CN114181142B - 一种6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟酰胺的合成方法 - Google Patents

一种6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟酰胺的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种6‑(4‑甲基哌嗪‑1‑基)‑4‑邻甲苯基烟酰胺的合成方法,其包括以下步骤:(1)以式(I)所示的6‑氯烟腈为起始原料,在三氟化硼试剂存在下,与试剂A发生亲核加成反应,反应完全后再加入氧化剂进行氧化反应得到化合物(II);所述试剂A为邻甲苯基卤化镁或者邻甲苯基卤化镁与氯化锂的组合;(2)化合物(II)与N‑甲基哌嗪缩合生成化合物(III);(3)化合物(III)在碱的作用下与过氧化氢发生水解反应生成化合物(IV)。本发明反应路线简单、反应条件温和、产品收率高、适合工业化生产。

Description

一种6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟酰胺的合成方法
一、技术领域:
本发明涉及医药中间体的合成领域,特别涉及6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟酰胺的合成。
二、背景技术:
结构如式(V)所示的奈妥吡坦(Netupitant)是一种高度选择性的P物质/神经激肽-1(NK-1)受体拮抗剂,具有良好的耐受性,是预防急性和延迟性化疗引起的恶心和呕吐症状的重要选择药物。其与帕洛诺司琼联合使用,作为复方胶囊剂用于治疗与癌症化疗相关的恶心和呕吐。该药商品名为Akynzeo,由Helsinn(中文名为赫尔森)公司研发。该药于2014年10月10日获美国食品药品监督管理局(即FDA)批准上市。
其中本文所述的6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟酰胺,是其分子结构中的一个重要合成片段。
目前已经报道的6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟酰胺的合成方法主要如以下:
以2-氯乙酰胺为原料,与吡啶生成吡啶盐,再加入邻甲基苯甲醛与氰基乙酸甲酯,环化后生成了吡啶鎓内盐,经POCl3作用下发生了氯化和芳构化,再与进行N-甲基哌嗪缩合,在金属钯催化下氢化,氰基水解转化为酰胺,即生成了中间体化合物6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟酰胺。其合成路线路线过于复杂和冗长,由于三氯氧磷的氯化产物结构上有2个氯原子,因此在与N-甲基哌嗪缩合过程中产生选择性问题。参考Org.ProcessRes.Dev.,2006,10(6):1157-1166.,路线如下:
以6-烟酸作为起始原料,羧基在氯化亚砜的作用下转化为酰氯,再与叔丁胺反应生成酰胺,然后与邻甲苯基氯化镁进行加成反应后芳构化,再与N-甲基哌嗪缩合,生成了中间体化合物6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟酰胺。原料与格氏试剂发生加成反应时需要3到5个摩尔当量配比的邻甲苯基氯化镁,而利用DDQ氧化时添加量5摩尔当量的冰醋酸,而在后处理中又需将其全部中和,无疑使成本大幅增加。合成中添加不必要溶剂,步骤繁琐,成本增加。参考CN 109384712 A,路线如下。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种反应路线简单、反应条件温和、产品收率高、适合工业化生产的6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟酰胺的合成方法。
为实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟酰胺的合成方法,包括以下步骤:
(1)以式(I)所示的6-氯烟腈为起始原料,在三氟化硼试剂存在下,与试剂A发生亲核加成反应,反应完全后再加入氧化剂进行氧化反应得到化合物(II);所述试剂A为邻甲苯基卤化镁或者邻甲苯基卤化镁与氯化锂的组合;
(2)化合物(II)与N-甲基哌嗪缩合生成化合物(III);
(3)化合物(III)在碱的作用下与过氧化氢发生水解反应生成化合物(IV);
