的收率大于90%,较佳地≥95.0%,更佳地≥97.0%,更佳地≥99.0%,更佳地90.0-95.0%,更佳地90.0-93.0%,最佳地90.5-91.5%。
优选地,所述的步骤(3)中,得到的盐酸米诺环素的纯度≥95%,较佳地≥97%,更佳地≥99.0%,更佳地≥99.5%,更佳地98.5-99.5%,最佳地98.5-99.2%。
优选地,所述的步骤(3)包括:
将32-40g 7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素和320-360ml甲醇投入到高压釜中,加入30-36g浓盐酸,搅拌溶解,加入6.8-7.6g 5wt%Pd/C(50%)和73-80g甲醛水溶液(甲醛的重量分数为37wt%),氮气置换后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为0.6-1.0MPa,在20-25℃下反应6-8h,得到反应液;将反应液过滤除去Pd/C,收集滤液,35-45℃下减压浓缩至1/3-1/5体积,加入25-28%氨水调节pH至3.8-4.2后,3-8℃结晶2-3h,过滤后将滤饼干燥得到盐酸米诺环素。
优选地,所述的步骤(3)包括:
将34-38g 7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素和330-350ml甲醇投入到高压釜中,加入31-35g浓盐酸,搅拌溶解,加入7.0-7.4g 5wt%Pd/C(50%)和75-80g甲醛水溶液(甲醛的重量分数为37wt%),氮气置换后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为0.7-0.9MPa,在23-27℃下反应6.5-7.5h,得到反应液;将反应液过滤除去Pd/C,收集滤液,35-45℃下减压浓缩至1/3-1/5体积,加入25-28%氨水调节pH至3.8-4.2后,3-8℃结晶2-3h,过滤后将滤饼干燥得到盐酸米诺环素。
优选地,所述的步骤(3)包括:
将36.0g 7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素和340ml甲醇投入500ml高压釜中,加入33.1g浓盐酸,搅拌溶解,加入7.2g 5wt%Pd/C(50%)和77.1g甲醛水溶液(甲醛的重量分数为37wt%),氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为0.8MPa,在25℃下反应7h,得到反应液;将反应液过滤除去Pd/C,收集滤液,40℃下减压浓缩至1/4体积,加入27%氨水调节pH至4.0后,5℃结晶2.5h,过滤后将滤饼40℃下减压干燥得到成品盐酸米诺环素。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。
附图说明
图1为7-胺基-6-去甲基四环素的HPLC图谱,其中,保留时间2.455min为7-胺基-6-去甲基四环素的峰。
图2为7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素的HPLC图谱,其中,保留时间3.405min为7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素的峰。
图3为盐酸米诺环素的HPLC图谱,其中,保留时间13.895min为盐酸米诺环素的峰。
具体实施方式
本发明开发一种盐酸米诺环素的合成方法,所述方法以去甲基金霉素为原料,经胺化、脱羟基、烷基化三个步骤得到高收率和高纯度的盐酸米诺环素。本发明所述的盐酸米诺环素的合成方法,大大缩短了合成步骤,工艺操作简单,大幅提高了收率和纯度,避免采用昂贵和毒性大的试剂和催化剂,降低了成本,减少了三废的产生,环保且经济,适合工业化生产。
术语
如本文所用,术语“包括”、“包含”与“含有”可互换使用,不仅包括开放式定义,还包括半封闭式、和封闭式定义。换言之,所述术语包括了“由……构成”、“基本上由……构成”。
如本文所用,术语“Pd/C”、“Pd/C催化剂”与“Palladium on Carbon”可互换使用。
如本文所用,术语“5wt%Pd/C(50%)”是指在Pd/C催化剂中,Pd的含量(干基%)为5wt%,含水量为50wt%。
如本文所用,浓盐酸的浓度为36%-38%。
如本文所用,“HPLC”是指高效液相色谱法。
如本文所用,25-28%氨水是指含氨25-28wt%的水溶液,例如27%氨水是含氨27wt%的水溶液。
7-胺基-6-去甲基四环素的合成
本发明提供一种7-胺基-6-去甲基四环素的合成方法,所述的方法制备的7-胺基-6-去甲基四环素具有高纯度和高收率等优势。
在本发明的一个优选例中,所述的7-胺基-6-去甲基四环素的合成方法包括:
(1)在第一有机溶剂中,在钯金属络合物存在下,去甲基金霉素与胺化试剂反应,得到7-胺基-6-去甲基四环素;
优选地,所述的去甲基金霉素为游离去甲基金霉素或去甲基金霉素盐。
优选地,所述的去甲基金霉素盐为盐酸去甲基金霉素。
优选地,所述步骤(1)中,所述的第一有机溶剂包括(但不限于):三乙胺、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、DMA(N,N-二甲基乙酰胺)、NMP(N-甲基吡咯烷酮),或其组合。
优选地,所述步骤(1)中,所述的第一有机溶剂包括DMF(N,N-二甲基甲酰胺)。
优选地,所述步骤(1)中,所述的钯金属络合物包括(但不限于):四(三苯基膦)钯、三(双亚苄基丙酮)二钯、双(三苯基膦)二氯化钯、苄基双(三苯基膦)氯化钯,或其组合。
优选地,所述步骤(1)中,所述的钯金属络合物为双(三苯基膦)二氯化钯。
优选地,所述步骤(1)中,所用的胺化试剂包括(但不限于):氨水、氨气、液氨,或其组合。
优选地,所述步骤(1)中,所用的胺化试剂包括氨水。
优选地,所述步骤(1)中,所用的胺化试剂包括25-28%氨水,较佳地27wt%氨水。
优选地,步骤(1)中,所述反应的温度为20~60℃,较佳地30~50℃,较佳地40-50℃,更佳地45℃。
优选地,步骤(1)中,所述反应的时间为6-10h,较佳地7-9h,较佳地8h。
优选地,步骤(1)中,所述的反应在氢气的气氛下进行。
优选地,步骤(1)中,所述的反应在氢气的气氛下进行,所述的氢气压力为2~5MPa,较佳地2.5-3.5MPa,更佳地3.0MPa。
优选地,步骤(1)中,所述的反应在高压釜中进行。
优选地,步骤(1)中,所述的反应在高压釜中进行,所述的高压釜中的氢气压力为2~5MPa,较佳地2.5-3.5MPa,更佳地3.0MPa。
优选地,所述步骤(1)中,所述去甲基金霉素与所述钯金属络合物的重量比为10-30:1,较佳地15-25:1,更佳地17-23:1,最佳地20:1。
优选地,所述步骤(1)中,所述去甲基金霉素与所述胺化试剂的重量比为1-8:1,较佳地2-5:1,更佳地2.7-3.8:1,更佳地3.0-3.5:1,最佳地3.2-3.4:1。
优选地,所述步骤(1)中,所述去甲基金霉素与所述胺化试剂的摩尔比为1:1-8,较佳地1:1-5,更佳地1:1.5-3,更佳地1:2-3。
优选地,所述步骤(1)中,所述去甲基金霉素与所述第一有机溶剂的重量体积比(g/ml)为1:3-10,较佳地1:4-8,更佳地1:5-7,更佳地1:6。
优选地,所述步骤(1)中,所述的反应得到的反应液经第一分离纯化得到7-胺基-6-去甲基四环素。
优选地,所述的第一分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液加入到醇溶剂中,结晶,得到晶体经干燥得到7-胺基-6-去甲基四环素。
优选地,所述的醇溶剂与所述的第一有机溶剂的体积比为3-7:1-5,较佳地4-6:2-4,更佳地5:3。
优选地,所述的醇溶剂与所述的反应液的体积比为3-7:1-5,较佳地4-6:2-4。
优选地,所述的醇溶剂包括(但不限于):甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇,或其组合。
优选地,所述的丙醇包括异丙醇。
优选地,所述结晶的温度为-10℃至0℃,更佳地-7℃至-3℃,最佳地-5℃。
优选地,所述结晶的时间为2-3h,更佳地2.3-2.7h,最佳地2.5h。
优选地,所述的第一分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液加入到醇溶剂中,搅拌析出固体,然后降温至-7℃至-3℃析晶,析晶2-3h,过滤,滤饼经干燥得到7-胺基-6-去甲基四环素。
优选地,所述的干燥是在35-45℃下进行减压干燥。
优选地,所述的第一分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液加入到异丙醇中,搅拌析出固体,然后降温至-5℃析晶,析晶2.5h,过滤,滤饼在40℃以下减压干燥,得到7-胺基-6-去甲基四环素。
优选地,所述的步骤(1)中,得到的7-胺基-6-去甲基四环素的收率大于90%,较佳地≥95.0%,更佳地≥97.0%,更佳地≥99.0%,更佳地95.0-96.0%,最佳地95.4-96.0%。
优选地,所述的步骤(1)中,得到的7-胺基-6-去甲基四环素的纯度≥95%,较佳地≥97%,更佳地≥99.0%,更佳地≥99.5%,更佳地≥99.9%,最佳地99.5-99.8%。
代表性地,所述的步骤(1)包括:
在高压釜中,投入盐酸去甲基金霉素45-55g、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)250-350ml、双(三苯基膦)二氯化钯2-3g、25-28%氨水10-20g,氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为2.5-3.5MPa,在40-50℃下反应7-9h,得到反应液,将反应液倒入450-550ml异丙醇中,搅拌析出固体,然后降温至-10℃至0℃析晶,析晶2-3h,过滤,滤饼经减压干燥(优选在30-50℃减压干燥),得到7-胺基-6-去甲基四环素。
代表性地,所述的步骤(1)包括:
在高压釜中,投入盐酸去甲基金霉素48-52g、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)290-310ml、双(三苯基膦)二氯化钯2.3-2.7g、27%氨水13-17g,氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为2.8-3.2MPa,在43-47℃下反应7.8-8.2h,得到反应液,将反应液倒入490-510ml异丙醇中,搅拌析出固体,然后降温至-7℃至-3℃析晶,析晶2.3-2.7h,过滤,滤饼经减压干燥(优选在35-45℃减压干燥),得到7-胺基-6-去甲基四环素。
代表性地,所述的步骤(1)包括:
在高压釜中,投入盐酸去甲基金霉素50g、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)300ml、双(三苯基膦)二氯化钯2.5g、27%氨水15g,氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为3MPa,在45℃下反应8h,得到反应液,将反应液倒入500ml异丙醇中,搅拌析出固体,然后降温至-5℃析晶,析晶2.5h,过滤,滤饼在40℃下减压干燥,得到7-胺基-6-去甲基四环素42.4g。
7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素的合成
本发明提供一种7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素的合成方法,所述的方法制备的7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素具有高纯度和高收率等优势。
在本发明的一个优选例中,所述的7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素的合成方法包括:
(2)在第二有机溶剂中,在第一酸试剂和第一催化剂存在下,7-胺基-6-去甲基四环素发生脱羟基反应,得到7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素;
优选地,所述的步骤(2)中,所述的7-胺基-6-去甲基四环素由步骤(1)制备而得。
优选地,所述的步骤(2)中,所述的第二有机溶剂包括C1-C7醇溶剂。
优选地,所述的步骤(2)中,所述的第二有机溶剂包括(但不限于):甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇,或其组合。
优选地,所述的步骤(2)中,所述的第二有机溶剂包括甲醇。
优选地,所述的步骤(2)中,所述第一催化剂包括铑炭催化剂。
优选地,所述铑炭催化剂中,铑的含量为3-7wt%,较佳地4-6wt%,更佳地5wt%,以铑炭催化剂的重量计。
优选地,所述的步骤(2)中,所述铑炭催化剂中,含55-60wt%水作为稳定剂,以铑炭催化剂的重量计。
优选地,所述的步骤(2)中,所述的第一酸试剂包括(但不限于):甲烷磺酸、硫酸、盐酸、对甲苯磺酸,或其组合。
优选地,所述的步骤(2)中,所述的第一酸试剂包括硫酸。
优选地,所述的硫酸包括浓硫酸。
优选地,所述的浓硫酸的硫酸含量≥98%,优选为98%。
优选地,所述的步骤(2)中,所述反应的温度为20~60℃,较佳地30~50℃,较佳地35-45℃,更佳地40℃。
优选地,步骤(2)中,所述反应的时间为6-10h,较佳地7-9h,较佳地7.5-8.5h,较佳地8h。
优选地,步骤(2)中,所述的反应在氢气的气氛下进行。
优选地,步骤(2)中,所述的反应在氢气的气氛下进行,所述的氢气压力为2~5MPa,较佳地2-3MPa,更佳地2.5MPa。
优选地,步骤(2)中,所述的反应在高压釜中进行。
优选地,步骤(2)中,所述的反应在高压釜中进行,所述的高压釜中的氢气压力为2~5MPa,较佳地2-3MPa,更佳地2.5MPa。
优选地,所述的步骤(2)中,所述7-胺基-6-去甲基四环素与所述第一酸试剂的重量比为1-10:1,较佳地3-5:1,更佳地3.5-4.5:1,最佳地4:1。
优选地,所述步骤(2)中,所述7-胺基-6-去甲基四环素与所述第一催化剂的重量比为1-20:1,较佳地5-15:1,较佳地8-12:1,更佳地9-11:1,最佳地10-11:1。
