CN116947592A - 一种2,7-二氯芴衍生物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2,7‑二氯芴衍生物的制备方法,以式(Ⅱ)所示的芴类化合物为原料,在催化剂作用下,于一定温度下,在有机溶剂中与氯代剂三氯异氰脲酸进行反应,所得反应液分离纯化得到式(Ⅰ)所示的2,7‑二氯芴衍生物,式中,取代基R取代或不取代,取代时,取代基R为CH3‑、C2H5‑、Bn‑、C6H5‑、CH3O‑、C2H5O‑或C6H5O‑。本发明的制备方法具有原料廉价易得、环境友好、工艺简单、操作简便、纯度高、收率好等优点,符合绿色制药的理念,适用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于药物中间体合成技术领域,具体涉及一种2,7-二氯芴衍生物的制备方法。
背景技术
芴类衍生物被广泛应用于材料科学、有机化学、药物化学等各个领域,其中2,7-二氯芴作为抗疟疾药物本芴醇的重要中间体而被业界关注。治疗疟疾病的主要药物有两类,但目前研发出的用于控制临床发作的药物奎宁、氯喹和青蒿素均已出现耐药性。为了解决耐药性问题,世界卫生组织主张联合用药,目前蒿甲醚-本芴醇复方制剂是治疗疟疾的首选药物。这种复方药物目前已经纳入世卫组织抗疟药物的基本目录,复方比例为蒿甲醚:本芴醇=1:6,而2,7-二氯芴是抗疟药物本芴醇的中药中间体。
目前2,7-二氯芴的合成方法主要有:
1)1992年,军事医学科学院微生物学流行病学研究所尝试了用N-氯代丁二酰亚胺(NCS)作为氯化剂的合成方法(王俭,钟景星,军事医学科学院院刊,1992, (4):302-303.)该方法避免了加热回流,节省了资源,但反应时间过长,且原料价格昂贵,成本太高。
2)1992年,军事医学科学院微生物学流行病学研究所还尝试了用二氯胺T作为氯化试剂的合成方法,在浓H2SO4催化下,通过亲电取代反应得到2,7-二氯芴,收率仅有33%,这种方法产率过低,且有一步辅助反应,周期过长,最重要的是二氯胺T对环境有污染,三废不好处理(王俭,钟景星,军事医学科学院院刊,1992, (4):302-303.)。
3)中国专利CN103193588A公开了一种以Cl2作为氯化剂,大规模生产2,7-二氯芴的主要方法,该反应是芳香环典型的亲电取代类氯代反应,氯气作为氯化剂存在气体剂量不方便,副产物多,残留卤素量大,对环保设备的要求高,工艺绿色环保控制难度大,三废处理麻烦等实际问题。
4)中国专利CN102786399A公开了以二氯海因作为氯化剂,在酸性条件下发生反应得到2,7-二氯芴,收率为54%,这种方法采用新型氯化剂二氯海因,选择性较好,收率可观,克服了传统以氯气做氯化剂选择性差,氯化效率低的缺点,但需要一步辅助反应,反应时间过长。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种以芴类化合物为起始原料制备2,7-二氯芴衍生物的方法,该方法具有工艺简单、操作简便、成本低廉、绿色环保、收率好等特点。
为达到上述目的,提出以下技术方案:
一种2,7-二氯芴衍生物的制备方法,以式(Ⅱ)所示的芴类化合物为原料,在催化剂作用下,于一定温度下,在有机溶剂中与氯代剂三氯异氰脲酸进行反应,所得反应液分离纯化得到式(Ⅰ)所示的2,7-二氯芴衍生物,
式中,取代基R取代或不取代,取代时,取代基R为CH3-、C2H5-、Bn-、C6H5-、CH3O-、C2H5O-或C6H5O-。
进一步地,所述的催化剂为Lewis酸或质子酸,其中质子酸为浓盐酸、浓硫酸、H3PO4或磺酸,Lewis酸为无水氯化铝、四氯化锡、六水氯化铝或九水硝酸铁,优选为浓盐酸、浓硫酸、无水氯化铝或四氯化锡。
进一步地,所述有机溶剂为1,2-二氯乙烷、甲苯、异丙醚、乙酸乙酯、二甲基亚砜、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇或二氯甲烷。
进一步地,式(Ⅱ)所示的芴类化合物、三氯异氰脲酸和催化剂的用量按物质的量比为芴类化合物:三氯异氰脲酸:催化剂为1.0:0.7~2.5:0.01~0.5。
进一步地,反应时间为3~6 h。
进一步地,反应过程控制温度为-10~60℃。
进一步地,有机溶剂的体积用量与式(Ⅱ)所示的芴类化合物的质量用量比为3~6:1,体积单位为mL,质量单位为g。
进一步地,分离纯化具体过程如下:反应结束后过滤,沉淀用乙醇洗涤后,用乙酸乙酯溶解,过滤掉不溶物,旋干回收乙酸乙酯,烘干得到如式(Ⅰ)所示的2,7-二氯芴衍生物。
本发明的有益效果在于:
1)本发明的制备方法操作简便,原料三氯异氰脲酸廉价易得,在温和的条件下就能进行反应,收率较高,适合工业化生产;
2)本发明的制备方法对环境友好,避免了以Cl2作为氯化剂时对环保设备的高要求,仅需催化量的酸体系即可进行。
具体实施方式
通过下述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 2,7-二氯芴的合成
