CN113527200B - 一种氯喹那多的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种氯喹那多的制备方法,所述制备方法包括:在催化剂路易斯酸存在的条件下,含有8‑羟基‑2‑甲基喹啉和次氯酸叔丁酯的物料,反应I,得到所述氯喹那多。本发明用次氯酸叔丁酯替代氯气作为反应原料,选择性好,副产物少,反应操作性强,不用避光和气体保护,提高了质量和收率,纯度在99.00%以上,保证了氯喹那多的质量。本发明反应过程中减少了废液的生成,最大限度的避免了对环境的污染,节约了成本,提高了质量,是一条绿色环保适合工业化生产的工艺。

Description

一种氯喹那多的制备方法
技术领域
本发明涉及药物合成技术领域,尤其涉及一种氯喹那多的制备方法。
背景技术
氯喹那多是一种广谱抑菌剂,其结构如下:
Figure BDA0003087650560000011
化学名称是:5,7-二氯-8-羟基-2-甲基喹啉,分子量228.07,是一种黄色 针状晶体,略带刺激性气味,具有抗真菌、滴虫、细菌(G+和G-)、衣原体和 支原体等抗微生物病原体活性。由于其微溶于水,病原体微生物一般通过胞 吞作用而进入病原体细胞,使病原体细胞PH值改变、抑制病原体代谢等最终 导致病原体的死亡,而人体上皮细胞对氯喹那多没有吞噬功能,因此该药外 用时对人体的不良反应较小。
氯喹那多最初由摩纳哥Theramex药厂研制生产,其公布的生产方法是以 8-羟基-2-甲基喹啉为原料,以盐酸为溶剂,以氯气为氯代原料,一步氯代反 应而合成。其方程式如下:
Figure BDA0003087650560000012
崔建彤以8-羟基-2-甲基喹啉为原料,以甲酸代替盐酸,在通氯气的条件 下经过一步氯代反应合成氯喹那多。
该法的缺点在于,氯气有剧毒,对安全生产要求很高,容易造成环境污 染。气液反应的反应速率难以操控,造成参与反应的氯气的用量难以准确把 控,氯气用量不足,一氯代产物较多,氯气过量会造成三氯代和多氯代产物 增多。反应还需严格避光,否则氯代反应还易发生在甲基位。整个反应,转 化率低,杂质较多,纯化困难。
目前公开了一种用次氯酸钠代替氯气为氯代原料的合成工艺,反应方程 式如下:
Figure BDA0003087650560000021
此工艺杜绝了氯气的污染,但仍用到了挥发性较大的盐酸,而且次氯酸 钠溶液用量大,在反应过程中会溶解部分生成的产物,导致收率降低,并且 产生的废液较多,增加了处理废液的成本。
因此,目前亟需研发一种绿色环保的合成氯喹那多的工艺。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种氯喹那多的制备方法,本发明 以8-羟基-2-甲基喹啉为原料、次氯酸叔丁酯作为氯代原料、路易斯酸为催化 剂,经过一步氯代反应生成氯喹那多。该制备方法反应效率高、选择性较好、 单氯副产物较少,节省了反应时间,后处理比较简单。且具有较高的选择性, 制备得到的氯喹那多纯度超过99.00%。
根据本申请的一个方面,提供了一种氯喹那多的制备方法,所述制备方 法包括:在催化剂路易斯酸存在的条件下,含有8-羟基-2-甲基喹啉和次氯酸 叔丁酯的物料,反应I,得到所述氯喹那多。
上述反应的反应方程式如下:
Figure BDA0003087650560000022
可选地,所述路易斯酸选自氯化铝、三氯化铁、三氯化硼、三氟化硼、 氯化锌、四氯化钛中的至少一种。
优选地,所述路易斯酸选自氯化铝。
可选地,所述8-羟基-2-甲基喹啉与所述次氯酸叔丁酯的摩尔比为1:1.80~3.50。