优选地,所述步骤(2)中,所述7-胺基-6-去甲基四环素与所述第二有机溶剂的重量体积比(g/ml)为1:5-30,较佳地1:10-25,更佳地1:10-20,更佳地1:13-17,更佳地1:13-15。
优选地,所述的步骤(2)中,所述的反应得到的反应液经第二分离纯化得到7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素。
优选地,所述的第二分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液过滤,滤液加入到水中,调节pH至6.8~7.2,得到上样液,将上样液上柱于HP-20大孔吸附树脂柱,依次用水、甲醇进行洗脱,收集甲醇洗脱液,浓缩,干燥得到产物7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素。
优选地,所述的水与所述第二有机溶剂的体积比为0.5-1.5:0.5-1.5,较佳地0.8-1.2:0.8-1.2,更佳地1:1。
优选地,所述的HP-20大孔吸附树脂柱的填料的直径与高度的比值为1:2-10,较佳地1:3-8,更佳地1:4-6,最佳地地1:5。
优选地,所述的HP-20大孔吸附树脂柱的填料的直径为2-12cm,较佳地3-10cm,更佳地4-8cm,更佳地5-7cm,最佳地6cm。
优选地,所述的HP-20大孔吸附树脂柱的填料的高度为10-50cm,较佳地20-40cm,更佳地25-35cm,最佳地30cm。
优选地,用水进行洗脱的用量为3-8个柱体积的水,较佳地4-6个柱体积的水,较佳地5个柱体积的水。
优选地,用甲醇进行洗脱的用量为1-4个柱体积的水,较佳地1-3个柱体积的水,较佳地5个柱体积的水。
优选地,所述的pH为7.0。
优选地,用碱调节pH。
优选地,所述的碱包括氢氧化物如氢氧化钠。
优选地,所述的碱包括20-30wt%氢氧化钠水溶液。
优选地,所述的步骤(2)中,得到的7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素的收率≥88%,较佳地≥90%,更佳地≥95%,更佳地88-92%。
优选地,所述的步骤(2)中,得到的7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素的纯度≥97%,更佳地≥98.0%,更佳地≥98.5%,更佳地≥99%,更佳地99.5%,最佳地98.7-99.2%。
代表性地,所述的步骤(2)包括:
将7-胺基-6-去甲基四环素,投入到反应釜中,加入550-650ml甲醇,8-13g98%浓硫酸,加入2-6g 5%铑炭催化剂,氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为2-3MPa,在35-45℃下反应7-9h,得到反应液;将反应液过滤,滤液加入580-620ml去离子水后,用20-30wt%氢氧化钠水溶液调节pH至6.8-7.2,得到上样液,将上样液上柱于HP-20大孔吸附树脂柱(优选地,树脂柱的填料的直径为4-8cm,高度25-35cm),先用4-6个柱体积的去离子水洗涤,再用1-3个柱体积的甲醇洗脱,收集甲醇洗脱液,浓缩,干燥得到产物7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素固体。
代表性地,所述的步骤(2)包括:
将7-胺基-6-去甲基四环素,投入到反应釜中,加入590-610ml甲醇,10-11.5g98%浓硫酸,加入3.5-4.5g 5%铑炭催化剂,氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为2.3-2.7MPa,在38-42℃下反应7.5-8.5h,得到反应液;将反应液过滤,滤液加入590-610ml去离子水后,用23-27wt%氢氧化钠水溶液调节pH至6.8-7.2,得到上样液,将上样液上柱于HP-20大孔吸附树脂柱(优选地,树脂柱的填料的直径为5-7cm,高度28-32cm),先用5个柱体积的去离子水洗涤,再用2个柱体积的甲醇洗脱,收集甲醇洗脱液,浓缩,干燥得到产物7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素。
代表性地,所述的步骤(2)包括:
将7-胺基-6-去甲基四环素,投入到反应釜中,加入600ml甲醇,10.6g 98%浓硫酸,加入4g 5%铑炭催化剂,氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为2.5MPa,在40℃下反应8h,得到反应液;将反应液过滤,滤液加入600ml去离子水后,用25wt%氢氧化钠水溶液调节pH至7.0,得到上样液,将上样液上柱于HP-20大孔吸附树脂柱(树脂柱的填料的直径为6cm,高度30cm),先用5个柱体积的去离子水洗涤,再用2个柱体积的甲醇洗脱,收集甲醇洗脱液,浓缩,干燥得到产物7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素。
