CN113185507A - 一种鲁拉西酮制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种鲁拉西酮的制备方法,式(I)化合物与式(II)化合物在有机溶剂A及催化剂A的作用下反应,经弱碱溶液淬灭得鲁拉西酮粗品;所述有机溶剂A选自N‑甲基吡咯烷酮、N,N‑二甲基甲酰胺或其混合,优选N‑甲基吡咯烷酮;所述催化剂A为碳酸铯;所述弱碱溶液选自碳酸铯溶液、碳酸钾溶液或碳酸钠溶液,优选碳酸钾溶液。本方法操作简单,产品收率高、反应时间短、成本低,适合实际工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及药物合成领域,具体涉及一种鲁拉西酮的制备方法。
背景技术
鲁拉西酮(lurasidone,商品名Latuda)为一种新型非典型抗精神病药,属于苯并异噻唑衍生物。鲁拉西酮为多巴胺D2和5-羟色胺2A(5-HT2A)受体拮抗剂,它对受体和多巴胺受体均具有高度亲和力。2010年10月28日美国食品药品监督管理局(FDA)批准其上市,用于治疗精神分裂症。
鲁拉西酮首次报道于专利EP0464846,其中鲁拉西酮的制备是,将化合物4再与化合物5在二苯并-18-冠-6-醚和二甲苯中加入碳酸钾回流,即可得到消旋的鲁拉西酮粗品6。在此专利中,消旋的鲁拉西酮经过硅胶柱纯化,再通过酒石酸进行手性拆分,得到单一对映体鲁拉西酮:
该路线中需要进行手性拆分,使得产率很低,最高收率仅达到50%,且采用硅胶柱进行纯化,难以进行工业化生产。路线中使用的溶剂二苯并-18-冠-6-醚是一种毒性大且价格昂贵的化学品,此溶剂不适合放大生产。此外该反应是一个多相反应,反应时间不稳定,难以控制,使得此路线难以工业化。
专利CN201310007080.9中鲁拉西酮的制备为:
该路线中间体I在溶剂甲苯中不能全溶,产品能在甲苯中全溶,放大生产时固体碱沉于釜底,将部分中间体I压于釜底,大大延长反应时间(约24h)的同时,反应也不充分;此外,反应中控取样无法准确确定反应是否充分,直接取混合样无法保证取样均匀,而取上清液又无法真实体现中间体I的转化情况。当使用碳酸钾或碳酸钠作为该步反应的缚酸剂时,放大至公斤级生产时存在放大效应,反应时间至少20h以上才能反应完全,大大增加成本,降低效率。
因此,需要开发一条反应时间短、成本低、收率高、适于实际工业化生产的鲁拉西酮制备方法。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的工艺操作复杂,产品收率低、反应时间长、成本高等问题,本发明提供了一种鲁拉西酮的制备方法,具体如下
一种鲁拉西酮制备方法,具体反应如下:
式(I)化合物与式(II)化合物在有机溶剂A及催化剂A的作用下反应,经弱碱溶液淬灭得鲁拉西酮粗品;其中所述有机溶剂A选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或其混合;优选N-甲基吡咯烷酮;所述催化剂A为碳酸铯;所述弱碱溶液选自碳酸铯溶液、碳酸钾溶液、碳酸钠溶液,优选碳酸钾溶液。
进一步地,所述催化剂A粒径为75μm-400μm,优选100μm-200μm。
进一步地,所述式(I):式(II):催化剂A的摩尔比为0.8-1.5:0.8-1.5:1.0-2.0,优选0.8-1.1:1.0-1.3:1.0-1.3;所述弱碱溶液与有机溶剂A的体积比为0.5-2.0:1,优选0.8-1.1:1。
上述反应进一步包含将鲁拉西酮粗品重结晶的步骤,其中重结晶溶剂选自与水不互溶的有机溶剂B及有机溶剂C的混合;所述重结晶过程为将鲁拉西酮粗品溶于与水不互溶的有机溶剂B,加热溶解,弱碱溶液洗涤,向有机相中加入有机溶剂C,加热溶解,降温析晶;所述有机溶剂B选自甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷,优选甲苯;有机溶剂C选自甲醇、乙醇、异丙醇、异丙醚或正庚烷。所述有机溶剂B选自甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷,优选甲苯;有机溶剂C选自甲醇、乙醇、异丙醇、异丙醚或正庚烷。
进一步地,所述有机溶剂B与鲁拉西酮粗品的体积质量比为2-5:1,单位为ml/g;有机溶剂B与有机溶剂C的体积比为2-5:5-15;降温析晶的温度为-10℃-25℃,优选-5℃-5℃。