可选地,所述8-羟基-2-甲基喹啉与所述次氯酸叔丁酯的摩尔比上限选自 1:1.81、1:1.82、1:1.83、1:1.84、1:1.85、1:1.86、1:1.87、1:1.88、 1:1.89、1:1.90、1:1.91、1:1.92、1:1.93、1:1.94、1:1.95、1:1.96、 1:1.97、1:1.98、1:1.99、1:2.00、1:2.01、1:2.02、1:2.03、1:2.04、 1:2.05、1:2.06、1:2.07、1:2.08、1:2.09、1:2.10、1:2.11、1:2.12、1:2.13、1:2.14、1:2.15、1:2.16、1:2.17、1:2.18、1:2.19、1:2.20、 1:2.30、1:2.40、1:2.50、1:2.60、1:2.70、1:2.80、1:2.90、1:3.00、 1:3.10、1:3.20、1:3.30、1:3.40或1:3.50;下限选自1:1.80、1:1.81、 1:1.82、1:1.83、1:1.84、1:1.85、1:1.86、1:1.87、1:1.88、1:1.89、 1:1.90、1:1.91、1:1.92、1:1.93、1:1.94、1:1.95、1:1.96、1:1.97、 1:1.98、1:1.99、1:2.00、1:2.01、1:2.02、1:2.03、1:2.04、1:2.05、 1:2.06、1:2.07、1:2.08、1:2.09、1:2.10、1:2.11、1:2.12、1:2.13、 1:2.14、1:2.15、1:2.16、1:2.17、1:2.18、1:2.19、1:2.20、1:2.30、 1:2.40、1:2.50、1:2.60、1:2.70、1:2.80、1:2.90、1:3.00、1:3.10、 1:3.20、1:3.30或1:3.40。
优选地,所述8-羟基-2-甲基喹啉与所述次氯酸叔丁酯的摩尔比为1:1.95~2.15。
进一步优选地,所述8-羟基-2-甲基喹啉与所述次氯酸叔丁酯的摩尔比为 1:2.03~2.08。
可选地,所述8-羟基-2-甲基喹啉与路易斯酸的摩尔比为1:0.02~0.08。
可选地,所述8-羟基-2-甲基喹啉与路易斯酸的摩尔比上限选自1:0.03、 1:0.04、1:0.05、1:0.06、1:0.07或1:0.08;下限选自1:0.02、1:0.03、 1:0.04、1:0.05、1:0.06或1:0.07。
优选地,所述8-羟基-2-甲基喹啉与路易斯酸的摩尔比为1:0.04~0.07。
可选地,所述含有8-羟基-2-甲基喹啉和次氯酸叔丁酯的物料I还包括溶 剂I;所述溶剂I选自二氯甲烷、氯仿中的至少一种。
可选地,所述8-羟基-2-甲基喹啉与所述溶剂的质量体积比为1g:(3~20) mL。
可选地,所述8-羟基-2-甲基喹啉与所述溶剂的质量体积比上限选自1g:4 mL、1g:5mL、1g:6mL、1g:7mL、1g:8mL、1g:9mL、1g:10mL、1g:11 mL、1g:12mL、1g:13mL、1g:14mL、1g:15mL、1g:16mL、1g:17mL、1 g:18mL、1g:19mL或1g:20mL;下限选自1g:3mL、1g:4mL、1g:5mL、1g:6mL、1g:7mL、1g:8mL、1g:9mL、1g:10mL、1g:11mL、1g:12mL、 1g:13mL、1g:14mL、1g:15mL、1g:16mL、1g:17mL、1g:18mL或1g:19 mL。
优选地,所述8-羟基-2-甲基喹啉与所述溶剂的质量体积比为1g:(5~10) mL。
可选地,所述反应I的条件为:反应温度为20~60℃,反应时间为5~14h。
优选地,所述反应温度为32~41℃。
优选地,所述反应时间为7~9h。
可选地,所述制备方法包括:
A)将8-羟基-2-甲基喹啉、路易斯酸和溶剂混合,得到中间产物A;
B)向中间产物A中加入次氯酸叔丁酯,升温至反应温度,进行氯代反应, 制备得到氯喹那多。
可选地,所述制备方法还包括后处理步骤;所述后处理步骤包括:
(1)将所述反应I后得到的混合体系与酸混合,反应II,得到中间产物 I;
(2)含有所述中间产物I与无机碱的物料II,析出,得到含有氯喹那多 的物料III;
(3)将所述含有氯喹那多的物料III与溶液II混合,得到所述氯喹那多。
可选地,所述酸选自质量分数为25%~38%的盐酸。
优选地,所述酸选自质量分数为30%~38%的盐酸。
可选地,所述8-羟基-2-甲基喹啉与所述酸的质量体积比为1g:(1~1.5)ml。