作为优选,所述步骤(1)按照如下实施:向无水有机溶剂中加入起始原料6-氯烟腈,氮气保护下搅拌至溶清,控制温度在-30℃~20℃(优选0℃)下加入三氟化硼试剂,搅拌均匀后加入氯化锂,搅拌均匀后再降温至-50℃~0℃(优选-30℃)加入邻甲苯基卤化镁,搅拌下进行亲核加成反应,反应至6-氯烟腈完全转化后,控制温度在0℃~50℃(优选室温)加入氧化剂,搅拌下进行氧化芳构化,反应完全后所得反应混合物经后处理得到化合物(II)。作为进一步的优选,所述后处理采用如下操作:反应结束后,所得反应混合物加入氨水淬灭,用乙醚萃取,用Na2SO4干燥有机层,过滤,用乙酸乙酯洗涤滤饼,浓缩滤液,正己烷重结晶,过滤,干燥得到化合物(II)。
作为优选,步骤(1)中,所述有机溶剂为醚类溶剂或者醚类溶剂与烃类溶剂的混合。所述的醚类溶剂优选为四氢呋喃、乙醚、2-甲基四氢呋喃中的至少一种。所述烃类溶剂优选甲苯。
作为优选,步骤(1)中,所述三氟化硼试剂为三氟化硼气体、三氟化硼甲醚或三氟化硼乙醚。进一步优选步骤(1)中,6-氯烟腈与三氟化硼试剂投料摩尔比为1:0.9~2,更优选1:1~1.5。
作为优选,步骤(1)中,所述邻甲苯基卤化镁为邻甲苯基氯化镁或邻甲苯基溴化镁。进一步优选6-氯烟腈与邻甲苯基卤化镁的投料摩尔比为1:0.9~2,更进一步优选为1:1~1.3。
作为优选,步骤(1)中,所述的试剂A为邻甲苯基卤化镁与氯化锂的组合,其中6-氯烟腈与氯化锂、邻甲苯基卤化镁的投料摩尔比为1:0.9~2:0.9~2,进一步优选为1:1~1.4:1~1.3。
作为优选,步骤(1)中,所述氧化剂为二氯二氰苯醌、四氯对苯醌或四氯邻苯醌。进一步优选所述6-氯烟腈与氧化剂的投料摩尔比为1:1~3,更进一步优选为1:1.1~2.2。
作为优选,所述步骤(2)具体按照如下实施:向化合物(II)中加入过量的N-甲基哌嗪,氮气保护下搅拌至溶清,升温至内温达到80℃~120℃(优选100-110℃),保温搅拌反应至原料完全转化,所得反应液经后处理得到化合物(III)。作为进一步的优选,所述后处理采用如下操作:所得反应液恢复至室温,减压蒸馏蒸除剩余的N-甲基哌嗪,冷却至室温,加入水,用硫酸调节pH至中性,加入乙酸乙酯进行萃取,合并滤液,用Na2SO4干燥有机层,过滤,用乙酸乙酯洗涤滤饼,浓缩得到化合物(III)。
作为优选,所述步骤(3)具体按照如下实施:将化合物(III)加入反应容器中,随后加入碱水溶液充分搅拌至溶清,内温升至30℃~70℃时缓慢滴加过氧化氢水溶液反应,滴加完毕后保温搅拌反应至原料完全转化,所得反应液经后处理得到化合物(IV)。作为进一步的优选,所述后处理采用如下操作:所得反应液恢复至室温后加入亚硫酸钠除去过量的过氧化氢水溶液,至淀粉碘化钾试纸不变蓝,再加入氢氧化钠水溶液调pH=14,加入乙酸乙酯进行萃取,合并滤液,用水洗涤,用Na2SO4干燥有机层,过滤,用乙酸乙酯洗涤滤饼,浓缩干燥得到化合物(IV)。
作为优选,步骤(3)使用的碱为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾或氢氧化钾。进一步优选所述化合物(III)与碱的投料摩尔比为1:0.5~3。
作为优选,步骤(3)中,所述化合物(III)与过氧化氢的摩尔比为1:0.5~3,进一步优选1:1~2。
本发明步骤(1)-(3)的各个反应,反应进程通过TLC进行监控,监控到原料反应完全即停止反应。
本发明与现有技术相比,其有益效果体现在:
1.起始原料廉价易得,具有成本优势。
2.反应过程步骤较少,反应条件较为温和。
3.反应过程安全环保。
4.本发明收率较高。
四、具体实施方式
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案,但本发明的保护范围不限于此:
实施例1
步骤(1)4-邻甲苯基-6-烟腈(II)的合成
25mL三颈烧瓶中加入6-氯烟腈(1.00g,7.2mmol),无水THF(5mL),在氮气保护下充分搅拌至溶清,冰盐浴至内温达到0℃。利用5mL注射器添加三氟化硼乙醚(1.13g,7.9mmol),维持该温度搅拌20min。加入LiCl(0.42g,10.0mmol),继续搅拌5min。随后利用液氮降温至内温达到-30℃。在氮气保护下利用注射器加入邻甲苯基氯化镁(8.6mL,1.0M inTHF,8.6mmol),控制内温为-30℃。保持温度搅拌1h。TLC监控显示原料完全转化,恢复至室温。加入二氯二氰苯醌(3.27g,14.4mmol),同温继续搅拌2h。TLC监控显示反应完全后,加入饱和氨水(8mL)淬灭反应。用乙醚(10mL*3)进行萃取,合并滤液。用Na2SO4干燥有机层,过滤,用乙酸乙酯洗涤滤饼,浓缩滤液,正己烷重结晶,过滤,干燥得到化合物4-邻甲苯基-6-烟腈(II)1.60g。核磁1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.95(s,1H),7.73(s,1H),7.43(t,J=7.5Hz,1H),7.38(d,J=7.6Hz,1H),7.34(t,J=7.5Hz,1H),7.27(d,J=7.6Hz,1H),2.15(s,3H).
