CN115594645B - 一种氟雷拉纳的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氟雷拉纳的合成方法,属于氟雷拉纳合成领域。所述氟雷拉纳的合成方法,由以下步骤组成:合成中间体II、合成中间体III、合成氟雷拉纳。本发明的氟雷拉纳合成方法,有效克服现有的在异噁唑环合成之前引入侧链生产氟雷拉纳的工艺中,原料价格昂贵、不易获得、降低分子极性的缺陷;同时,在后续的环合反应中,产物的杂质含量低,后处理简单,产品易于纯化,纯化所需能耗低,适合大规模化工业生产。

Description

一种氟雷拉纳的合成方法
技术领域
本发明涉及氟雷拉纳合成领域,尤其是涉及一种氟雷拉纳的合成方法。
背景技术
氟雷拉纳(Fluralaner,商品名:BRAVECTO),化学名称为:4-[5-(3,5-二氯苯基)-4,5-二氢-5-(三氟甲基)-3-异噁唑基]-2-甲基-N-[2-氧代-2-[(2,2,2-三氟乙基)氨基]乙基]苯甲酰胺,是由日本日产化学工业株式会社研发的异噁唑啉类广谱杀虫剂,为首个上市的新型异噁唑类高效驱虫药。氟雷拉纳的成功研发开创了全新的GABA门控氯离子通道干扰剂,获得了动物医学和农药科学工作者的关注。氟雷拉纳主要通过干扰无脊椎动物神经系统γ-氨基丁酸受体(简称GABA受体)和谷氨酸受体的氯离子通道发挥作用,与环戊二烯类、苯基吡唑类和大环内酯类等杀虫剂的作用靶标类似。氟雷拉纳是一种安全有效的广谱性抗体外寄生虫药物,对蜱目、蚤目、虱目、半翅目和双翅目等害虫均具有良好的杀虫活性,其毒力高于或与常用杀虫剂相当,且与现有杀虫剂无显著的交互抗药性,甚至对部分抗性害虫也具有较好的杀虫活性。
现有技术中,氟雷拉纳的合成重点在于,异噁唑环的生成及侧链的引入。其中,侧链可以在异噁唑环合成之前引入,也可在异噁唑合成之后引入。目前,已有多篇文献公开了在异噁唑环合成之前引入侧链,具体是选择先在相应的中间体中引入侧链(其技术路线如说明书附图1所示),先制得中间体A或C或D;然后异噁唑环的合成采用两个相应的酮A、B先进行缩合,再与羟胺反应制得氟雷拉纳(PCT专利WO2013021949A1);或者通过进行[3+2]成环反应制得氟雷拉纳(中国专利CN109879826A、中国专利CN111675667A、中国专利CN112457267A)。具体合成路线见说明书附图1。
但是,发明人经研究发现,现有在异噁唑环合成之前引入侧链的方法,原料不易获得,价格昂贵,且存在有降低了分子极性的缺陷;同时,在后续环合反应的后处理过程中,成品杂质较多且不易于纯化,杂质容易被带入成品中,而使得成品的精制更加困难,生产难度大,能耗高,成本较高。
由此,克服现有技术中前述的氟雷拉纳合成工艺中存在的明显不足,研发一条适合工业化放大生产的合成路线,对于氟雷拉纳的产业化尤其重要。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种氟雷拉纳的合成方法,能够克服现有氟雷拉纳合成方法中存在的原料价格昂贵、不易获得,环合反应后处理困难、成品杂质较多、难以纯化等技术难题,合成方法中采用的原料廉价易得,后处理纯化简单,生产能耗低,适合规模化工业生产。
为解决以上技术问题,本发明采取的技术方案如下:
一种氟雷拉纳的合成方法,由以下步骤组成:合成中间体I、合成中间体II、合成中间体III、合成氟雷拉纳。
所述合成中间体I,将3-甲基苯乙酮、3,5-二氯-三氟苯乙酮溶于正庚烷,在三乙胺的催化下,50℃温度条件下,保温搅拌14h后,经洗涤、减压干燥,制得中间产物;将中间产物、氯化亚砜溶解于甲苯中,在60℃温度条件下,滴入吡啶,滴加完成后,保温搅拌1.5h,然后经冷却稀释、洗涤、减压浓缩,制得中间体I。
所述中间体I,具有如下的结构式:
所述合成中间体I中,3-甲基苯乙酮、3,5-二氯-三氟苯乙酮的摩尔份比值为1:1;
所述合成中间体I中,中间产物、氯化亚砜、吡啶的重量份比值为3.3:1.8:1。
所述合成中间体II,将中间体I溶解于甲苯中,然后加入四丁基溴化铵,在0℃温度条件下,搅拌反应1h,制得反应混合物后;将第一溶液滴加至反应混合物中,滴加完成后,在40℃温度条件下,保温反应3h后,调节pH值至6-7,经乙酸乙酯萃取,无水硫酸钠干燥、减压浓缩,制得中间体II。