在装有磁力搅拌子和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,加入原料芴(20g,120.32mmol)和三氯异氰脲酸(69.91g, 300.80mmol),0oC加入溶剂乙腈(80mL),机械搅拌降温至0℃,缓慢滴加催化剂浓盐酸溶液(0.61g,6.02mmol),滴加完毕后在0℃下搅拌反应4小时,HPLC跟踪反应进度,反应结束后过滤,沉淀用30mL乙醇洗涤后,用100mL乙酸乙酯溶解,过滤掉不溶物,旋干回收乙酸乙酯,干燥称重,得到白色或淡黄色晶状固体24.73g,收率为87.42%,HPLC纯度98.64%,熔点126~128℃。
1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) :δ 7.91 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 7.64 (d, J =1.9 Hz, 2H), 7.43 (dd, J = 8.2, 2.0 Hz, 2H), 3.94 (s, 2H)。
实施例2
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:Lewis酸催化剂为1.0:2.0:0.3投料,芴的用量为20g,其中Lewis酸催化剂为四氯化锡,有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基甲酰胺的体积用量与芴的质量用量比为5ml:1g,反应温度为0℃,反应时间为5小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴25.31g,产品收率89.47%,HPLC纯度99.13%,熔点126~128℃。
实施例3
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:质子酸催化剂为1.0:2.4:0.15投料,芴的用量为20g,其中质子酸催化剂为浓盐酸,有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基甲酰胺的体积用量与芴的质量用量比为4ml:1g,反应温度为25℃,反应时间为4.5小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴24.57g,产品收率86.85%,HPLC纯度99.51%,熔点126~128℃。
实施例4
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:质子酸催化剂为1.0:0.8:0.4投料,芴的用量为20g,其中质子酸催化剂为浓硫酸,有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基甲酰胺的体积用量与芴的质量用量比为4ml:1g,反应温度为0℃,反应时间为4小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴24.26g,产品收率85.75%,HPLC纯度99.53%,熔点126~128℃。
实施例5
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:Lewis酸催化剂为1.0:2.0:0.10投料,芴的用量为20g,其中Lewis酸催化剂为无水三氯化铝,有机溶剂为乙腈,乙腈的体积用量与芴的质量用量比为4 ml:1g,反应温度为25℃,反应时间为5小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴23.95g,产品收率84.66%,HPLC纯度98.55%,熔点126~128℃。
实施例6
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:Lewis酸催化剂为1.0:1.0:0.10投料,芴的用量为20g,其中Lewis酸催化剂为六水三氯化铝,有机溶剂为1,2-二氯乙烷,1,2-二氯乙烷的体积用量与芴的质量用量比为6ml:1g,反应温度为0℃,反应时间为5小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴19.66g,产品收率69.49%,HPLC纯度92.04%,熔点126~128℃。
实施例7
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:质子酸催化剂为1.0:0.75:0.25投料,芴的用量为20g,其中质子酸催化剂为浓盐酸,有机溶剂为乙腈,乙腈的体积用量与芴的质量用量比为4 ml:1g,反应温度为60℃,反应时间为4.5小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴22.52g,产品收率79.60%,HPLC纯度98.65%,熔点126~128℃。
实施例8
