CN113943317A - 一种MeCBS固体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种MeCBS固体的制备方法,属于医药中间体技术领域。将二苯基脯胺醇、甲基硼酸加入环丁砜和脱水溶剂中回流分水,待卡尔费卡尔费休水份值小于0.45%时,视为反应结束,蒸馏除去脱水溶剂后,再加入烷烃溶剂,待卡尔费卡尔费休水份值小于0.20%时;降温后密闭或惰性气体保护下过滤,得到高纯度产品。采用KF(卡尔费休)对反应液进行中控和采用环丁砜/脱水溶剂混合溶剂。前者避免了传统GC和核磁分析等方法的缺陷,解决了工艺过程分析问题;后者采用环丁砜解决了反应过程中搅拌问题,明显缩短了反应时间。

Description

一种MeCBS固体的制备方法
技术领域
本发明涉及一种MeCBS固体的制备方法,属于医药中间体技术领域。
背景技术
手性化合物已经广泛存在于很多上市药物中,合成途径通常有拆分和不对称还原两种方法。MeCBS催化剂作为还原羰基变成手性醇的方法之一,由于其对映选择性高,近来日益受到学术界和工业界的广泛青睐。
2-甲基-CBS-恶唑硼烷,英文名称为:2-Methyl-CBS-oxazaboroli dine,简称MeCBS,包括R型和S型两种。该类催化剂能在硼烷四氢呋喃作用下将潜手性酮以高立体选择性还原成相应的手性仲醇,由于在空气和湿气中有相对较好的稳定性而被人们广泛应用。
Me-CBS催化剂在不对称羰基还原中具有以下优势:1)相对容易制备;2)对空气和水相对较稳定;3)反应时间短;4)立体选择性高;5)收率高;6)易于回收;7)易于预测产物绝对构型。
MeCBS催化剂合成目前通常的方法都为:二苯基脯胺醇与甲基硼酸或硼酸三聚体在甲苯中回流脱水后得到甲苯溶液或高真空蒸馏后得到固体产品。
目前,市场上还都是倾向于1M甲苯溶液供应,作为最直接有效的固体形式目前公开文献报道较少(参考CN106478703A)。不管是溶液还是固体,在实际制备过程中,发现存在一个问题,二苯基脯胺醇与甲基硼酸在甲苯溶剂中,当原料刚加入反应体系时,取样进行GC检测时,GC纯度即可达到98%以上,推测为GC进样过程中两者进行了反应(甲基硼酸在GC中出峰实际经GC-MS分析为三聚体),因而采用GC检测并不能代表反应过程。采用分出的水量进行观察,由于在反应过程中甲基硼酸形成三聚体,会随着甲苯或烷烃溶剂带出,因而过程中需要不断补加甲基硼酸,分出的水量并不准确,而且分出的甲基硼酸会在分水器内析出,且体系内甲基硼酸不足量时,依然会存在不再有水继续分出,并不能完全代表反应体系的实际值。
此外,由于二苯基脯胺醇在热烷烃溶剂中溶解,而甲基硼酸在烷烃溶剂中不溶解,同时生成的中间体{HNMR(CDCl3,400MHz)中典型峰在6.5ppm}在烷烃中也不溶解,在实际反应过程中存在体系很快变成浆糊状,仅有搅拌杆附近固体在转动,反应釜整个体系均不动,造成分水时间过长,通常会在3-5天体系变为澄清,无法进行工业化放大生产。以S-MeCBS为例,反应过程如下:
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发明内容
为了克服上述技术缺陷,本发明公开了一种制备MeCBS固体的制备方法。采用KF(卡尔费休)对反应液进行中控和采用环丁砜/脱水溶剂混合溶剂。前者避免了传统GC(HPLC由于水份影响,产品易水解,结果没有参考性)和核磁分析(分析中受浓度影响较大,仅在30~120mg/mL时较为准确,且分析过程中产品易析出,无法进行)两种方法的缺陷,解决了工艺过程分析问题;后者采用环丁砜解决了反应过程中搅拌问题,明显缩短了反应时间。
本发明所述一种MeCBS固体的制备方法,包括如下操作:将二苯基脯胺醇、甲基硼酸加入环丁砜和脱水溶剂中回流分水,待卡尔费休水份值小于0.45%时,视为反应结束,蒸馏除去脱水溶剂后,再加入烷烃溶剂,待卡尔费休水份值小于0.20%时;降温后密闭或惰性气体保护下过滤,得到高纯度产品。
在上述技术方案中,所述脱水溶剂为甲苯或烷烃溶剂。其中,烷烃溶剂选自正戊烷,正己烷,环己烷或正庚烷。
在上述技术方案中,所述高纯度产品为R-MeCBS或S-MeCBS固体产品。
