CN113582933A - 一种医药中间体4-氯-5-氰基嘧啶制备方法 - Google Patents

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    • C07D239/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings
    • C07D239/02Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings
    • C07D239/24Heterocyclic compounds containing 1,3-diazine or hydrogenated 1,3-diazine rings not condensed with other rings having three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
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Abstract

本发明公开了一种医药中间体4‑氯‑5氰基嘧啶制备方法。本发明的方法是将式(II)所示化合物2‑氰基‑3‑乙氧基丙烯酸乙酯在质子性溶剂中与式(III)所示化合物醋酸甲脒在醇钠存在下发生合环反应,得式(IV)所示的化合物,再与五氯化磷、三氯氧磷、二氯亚砜或三氯化磷中的任意一种或两种或两种以上进行氯化反应,制得式(I)所示的化合物4‑氯‑5氰基嘧啶。本发明的制备方法具有如下有益效果:合成路线短,合成方便,收率高,原料毒性小,环境污染较低,具备高纯度、高收率、操作简单、可产业化的优点,且采用本发明方法所得到的产物提纯方便,提纯效率高,效果好。适用于医药中间体4‑氯‑5‑氰基嘧啶的制备厂家。

Description

一种医药中间体4-氯-5-氰基嘧啶制备方法
技术领域
本发明涉及药物化学领域,具体涉及一种医药中间体嘧啶衍生物,进一步而言,涉及4-氯-5-氰基嘧啶的合成方法.
背景技术
嘧啶环是药物、天然产物、保健品等常见的药物分子中的结构单元之一。嘧啶环类杂环化合物作为合成药物的中间体,在医药领域中广泛应用于抗癌药物,心脑血管,抗炎,抗过敏,抗艾滋病药物等的临床和研发上。因此,开发和优化此类化合物的制备工艺,有着重要意义。
现有技术中最早的是BREDERECK,SIMCHEN und TRAU,1965,3883中报道的4-氯-5-氰基嘧啶的合成方法,其反应式如下:
Figure BDA0003247858190000011
这个方法存在主要问题合成收率低,副反应多,且合成的产品纯度低,收率仅有30%;现有技术的主要缺点含有醛基的中间体活性较高,易氧化,另外通氨气环境污染严重。
中国专利数据库中,目前尚无4-氯-5-氰基嘧啶的合成方法的申请件。
发明内容
本发明旨在提供一种医药中间体4-氯-5-氰基嘧啶的制备方法,该方法具备高纯度、高收率、操作简单、可产业化的优点。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术原理是:将式(II)所示化合物2-氰基-3-乙氧基丙烯酸乙酯在质子性溶剂中与式(III)所示化合物醋酸甲脒在醇钠存在下发生合环反应,得式(IV)所示的化合物,再与五氯化磷、三氯氧磷、二氯亚砜或三氯化磷中的任意一种或两种或两种以上进行氯化反应,制得式(I)所示的化合物4-氯-5氰基嘧啶:
Figure BDA0003247858190000021
具体的制备方法包括以下步骤:
第一步,将式(II)化合物2-氰基-3-乙氧基丙烯酸乙酯与式(III)所示化合物醋酸甲脒在碱的质子性溶剂中进行合环反应,控制(II)与(III)的质量比为1∶1~3;控制反应温度为30℃~80℃、反应时间8~12h,制得(IV)所示的化合物;
第二步,将式(IV)化合物3-羟基-4-氰基嘧啶与氯化试剂在非质子性溶剂中进行氯化反应,控制(IV)与氯化试剂的质量比为1∶1~5.0;控制反应温度为30℃~100℃、反应时间1~5h,制得目标化合物(I);
第三步,对制备反应的后处理:除去多余的氯代试剂及溶剂,加冰水淬灭,再用有机溶剂萃取或者直接过滤析出固体的溶液。
上述方法的第一步中,所述的碱为甲醇钠或乙醇钠中的一种或两种,其中式(II)化合物2-氰基-3-乙氧基丙烯酸乙酯与甲醇钠或者乙醇钠物质的量比为1∶2~5;所述质子性溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺中的一种。
上述方法的第一步中,所述的反应温度优选为50℃~80℃,最优选为70℃~80℃;所述反应时间优选为5~12h,反应时间最优选为9~11h。
上述方法的第二步中,所述氯化试剂为五氯化磷、三氯氧磷、二氯亚砜或三氯化磷中的任意一种或者两种或两种以上。
上述方法的第二步中,所述的反应温度优选为50℃~100℃;最优选为80℃~100℃;所述的反应时间优选为3~4h。
上述方法的第三步中,如第二步中选择用有机溶剂萃取,需要用饱和碳酸钠水溶液洗有机相至中性,再用饱和氯化钠溶液清洗萃取有机相以后,继续用硫酸钠干燥;所述干燥是用无水硫酸钠干燥。
本发明的制备方法具有如下有益效果:合成路线短,合成方便,收率高,原料毒性小,环境污染较低,具备高纯度、高收率、操作简单、可产业化的优点,且采用本发明方法所得到的产物提纯方便,提纯效率高,效果好。适用于医药中间体4-氯-5-氰基嘧啶的制备厂家。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