可选地,所述8-羟基-2-甲基喹啉与所述酸的质量体积比上限选自1g:1.01 mL、1g:1.02mL、1g:1.03mL、1g:1.04mL、1g:1.05mL、1g:1.06mL、 1g:1.07mL、1g:1.08mL、1g:1.09mL、1g:1.10mL、1g:1.11mL、1g:1.12mL、 1g:1.13mL、1g:1.14mL、1g:1.15mL、1g:1.16mL、1g:1.17mL1g:1.18mL、 1g:1.19mL、1g:1.20mL、1g:1.21mL、1g:1.22mL、1g:1.23mL、1g:1.24mL、1g:1.25mL、1g:1.26mL、1g:1.27mL1g:1.28mL、1g:1.29mL、1g:1.30mL、 1g:1.31mL、1g:1.32mL、1g:1.33mL、1g:1.34mL、1g:1.35mL、1g:1.36mL、 1g:1.37mL1g:1.38mL、1g:1.39mL、1g:1.40mL、1g:1.41mL、1g:1.42mL、 1g:1.43mL、1g:1.44mL、1g:1.45mL、1g:1.46mL、1g:1.47mL1g:1.48mL、 1g:1.49mL或1g:1.50mL;下限选自1g:1.00mL、1g:1.01mL、1g:1.02 mL、1g:1.03mL、1g:1.04mL、1g:1.05mL、1g:1.06mL、1g:1.07mL、1g:1.08 mL、1g:1.09mL、1g:1.10mL、1g:1.11mL、1g:1.12mL、1g:1.13mL、1g:1.14 mL、1g:1.15mL、1g:1.16mL、1g:1.17mL1g:1.18mL、1g:1.19mL、1g:1.20 mL、1g:1.21mL、1g:1.22mL、1g:1.23mL、1g:1.24mL、1g:1.25mL、1g:1.26 mL、1g:1.27mL1g:1.28mL、1g:1.29mL、1g:1.30mL、1g:1.31mL、1g:1.32 mL、1g:1.33mL、1g:1.34mL、1g:1.35mL、1g:1.36mL、1g:1.37mL1g:1.38mL、1g:1.39mL、1g:1.40mL、1g:1.41mL、1g:1.42mL、1g:1.43mL、1g:1.44 mL、1g:1.45mL、1g:1.46mL、1g:1.47mL1g:1.48mL或1g:1.49mL。
可选地,所述反应II的条件为:温度为20~30℃。
可选地,所述反应II的条件为常温常压。
可选地,所述无机碱选自氨水、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾 和碳酸氢铵中的至少一种。
优选地,所述无机碱选自氨水。
可选地,所述含有所述中间产物I与无机碱的物料II的pH为2.5~5.0。
优选地,所述含有所述中间产物I与无机碱的物料II的pH为3.0~3.5。
可选地,所述含有所述中间产物I与无机碱的物料II的pH上限选自3.0、 3.2、3.5、3.8、4.0、4.2、4.5或5.0;下限选自2.5、3.0、3.2、3.5、3.8、4.0、 4.2或4.5。可选地,所述溶剂II包括有机溶剂和水;所述有机溶剂选自甲醇、 无水乙醇、乙腈中的至少一种。
优选地,所述有机溶剂选自无水乙醇。
可选地,所述有机溶剂和水的体积比为2~20:1。
优选地,所述有机溶剂和水的体积比为6~9:1。
可选地,所述含有氯喹那多的物料III和有机溶剂的质量体积比为1g:(6~ 20)mL。
优选地,所述含有氯喹那多的物料III和有机溶剂的质量体积比为1g:(7~ 12)mL。
具体地,所述后处理包括:反应结束后,将反应体系降温至20~30℃, 过滤除去催化剂,在滤液中滴入浓盐酸,析出沉淀,过滤得到氯喹那多盐酸 盐。将固体加入水中,搅拌溶解,缓慢加入无机碱,析出固体,过滤,淋洗, 烘干得粗品。将粗品用有机溶剂与水的混合溶液进行精制,得到氯喹那多。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明用次氯酸叔丁酯代替氯气作为氯代反应的原料,选择性好, 减少了副反应,提高了质量和收率,纯度在99.00%以上,保证了氯喹那多的 质量,并且减少了对环境的污染。
