CN115557904B - 一种适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种适合规模生产5,7‑双(三氟甲基)喹唑啉‑2,4‑二酮的合成方法,以2‑氨基‑4,6‑二(三氟甲基)苯甲酸为起始原料,在25℃条件下与N,N'‑羰基二咪唑(CDI)生成酰基咪唑后,再与氨水反应生成酰胺,最后在有机碱1,8‑二氮杂二环十一烷‑7‑烯(DBU)的作用下与N,N'‑羰基二咪唑(CDI)反应,得到5,7‑双(三氟甲基)喹唑啉‑2,4‑二酮。相比现有技术,本发明提供的方法操作简易,收率高的同时降低了生产成本,避免高温反应条件,后处理简单,适用于规模化生产5,7‑双(三氟甲基)喹唑啉‑2,4‑二酮。
Description
技术领域
本发明涉及生物制药合成技术领域,特别是涉及一种适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法。
背景技术
化合物5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮及相关的衍生物作为重要的化学中间体,广泛应用于各种医药化学及有机合成领域。5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的结构为:
目前,现有技术中,生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法主要为:以2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酸为底物,与尿素混合后,在180℃下,反应3h,经过一系列后处理后,得到产品5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮。
然而,现有技术的合成方法,对反应条件的要求较苛刻,需要在高温下进行,长时间提供高温反应条件,必然需要大量的能源消耗,既不利于节能生产,还容易对生产安全造成影响,能源消耗大,相关设备价格高昂,从而也导致了较高的生产成本,因此,现有方法并不适合大规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮。
因此,本领域需要一种适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法,反应易于控制和操作,原料易得且产物收率高,从而降低生产成本,提升生产安全性,以利于5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的大规模生产。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:
一种适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法,包括如下步骤:
S1、在第一有机溶剂的存在下,以2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酸为底物,在20-30℃条件下,滴加N,N'-羰基二咪唑CDI的四氢呋喃溶液,提升反应体系的温度,搅拌体系,之后浓缩反应液,得到第一中间产物2-氨基-4,6-双三氟甲基苯基1H-咪唑-1-甲酮的粗品;
S2、将S1中得到的粗品2-氨基-4,6-双三氟甲基苯基1H-咪唑-1-甲酮溶于第一有机溶剂,再滴加氨水,在25℃下搅拌,待反应体系浓缩干后,继续加入第一有机溶剂,继续浓缩后得到第二中间产物2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酰胺的粗品;
S3、将S2中得到的粗品2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酰胺溶于第二有机溶剂中,依次加入1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯DBU和N,N'-羰基二咪唑CDI,在25℃下搅拌,浓缩除去溶剂后,将反应体系倒入水中;
S4、调整反应体系的pH值至4.5-5.5,优选为5,静置直至淡黄色固体析出,过滤得到滤饼并将滤饼打浆,将得到的淡黄色固体进行真空干燥,最终得到产物5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮。
具体地,所述S1和S2中,所述第一有机溶剂为四氢呋喃。
具体地,所述S3中,所述第二有机溶剂为乙腈。
具体地,所述S1中,所述N,N'-羰基二咪唑CDI的四氢呋喃溶液的摩尔浓度为2-3mol/L,优选为2.745mol/L,且所述2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酸与N,N'-羰基二咪唑CDI的摩尔比为(0.6-0.7):1,优选为0.67:1。
具体地,所述S1中,提升反应体系的温度是指调整反应温度至45-55℃,优选为50℃。
具体地,所述S1的反应时间为1-1.5h,优选为1h。
具体地,所述S2中,所述2-氨基-4,6-双三氟甲基苯基1H-咪唑-1-甲酮溶于第一有机溶剂后,得到的溶液的质量浓度为0.1-0.2g/mL,优选为0.19g/mL,所述氨水的摩尔浓度为6-7mol/L,优选为6.9mol/L。
具体地,所述S2的反应时间为1-1.5h,优选为1h。
具体地,所述S3中,所述2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酰胺溶于第二有机溶剂后,得到的溶液的质量浓度为0.1-0.2g/mL,优选为0.17g/mL,所述1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯DBU的添加量为20-25g,所述N,N'-羰基二咪唑CDI的添加量为20-25g,且所述S3的反应时间为3-4h,优选为3h。
具体地,所述S4中,所述调整反应的pH值是指采用稀盐酸调节pH,所述打浆的溶剂为乙酸乙酯和正庚烷。
本发明的有益效果包括:
(1)本发明反应工艺设计合理,使用2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酸作为主底物,原料廉价易得,降低了反应的原料成本。
(2)本发明提供的反应方法,收率较高,经过三步合成,收率可达70%以上,原子利用率较好。
(3)本发明提供的制备方法,相比现有技术,无需高温反应条件,且不产生有害物质,节约能源且环保性较好。
(4)本发明提供的制备方法,操作简单,反应过程易于控制,且后处理简单,无需高温反应条件,有利于规模化生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮,生产的安全性也较好。
附图说明
图1为本发明的5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成路线图;
图中,CDI为N,N'-羰基二咪唑,THF为四氢呋喃,DBU为1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯,ACN为乙腈。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在下述实施例中,相关化学试剂英文缩写与中文名称对应关系如下:
CDI为N,N'-羰基二咪唑,THF为四氢呋喃,DBU为1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯,ACN为乙腈。
