CN116178262A - 一种非甾体抗炎药塞来昔布的制备方法 - Google Patents

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CN116178262A CN202310158012.6A CN202310158012A CN116178262A CN 116178262 A CN116178262 A CN 116178262A CN 202310158012 A CN202310158012 A CN 202310158012A CN 116178262 A CN116178262 A CN 116178262A
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陈光海
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    • C07D231/12Heterocyclic compounds containing 1,2-diazole or hydrogenated 1,2-diazole rings not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
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Abstract

本发明涉及药物合成领域,尤其涉及一种非甾体抗炎药塞来昔布的制备方法,包括如下步骤:以式I化合物和式II化合物作为起始原料,经过取代反应得到中间体式III化合物。第二步,式III化合物在钯碳和供氢体的作用下脱去苄氧羰基得到氨基裸露的中间体,然后氨基和酮羰基发生分子内的缩合反应,成环得到4,5‑二氢吡唑中间体,最后这个中间体在钯碳的作用下脱氢芳香化,得到塞来昔布。本发明提供的一种非甾体抗炎药塞来昔布的制备方法,路线简短,副产物少,反应和后处理简单。该方法路线新颖,简化了工艺,克服了现有技术的不足,具有工业化的价值。

Description

一种非甾体抗炎药塞来昔布的制备方法
技术领域
本发明涉及药物合成领域,尤其涉及一种非甾体抗炎药塞来昔布的制备方法。
背景技术
塞来昔布,化学名4-[5-(4-甲基苯基)-3-(三氟甲基)-1-氢-吡唑-1-基]苯磺酰胺,其化学结构式如下:
Figure BDA0004093161870000011
塞来昔布是由美国希尔(Searle)公司研制的一种新型非甾体抗炎药、2型环氧酯酶(COX-2)抑制剂,表现出优异的抗炎镇痛作用,可用于治疗各类急、慢性关节炎和类风湿性关节炎等炎症的治疗。由于应用广泛、需求量大,塞来昔布药物的制备工艺成为众多科研人员与医药工作者关切的关键问题。现列出文献报道的几种制备方法。
1、专利CN1699347A、US5466823A以及期刊Med Chem,1997,40(9):1347-1365,公开了塞来昔布的主流制备方法,对甲基苯乙酮和三氟乙酸酯经克莱森缩合反应得到β-二酮中间体,该中间体不经分离纯化,然后再与对氨基磺酰基苯肼盐酸盐环合制备得到塞来昔布,化学反应方程式如下所示:
Figure BDA0004093161870000012
但该方法存在收率低,产品难分离纯化,操作繁琐,杂质较多等缺点,尤其是不可避免的产生区域异构体杂质B,其结构如下:
Figure BDA0004093161870000021
2、专利WO2003024400A2公开了一种塞来昔布的制备方法,其反应过程如下:
Figure BDA0004093161870000022
甲苯和乙氧基三氟丁烯酮在氯化锌作用下制备两端取代的烯酮,进一步与溴反应,碱性条件下得到炔酮,最后与对磺酰胺基苯肼环合制得塞来昔布,该路线易产生异构体杂质B,主产物与异构体杂质比例可达到90%:10%,需要多次精制,且液溴的使用会造成大的污染,不适合工业化生产。
3、期刊Tetrahedron Letter.,2006,47,7943报道了塞来昔布的制备方法
Figure BDA0004093161870000023