盐酸米诺环素的合成
本发明提供一种盐酸米诺环素的合成方法,所述的方法制备的盐酸米诺环素具有高纯度和高收率等优势。
在本发明的一个优选例中,所述的盐酸米诺环素的合成方法包括:
(3)在第三有机溶剂中,在第二酸试剂和第二催化剂存在下,7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与烷基化试剂发生烷基化反应,得到盐酸米诺环素;
优选地,所述的步骤(3)中,所述的7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素由步骤(2)制备而得。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的第三有机溶剂包括C1-C7醇溶剂。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的第三有机溶剂包括(但不限于):甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇,或其组合。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的第三有机溶剂包括甲醇。
优选地,所述的步骤(3)中,所用的烷基化试剂包括甲醛、硫酸二甲酯、和碘甲烷中的一种或多种。
优选地,所述的步骤(3)中,所用的烷基化试剂包括甲醛。
优选地,所述的步骤(3)中,所用的烷基化试剂包括甲醛水溶液。
优选地,所述的步骤(3)中,所用的烷基化试剂包括甲醛水溶液,所述甲醛的重量分数为35-40wt%,较佳地37wt%,以甲醛水溶液的重量计。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的第二催化剂包括Pd/C催化剂。
优选地,所述Pd/C催化剂的含水量为45-55wt%,较佳地50wt%。
优选地,在所述Pd/C催化剂中,Pd的含量为1-10wt%,较佳地2-8wt%,更佳地3-7wt%,更佳地4-6wt%,最佳地5wt%。
优选地,在所述Pd/C催化剂中,所述Pd/C催化剂的含水量为50wt%,Pd的含量为5wt%。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的第二酸试剂包括(但不限于):硫酸、盐酸,或其组合。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的第二酸试剂包括盐酸。
优选地,所述的盐酸包括浓盐酸。
优选地,所述的浓盐酸中,氯化氢质量分数为36-38%。
优选地,所述的步骤(3)中,所述反应的温度为15-35℃,较佳地20~30℃,较佳地23-27℃,更佳地25℃。
优选地,所述的步骤(3)中,所述反应的时间为5-9h,较佳地6-8h,更佳地6.5-7.5h,更佳地7h。
优选地,步骤(3)中,所述的反应在氢气的气氛下进行。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的反应在氢气的气氛下进行,所述的氢气压力为0.5-1.5MPa,较佳地0.6-1.0MPa,更佳地0.8MPa。
优选地,步骤(1)中,所述的反应在高压釜中进行。
优选地,步骤(3)中,所述的反应在高压釜中进行,所述的高压釜中的氢气压力为0.5-1.5MPa,较佳地0.6-1.0MPa,更佳地0.8MPa。
优选地,所述的步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与所述第二酸试剂的重量比为0.5-1.5:0.5-1.5,较佳地0.8-1.2:0.8-1.2,更佳地0.9-1.3:1。
优选地,所述步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与所述第二催化剂的重量比为1-10:1,较佳地2-8:1,更佳地3-7:1,更佳地4-6:1,最佳地5:1。
优选地,所述步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与所述第三有机溶剂的重量体积比(g/ml)为1:5-25,较佳地1:5-20,更佳地1:5-15,更佳地1:8-12,更佳地1:9-10。
优选地,所述步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与所述烷基化试剂的重量比为1:0.5-8,较佳地1:1-8,较佳地1:1-5,较佳地1:1-3,较佳地1:1.5-3,更佳地1:2-3,更佳地1:2-2.5,更佳地1:2.1-2.3。
