CN113912544A - 一种5-溴-1-甲基吲唑的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种5‑溴‑1‑甲基吲唑的制备方法,属于医药中间体技术领域。采用2‑氟‑5‑溴苯甲醛与甲酰基肼,发生缩合反应,接着在极性非质子溶剂中,与碱反应关环,最后采用硼烷还原得到5‑溴‑1‑甲基吲唑。该方法有效避免了传统工艺中,采用5‑溴吲唑直接甲基化反应时异构体问题,合成步骤简短,得到的产品纯度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种5-溴-1-甲基吲唑的制备方法,属于医药中间体技术领域。
背景技术
5-溴-1-甲基吲唑,CAS号:465529-57-1,熔点111-112℃,为重要的医药中间体,用于合成多种杂环类化合物。
目前,常见的合成方法主要为,采用5-溴吲唑在碱性条件下与碘甲烷反应,生成5-溴-1-甲基吲唑和5-溴-2-甲基吲唑的混合物,通过柱层析后分离。由于该混合物中,5-溴-1-甲基吲唑和5-溴-2-甲基吲唑Rf值非常接近,需要反复柱层析才能得到纯品,且用到大量溶剂冲洗,效率非常低下,并不适合工业化放大。
发明内容
为了克服上述技术缺陷,本发明公开了一种5-溴-1-甲基吲唑制备方法。采用2-氟-5-溴苯甲醛与甲酰基肼,发生缩合反应,接着在极性非质子溶剂中,与碱反应关环,最后采用硼烷还原得到5-溴-1-甲基吲唑。该方法有效避免了传统工艺中,采用5-溴吲唑直接甲基化反应时异构体问题,合成步骤简短,得到的产品纯度高。
本发明所述一种5-溴-1-甲基吲唑制备方法,包括如下步骤:
第一步,2-氟-5-溴苯甲醛与甲酰基肼,发生缩合反应,生成中间体A;
第二步,中间体A在碱和极性非质子溶剂中,升温反应得到中间体B;
第三步,中间体B与还原试剂反应,生成5-溴-1-甲基吲唑。
反应方程式如下:
进一步地,在上述技术方案中,第一步所述甲酰肼采用甲酸甲酯或甲酸乙酯与水合肼反应后制备。
进一步地,在上述技术方案中,第一步所述甲酰肼与2-氟-5-溴苯甲醛摩尔比为1-1.5:1。优选两者摩尔比为1-1.5:1。
进一步地,在上述技术方案中,第二步碱选自NaH、n-BuLi、甲基格氏试剂、碳酸钠、碳酸钾、氟化钾等;极性非质子溶剂选自二氧六环、乙二醇二甲醚、DMSO、DMF或环丁砜。
进一步地,在上述技术方案中,第二步所述碱与中间体A摩尔比为1-2:1。
进一步地,在上述技术方案中,第二步反应温度为60-150℃。优选反应温度为80-120℃。
进一步地,在上述技术方案中,第三步所述还原剂包括四氢铝锂、硼烷-四氢呋喃溶液、硼烷-二甲硫醚溶液。
进一步地,在上述技术方案中,第三步反应结束后,加入酸与产品成盐,将硼烷络合物分离后,再次加碱后,萃取分层,得到产品。
发明有益效果
该方法工艺操作简单,原料市场易得,有效避免了传统工艺中,采用5-溴吲唑直接甲基化反应时异构体问题,合成步骤简短,得到的产品纯度高。
具体实施例
甲酰基肼的制备
在三口瓶内,将甲酸乙酯(74.1g,1.0mol)和80%水合肼(75.0g,1.2mol)分别加入乙醇(250mL),升温至回流反应5小时。减压蒸馏除去过量水合肼和乙醇溶剂,得到浅黄色油状物,冷却后固化,采用乙醇和庚烷混合溶剂打浆,干燥后得到甲酰基肼55.4g,白色晶状固体,熔点53-55℃。
实施例1
在三口瓶内,加入2-氟-5-溴苯甲醛(20.3g,0.10mol)和120mL无水乙醇,搅拌下完全溶清。接着加入1.2mL乙酸,降温至0℃后,分批甲酰基肼(6.0g,0.10mol),约20分钟加料完毕。随后自然升至室温搅拌反应2小时,TLC检测反应完毕。反应直接减压蒸干,甲苯带水1次,得到粘稠状固体,加入150mL DMSO和无水碳酸钾(27.6g,0.20mol),搅拌均匀,升温至90-100℃反应过夜。TLC检测反应完毕,降温至室温,过滤,滤液减压浓缩至不流液,加入二氯甲烷100mL和饱和氯化铵55mL,搅拌至体系溶清分层,水层二氯甲烷再萃取一次,合并有机层,无水硫酸镁干燥,过滤减压浓缩,得到的固体甲基叔丁基醚和甲苯混合溶剂(80mL,体积比3/2)打浆,得到浅黄色固体产品1-醛基-5-溴吲唑19.6g,收率87%。HNMR(400MHz,CDCl3):9.33(br s,1H),8.12(s,1H),7.94-7.96(m,1H),7.83-7.85(m,1H),7.53-7.55(m,1H).