该路线也很容易产生异构体杂质B,并且步骤较长,操作繁琐,总反应总收率低,原料难以购买且价格昂贵,工艺成本较高,不适合商业化生产,而且用到的保护基很容易引入基因毒性杂质苯磺酸脂肪酯。
4、专利CN102558056A公开的相关塞来昔布的制备方法,其制备过程如下:
Figure BDA0004093161870000031
/>
该方法仍然会产生区域异构体杂质4-[3-(4-甲基苯基)-5-(三氟甲基)-1-氢-吡唑-1-基]苯磺酰胺,即杂质B,而且4-卤苯磺酰胺的收率较低,最后铜催化的偶联收率也不高。
5、期刊Tetrahedron Letter.,2011,52,6000报道了一种塞来昔布的制备方法:
Figure BDA0004093161870000032
该工艺以对碘苯磺酰氯和二苯甲胺制备苄基保护的磺酰胺,依次与三氟甲基吡唑和对溴甲苯缩合,最后用浓硫酸脱保护得到塞来昔布。此路线原料难以购买且价格昂贵,工艺成本较高,总收率低,反应总收率30-40%,不适合商业化生产。
综上所述,现有技术中合成塞来昔布的方法普遍存在反应路线长、步骤多,区域异构体杂质B的产生需要反复精制,从而收率低等成本难以控制等问题。鉴于塞来昔布应用广泛、需求量大,因此急需开发一种经济、高效的制备方法。
发明内容
为解决现有合成方法的路线长,原料利用率低,生产工艺物料的大量浪费的问题,本发明提供了一种路线短、操作简单、原子经济性高的非甾体抗炎药塞来昔布的制备方法。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是:一种非甾体抗炎药塞来昔布的制备方法,包括如下步骤:
(1)式I化合物和式II化合物反应得到式III化合物:
Figure BDA0004093161870000041
其中Cbz表示苄氧羰基,X选自Cl、Br、I;
(2)式III化合物在一定的条件下,制得塞来昔布:
Figure BDA0004093161870000042
该路线的第一步,以式I化合物和式II化合物作为起始原料,经过取代反应得到中间体式III化合物。
第二步,式III化合物在钯碳和供氢体的作用下脱去苄氧羰基得到氨基裸露的中间体,然后氨基和酮羰基发生分子内的缩合反应,成环得到4,5-二氢吡唑中间体,最后这个中间体在钯碳的作用下脱氢芳香化,得到塞来昔布。其中4,5-二氢吡唑中间体的结构式如下:
Figure BDA0004093161870000043
步骤(1)中式I化合物与式II化合物的摩尔比用量为1:1-1.1,优选1:1-1.05,溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺,二甲亚砜,乙腈,丙酮等极性非质子溶剂,优选N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜。
步骤(1)中需要加入碱,包括无机碱和有机碱,式I化合物与碱的摩尔比为1:1-1.2,无机碱选自碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠等,无机碱优选碳酸钠、碳酸钾。有机碱选自叔丁基醇钠,叔丁基醇钾,甲醇钠,乙醇钠,三乙胺、吡啶,NaH等,优选甲醇钠、乙醇钠,叔丁醇钠、叔丁醇钾。反应温度为30~80℃,反应时间为1~5小时。
步骤(1)中,II化合物优选X为氯、溴,其结构如下分别为II(a),II(b)。
Figure BDA0004093161870000051
在反应时,将式I化合物、碱以及适量的溶剂加入到反应容器中搅拌,控制温度,然后滴加式II化合物的溶液,滴加完毕后,保温反应。
步骤(2)中需要加入钯碳,钯碳选自市售质量分数为5%-10%的湿钯碳,无需任何处理,其用量为式III化合物的5%-15%(质量分数)。催化氢解的供氢体,选自甲酸铵、甲酸,环己二烯,1,4-环己二烯,优选甲酸铵;其摩尔用量为式III化合物摩尔用量的4-6倍,优选4.5-6。反应溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺,四氢呋喃等其中的一种或几种溶剂。优选甲醇、乙醇、乙腈、N,N-二甲基乙酰胺。其中反应温度为50℃~120℃,反应时间为2-10小时。