实施例1
如图1所示的合成路线,具体操作步骤如下:
(1)2-氨基-4,6-双三氟甲基苯基1H-咪唑-1-甲酮的制备:
将N,N'-羰基二咪唑CDI(17.8g,109.8mmol,1.5eq)溶于四氢呋喃(40mL)中,搅拌下直至溶液变澄清。在25℃下,将该澄清溶液逐滴滴加到2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酸(20.0g,73.2mmol,1.0eq)的四氢呋喃(100mL)溶液中。滴加完后,将体系温度缓慢升高到50℃,继续搅拌1小时。将反应液浓缩后,得到粗品2-氨基-4,6-双三氟甲基苯基1H-咪唑-1-甲酮(23.5g,crude)。粗品不需要进一步纯化,直接用于下一步。
(2)2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酰胺的制备:
在25℃,将粗品2-氨基-4,6-双三氟甲基苯基1H-咪唑-1-甲酮(23g,crude)溶于四氢呋喃(120mL)。然后向其中缓慢滴加氨水(18.8g,142mmol,20.6mL,26.5%purity,2eq)。滴加完后,体系维持温度在25℃并继续搅拌1小时。将反应体系的溶剂浓缩干后,向其中继续加入四氢呋喃(100mL),继续浓缩后得粗品2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酰胺(20.1g,crude)。MS m/z:271.1(M-1)。
(3)5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的制备:
在25℃,将粗品2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酰胺(20.1g,crude)溶于乙腈(120mL)。然后依次将1.8-二氮杂二环[5.4.0]十一烷-7-烯(DBU,22.3g,146.9mmol,22.1mL,2.0eq)和N,N'-羰基二咪唑(23.8g,146.9mmol,2.0eq)缓慢加入到上述溶液中。所得棕色溶液在25℃下搅拌3小时并浓缩除去大部分溶剂后,将其倒入水(100mL)中.用稀盐酸(3.00M)调节其pH值到5后,静置30分钟后,有淡黄色固体析出。过滤后,滤饼用乙酸乙酯和正庚烷(100mL,1:3)打浆。过滤所得淡黄色固体在真空干燥后,得到5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮(16.1g,53.6mmol,3步总收率73.2%)。
综上所述,上述各实施例仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,皆应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、在第一有机溶剂的存在下,以2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酸为底物,在20-30℃条件下,滴加N,N'-羰基二咪唑CDI的四氢呋喃溶液,提升反应体系的温度,搅拌体系,之后浓缩反应液,得到第一中间产物2-氨基-4,6-双三氟甲基苯基1H-咪唑-1-甲酮的粗品;
S2、将S1中得到的粗品2-氨基-4,6-双三氟甲基苯基1H-咪唑-1-甲酮溶于第一有机溶剂,再滴加氨水,在25℃下搅拌,待反应体系浓缩干后,继续加入第一有机溶剂,继续浓缩后得到第二中间产物2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酰胺的粗品;
S3、将S2中得到的粗品2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酰胺溶于第二有机溶剂中,依次加入1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯DBU和N,N'-羰基二咪唑CDI,在25℃下搅拌,浓缩除去溶剂后,将反应体系倒入水中;
S4、调整反应体系的pH值至4.5-5.5,静置直至淡黄色固体析出,过滤得到滤饼并将滤饼打浆,将得到的淡黄色固体进行真空干燥,最终得到产物5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮。
2.如权利要求1所述的适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法,其特征在于,所述S1和S2中,所述第一有机溶剂为四氢呋喃。
3.如权利要求1所述的适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法,其特征在于,所述S3中,所述第二有机溶剂为乙腈。
4.如权利要求1所述的适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法,其特征在于,所述S1中,所述N,N'-羰基二咪唑CDI的四氢呋喃溶液的摩尔浓度为2-3mol/L,且所述2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酸与N,N'-羰基二咪唑CDI的摩尔比为(0.6-0.7):1。
5.如权利要求1所述的适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法,其特征在于,所述S1中,提升反应体系的温度是指调整反应温度至45-55℃。
6.如权利要求1所述的适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法,其特征在于,所述S1的反应时间为1-1.5h。
7.如权利要求1所述的适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法,其特征在于,所述S2中,所述2-氨基-4,6-双三氟甲基苯基1H-咪唑-1-甲酮溶于第一有机溶剂后,得到的溶液的质量浓度为0.1-0.2g/mL,所述氨水的摩尔浓度为6-7mol/L。
8.如权利要求1所述的适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法,其特征在于,所述S2的反应时间为1-1.5h。
9.如权利要求1所述的适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法,其特征在于,所述S3中,所述2-氨基-4,6-二(三氟甲基)苯甲酰胺溶于第二有机溶剂后,得到的溶液的质量浓度为0.1-0.2g/mL,所述1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯DBU的添加量为20-25g,所述N,N'-羰基二咪唑CDI的添加量为20-25g,且所述S3的反应时间为3-4h。
10.如权利要求1所述的适合规模生产5,7-双(三氟甲基)喹唑啉-2,4-二酮的合成方法,其特征在于,所述S4中,所述调整反应的pH值是指采用稀盐酸调节pH,所述打浆的溶剂为乙酸乙酯和正庚烷。
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CN115557904A (zh) | 2023-01-03 |
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