步骤(2)6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟腈(III)的合成以及6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟酰胺(IV)的合成
将按照步骤(1)方法制备的4-邻甲苯基-6-烟腈(II)(0.16g,0.7mmol)加入三颈烧瓶,随后加入N-甲基哌嗪(3mL,27mmol),氮气保护下充分搅拌至溶清,升温至内温达到105℃。保持温度搅拌4h后,TLC监控显示原料完全转化,恢复至室温。进行减压蒸馏蒸除剩余的N-甲基哌嗪,冷却至室温,加入H2O(2mL),用18%稀硫酸调节至pH=7,加入乙酸乙酯(3mL*3)进行萃取。合并滤液,用Na2SO4干燥有机层,过滤,用乙酸乙酯洗涤滤饼,浓缩得到微黄色固体即6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟腈(0.20g)。核磁1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.45(s,1H),7.33(t,J=7.5Hz,1H),7.28(d,J=7.5Hz,1H),7.27-7.23(m,1H),7.15(d,J=7.5Hz,1H),6.48(s,1H),3.77-3.64(m,4H),2.53-2.45(m,4H),2.34(s,3H),2.24(s,3H).
将按以上方法制备的6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟腈(III)(0.20g,0.7mmol)加入三颈烧瓶中,10%氢氧化钠水溶液(0.2mL),充分搅拌至溶清,利用1mL注射器加入0.20g 30%过氧化氢水溶液,内温升至50℃时,开始缓慢滴加,滴加完毕保温搅拌1h。TLC监控显示原料完全转化,恢复至室温。加入亚硫酸钠除去过量的过氧化氢水溶液,至淀粉碘化钾试纸不变蓝。再加入10%氢氧化钠水溶液调pH=14,加入乙酸乙酯(3mL*3)进行萃取。合并滤液,用水洗涤,用Na2SO4干燥有机层,过滤,用乙酸乙酯洗涤滤饼,浓缩干燥得到白色固体即6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟酰胺(0.21g)。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.92(s,1H),7.37-7.32(m,1H),7.29(dt,J=6.8,3.1Hz,2H),7.23-7.17(m,1H),6.30(s,1H),5.37(s,1H),5.07(s,1H),3.75-3.67(m,4H),2.58-2.52(m,4H),2.37(s,3H),2.14(s,3H).

