CN114478572A - 一种左氧氟羧酸的制备方法 - Google Patents

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黄伟平
顾晋文
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Abstract

一种左氧氟羧酸的制备方法。本发明涉及一种左氧氟沙星中间体的制备方法,通过(S)‑9,10‑二氟‑3‑甲基‑7‑氧代‑2,3‑二氢‑7H‑吡啶并[1,2,3‑△]‑1,4‑苯并噁嗪‑6‑羧酸乙酯在水中,向溶液中通气体条件下,在碱条件下水解,并进一步与酸反应得到。本发明的方法具有后处理简单,关键杂质含量低,且不需加入其它溶剂的特点。

Description

一种左氧氟羧酸的制备方法
技术领域
本发明属于药物合成领域,涉及氟喹诺酮类药物的中间体的合成方法,具体的涉及一种左氧氟羧酸的制备方法。
背景技术
左旋氧氟沙星(Levofloxacin),化学名为(S)-(-)-9-氟-2,3-二氢-3-甲基-10-[4-甲基-1-哌嗪基]-7-氧代-7-氢吡啶并[1,2,3-△]-[1,4]苯并恶嗪-6-羧酸(式Ⅲ),由日本第一制药株式会社研发上市的氟喹诺酮类抗菌药物,其具有如下结构:
Figure BDA0003490244510000011
左旋氧氟沙星的中间体(S)-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧代-(3S)-7H-吡啶并[1,2,3-△]-1,4-苯并嗪-6-羧酸,其具有如下结构:
Figure BDA0003490244510000012
(S)-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧代-(3S)-7H-吡啶并[1,2,3-△]-1,4-苯并嗪-6-羧酸或其盐是合成式I的关键中间体,由(S)-9,10-二氟-3-甲基-7-氧代-2,3-二氢-7H-吡啶并[1,2,3-△]-1,4-苯骈恶嗪-6-羧酸乙酯(式Ⅰ)水解制备得到,
Figure BDA0003490244510000013
Figure BDA0003490244510000021
目前工业上通常采用以式Ⅰ为原料,醋酸作溶剂,硫酸为催化剂加热回流反应的方法合成(S)-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧代-(3S)-7H-吡啶并[1,2,3-△]-1,4-苯并嗪-6-羧酸,该方法对环境污染大、溶剂成本高、设备腐蚀非常的严重。制备(S)-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧代-(3S)-7H-吡啶并[1,2,3-△]-1,4-苯并嗪-6-羧酸还常用碱水解的方法,如类似结构的WO2009035684及文献Journal of Medicinal Chemistry.,1987,30(12),2283–2286.和Tetrahedron,2010,(66),6565–6568.等。它们的共同特点是,采用碱水解后,再用酸调pH至酸性,过滤、洗涤得到。但是由于用碱水解的方法产生醇副产物,容易亲核取代产生杂质(S)-10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4]苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸(式Ⅳ),式Ⅳ难于通过简单的纯化方法去除,且其含量难于控制在0.1%以下,无法满足药用需求。
Figure BDA0003490244510000022
如在专利CN102850376中公开了一种用选自四氢呋喃、乙腈的有机溶剂与水的混合溶剂水解的方法。然而用四氢呋喃、乙腈与水的混合溶剂时,四氢呋喃、乙腈毒性较大,且该反应需要在反应中除去反应生成的醇,得以降低杂质式Ⅳ的产生,但仍难于控制杂质式Ⅳ在0.1%以下。
专利申请CN103755722通过在选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1,4-二氧六环、N,N-二甲基乙酰胺或乙腈的有机溶剂与水的混合溶剂中水解制备得到。同样的该反应需要在反应中除去反应生成的醇。
专利CN105732660A通过选自C3-C6直链或支链烷基醇、丙酮、丁酮中的一种或几种与水的混合溶剂中水解制备得到。该反应溶剂回收利用时需要分离乙醇,工业化难以进行。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于,碱水解代替酸水解环境污染小,解决了设备腐蚀的问题,用水作为碱水解溶剂克服了混合溶剂难以回收利用的问题。得到的左氧氟羧酸乙氧基杂质小于0.05%。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题:
本发明提供了一种左氧氟羧酸的制备方法,所述方法为:
Figure BDA0003490244510000031
将(S)-9,10-二氟-3-甲基-7-氧代-2,3-二氢-7H-吡啶并[1,2,3-△]-1,4-苯并噁嗪-6-羧酸乙酯(式Ⅰ)溶于水A中,在98.5-102℃(优选100℃,常压,其它压力可调整)下向所得溶液中通入不溶于水的气体(带出副产物乙醇),并滴加碱性物质的水溶液,滴加完毕后保温0.5-2h(优选1h),加酸调节pH至1-5(优选调节pH至4),过滤,所得滤饼用水B漂洗、烘干,得到所述左氧氟羧酸;水A、B只能为了区分不同阶段加入的水,无其它特殊含义。
所述碱性物质的水溶液所含碱性物质为NaOH,Na2CO3,KOH,K2CO3中的一种或两种以上的混合物(优选NaOH);所述(S)-9,10-二氟-3-甲基-7-氧代-2,3-二氢-7H-吡啶并[1,2,3-△]-1,4-苯并噁嗪-6-羧酸乙酯与所述碱性物质的水溶液所含碱性物质的物质的量之比为1:0.98~1.30(优选1:1.00)。
进一步,所述水A与(S)-9,10-二氟-3-甲基-7-氧代-2,3-二氢-7H-吡啶并[1,2,3-△]-1,4-苯并噁嗪-6-羧酸乙酯的质量比为2.5~10:1(优选5:1)。
进一步,所述碱性物质的水溶液所含碱性物质的质量分数为2.42%。
所述反应的温度在98.5~102℃,优选102℃。
优选地,所述不溶于水的气体为氧气、空气或氮气,优选氮气。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:现有技术中以乙醇以外的其它醇类或者THF等作为溶剂,生成的乙醇难以去除,溶剂回收难度大,增加了生产成本。而以成本低的水作为溶剂,乙醇的存在又会增加副产物乙氧基杂质的含量,降低目标产物的纯度。因此,本发明在碱水解反应过程中通气带出乙醇,通过气体夹带的方式除掉反应产生的乙醇,这样就可以将乙氧基杂质控制在0.1%以下。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
实施例1
先向100L反应釜中投入6.00kg左氧氟环合酯,30.20kg水;然后搅拌升温至100℃,向反应液内通氮气(氮气压力为3~4MPa,氮气管路直径为1cm);接着,滴加液碱(35.27kg,质量分数:2.42%),滴加时间4小时,滴加完再保温1小时。保温结束,加质量分数36.5%的盐酸调pH至4,过滤,水漂洗、烘干得产品。产量5.12kg,乙氧基杂质0.04%。
实施例2
先向100L反应釜中投入6.00kg左氧氟环合酯,30.20kg水;然后搅拌升温至98.5℃,向反应液内通氮气(氮气压力为3~4MPa,氮气管路直径为1cm);接着,滴加液碱(35.27kg,质量分数:2.42%),滴加时间4小时,滴加完再保温1小时。保温结束,加质量分数36.5%的盐酸调pH至4,过滤,水漂洗、烘干得产品。产量5.13kg,乙氧基杂质0.23%。
反应发生在左氧氟环合酯颗粒表面液膜层内,生成的乙醇会在此液膜内富集,只有温度达到水的沸点时,水的界面张力急剧下降,乙醇才能进入溶液中,从而被气体夹带出反应体系,从而抑制乙氧基杂质的产生。
实施例3
先向100L反应釜中投入6.00kg左氧氟环合酯,30.20kg水;然后搅拌升温至100℃;接着,滴加液碱(35.27kg,质量分数:2.42%),滴加时间4小时,滴加完再保温1小时。保温结束,加质量分数36.5%的盐酸调pH至4,过滤,水漂洗、烘干得产品。产量5.13kg,乙氧基杂质0.13%。
实施例4
与实施例1唯一区别为,反应温度为102℃。产量为5.13kg,乙氧基杂质为0.02%。
实施例5
先向500ml反应瓶中投入30.01g左氧氟环合酯,150.11g水;然后搅拌升温至100℃,向反应液内通氮气(氮气压力为3~4MPa,氮气管路直径为1cm);接着,滴加液碱(176.41g,质量分数:2.42%),滴加时间4小时,滴加完再保温1小时。保温结束,加质量分数36.5%的盐酸调pH至4,过滤,水漂洗、烘干得产品。产量25.63g,乙氧基杂质0.01%。