本发明的有益效果为:1、本发明设计的整条路线简短新颖,第一步通过对靠近苯环的氮原子的取代从根本上避免了区域异构体杂质B的生成,反应条件温和,收率较高。
2、第二步所得的式III化合物在钯碳的作用下,先利用供氢体替代常规的氢气,脱去Cbz保护,然后发生分子内的缩合成环,最后在钯碳的作用下芳香化,通过“一锅法”制得塞来昔布。
3.整个反应步骤简短,原子经济性高,另外钯碳可以回收套用,且收率比现有的制备方法高,符合绿色化学的理念,适合工业化生产。
具体实施方式
以下结合实例说明本发明,但不限制本发明。在本领域内,技术人员对本发明所做的简单替换或改进均属于本发明所保护的技术方案内。
实施例1
步骤1,制备中间体式III化合物:
Figure BDA0004093161870000061
(1)将32.1g式I化合物、4.79g氢氧化钠和120mlDMSO加入到500ml反应瓶中,加热到30℃,搅拌30分钟,称取25.2g式II(a)化合物,溶于30mlDMSO中,缓慢滴加到式I化合物中,加热至70℃,反应5个小时,TLC检测原料完全转化。反应结束后,向反应液中加入700ml水和500ml乙酸乙酯,萃取分层,所得水层再用2×100ml乙酸乙酯洗,合并有机相,干燥浓缩,得到45.5g淡棕色固体,收率85%,纯度95.2%。
MS(m/z):536.14[M+H]+1H NMR(CDCl3,500MHz)δ7.55–7.50(m,2H),7.45(dd,J=7.5,1.1Hz,2H),7.37–7.27(m,5H),7.18(dd,J=7.5,1.3Hz,2H),7.09–7.03(m,2H),5.56–5.47(m,3H),5.09(s,1H),3.95(s,2H),3.26(dd,J=12.3,7.1Hz,1H),2.91(dd,J=12.4,7.0Hz,1H),2.21(d,J=1.4Hz,3H).
实施例2
步骤1,制备中间体式III化合物:
(1)将20.5g式I化合物、3.8g甲醇钠和120ml的N,N-二甲基甲酰胺加入到250ml反应瓶中,搅拌30分钟,称取16.7g式II(a)化合物,溶于20ml的DMF中,缓慢滴加到式I化合物中,加热至80℃,反应4个小时,TLC检测原料完全转化。反应结束后,向反应液中加入600ml水和400ml乙酸乙酯,萃取分层,所得水层再用2×80ml乙酸乙酯洗,合并有机相,干燥浓缩,得到30.7g淡棕色固体,收率89.6%,纯度96.5%。
MS(m/z):536.14[M+H]+1H NMR(CDCl3,500MHz)δ7.55–7.50(m,2H),7.45(dd,J=7.5,1.1Hz,2H),7.37–7.27(m,5H),7.18(dd,J=7.5,1.3Hz,2H),7.09–7.03(m,2H),5.56–5.47(m,3H),5.09(s,1H),3.95(s,2H),3.26(dd,J=12.3,7.1Hz,1H),2.91(dd,J=12.4,7.0Hz,1H),2.21(d,J=1.4Hz,3H).
实施例3
步骤1,制备中间体式III化合物:
(1)将20.5g式I化合物、6.76g叔丁醇钠和120ml的DMSO加入到250ml反应瓶中,搅拌30分钟,称取16.7g式II(a)化合物,溶于20ml的DMSO中,缓慢滴加到式I化合物中,加热至60℃,反应3个小时,TLC检测原料完全转化。反应结束后,向反应液中加入600ml水和400ml乙酸乙酯,萃取分层,所得水层再用2×80ml乙酸乙酯洗,合并有机相,干燥浓缩,得到30.7g淡棕色固体,收率90.6%,纯度94.5%。
MS(m/z):536.14[M+H]+1H NMR(CDCl3,500MHz)δ7.55–7.50(m,2H),7.45(dd,J=
7.5,1.1Hz,2H),7.37–7.27(m,5H),7.18(dd,J=7.5,1.3Hz,2H),7.09–7.03(m,2H),5.56–
5.47(m,3H),5.09(s,1H),3.95(s,2H),3.26(dd,J=12.3,7.1Hz,1H),2.91(dd,J=12.4,7.0Hz,1H),2.21(d,J=1.4Hz,3H).