在上述技术方案中,所述卡尔费休水份值包括实际水含量、中间体、甲基硼酸、甲基硼酸三聚体与卡尔费休试剂反应生成的水份。
在上述技术方案中,所述二苯基脯胺醇与甲基硼酸摩尔比为1:1-1.8;优选比例为1:1.2-1.5。
在上述技术方案中,反应结束后直接降温至-20℃至0℃,搅拌析出,密闭或惰性气体保护下过滤,烘干。
在上述技术方案中,为了避免甲基硼酸随溶剂带出过多极端情况的发生,在甲基硼酸加入量低于1.1当量时,采用GC和卡尔费休含水测定两种方法一起使用,即当GC中二苯基脯胺醇与MeCBS比值低于1/99时,测定体系中卡尔费休含水低于0.2%视为合格。在甲基硼酸加入量超过1.2当量时,采用单一卡尔费休测定含水即可。
进一步实验深入研究发现,搅拌速度对分水时带出量有一定影响,搅拌速度越快带出甲基硼酸越多;同时回流温度也有一定影响,强回流时,带出甲基硼酸较多。实际操作中,保持通常搅拌速度和回流脱水速度即可。
在实际反应过程中,由于体系整个过程中均为澄清状态,分水速度明显加快,反应在3-5小时内完毕,降温后,加入庚烷将产品析出,体系可继续循环套用;相对比于直接采用烷烃溶剂(反应时间在3-7天,且反应釜体积越大,反应时间越长),反应效率提高;结合水份测定小于0.20%(脱水完全,且甲基硼酸三聚体大部分带出体系),反应收率高达94%,母液套用后达到97%以上。
发明有益效果
1、该过程采用KF水份检测(实际并非完全为水份,而是各种可以与KF试剂反应表观测定为水份)中控分析方法避免了传统GC分析(HPLC分析方法由于水份影响,基本没有实际意义)和核磁分析(分析中受浓度影响较大,仅在30~120mg/mL时较为准确,且分析过程中产品易析出,无法进行)两种方法的缺陷,通过较为简单的卡尔费休方法,解决了工艺过程分析问题,避免了不必要的资源浪费。
2、通过引入环丁砜,解决了反应体系中中间体不溶解的,体系粘稠,从而使得回流脱水过程时间过长的问题,方便了实际生产操作。
3、通过中控方法和混合溶剂的使用,产品一次合格率高,收率得到94%以上。
说明书附图
图1为实施例1中固体产品HNMR谱图;
图2为实施例5中固体产品HNMR谱图。
具体实施方式
实施例1
氮气保护下,在装有回流分水装置反应瓶内,加入R-二苯基脯胺醇(253g,1.0mol)和甲基硼酸(75g,1.25mol)加入环丁砜120mL和1300mL正庚烷中,升温搅拌至体系中正庚烷回流,体系为澄清状态,保温反应4小时(分水器内有甲基硼酸析出,不能准确判定分水量),取样KF检测水份为0.36%;改为蒸馏装置,35-40℃减压蒸馏至不馏液时,体系控制40-50℃再次加入1800mL正庚烷(事先回流除氧),再次KF检测水份为0.13%,体系降温至-20℃,搅拌1小时至完全析出,过滤后,35-40℃烘箱真空干燥6小时得到R-MeCBS,收率94.4%,白色流动性良好固体。GC:99.2%,含水为0.12%;HNMR检测符合(6.5ppm处无杂质峰)。
实施例2
氮气保护下,在装有回流分水装置反应瓶内,加入R-二苯基脯胺醇(253g,1.0mol)和甲基硼酸(75g,1.25mol)加入环丁砜120mL和1300mL正己烷中,升温搅拌至体系中正己烷回流,体系为澄清状态,保温反应4小时(分水器内有甲基硼酸析出,不能准确判定分水量),取样KF检测水份为0.31%;改为蒸馏装置,35-40℃减压蒸馏至不馏液时,体系控制40-50℃再次加入1800mL正己烷(事先回流除氧),再次KF检测水份为0.11%,体系降温至-20℃,搅拌1小时至完全析出,过滤后(滤液用于实施例3),35-40℃烘箱真空干燥6小时得到R-MeCBS,收率95.8%,白色流动性良好固体。GC:99.4%,含水为0.11%;HNMR检测符合(6.5ppm处无杂质峰)。
实施例3