(2)本发明用二氯甲烷或氯仿作为溶剂,可回收再利用,减少了废液的 产生,降低了处理废液的成本;且使用催化剂路易斯酸,能够避免生成4-氯 产物、2-氯产物及目标产物2,4-二氯产物的混合物,也避免了后处理阶段得不 到合格的氯喹那多;本发明后处理通过滴入浓盐酸,使产物成盐析出,避免 了长时间浓缩过程中杂质的生成和增加,降低生产能耗,减少生产时间。
(3)本发明简化了工艺操作,反应温度温和,无需避光和气体保护,对 反应设备的要求不高,反应操作性强,保证生产的安全,是一条适合工业化 生产的路线。
具体实施方式
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的氯喹那多的制 备方法进行详细描述。
如无特别说明,本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。如无特 别说明,测试方法均采用常规方法,仪器设置均采用厂家推荐的设置。
氯喹那多的纯度通过HPLC测定。
HPLC:Waters 2998
收率的计算方法:产物氯喹那多的摩尔数/8-羟基-2-甲基喹啉的摩尔数×100%。
实施例1
在250mL反应瓶中投入10g 8-羟基-2-甲基喹啉、50mL二氯甲烷和0.35g 氯化铝,搅拌降温到20~30℃,加入14.2g次氯酸叔丁酯,32~41℃保温反 应7h。
将反应液冷却至20~30℃,过滤,在滤液中滴入15mL浓盐酸,析出沉 淀,过滤,加入150mL水中,搅拌溶解,缓慢加入氨水,直至pH为3.0,析 出固体,过滤,淋洗,烘干得粗品。
将粗品用160mL无水乙醇与20mL水进行精制,得氯喹那多纯品9.1g, 收率63.28%,HPLC纯度99.58%。
实施例2
在500mL反应瓶中投入20g 8-羟基-2-甲基喹啉、200mL氯仿和1.0g氯化 铝,搅拌降温到20~30℃,加入28.0g次氯酸叔丁酯,32~41℃保温反应8h。
将反应液冷却至20~30℃,过滤,在滤液中滴入20mL浓盐酸,析出沉 淀,过滤,加入200mL水中,搅拌溶解,缓慢加入氨水,直至pH为3.5,析 出固体,过滤,淋洗,烘干得粗品。
将粗品用280mL无水乙醇与30mL水进行精制,得氯喹那多纯品19.7g, 收率68.86%,HPLC纯度99.65%。
实施例3
在250mL反应瓶中投入10g 8-羟基-2-甲基喹啉、80mL二氯甲烷和0.5g 氯化铝,搅拌降温到20~30℃,加入14g次氯酸叔丁酯,32~41℃保温反应 9h。
将反应液冷却至20~30℃,过滤,在滤液中滴入12mL浓盐酸,析出沉 淀,过滤,加入100mL水中,搅拌溶解,缓慢加入氨水,直至pH为4.0,析 出固体,过滤,淋洗,烘干得粗品。
将粗品用100mL乙腈与10mL水进行精制,得氯喹那多纯品9.5g,收率 66.05%,HPLC纯度99.70%。
实施例4
在1L反应瓶中投入50g 8-羟基-2-甲基喹啉、750mL二氯甲烷和2.5g氯 化铝,搅拌降温到20~30℃,加入68g次氯酸叔丁酯,32~41℃保温反应9h。
将反应液冷却至20~30℃,过滤,在滤液中滴入55mL浓盐酸,析出沉 淀,过滤,加入600mL水中,搅拌溶解,缓慢加入氨水,直至pH为2.5,析 出固体,过滤,淋洗,烘干得粗品。
将粗品用1600mL甲醇与200mL水进行精制,得氯喹那多纯品44.3g,收 率61.89%,HPLC纯度99.52%。
实施例5
在5L反应瓶中投入200g 8-羟基-2-甲基喹啉、1800mL二氯甲烷和9.5g 氯化铝,搅拌降温到20~30℃,加入285g次氯酸叔丁酯,32~41℃保温反应 10h。
将反应液冷却至20~30℃,过滤,在滤液中滴入250mL浓盐酸,析出沉 淀,过滤,加入2200mL水中,搅拌溶解,缓慢加入氨水,直至pH为3.8, 析出固体,过滤,淋洗,烘干得粗品。
将粗品用280mL无水乙醇与30mL水进行精制,得氯喹那多纯品203.0g, 收率70.86%,HPLC纯度99.68%。
实施例6
在500mL反应瓶中投入20g 8-羟基-2-甲基喹啉、200mL氯仿和1.2g氯化 铁,搅拌降温到20~30℃,加入28.0g次氯酸叔丁酯,32~41℃保温反应8h。