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:质子酸催化剂为1.0:1.15:0.15投料,芴的用量为20g,其中质子酸催化剂为浓盐酸,有机溶剂为甲苯,甲苯的体积用量与芴的质量用量比为6 ml:1g,反应温度为60℃,反应时间为4小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴21.13g,产品收率74.69%,HPLC纯度92.42%,熔点126~128℃。
实施例9
装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:质子酸催化剂为1.0:2.0:0.2投料,芴的用量为20g,其中质子酸催化剂为磺酸,有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基甲酰胺的体积用量与芴的质量用量比为6 ml:1g,反应温度为25℃,反应时间为4小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴20.41g,产品收率72.15%,HPLC纯度97.65%,熔点126~128℃。
实施例10
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:Lewis酸催化剂为1.0:1.75:0.3投料,芴的用量为20g,其中Lewis酸催化剂为四氯化锡,有机溶剂为异丙醚,异丙醚的体积用量与芴的质量用量比为6 ml:1g ,反应温度为45℃,反应时间为6小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴16.02g,产品收率56.63%,HPLC纯度94.58%,熔点126~128℃。
实施例11
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:质子酸催化剂为1.0:1.0:0.05投料,芴的用量为20g,其中质子酸催化剂为H3PO4,有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺,N,N-二甲基乙酰胺的体积用量与芴的质量用量比为3ml:1g,反应温度为-5℃,反应时间为3小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴18.45g,产品收率65.22%,HPLC纯度99.51%,熔点126~128℃。
实施例12
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:质子酸催化剂为1.0:1.25:0.25投料,芴的用量为20g,其中质子酸催化剂为浓硫酸,有机溶剂为无水乙醇,无水乙醇的体积用量与芴的质量用量比为4ml:1g,反应温度为0℃,反应时间为5.5小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴18.33g,产品收率64.79%,HPLC纯度94.88%,熔点126~128℃。
实施例13
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:Lewis酸催化剂为1.0:1.5:0.02投料,芴的用量为20g,其中Lewis酸催化剂为无水三氯化铝,有机溶剂为乙酸乙酯,乙酸乙酯的体积用量与芴的质量用量比为3 ml:1g,反应温度为45℃,反应时间为5小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴18.19g,产品收率64.29%,HPLC纯度93.62%,熔点126~128℃。
实施例14
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:Lewis酸催化剂为1.0:1.25:0.05投料,芴的用量为20g,其中Lewis酸催化剂为无水三氯化铝,有机溶剂为二氯甲烷,二氯甲烷的体积用量与芴的质量用量比为3 ml:1g,反应温度0℃,反应时间为5小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴17.78g,产品收率62.85%,HPLC纯度99.35%,熔点126~128℃。
实施例15
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为芴:三氯异氰脲酸:质子酸催化剂为1.0:1.2:0.2投料,芴的用量为20g,其中质子酸催化剂为浓硫酸,有机溶剂为二甲基亚砜,二甲基亚砜的体积用量与芴的质量用量比为5 ml:1g,反应温度25℃,反应时间为6小时,其他操作同实施例1,得2,7-二氯芴15.35g,产品收率54.26%,HPLC纯度92.15%,熔点126~128℃。
实施例16