进一步地,式(I)的制备如下:
式(III)化合物与式(IV)化合物在有机溶剂D、碱及催化剂B的作用下反应,反应完全后加入有机溶剂E,析出固体,洗涤、干燥得式(I);其中所述有机溶剂D及E选自N-甲基吡咯烷酮、甲基叔丁基醚、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲苯或其混合溶液,优选N-甲基吡咯烷酮、甲基叔丁基醚或其混合;所述碱选自三乙胺、碳酸钾、碳酸铯;所述催化剂B选自碘化钾、碘化铜、碘化钠。
进一步地,所述式(III):式(IV):碱:催化剂B的摩尔比为1:0.2-1.5:1.0-2.0:0.01-0.2,优选1:0.6-1.0:1.1~1.5:0.02-0.1;所述N-甲基吡咯烷酮与甲基叔丁基醚的体积比为1:1~3,优选1:2~2.5。
本方法具有以下优点:
1)选用弱碱溶液尤其是碳酸铯溶液淬灭反应可大大缩短反应时间,当使用200μm-400μm的碳酸铯做碱时,小试阶段50g级的反应约12h左右可以反应完全,但放大至公斤级生产时,反应时间稍有延长;当控制碳酸铯粒径,使用100μm-200μm的碳酸铯做碱时,公斤级放大反应也仅需要6-8h即可反应完全,大大缩短反应时间,降低成本。此外,维持碳酸铯与各原料在一定比例时即可使原料短时间内转化完全,提高效率。
2)选用N-甲基吡咯烷酮作为反应溶剂,两个反应物料及产品在N-甲基吡咯烷酮中溶解较好,呈均相反应,便于反应中控及后处理;此外,控制N-甲基吡咯烷酮用量可减少后处理碱液用量,有效控制总体系体积,在设备固定的前提下提高产能,减少后处理废水的处理量。
3)重结晶步骤采用混合溶剂,在保证杂质去除效果的同时,提高了重结晶的收率,有效控制了杂质含量,工业化操作简便。
具体实施例
实施例1中间体式(I)的制备
向反应罐中加入5LN-甲基吡咯烷酮,加入1kg式(III)化合物、0.72kg式(IV)化合物、11g碘化钾和0.37kg三乙胺,加热升温至80℃~90℃,保温反应8h。冷却降至室温,加入7L甲基叔丁基醚,加毕,保温搅拌4h。甩滤,滤饼用N-甲基吡咯烷酮/甲基叔丁基醚混合溶液淋洗,收集滤饼,收率80%。
实施例2中间体式(I)的制备
向反应罐中加入5L N-甲基吡咯烷酮,加入1kg式(III)化合物、0.43kg式(IV)化合物、30g碘化钾和0.5kg三乙胺,加热升温至80℃~90℃,保温反应8h。冷却降至室温,加入7L甲基叔丁基醚,加毕,保温搅拌4h。甩滤,滤饼用N-甲基吡咯烷酮/甲基叔丁基醚混合溶液淋洗,收集滤饼,收率85%。
实施例3鲁拉西酮的制备
向反应罐中加入10L N-甲基吡咯烷酮,依次加入1.0kg式(I)化合物、0.52kg式(II)化合物和1.02kg粒径为100μm-200μm的碳酸铯,加热至110℃保温反应6h。冷却降至室温,加入15L碳酸钾溶液,加毕,趁热抽滤,收集滤饼,得鲁拉西酮粗品1.05kg。向鲁拉西酮粗品中加入6L甲苯,加热升温至60℃~70℃,待固体溶解,用碳酸钾溶液洗涤,静置分层。有机相加入20L无水乙醇,加热升温至70℃~80℃,保温搅拌10min,降温至-5℃~5℃,保温搅拌2h,抽滤,滤饼用无水乙醇搅洗,抽滤,收集滤饼,干燥,收率89%,纯度99.7%。
实施例4鲁拉西酮的制备
向反应罐中加入10L N-甲基吡咯烷酮,依次加入1.0kg式(I)化合物、0.40kg式(II)化合物和0.78kg粒径为100μm-200μm的碳酸铯,加热至110℃保温反应8h。冷却降至室温,加入15L碳酸钾溶液,加毕,趁热抽滤,收集滤饼,得鲁拉西酮粗品0.96kg。向鲁拉西酮粗品中加入6L甲苯,加热升温至60℃~70℃,待固体溶解,用碳酸钾溶液洗涤,静置分层,收集有机相。加入20L无水乙醇,加热升温至70℃~80℃,保温搅拌10min,降温至-5℃~5℃,保温搅拌2h,抽滤,滤饼用无水乙醇搅洗,抽滤,收集滤饼,干燥,收率88%,纯度99.8%。
实施例5鲁拉西酮的制备