在三口瓶内,加入1-醛基-5-溴吲唑(11.2g,0.05mol)和无水四氢呋喃90mL,降温至0℃后,开始滴加BH3-Me2S溶液(10M,0.075mol),滴加完毕,升温至40-45℃反应2小时。TLC检测反应完毕,再次降温至0℃,加入甲醇小心淬灭(注意淬灭时有大量气体快速放出)。淬灭结束后,加入3M盐酸调反应液pH=1-2,分层,弃去四氢呋喃层。水层再次采用甲基叔丁基醚萃取一次。水层加入30%氢氧化钠水溶液调pH=11-12,二氯甲烷萃取80mL*2,合并后有机层,无水硫酸镁干燥。过滤,蒸馏得到的产品采用甲基叔丁基醚和庚烷(体积比1/3)打浆后,得到产品1-甲基-5-溴吲唑8.4g,类白色固体,收率80%。H NMR(400MHz,CDCl3):7.92(s,1H),7.82(m,1H),7.45-7.47(m,1H),7.27-7.29(m,1H),4.06(s,3H).
实施例2
在三口瓶内,加入2-氟-5-溴苯甲醛(20.3g,0.10mol)和120mL无水乙醇,搅拌下完全溶清。接着加入1.2mL乙酸,降温至0℃后,分批甲酰基肼(6.0g,0.10mol),约20分钟加料完毕。随后自然升至室温搅拌反应2小时,TLC检测反应完毕。反应直接减压蒸干,甲苯带水1次,得到粘稠状固体,加入110mL二氧六环,分批加入氢化钠(0.16mol),每次加入后搅拌5分钟,然后再接着加入下批次。待全部加入完毕,升温至80-85℃反应过夜。TLC检测反应完毕,降温至室温,过滤,滤液减压浓缩至不流液,加入二氯甲烷100mL和饱和氯化铵55mL,搅拌至体系溶清分层,水层二氯甲烷再萃取一次,合并有机层,无水硫酸镁干燥,过滤减压浓缩,得到的固体甲基叔丁基醚和甲苯混合溶剂(80mL,体积比3/2)打浆,得到浅黄色固体产品1-醛基-5-溴吲唑18.7g,收率83%。
在三口瓶内,加入1-醛基-5-溴吲唑(11.2g,0.05mol)和无水四氢呋喃90mL,降温至0℃后,开始滴加BH3-Me2S溶液(10M,0.075mol),滴加完毕,升温至40-45℃反应2小时。TLC检测反应完毕,再次降温至0℃,加入甲醇小心淬灭(注意淬灭时有大量气体快速放出)。淬灭结束后,加入3M盐酸调反应液pH=1-2,分层,弃去四氢呋喃层。水层再次采用甲基叔丁基醚萃取一次。水层加入30%氢氧化钠水溶液调pH=11-12,二氯甲烷萃取80mL*2,合并后有机层,无水硫酸镁干燥。过滤,蒸馏得到的产品采用甲基叔丁基醚和庚烷(体积比1/3)打浆后,得到产品1-甲基-5-溴吲唑8.4g,类白色固体,收率80%。
实施例3
在三口瓶内,加入2-氟-5-溴苯甲醛(20.3g,0.10mol)和120mL无水乙醇,搅拌下完全溶清。降温至0℃后,分批甲酰基肼(6.0g,0.10mol),约20分钟加料完毕。随后自然升至室温搅拌反应5小时,TLC检测反应完毕。反应直接减压蒸干,甲苯带水1次,得到粘稠状固体,加入150mL DMSO和无水碳酸钠(21.2g,0.20mol),搅拌均匀,升温至90-100℃反应过夜。TLC检测反应完毕,降温至室温,过滤,滤液减压浓缩至不流液,加入二氯甲烷100mL和饱和氯化铵55mL,搅拌至体系溶清分层,水层二氯甲烷再萃取一次,合并有机层,无水硫酸镁干燥,过滤减压浓缩,得到的固体甲基叔丁基醚和甲苯混合溶剂(80mL,体积比3/2)打浆,得到浅黄色固体产品1-醛基-5-溴吲唑19.3g,收率85%。