优选地,所述步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与甲醛的重量比为0.5-2:1,较佳地0.8-1.5:1,更佳地1-1.5:1,更佳地1-1.4:1,最佳地1.2-1.3:1。
优选地,所述步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与所述烷基化试剂的摩尔比为1:3-30,较佳地1:5-20,较佳地1:5-15,较佳地1:8-15,较佳地1:8-12,更佳地10-12。
优选地,所述步骤(3)中,所述7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与甲醛的摩尔比为1:3-30,较佳地1:5-20,较佳地1:5-15,较佳地1:8-15,较佳地1:8-12,更佳地10-12。
优选地,所述的步骤(3)中,所述的反应得到的反应液经第三分离纯化得到盐酸米诺环素。
优选地,所述的第三分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液过滤,将滤液减压浓缩至1/3-1/5(较佳地1/4)体积,调节pH至3.8-4.2后,结晶,得到晶体经干燥得到盐酸米诺环素。
优选地,所述结晶的温度为0-10℃,更佳地3-8℃,最佳地5℃。
优选地,所述结晶的时间为2-3h,更佳地2.3-2.7h,最佳地2.5h。
优选地,所述的pH至4.0。
优选地,用碱调节pH。
优选地,所述的碱包括氨水。
优选地,所述的碱包括25-28%氨水,较佳地27wt%氨水。
优选地,所述的干燥是在35-45℃下进行减压干燥。
优选地,所述的第三分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液过滤,将滤液减压浓缩至1/3-1/5(较佳地1/4)体积,调节pH至3.8-4.2后,3-8℃结晶2.3-2.7h,得到晶体经干燥得到盐酸米诺环素。
优选地,所述的步骤(3)中,得到的盐酸米诺环素的收率大于90%,较佳地≥95.0%,更佳地≥97.0%,更佳地≥99.0%,更佳地90.0-95.0%,更佳地90.0-93.0%,最佳地90.5-91.5%。
优选地,所述的步骤(3)中,得到的盐酸米诺环素的纯度≥95%,较佳地≥97%,更佳地≥99.0%,更佳地≥99.5%,更佳地98.5-99.5%,最佳地98.5-99.2%。
代表性地,所述的步骤(3)包括:
将32-40g 7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素和320-360ml甲醇投入到高压釜中,加入30-36g浓盐酸,搅拌溶解,加入6.8-7.6g 5wt%Pd/C(50%)和73-80g甲醛水溶液(甲醛的重量分数为37wt%),氮气置换后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为0.6-1.0MPa,在20-25℃下反应6-8h,得到反应液;将反应液过滤除去Pd/C,收集滤液,35-45℃下减压浓缩至1/3-1/5体积,加入25-28%氨水调节pH至3.8-4.2后,3-8℃结晶2-3h,过滤后将滤饼干燥得到盐酸米诺环素。
代表性地,所述的步骤(3)包括:
将34-38g 7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素和330-350ml甲醇投入到高压釜中,加入31-35g浓盐酸,搅拌溶解,加入7.0-7.4g 5wt%Pd/C(50%)和75-80g甲醛水溶液(甲醛的重量分数为37wt%),氮气置换后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为0.7-0.9MPa,在23-27℃下反应6.5-7.5h,得到反应液;将反应液过滤除去Pd/C,收集滤液,35-45℃下减压浓缩至1/3-1/5体积,加入25-28%氨水调节pH至3.8-4.2后,3-8℃结晶2-3h,过滤后将滤饼干燥得到盐酸米诺环素。
代表性地,所述的步骤(3)包括:
将36.0g 7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素和340ml甲醇投入500ml高压釜中,加入33.1g浓盐酸,搅拌溶解,加入7.2g 5wt%Pd/C(50%)和77.1g甲醛水溶液(甲醛的重量分数为37wt%),氮气置换高压釜后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的气体压力为0.8MPa,在25℃下反应7h,得到反应液;将反应液过滤除去Pd/C,收集滤液,40℃下减压浓缩至1/4体积,加入27%氨水调节pH至4.0后,5℃结晶2.5h,过滤后将滤饼40℃下减压干燥得到成品盐酸米诺环素。
在本发明的一个优选例中,所述的盐酸米诺环素通过以下方法合成;