所述中间体I为1-(3-甲基苯基)-3-(3,5-二氯苯基)-4,4,4-三氟-2-丁烯-1-酮;
所述第一溶液,为氢氧化钠、纯化水、50%羟胺水溶液的混合溶液;
所述中间体II,具有如下的结构式:
所述合成中间体II中,中间体I、四丁基溴化铵、第一溶液的重量份比值为1.8:0.09:6.1;
所述合成中间体II中,第一溶液中的氢氧化钠、纯化水、50%羟胺水溶液的重量份比值为0.44:5:0.66。
所述合成中间体III,将中间体II溶解于DMF中,在0℃温度条件下,滴加三氯氧磷,滴加完成后,在0℃温度条件下,保温反应10h后,经洗涤、乙酸乙酯萃取,无水硫酸钠干燥,减压浓缩、结晶、干燥,制得中间体III。
所述中间体III,具有如下的结构式:
所述合成中间体III中,中间体II、三氯氧磷的摩尔份比值为12:16。
所述合成氟雷拉纳,中间体III与2-氨基-N-(2,2,2-三氟乙基)乙酰胺盐酸盐、过氧化氢叔丁醇,在30℃温度条件下,保温反应10h后,过滤,滤液经减压浓缩、结晶、干燥,制得氟雷拉纳。
具体的,将中间体III和过氧化氢叔丁醇投入至混合液中,30℃温度条件下,保温搅拌10h后,过滤,滤液经减压浓缩、结晶、干燥,制得氟雷拉纳;
所述中间体III和过氧化氢叔丁醇的摩尔份比值为1:1.1。
所述混合液为,将CuSO4·5H2O、2-氨基-N-(2,2,2-三氟乙基)乙酰胺盐酸盐、三乙胺、CaCO3和乙腈混合均匀制得;
所述混合液中,CuSO4·5H2O、2-氨基-N-(2,2,2-三氟乙基)乙酰胺盐酸盐、三乙胺、CaCO3的摩尔份比值为0.05:1:2:1.1。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明的氟雷拉纳的合成方法,提供一种全新的氟雷拉纳合成路线,通过创造性的设计关键中间体II,并通过3-甲基苯乙酮与3,5-二氯-三氟苯乙酮缩合,制得中间体I后;再采用中间体I与羟胺反应环合制得关键中间体II;关键中间体II与三氯氧磷、N,N-二甲基甲酰胺反应得到关键中间体III后;最后采用关键中间体III与2-氨基-N-(2,2,2-三氟乙基)乙酰胺盐酸盐反应,从而制得氟雷拉纳;其有效克服现有的在异噁唑环合成之前引入侧链生产氟雷拉纳的工艺中,原料价格昂贵、不易获得、降低分子极性的缺陷;且关键中间体II、关键中间体III均能够通过廉价、易得的原料合成;同时,在后续的环合反应中,杂质含量低,后处理简单,产品易于纯化,纯化所需能耗低,适合大规模化工业生产。
(2)本发明的氟雷拉纳的合成方法,关键中间体II收率可达90.3%,关键中间体III收率可达91.2%,最终制得的氟雷拉纳HPLC纯度可达99.63%,收率可达94.0%。
附图说明
图1为背景技术中的现有合成路线示意图。
图2为本发明氟雷拉纳合成的反应原理示意图。
图3为本发明实施例4制得的氟雷拉纳HPLC图谱。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。
本发明的氟雷拉纳的合成方法,通过创造性设计关键中间体II,所述关键中间体II通过甲酰化反应制得关键中间体III;最后关键中间体III与2-氨基-N-(2,2,2-三氟乙基)乙酰胺盐酸盐氧化-缩合制得氟雷拉纳。
具体的,本发明的氟雷拉纳合成方法,选用3-甲基苯乙酮与3,5-二氯-三氟苯乙酮为原料,经缩合反应,制得1-(3-甲基苯基)-3-(3,5-二氯苯基)-4,4,4-三氟-2-丁烯-1-酮(中间体I);中间体I与羟胺反应环合得到关键中间体II;关键中间体II与三氯氧磷、N,N-二甲基甲酰胺反应得到中间体III;最后中间体III与2-氨基-N-(2,2,2-三氟乙基)乙酰胺盐酸盐、氧化剂反应,制得氟雷拉纳。具体合成路线见附图2。
实施例1
合成中间体I(缩合反应)
所述中间体I的结构式如下:
称取1.34g(10.0mmol)3-甲基苯乙酮、2.43g(10.0mmol)3,5-二氯-三氟苯乙酮、10mL正庚烷和0.20g三乙胺加入至50mL烧瓶中,在50℃温度条件下,搅拌反应14h。滤出反应中生成的固体,并采用5mL正庚烷洗涤,减压干燥至重量无变化,制得3.3g白色固体,即1-(3-甲基苯基)-3-(3,5-二氯苯基)-4,4,4-三氟-3-羟基丁烷-1-酮。
将3.3g前述制得的1-(3-甲基苯基)-3-(3,5-二氯苯基)-4,4,4-三氟-3-羟基丁烷-1-酮、20mL甲苯和1.8g氯化亚砜加入到烧瓶中,升温至60℃后保温,缓慢滴加1.0g吡啶;滴加完成后,在60℃温度条件下,搅拌反应90min;然后冷却至室温,加入冰水,用10mL氢氧化钠水溶液(0.5mol/L)洗涤有机相;有机相于60℃温度下,真空度0.08MPa条件下,减压浓缩,得3.32g中间体I,即1-(3-甲基苯基)-3-(3,5-二氯苯基)-4,4,4-三氟-2-丁烯-1-酮,收率:92.5%,产物mp:128.0-130.0℃。中间体I的核磁共振结果为:1H NMR (DMSO-d6,400MHz) δ7.94 (m, 1H), 7.74 (m, 1H), 7.58 (m, 1H), 7.35 (m, 2H), 7.24-7.27(m, 2H), 5.58 (brs, 1H), 3.07 (d, 1H), 2.78 (d, 1H), 2.43 (s, 3H)。
实施例2
合成中间体II(环合反应)
所述中间体II的结构式如下:
将1.8g(5mmol)中间体I溶解于18mL甲苯中,加入90mg(0.3mmol)四丁基溴化铵。在0℃温度条件下,搅拌1小时,制得反应混合物。然后将第一溶液逐滴滴加到反应混合物中,在40℃温度条件下,保温反应3小时。
其中,第一溶液为,采用0.44g(11mmol)氢氧化钠、5g纯化水和0.66g(10mmol)50%羟胺水溶液,混合制得的溶液。
经TLC检测反应完全,冷却后用1mol/L盐酸中和至pH值至6-7;然后采用30mL乙酸乙酯萃取三次,合并有机层;然后加入3g无水硫酸钠干燥2小时后,过滤,滤液于50℃温度下,真空度0.07MPa条件下,减压浓缩至恒重,得1.69g中间体II,即3-(3-甲基苯基)-5-(3,5-二氯苯基)-5-三氟甲基-4,5-双氢异噁唑,收率为90.3%,产物mp:107.0-109.0℃。中间体II的核磁共振结果为:1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ7.84 (m, 1H), 7.74 (d, 1H), 7.58(d, 1H), 7.45 (m, 1H), 7.34-7.35 (m, 2H), 7.27-7.28 (m, 1H), 3.27 (d, 1H),3.08 (d, 1H), 2.41 (s, 3H)。
实施例3
合成中间体III(甲酰化反应)
所述中间体III的结构式如下:
将中间体II(4.5g,12mmol)溶解于DMF(10mL)溶液中,在0℃温度条件下,缓慢滴加三氯氧磷(2.45g,16mmol),滴加完成后,0℃保温反应10h,制得反应液;反应结束后,将反应液倒入100mL冷水中,15min后再采用去离子水(300mL)和饱和NaHCO3(100mL)进一步稀释,并搅拌1小时;然后采用50mL乙酸乙酯萃取4次,合并有机相;然后加入3g无水硫酸钠干燥3小时后,过滤,滤液于50℃温度下,真空度0.07MPa条件下,减压浓缩至总体积减少到原体积的1/3,制得浓缩物。然后在搅拌条件下,将50mL正己烷逐渐滴入浓缩物中,静置结晶至无固体析出,滤出固体物并干燥至重量无变化,得4.4g白色固体(中间体III),即4-(5-(3,5-二氯苯基)-5-(三氟甲基)-4,5-双氢异噁唑-3-基)-2-甲基苯甲醛,收率为91.2%,产物mp:130.5-133.0℃。中间体III的核磁共振结果为:1H NMR (400MHz, DMSO-d6) δ10.34 (s,1H), 7.98-7.90 (m, 3H), 7.58 (d, 1H), 7.34 (d, 2H), 3.30 (d, 1H), 3.05 (d,1H), 2.54 (s, 3H)。
实施例4
合成氟雷拉纳(氧化-缩合)