向反应罐中加入10L N-甲基吡咯烷酮,依次加入1.0kg式(I)化合物、0.44kg式(II)化合物和0.86kg粒径为300μm-400μm的碳酸铯,加热至110℃保温反应,中控反应液,结果显示,反应12h后原料转化完全,冷却降至室温,加入15L碳酸钾溶液,加毕,趁热抽滤,收集滤饼,得鲁拉西酮粗品0.98kg。向鲁拉西酮粗品中加入6L甲苯,加热升温至60℃~70℃,待固体溶解,用碳酸钾溶液洗涤,静置分层,收集有机相。加入20L无水乙醇,加热升温至70℃~80℃,保温搅拌10min,降温至-5℃~5℃,保温搅拌2h,抽滤,滤饼用无水乙醇搅洗,抽滤,收集滤饼,干燥,收率78%,纯度99.8%。
比较例1鲁拉西酮的制备
向反应罐中加入10L N-甲基吡咯烷酮,依次加入1.0kg式(I)化合物、0.5kg式(II)化合物和1.0kg碳酸钾,加热至110℃保温反应,中控反应液,结果显示,反应30h后原料转化完全,冷却降至室温,加入15L碳酸钾溶液,加毕,趁热抽滤,收集滤饼,得鲁拉西酮粗品0.79kg。向鲁拉西酮粗品中加入6L甲苯,加热升温至60℃~70℃,待固体溶解,用碳酸钾溶液洗涤,静置分层,收集有机相。加入20L无水乙醇,加热升温至70℃~80℃,保温搅拌10min,降温至-5℃~5℃,保温搅拌2h,抽滤,滤饼用无水乙醇搅洗,抽滤,收集滤饼,干燥,收率74%,纯度96%。
比较例2鲁拉西酮的制备
向反应罐中加入14L甲苯,依次加入1.0kg式(I)化合物、0.5kg式(II)化合物和300μm-400μm1.0kg碳酸铯,加热回流24h。冷却降至室温,加入碳酸钾水溶液,萃取分液,收集上层,加入20L无水乙醇,升温回流,搅拌使固体全部溶解,降温至10℃~20℃,保温搅拌6h,抽滤,滤饼用无水乙醇搅洗,抽滤,收集滤饼,干燥,收率66%,纯度94%。
比较例3鲁拉西酮的制备
向反应罐中加入14L甲苯,依次加入1.0kg式(I)化合物、0.5kg式(II)化合物和100-200μm1.0kg碳酸铯,加热回流24h。冷却降至室温,加入碳酸钾水溶液,萃取分液,收集上层,加入20L无水乙醇,升温回流,搅拌使固体全部溶解,降温至10℃~20℃,保温搅拌6h,抽滤,滤饼用无水乙醇搅洗,抽滤,收集滤饼,干燥,收率72%,纯度95%。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述有机溶剂A选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺或其混合,优选N-甲基吡咯烷酮;所述催化剂A为碳酸铯;所述弱碱溶液选自碳酸铯溶液、碳酸钾溶液或碳酸钠溶液,优选碳酸钾溶液。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述催化剂A粒径为75μm-400μm,优选100μm-200μm。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述式(I):式(II):催化剂A的摩尔比为0.8-1.5:0.8-1.5:1.0-1.8,优选0.8-1.1:1.0-1.3:1.0-1.3。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述弱碱溶液与有机溶剂A的体积比为0.5-2.0:1,优选0.8-1.1:1。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于进一步包含将鲁拉西酮粗品重结晶的步骤,其中重结晶溶剂选自与水不互溶的有机溶剂B及有机溶剂C的混合;所述有机溶剂B选自甲苯、乙酸乙酯、二氯甲烷,优选甲苯;有机溶剂C选自甲醇、乙醇、异丙醇、异丙醚或正庚烷。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于所述有机溶剂B与鲁拉西酮粗品的体积质量比为2-5:1,单位为ml/g;有机溶剂B与有机溶剂C的体积比为2-5:5-15。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于所述式(III):式(IV):碱:催化剂B的摩尔比为1:0.2-1.5:1.0-2.0:0.01-0.2,优选1:0.6-1.0:1.1~1.5:0.02-0.1。
10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于所述N-甲基吡咯烷酮与甲基叔丁基醚的体积比为1:1~3,优选1:2~2.5。
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