(1)在第一有机溶剂中,在钯金属络合物存在下,去甲基金霉素与胺化试剂反应,得到7-胺基-6-去甲基四环素;
(2)在第二有机溶剂中,在第一酸试剂和第一催化剂存在下,7-胺基-6-去甲基四环素发生脱羟基反应,得到7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素;
(3)在第三有机溶剂中,在第二酸试剂和第二催化剂存在下,7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素与烷基化试剂发生烷基化反应,得到盐酸米诺环素。
本发明的主要优异技术效果包括:
本发明开发一种盐酸米诺环素的合成方法,所述方法以去甲基金霉素为原料,经胺化、脱羟基、烷基化三个步骤得到高收率和高纯度的盐酸米诺环素。本发明所述的盐酸米诺环素的合成方法,大大缩短了合成步骤,工艺操作简单,大幅提高了收率和纯度,避免采用昂贵和毒性大的试剂和催化剂,降低了成本,减少了三废的产生,环保且经济,适合工业化生产。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,以下具体实施例以本技术方案为前提,给出了详细的实施方式和具体操作过程,但本发明的保护范围并不限于本实施例。
实施例
铑炭催化剂:英文名称为Rhodium on carbon,CAS号为7440-16-6,5%铑炭催化剂是指在铑炭催化剂中,Rh的含量为5wt%,含55-60wt%水作为稳定剂,以铑炭催化剂的重量计。
5wt%Pd/C(50%):在Pd/C催化剂中,Pd的含量(干基%)为5wt%,含水量为50wt%。
浓盐酸:氯化氢质量分数为36%-38%。
实施例1盐酸米诺环素的合成
(1)7-胺基-6-去甲基四环素的合成
在500ml高压釜中,投入盐酸去甲基金霉素50g、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)300ml、双(三苯基膦)二氯化钯2.5g、27%氨水15g,氮气置换高压釜三次后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的氢气气体压力为3MPa,在45℃下反应8h,得到反应液;将反应液倒入500ml异丙醇中,搅拌析出固体,然后降温至-5℃析晶,析晶2.5h,过滤,滤饼在40℃下减压干燥,得到7-胺基-6-去甲基四环素42.4g,收率95.4%,HPLC测定纯度99.7%,制备的7-胺基-6-去甲基四环素的HPLC图谱如图1所示。
(2)7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素的合成
将步骤(1)得到的42.4g 7-胺基-6-去甲基四环素,投入1000ml反应釜中,加入600ml甲醇,10.6g 98%浓硫酸,加入4g 5%铑炭催化剂,氮气置换高压釜三次后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的氢气气体压力为2.5MPa,在40℃下反应8h,得到反应液;将反应液过滤,滤液加入600ml去离子水后,用25wt%氢氧化钠水溶液调节pH至7.0,得到上样液,将上样液上柱于HP-20大孔吸附树脂柱(树脂柱的HP-20填料直径为6cm,高度30cm),先用5个柱体积的去离子水洗涤,再用2个柱体积的甲醇洗脱,收集甲醇洗脱液,浓缩,干燥得到产物7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素固体36.0g,收率88.1%,HPLC测定纯度98.7%,制备的7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素的HPLC图谱如图2所示。
(3)盐酸米诺环素的合成
将步骤(2)得到的36.0g 7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素和340ml甲醇投入500ml高压釜中,加入33.1g浓盐酸,搅拌溶解,加入7.2g 5wt%Pd/C(50%)和77.1g甲醛水溶液(甲醛的重量分数为37wt%),氮气置换高压釜三次后,排空氮气,再用氢气置换后充入氢气至高压釜的氢气气体压力为0.8MPa,在25℃下反应7h,得到反应液;将反应液过滤除去Pd/C,收集滤液,40℃下减压浓缩至1/4体积,加入27%氨水调节pH至4.0后,5℃结晶2.5h,过滤后将滤饼40℃下减压干燥得到成品盐酸米诺环素37.4g,收率90.5%,HPLC测定纯度98.6%,制备的盐酸米诺环素的HPLC图谱如图3所示。
对比例1
实验方法同实施例1,不同点在于:步骤(1)中,所述的氢气气体压力为2MPa以下和在温度为45℃下反应,得到的7-胺基-6-去甲基四环素的收率和纯度均低于95%。
对比例2