Claims (10)

1.一种左氧氟羧酸的制备方法,其特征在于所述方法为:
将(S)-9,10-二氟-3-甲基-7-氧代-2,3-二氢-7H-吡啶并[1,2,3-△]-1,4-苯并噁嗪-6-羧酸乙酯溶于水A中,在98.5-102℃下向所得溶液中通入不溶于水的气体,并滴加碱性物质的水溶液,滴加完毕后保温0.5-2h,加酸调节pH至1-5,过滤,所得滤饼用水B漂洗、烘干,得到所述左氧氟羧酸;
所述碱性物质的水溶液所含碱性物质为NaOH,Na2CO3,KOH,K2CO3中的一种或两种以上的混合物;所述(S)-9,10-二氟-3-甲基-7-氧代-2,3-二氢-7H-吡啶并[1,2,3-△]-1,4-苯并噁嗪-6-羧酸乙酯与所述碱性物质的水溶液所含碱性物质的物质的量之比为1:0.98~1.30。
2.如权利要求1所述的左氧氟羧酸的制备方法,其特征在于:所述水A与(S)-9,10-二氟-3-甲基-7-氧代-2,3-二氢-7H-吡啶并[1,2,3-△]-1,4-苯并噁嗪-6-羧酸乙酯的质量比为2.5~10:1。
3.如权利要求2所述的左氧氟羧酸的制备方法,其特征在于:所述水A与(S)-9,10-二氟-3-甲基-7-氧代-2,3-二氢-7H-吡啶并[1,2,3-△]-1,4-苯并噁嗪-6-羧酸乙酯的质量比为5:1。
4.如权利要求1所述的左氧氟羧酸的制备方法,其特征在于:所述反应的温度为102℃。
5.如权利要求1所述的左氧氟羧酸的制备方法,其特征在于:所述不溶于水的气体为氧气、空气或氮气。
6.如权利要求1所述的左氧氟羧酸的制备方法,其特征在于:所述碱性物质的水溶液所含碱性物质为NaOH。
7.如权利要求1所述的左氧氟羧酸的制备方法,其特征在于:所述碱性物质的水溶液所含碱性物质的质量分数为2.42%。
8.如权利要求1所述的左氧氟羧酸的制备方法,其特征在于:所述(S)-9,10-二氟-3-甲基-7-氧代-2,3-二氢-7H-吡啶并[1,2,3-△]-1,4-苯并噁嗪-6-羧酸乙酯与所述碱性物质的水溶液所含碱性物质的物质的量之比为1:1.00。
9.如权利要求1所述的左氧氟羧酸的制备方法,其特征在于:所述保温的时间为1h。
10.如权利要求1所述的左氧氟羧酸的制备方法,其特征在于:加酸调节pH至4。
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