实施例4
步骤1,制备中间体式III化合物:
Figure BDA0004093161870000071
(1)将10g式I化合物、11.1g碳酸钾和60ml的DMSO加入到100ml反应瓶中,搅拌分散,称取9.64g式II(b)化合物,溶于10ml的DMSO中,缓慢滴加到式I化合物中,加热至50℃,反应2个小时,TLC检测原料完全转化。反应结束后,向反应液中加入300ml水和200ml乙酸乙酯,萃取分层,所得水层再用2×50ml乙酸乙酯洗,合并有机相,干燥浓缩,得到15.32g淡黄色固体,收率92%,纯度96.2%。
MS(m/z):536.14[M+H]+1H NMR(CDCl3,500MHz)δ7.55–7.50(m,2H),7.45(dd,J=
7.5,1.1Hz,2H),7.37–7.27(m,5H),7.18(dd,J=7.5,1.3Hz,2H),7.09–7.03(m,2H),5.56–
5.47(m,3H),5.09(s,1H),3.95(s,2H),3.26(dd,J=12.3,7.1Hz,1H),2.91(dd,J=12.4,7.0Hz,1H),2.21(d,J=1.4Hz,3H).
实施例5
步骤1,制备中间体式III化合物:
(1)将18g式I化合物、8.9g碳酸钠和200ml的丙酮加入到500ml反应瓶中,搅拌分散,称取17.4g式II(b)化合物,溶于50ml的丙酮中,缓慢滴加到式I化合物中,加热至60℃,反应4个小时,TLC检测原料完全转化。反应结束后,减压浓缩掉大部分的丙酮,向剩余的反应液中加入300ml水和300ml乙酸乙酯,萃取分层,所得水层再用2×80ml乙酸乙酯洗,合并有机相,干燥浓缩,得到26.1g淡黄色固体,收率87%,纯度97.2%。
MS(m/z):536.14[M+H]+1H NMR(CDCl3,500MHz)δ7.55–7.50(m,2H),7.45(dd,J=
7.5,1.1Hz,2H),7.37–7.27(m,5H),7.18(dd,J=7.5,1.3Hz,2H),7.09–7.03(m,2H),5.56–
5.47(m,3H),5.09(s,1H),3.95(s,2H),3.26(dd,J=12.3,7.1Hz,1H),2.91(dd,J=12.4,7.0Hz,1H),2.21(d,J=1.4Hz,3H).
实施例6
步骤2,制备塞来昔布:
Figure BDA0004093161870000081
/>
(2)将实施例1中制备得到的10g式III化合物和100ml甲醇置于250ml的反应瓶中,加入5.9g甲酸铵,1.05g钯碳(规格为7wt%的湿钯碳),反应5个小时,TLC检测原料完全转化,随后降温至20-30℃,过滤掉钯碳,所得滤液浓缩至干,后加入150ml二氯甲烷和100ml水,萃取分层,所得水层再用2×50ml二氯甲烷洗,合并有机相,干燥浓缩,所得粗品用75%乙醇溶液精制,最终得6.4g塞来昔布,收率84%,纯度为99.6%,粗品和精制品均未检测到异构体杂质B。
MS(m/z):382.3[M+H]+;1H-NMR(CDCl3):δ2.38(s,3H),δ4.98(s,2H)δ6.74(s,1H),δ7.11(d,2H),δ7.18(d,2H),δ7.47(d,2H),δ7.90(d,2H)。
实施例7
步骤2,制备塞来昔布:
(2)将实施例2中制备得到的20g式III化合物和200ml乙醇置于500ml的反应瓶中,加入11.8g甲酸铵,2.1g钯碳(规格为7wt%的湿钯碳),加热回流,反应3个小时,TLC检测原料完全转化,随后降温至20-30℃,过滤掉钯碳,所得滤液浓缩至干,后加入300ml二氯甲烷和200ml水,萃取分层,所得水层再用2×100ml二氯甲烷洗,合并有机相,干燥浓缩,所得粗品用75%乙醇溶液精制,最终得12.3g塞来昔布,收率87%,纯度为99.7%,粗品和精制品均未检测到异构体杂质B。
MS(m/z):382.3[M+H]+;1H-NMR(CDCl3):δ2.38(s,3H),δ4.98(s,2H)δ6.74(s,1H),δ7.11(d,2H),δ7.18(d,2H),δ7.47(d,2H),δ7.90(d,2H)。
实施例8
步骤2,制备塞来昔布:
(2)将实施例1中制备得到的20g式III化合物和200ml甲醇置于500ml的反应瓶中,加入2.5g钯碳(规格为10wt%的湿钯碳),11.8g甲酸铵,加热回流,反应2个小时,TLC检测原料完全转化,随后降温至20-30℃,过滤掉钯碳,所得滤液浓缩至干,后加入300ml二氯甲烷和200ml水,萃取分层,所得水层再用2×100ml二氯甲烷洗,合并有机相,干燥浓缩,所得粗品用75%乙醇溶液精制,最终得12.8g塞来昔布,收率90%,纯度为99.58%,粗品和精制品均未检测到异构体杂质B。
MS(m/z):382.3[M+H]+;1H-NMR(CDCl3):δ2.38(s,3H),δ4.98(s,2H)δ6.74(s,1H),δ7.11(d,2H),δ7.18(d,2H),δ7.47(d,2H),δ7.90(d,2H)。
实施例9
步骤2,制备塞来昔布:
(2)将实施例3中制备得到的5g式III化合物和50ml N,N-二甲基乙酰胺置于100ml的反应瓶中,加入0.5g钯碳(规格为5wt%的湿钯碳),3g甲酸铵,加热100℃,反应6个小时,TLC检测原料完全转化,随后降温至20-30℃,过滤掉钯碳,向反应液中加入200ml二氯甲烷和300ml水,萃取分层,所得水层再用2×50ml二氯甲烷洗,合并有机相,干燥浓缩,所得粗品用75%乙醇溶液精制,最终得3.1g塞来昔布,收率80%,纯度为99.78%,粗品和精制品均未检测到异构体杂质B。
MS(m/z):382.3[M+H]+;1H-NMR(CDCl3):δ2.38(s,3H),δ4.98(s,2H)δ6.74(s,1H),δ7.11(d,2H),δ7.18(d,2H),δ7.47(d,2H),δ7.90(d,2H)。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种非甾体抗炎药塞来昔布的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)式I化合物和式II化合物反应得到式III化合物:
Figure FDA0004093161850000011
其中Cbz表示苄氧羰基,X选自Cl、Br、I;
(2)式III化合物在一定的条件下,制得塞来昔布:
Figure FDA0004093161850000012
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中式I化合物与式II化合物的摩尔比用量为1:1-1.1,反应溶剂为极性非质子溶剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺,二甲亚砜,乙腈,丙酮中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中需要加入碱,包括无机碱或有机碱,式I化合物与碱的摩尔比为1:1-1.2。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述无机碱选自碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述有机碱选自叔丁基醇钠,叔丁基醇钾,甲醇钠,乙醇钠,三乙胺、吡啶,NaH中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)反应温度为30~80℃,反应时间为1~5小时。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中需要加入钯碳,催化氢解的供氢体,以及反应溶剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述的钯碳选自质量分数为5%-10%的湿钯碳,其用量为式III化合物质量的5%-10%。
10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述的供氢体选自甲酸铵,甲酸,环己二烯,1,4-环己二烯,其摩尔用量为式III化合物摩尔用量的4-6倍。
11.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的反应溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺,四氢呋喃中的一种或几种溶剂。
12.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)的反应温度为50℃~120℃,反应时间为2-10小时。
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