将CuSO4·5H2O(125mg,0.5mmol)、2-氨基-N-(2,2,2-三氟乙基)乙酰胺盐酸盐(1.93g,10mmol)、三乙胺(2.02g,20mmol)、CaCO3(1.1mg,11mmol)和乙腈(15mL)投入到三口烧瓶中,氮气气氛保护下,加入中间体III(4.02g,10mmol)和过氧化氢叔丁醇(70%水溶液,1.6mL,11mmol),然后在30℃温度条件下,搅拌反应10小时后,过滤,滤液经减压浓缩制得浓缩液,浓缩液在乙酸乙酯/甲基叔丁基醚(体积比为1:5)体系中结晶后,滤出固体物并干燥至重量无变化,制得5.23g氟雷拉纳,收率为94.0%,HPLC纯度为99.63%,产物mp:165-167℃。核磁共振结果为:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ 7.57-7.46 (m, 6H), 7.12 (m, 1H), 6.84(m, 1H), 4.24 (d, 2H),4.10 (d, 1H), 4.00 (m, 2H), 3.76 (m, 1H), 2.49 (s, 3H)。
除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种氟雷拉纳的合成方法,其特征在于,所述合成方法,包括有以下步骤:合成中间体I、合成中间体II、合成中间体III、合成氟雷拉纳;
所述合成中间体I,将3-甲基苯乙酮、3,5-二氯-三氟苯乙酮溶解于正庚烷中,在三乙胺的催化下,50℃温度条件下,保温搅拌14h后,经洗涤、减压干燥,制得中间产物;将中间产物、氯化亚砜溶解于甲苯中,在60℃温度条件下,滴入吡啶,滴加完成后,保温搅拌1.5h,然后经冷却稀释、洗涤、减压浓缩,制得中间体I;
所述中间体I,具有如下结构式:
所述合成中间体II,将中间体I溶解于甲苯中,然后加入四丁基溴化铵,在0℃温度条件下,搅拌反应1h,制得反应混合物后;将第一溶液滴加至反应混合物中,滴加完成后,在40℃温度条件下,保温反应3h后,调节pH值至6-7,经乙酸乙酯萃取,无水硫酸钠干燥、减压浓缩,制得中间体II;
所述第一溶液,为氢氧化钠、纯化水、50%羟胺水溶液的混合溶液;
所述中间体II,具有如下的结构式:
所述合成中间体III,将中间体II溶解于DMF中,在0℃温度条件下,滴加三氯氧磷,滴加完成后,在0℃温度条件下,保温反应10h后,然后经洗涤、乙酸乙酯萃取,无水硫酸钠干燥,减压浓缩、结晶、干燥,制得中间体III;
所述中间体III,具有如下的结构式:
所述合成氟雷拉纳,将中间体III和过氧化氢叔丁醇投入至混合液中,30℃温度条件下,保温搅拌10h后,过滤,滤液经减压浓缩、结晶、干燥,制得氟雷拉纳;
所述混合液为,将CuSO4·5H2O、2-氨基-N-(2,2,2-三氟乙基)乙酰胺盐酸盐、三乙胺、CaCO3和乙腈混合均匀制得。
2.根据权利要求1所述的氟雷拉纳的合成方法,其特征在于,所述合成中间体II中,中间体I、四丁基溴化铵、第一溶液的重量份比值为1.8:0.09:6.1。
3.根据权利要求1所述的氟雷拉纳的合成方法,其特征在于,所述合成中间体II中,第一溶液中的氢氧化钠、纯化水、50%羟胺水溶液的重量份比值为0.44:5:0.66。
4.根据权利要求1所述的氟雷拉纳的合成方法,其特征在于,所述合成中间体III中,中间体II、三氯氧磷的摩尔份比值为12:16。
5.根据权利要求1所述的氟雷拉纳的合成方法,其特征在于,所述合成氟雷拉纳中,中间体III和过氧化氢叔丁醇的摩尔份比值为1:1.1;
所述混合液中,CuSO4·5H2O、2-氨基-N-(2,2,2-三氟乙基)乙酰胺盐酸盐、三乙胺、CaCO3的摩尔份比值为0.05:1:2:1.1。
6.根据权利要求1所述的氟雷拉纳的合成方法,其特征在于,所述合成中间体I中,3-甲基苯乙酮、3,5-二氯-三氟苯乙酮的摩尔份比值为1:1。
7.根据权利要求1所述的氟雷拉纳的合成方法,其特征在于,所述合成中间体I中,中间产物、氯化亚砜、吡啶的重量份比值为3.3:1.8:1。
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