氮气保护下,在装有回流分水装置反应瓶内,采用实施例2中滤液,加入R-二苯基脯胺醇(253g,1.0mol)和甲基硼酸(75g,1.25mol),升温搅拌至体系中正己烷回流,体系为澄清状态,保温反应4小时(分水器内有甲基硼酸析出,不能准确判定分水量),取样KF检测水份为0.28%;改为蒸馏装置,35-40℃减压蒸馏至不馏液时,体系控制40-50℃再次加入1800mL正己烷(事先回流除氧),再次KF检测水份为0.10%,体系降温至-20℃,搅拌1小时至完全析出,过滤后,35-40℃烘箱真空干燥6小时得到R-MeCBS,收率98.1%,白色流动性良好固体。GC:99.5%,含水为0.10%;HNMR检测符合(6.5ppm处无杂质峰)。
实施例4
氮气保护下,在装有回流分水装置反应瓶内,加入R-二苯基脯胺醇(253g,1.0mol)和甲基硼酸(75g,1.25mol)加入环丁砜120mL和1300mL环己烷中,升温搅拌至体系中环己烷回流,体系为澄清状态,保温反应4小时(分水器内有甲基硼酸析出,不能准确判定分水量),取样KF检测水份为0.27%;改为蒸馏装置,减压蒸馏正庚烷至不馏液时,体系控制40-50℃再次加入1800mL环己烷(事先回流除氧),再次KF检测水份为0.10%,体系降温至-20℃,搅拌1小时至完全析出,过滤后,35-40℃烘箱真空干燥6小时得到R-MeCBS,收率96.5%,白色流动性良好固体。GC:99.7%,含水为0.10%;HNMR检测符合(6.5ppm处无杂质峰)。
实施例5
氮气保护下,在装有回流分水装置反应瓶内,加入R-二苯基脯胺醇(253g,1.0mol)和甲基硼酸(81g,1.35mol)加入环丁砜120mL和800mL甲苯中,升温搅拌至体系中甲苯回流,体系为澄清状态,保温反应2.5小时(分水器内有甲基硼酸析出,不能准确判定分水量),取样KF检测水份为0.42%;改为蒸馏装置,45-50℃减压蒸馏至不馏液时,体系控制40-50℃再次加入1800mL正庚烷(事先回流除氧),再次KF检测水份为0.15%,体系降温至-20℃,搅拌1小时至完全析出,过滤后,35-40℃烘箱真空干燥6小时得到R-MeCBS,收率96.2%,白色流动性良好固体。GC:99.5%,含水为0.15%;HNMR检测符合(6.5ppm处无杂质峰)。
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MeCBS固体的制备方法,其特征在于,包括如下操作:将二苯基脯胺醇、甲基硼酸加入环丁砜和脱水溶剂中回流分水,待卡尔费休水份值小于0.45%时,视为反应结束,蒸馏除去脱水溶剂后,再加入烷烃溶剂,待卡尔费休水份值小于0.20%时;降温后密闭或惰性气体保护下过滤,得到高纯度产品。
2.根据权利要求1所述MeCBS固体的制备方法,其特征在于:所述脱水溶剂为甲苯或烷烃溶剂。
3.根据权利要求2所述MeCBS固体的制备方法,其特征在于:烷烃溶剂选自正戊烷,正己烷,环己烷或正庚烷。
4.根据权利要求1所述MeCBS固体的制备方法,其特征在于:所述高纯度产品为R-MeCBS或S-MeCBS固体产品。
5.根据权利要求1所述MeCBS固体的制备方法,其特征在于:所述卡尔费休水份值包括实际水含量、中间体、甲基硼酸、甲基硼酸三聚体与卡尔费休试剂反应生成的水份。
6.根据权利要求1所述MeCBS固体的制备方法,其特征在于:所述二苯基脯胺醇与甲基硼酸摩尔比为1:1-1.8。
7.根据权利要求1所述MeCBS固体的制备方法,其特征在于:反应结束后直接降温至-20℃至0℃,搅拌析出,密闭或惰性气体保护下过滤,烘干。
8.根据权利要求6所述MeCBS固体的制备方法,其特征在于:在甲基硼酸加入量低于1.1当量时,在脱水反应后期,采用GC和卡尔费休含水两种方法一起使用;在甲基硼酸加入量超过1.2当量时,采用单一卡尔费休测定含水。
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Denomination of invention: A method for preparing MeCBS solids

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Pledgor: Dalian Shuangbo Pharmaceutical Chemical Co.,Ltd.

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