将反应液冷却至20~30℃,过滤,在滤液中滴入20mL浓盐酸,析出沉 淀,过滤,加入200mL水中,搅拌溶解,缓慢加入氨水,直至pH为3.2,析 出固体,过滤,淋洗,烘干得粗品。
将粗品用280mL无水乙醇与30mL水进行精制,得氯喹那多纯品17.4g, 收率60.59%,HPLC纯度99.60%。
实施例7
在500mL反应瓶中投入20g 8-羟基-2-甲基喹啉、200mL氯仿和1.1g三氟 化硼四氢呋喃溶液,搅拌降温到20~30℃,加入28.0g次氯酸叔丁酯,32~ 41℃保温反应8h。
将反应液冷却至20~30℃,过滤,在滤液中滴入20mL浓盐酸,析出沉 淀,过滤,加入200mL水中,搅拌溶解,缓慢加入氨水,直至pH为4.2,析 出固体,过滤,淋洗,烘干得粗品。
将粗品用280mL无水乙醇与30mL水进行精制,得氯喹那多纯品18.0g, 收率62.72%,HPLC纯度99.65%。
由上述实施例可知,本发明采用路易斯酸作为催化剂,次氯酸叔丁酯作 为氯代原料,大大提高了氯喹那多的收率和纯度。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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, 还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要 求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种氯喹那多的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:在催化剂路易斯酸存在的条件下,含有8-羟基-2-甲基喹啉和次氯酸叔丁酯的物料I,反应I,得到所述氯喹那多;
所述路易斯酸选自三氯化铝、三氯化铁、三氯化硼、三氟化硼、氯化锌、四氯化钛中的至少一种;
所述8-羟基-2-甲基喹啉与所述次氯酸叔丁酯的摩尔比为1:1.80~3.50;
所述反应I的条件为:反应温度为20~60℃,反应时间为5~14小时;
所述制备方法还包括后处理步骤;所述后处理步骤包括:
(1)将所述反应I后得到的混合体系与酸混合,反应II,得到氯喹那多盐酸盐;
(2)含有所述氯喹那多盐酸盐与无机碱的物料II,析出,得到含有氯喹那多的物料III;
(3)将所述含有氯喹那多的物料III与溶液II混合,精制,得到所述氯喹那多;
所述酸选自质量分数为25%~38%的盐酸;
所述反应II的条件为:温度为20~30℃;
所述无机碱选自氨水、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢铵中的至少一种;
所述溶剂II包括有机溶剂和水;所述有机溶剂选自甲醇、无水乙醇、乙腈中的至少一种;所述有机溶剂和水的体积比为2~20:1。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述8-羟基-2-甲基喹啉与路易斯酸的摩尔比为1:0.02~0.08。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含有8-羟基-2-甲基喹啉和次氯酸叔丁酯的物料I还包括溶剂I;所述溶剂I选自二氯甲烷、氯仿中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述8-羟基-2-甲基喹啉与所述溶剂的质量体积比为1g:(3~20)mL。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述8-羟基-2-甲基喹啉与所述酸的质量体积比为1g:(1~1.5)ml。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含有所述中间产物I与无机碱的物料II的pH为2.5~5.0。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述含有氯喹那多的物料III和有机溶剂的质量体积比为1g:(6~20)mL。
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