Claims (15)

1.一种6-(4-甲基哌嗪-1-基)-4-邻甲苯基烟酰胺的合成方法,包括以下步骤:
(1)以式(I)所示的6-氯烟腈为起始原料,在三氟化硼试剂存在下,与试剂A发生亲核加成反应,反应完全后再加入氧化剂进行氧化反应得到化合物(II);所述试剂A为邻甲苯基卤化镁或者邻甲苯基卤化镁与氯化锂的组合;所述氧化剂为二氯二氰苯醌、四氯对苯醌或四氯邻苯醌;
(2)化合物 (II) 与N-甲基哌嗪缩合生成化合物(III);
(3)化合物(III)在碱的作用下与过氧化氢发生水解反应生成化合物(IV),所述碱为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾或氢氧化钾;
2.如权利要求1所述的合成方法,其特征在于:所述步骤(1)按照如下实施:向无水有机溶剂中加入起始原料6-氯烟腈,氮气保护下搅拌至溶清,控制温度在-30 ℃~20 ℃下加入三氟化硼试剂,搅拌均匀后加入氯化锂,搅拌均匀后再降温至-50 ℃~0 ℃加入邻甲苯基卤化镁,搅拌下进行亲核加成反应,反应至6-氯烟腈完全转化后,控制温度在0 ℃~50 ℃加入氧化剂,搅拌下进行氧化芳构化,反应完全后所得反应混合物经后处理得到化合物(II)。
3.如权利要求2所述的合成方法,其特征在于:步骤(1)中,所述有机溶剂为醚类溶剂或者醚类溶剂与烃类溶剂的混合;所述的醚类溶剂为四氢呋喃、乙醚、2-甲基四氢呋喃中的至少一种;所述烃类溶剂为甲苯。
4.如权利要求1或2所述的合成方法,其特征在于:步骤(1)中,所述三氟化硼试剂为三氟化硼气体、三氟化硼甲醚或三氟化硼乙醚,6-氯烟腈与三氟化硼试剂投料摩尔比为1:0.9~2。
5.如权利要求4所述的合成方法,其特征在于:步骤(1)中,所述三氟化硼试剂为三氟化硼气体、三氟化硼甲醚或三氟化硼乙醚,6-氯烟腈与三氟化硼试剂投料摩尔比为1:1~1.5。
6.如权利要求1或2所述的合成方法,其特征在于:步骤(1)中,所述邻甲苯基卤化镁为邻甲苯基氯化镁或邻甲苯基溴化镁,6-氯烟腈与邻甲苯基卤化镁的投料摩尔比为1:0.9~2。
7.如权利要求6所述的合成方法,其特征在于:步骤(1)中,所述邻甲苯基卤化镁为邻甲苯基氯化镁或邻甲苯基溴化镁,6-氯烟腈与邻甲苯基卤化镁的投料摩尔比为1:1~1.3。
8.如权利要求1或2所述的合成方法,其特征在于:步骤(1)中,所述的试剂A为邻甲苯基卤化镁与氯化锂的组合,其中6-氯烟腈与氯化锂、邻甲苯基卤化镁的投料摩尔比为1:0.9~2:0.9~2。
9.如权利要求8所述的合成方法,其特征在于:步骤(1)中,所述的试剂A为邻甲苯基卤化镁与氯化锂的组合,其中6-氯烟腈与氯化锂、邻甲苯基卤化镁的投料摩尔比为1:1~1.4:1~1.3。
10.如权利要求1或2所述的合成方法,其特征在于:步骤(1)中,所述6-氯烟腈与氧化剂的投料摩尔比为1:1~3。
11.如权利要求10所述的合成方法,其特征在于:步骤(1)中,所述6-氯烟腈与氧化剂的投料摩尔比为1:1.1~2.2。
12.如权利要求1或2所述的合成方法,其特征在于:所述步骤(2)具体按照如下实施:向化合物(II)中加入过量的N-甲基哌嗪,氮气保护下搅拌至溶清,升温至内温达到80 ℃~120℃,保温搅拌反应至原料完全转化,所得反应液经后处理得到化合物(III)。
13.如权利要求1或2所述的合成方法,其特征在于:所述步骤(3)具体按照如下实施:将化合物(III)加入反应容器中,随后加入碱水溶液充分搅拌至溶清,内温升至30 ℃~70 ℃时缓慢滴加过氧化氢水溶液反应,滴加完毕后保温搅拌反应至原料完全转化,所得反应液经后处理得到化合物(IV)。
14.如权利要求1或2所述的合成方法,其特征在于:步骤(3)中,所述化合物(III) 与碱的投料摩尔比为1:0.5~3;所述化合物(III) 与过氧化氢的摩尔比为1:0.5~3。
15.如权利要求14所述的合成方法,其特征在于:步骤(3)中,所述化合物(III) 与碱的投料摩尔比为1:0.5~3;所述化合物(III) 与过氧化氢的摩尔比为1:1~2。
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