以下实施例中,收率的计算公式为:收率=产物(式I化合物)摩尔数/原料(式II化合物)摩尔数×100%。
实施例1在10L反应瓶中加入8L乙醇、400g(5878.0mmol)乙醇钠,340.0g(3265.8mmol)醋酸甲脒和500.0g(2955.5mmol)2-氰基-3-乙氧基丙烯酸乙酯,缓慢加热回流,反应5~6h,TLC监控反应,石油醚∶乙酸乙酯=2∶1,反应完毕后,将反应体系降至室温,搅拌2h析晶,过滤,干燥得261.3g 3-羟基-4-氰基嘧啶;收率为70.0%。
实施例2在5L反应瓶中加入4L乙醇,191.6g(3546.6mmol)甲醇钠、245.9g(2364.4mmol)醋酸甲脒、200.0g(1182.2mmol)2-氰基-3-乙氧基丙烯酸乙酯,缓慢加热回流,反应5~6h,TLC监控反应,石油醚∶乙酸乙酯=2∶1,反应完毕后,将反应体系降至室温,搅拌2h析晶,过滤,干燥得107.4g 3-羟基-4-氰基嘧啶;收率为75.0%。
实施例3将400.0g(3303.1mmol)3-羟基-4-氰基嘧啶加入到2000ml三口瓶中,用1000ml甲苯溶解后,加入1031.8g(4954.7mmol)五氯化磷,缓慢加热(温度为80℃左右),反应2~3小时,TLC监控反应,石油醚∶乙酸乙酯=3∶1,减压蒸除溶剂,向剩余物加入3000ml冰水,用乙酸乙酯(1000ml×3)萃取,饱和碳酸氢钠溶液洗有机层(500ml×3),再用饱和食盐水洗有机层(500ml×3),用无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂得式I所示化合物280.0g(熔点:45-49℃),收率为60.7%。
实施例4将400.0g(3303.1mmol)3-羟基-4-氰基嘧啶加入到2000ml三口瓶中,用1000ml甲苯溶解后,加入1519.4g(9909.3mmol)三氯氧磷,缓慢加热(温度为80℃左右),反应2~3小时,TLC监控反应,石油醚∶乙酸乙酯=3∶1,减压蒸除溶剂,向剩余物加入3000ml冰水,用乙酸乙酯(1000ml×3)萃取,饱和碳酸氢钠溶液洗有机层(500ml×3),再用饱和食盐水洗有机层(500ml×3),用无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂得式I所示化合物276.0g(熔点:46℃-48℃),收率为60.0%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,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,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种医药中间体4-氯-5-氰基嘧啶的制备方法,其特征在于该方法是将下述反应式的式(II)所示化合物2-氰基-3-乙氧基丙烯酸乙酯在质子性溶剂中与式(III)所示化合物醋酸甲脒在醇钠存在下发生合环反应,得式(IV)所示的化合物,再与五氯化磷、三氯氧磷、二氯亚砜或三氯化磷中的任意一种或两种或两种以上进行氯化反应,制得式(I)所示的化合物4-氯-5氰基嘧啶:
Figure FDA0003247858180000011
具体的制备方法包括以下步骤:
第一步,将式(II)化合物2-氰基-3-乙氧基丙烯酸乙酯与式(III)所示化合物醋酸甲脒在碱的质子性溶剂中进行合环反应,控制(II)与(III)的质量比为1∶1~3;控制反应温度为30℃~80℃、反应时间8~12h,制得(IV)所示的化合物;
第二步,将式(IV)化合物3-羟基-4-氰基嘧啶与氯化试剂在非质子性溶剂中进行氯化反应,控制(IV)与氯化试剂的质量比为1∶1~5.0;控制反应温度为30℃~100℃、反应时间1~5h,制得目标化合物(I);
第三步,对制备反应的后处理:除去多余的氯代试剂及溶剂,加冰水淬灭,再用有机溶剂萃取或者直接过滤析出固体的溶液。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于第一步中,所述的碱为甲醇钠或乙醇钠中的一种或两种,其中式(II)化合物2-氰基-3-乙氧基丙烯酸乙酯与甲醇钠或者乙醇钠物质的量比为1∶2~5;所述质子性溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺中的一种。
3.根据权利要求1或2之一所述的方法,其特征在于第一步中,所述的反应温度为50℃~80℃;所述反应时间为5~12h。
4.根据权利要求1或2之一所述的方法,其特征在于第一步中,所述的反应温度为70℃~80℃,所述反应时间为9~11h。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于第二步中,所述氯化试剂为五氯化磷、三氯氧磷、二氯亚砜或三氯化磷中的任意一种或者两种或两种以上。
6.根据权利要求1或5之一所述的方法,其特征在于第二步中,所述反应温度为50℃~100℃;所述的反应时间为3~4h。
7.根据权利要求1或5之一所述的方法,其特征在于第二步中,所述反应温度为80℃~100℃。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于第三步中,如第二步中选择用有机溶剂萃取,需要用饱和碳酸钠水溶液洗有机相至中性,再用饱和氯化钠溶液清洗萃取有机相以后,继续干燥;所述干燥是用无水硫酸钠干燥。
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