在三口瓶内,加入1-醛基-5-溴吲唑(11.2g,0.05mol)和无水四氢呋喃90mL,降温至0℃后,开始滴加BH3-Me2S溶液(10M,0.075mol),滴加完毕,升温至40-45℃反应2小时。TLC检测反应完毕,再次降温至0℃,加入甲醇小心淬灭(注意淬灭时有大量气体快速放出)。淬灭结束后,加入3M盐酸调反应液pH=1-2,分层,弃去四氢呋喃层。水层再次采用甲基叔丁基醚萃取一次。水层加入30%氢氧化钠水溶液调pH=11-12,二氯甲烷萃取80mL*2,合并后有机层,无水硫酸镁干燥。过滤,蒸馏得到的产品采用甲基叔丁基醚和庚烷(体积比1/3)打浆后,得到产品1-甲基-5-溴吲唑8.4g,类白色固体,收率80%。
实施例4
在三口瓶内,加入2-氟-5-溴苯甲醛(20.3g,0.10mol)和120mL无水乙醇,搅拌下完全溶清。接着加入1.2mL乙酸,降温至0℃后,分批甲酰基肼(6.0g,0.10mol),约20分钟加料完毕。随后自然升至室温搅拌反应2小时,TLC检测反应完毕。反应直接减压蒸干,甲苯带水1次,得到粘稠状固体,加入150mL DMSO和无水碳酸钾(27.6g,0.20mol),搅拌均匀,升温至90-100℃反应过夜。TLC检测反应完毕,降温至室温,过滤,滤液减压浓缩至不流液,加入二氯甲烷100mL和饱和氯化铵55mL,搅拌至体系溶清分层,水层二氯甲烷再萃取一次,合并有机层,无水硫酸镁干燥,过滤减压浓缩,得到的固体甲基叔丁基醚和甲苯混合溶剂(80mL,体积比3/2)打浆,得到浅黄色固体产品1-醛基-5-溴吲唑19.6g,收率87%。
在三口瓶内,加入1-醛基-5-溴吲唑(11.2g,0.05mol)和无水四氢呋喃90mL,降温至0℃后,开始滴加BH3-THF溶液(1M,0.075mol),滴加完毕,室温搅拌反应过夜。TLC检测反应完毕,再次降温至0℃,加入乙醇小心淬灭(注意淬灭时有大量气体快速放出)。淬灭结束后,加入3M盐酸调反应液pH=1-2,分层,弃去四氢呋喃层。水层再次采用甲基叔丁基醚萃取一次。水层加入30%氢氧化钾水溶液调pH=11-12,二氯甲烷萃取80mL*2,合并后有机层,无水硫酸镁干燥。过滤,蒸馏得到的产品采用甲基叔丁基醚和庚烷(体积比1/3)打浆后,得到产品1-甲基-5-溴吲唑8.7g,类白色固体,收率81%。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。
Claims (8)
1.一种5-溴-1-甲基吲唑的制备方法,其特征在于,包括如下操作:
第一步,2-氟-5-溴苯甲醛与甲酰基肼,发生缩合反应,生成中间体A;
第二步,中间体A在碱和极性非质子溶剂中,升温反应得到中间体B;
第三步,中间体B与还原试剂反应,生成5-溴-1-甲基吲唑。
2.根据权利要求1所述5-溴-1-甲基吲唑的制备方法,其特征在于:第一步所述甲酰肼采用甲酸甲酯或甲酸乙酯与水合肼反应后制备。
3.根据权利要求1所述5-溴-1-甲基吲唑的制备方法,其特征在于:第一步所述甲酰肼与2-氟-5-溴苯甲醛摩尔比为1-1.5:1。
4.根据权利要求1所述5-溴-1-甲基吲唑的制备方法,其特征在于:第二步碱选自NaH、n-BuLi、甲基格氏试剂、碳酸钠、碳酸钾、氟化钾;极性非质子溶剂选自二氧六环、乙二醇二甲醚、DMSO、DMF或环丁砜。
5.根据权利要求1所述5-溴-1-甲基吲唑的制备方法,其特征在于:第二步所述碱与中间体A摩尔比为1-2:1。
6.根据权利要求1所述5-溴-1-甲基吲唑的制备方法,其特征在于:第二步反应温度为60-150℃。
7.根据权利要求1所述5-溴-1-甲基吲唑的制备方法,其特征在于:第三步所述还原剂包括四氢铝锂、硼烷-四氢呋喃溶液、硼烷-二甲硫醚溶液。
8.根据权利要求1所述5-溴-1-甲基吲唑的制备方法,其特征在于:
第三步反应结束后,加入酸与产品成盐,将硼烷络合物分离后,再次加碱后,萃取分层,得到产品。
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