实验方法同实施例1,不同点在于:步骤(2)中,所述的氢气气体压力为2.5MPa和温度为60℃下反应,得到的7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素的收率和纯度均小于85%。
对比例3
实验方法同实施例1,不同点在于:步骤(2)中,所述的氢气压力为6MPa和温度为40℃下反应,得到的7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素的收率和纯度均小于85%
以上所述是本发明针对一种案例设计的实施方案,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述的第一有机溶剂选自下组:三乙胺、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、DMA(N,N-二甲基乙酰胺)、NMP(N-甲基吡咯烷酮),或其组合;
所述步骤(1)中,所述的钯金属络合物选自下组:四(三苯基膦)钯、三(双亚苄基丙酮)二钯、双(三苯基膦)二氯化钯、苄基双(三苯基膦)氯化钯,或其组合;和/或
所述步骤(1)中,所用的胺化试剂选自下组:氨水、氨气、液氨,或其组合。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的反应在氢气的气氛下进行,所述的氢气压力为2~5MPa,较佳地2.5-3.5MPa,更佳地3.0MPa。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述的反应得到的反应液经第一分离纯化得到7-胺基-6-去甲基四环素;
所述的第一分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液加入到醇溶剂中,结晶,得到晶体经干燥得到7-胺基-6-去甲基四环素;
所述的醇溶剂选自下组:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇,或其组合;
所述结晶的温度为-10℃至0℃,更佳地-7℃至-3℃,最佳地-5℃。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤(2)中,所述的第二有机溶剂选自下组:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇,或其组合;
所述的步骤(2)中,所述第一催化剂包括铑炭催化剂;和/或
所述的步骤(2)中,所述的第一酸试剂选自下组:甲烷磺酸、硫酸、盐酸、对甲苯磺酸,或其组合。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的反应在氢气的气氛下进行,所述的氢气压力为2~5MPa,较佳地2-3MPa,更佳地2.5MPa。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤(2)中,所述的反应得到的反应液经第二分离纯化得到7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素;
所述的第二分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液过滤,滤液加入到水中,调节pH至6.8~7.2,得到上样液,将上样液上柱于HP-20大孔吸附树脂柱,依次用水、甲醇进行洗脱,收集甲醇洗脱液,浓缩,干燥得到产物7-胺基-6-去甲基-6-脱氧四环素。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤(3)中,所述的第三有机溶剂选自下组:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇,或其组合;
所述的步骤(3)中,所用的烷基化试剂包括甲醛、硫酸二甲酯、和碘甲烷中的一种或多种;
所述的步骤(3)中,所述的第二催化剂包括Pd/C催化剂;和/或
所述的步骤(3)中,所述的第二酸试剂选自下组:硫酸、盐酸,或其组合。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤(3)中,所述的反应在氢气的气氛下进行,所述的氢气压力为0.5-1.5MPa,较佳地0.6-1.0MPa,更佳地0.8MPa。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤(3)中,所述的反应得到的反应液经第三分离纯化得到盐酸米诺环素;
所述的第三分离纯化包括步骤:
将反应得到的反应液过滤,将滤液减压浓缩至1/3-1/5(较佳地1/4)体积,调节pH至3.8-4.2后,结晶,得到晶体经干燥得到盐酸米诺环素;
所述结晶的温度为0-10℃,更佳地3-8℃,最佳地5℃。
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