在装有磁力搅拌子和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,加入原料9-甲基芴(20g,110.96mmol)和三氯异氰脲酸(30.94g, 133.15mmol),25℃加入溶剂乙腈(80mL),25℃下缓慢滴加催化剂浓盐酸溶液(3.37g,33.29mmol),滴加完毕后在25℃下搅拌反应5小时,HPLC跟踪反应进度,反应结束后过滤,沉淀用30mL乙醇洗涤后,用100mL乙酸乙酯溶解,过滤掉不溶物,旋干回收乙酸乙酯,干燥称重,得到2,7-二氯-9-甲基-9H-芴19.91g,收率为72.03%,HPLC纯度98.15%,熔点128℃。
实施例17
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为9-甲基芴:三氯异氰脲酸:Lewis酸催化剂为1.0:1.5:0.05投料,9-甲基芴的用量为20g,其中Lewis酸催化剂为三氯化铝,有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺,N,N-二甲基乙酰胺的体积用量与芴类化合物的质量用量比为5 ml:1g,反应温度0℃,反应时间为3小时,其他操作同实施例16,得2,7-二氯-9-甲基-9H-芴17.23g,产品收率62.34%,HPLC纯度92.94%,熔点128℃。
实施例18
在装有磁力搅拌子和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,加入原料9-乙基芴(20g,102.95mmol)和三氯异氰脲酸(47.85g, 205.89mmol),0℃加入溶剂N,N-二甲基甲酰胺(80mL),降温至0℃,0℃下缓慢滴加催化剂浓硫酸溶液(1.55g,15.44mmol),滴加完毕后升温至45℃,在45℃下搅拌反应3小时,HPLC跟踪反应进度,反应结束后过滤,沉淀用30mL乙醇洗涤后,用100mL乙酸乙酯溶解,过滤掉不溶物,旋干回收乙酸乙酯,干燥称重,得到2,7-二氯-9-乙基-9H-芴18.52g,收率为68.36%,HPLC纯度98.42%。
实施例19
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为9-乙基芴:三氯异氰脲酸:Lewis酸催化剂为1.0:1.1:0.4投料,9-乙基芴的用量为20g,其中Lewis酸催化剂为无水四氯化锡,有机溶剂为乙酸乙酯,乙酸乙酯的体积用量与芴类化合物的质量用量比为6 ml:1g,反应温度25℃,反应时间为4小时,其他操作同实施例18,得2,7-二氯-9-乙基-9H-芴14.82g,产品收率54.71%,HPLC纯度91.75%。
实施例20
在装有磁力搅拌子和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,加入原料9-苄基芴(20g,78.02mmol)和三氯异氰脲酸(19.94g, 85.82mmol),0℃加入溶剂1,2-二氯乙烷(80mL),降温至0℃,0℃下缓慢滴加催化剂浓硫酸溶液(2.34g,23.41mmol),滴加完毕后在0℃下搅拌反应5小时,HPLC跟踪反应进度,反应结束后过滤,沉淀用30mL乙醇洗涤后,用100mL乙酸乙酯溶解,过滤掉不溶物,旋干回收乙酸乙酯,干燥称重,得到9-苄基-2,7-二氯-9H-芴15.74g,收率为62.04%,HPLC纯度96.58%,熔点110~111℃。
实施例21
在装有磁力搅拌和温度计的250mL三口圆底烧瓶中,按照投料物质的量比为9-苄基芴:三氯异氰脲酸:Lewis酸催化剂为1.0:2.0:0.25投料,9-苄基芴的用量为20g,其中Lewis酸催化剂为无水三氯化铝,有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基甲酰胺的体积用量与芴类化合物的质量用量比为3ml:1g,反应温度25℃,反应时间为4小时,其他操作同实施例20,得到9-苄基-2,7-二氯-9H-芴13.91g,产品收率54.83%,HPLC纯度94.59%,熔点110~111℃。
最后应当说明的是,以上实施仅用以说明本发明的技术方案而非限制本发明,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (8)
1.一种2,7-二氯芴衍生物的制备方法,其特征在于以式(Ⅱ)所示的芴类化合物为原料,在催化剂作用下,于一定温度下,在有机溶剂中与氯代剂三氯异氰脲酸进行反应,所得反应液分离纯化得到式(Ⅰ)所示的2,7-二氯芴衍生物,
式中,取代基R取代或不取代,取代时,取代基R为CH3-、C2H5-、Bn-、C6H5-、CH3O-、C2H5O-或C6H5O-。
2.根据权利要求1所述的一种2,7-二氯芴衍生物的制备方法,其特征在于所述的催化剂为Lewis酸或质子酸,其中质子酸为浓盐酸、浓硫酸、H3PO4或磺酸,Lewis酸为无水氯化铝、四氯化锡、六水氯化铝或九水硝酸铁,优选为浓盐酸、浓硫酸、无水氯化铝或四氯化锡。
3.根据权利要求1所述的一种2,7-二氯芴衍生物的制备方法,其特征在于所述有机溶剂为1,2-二氯乙烷、甲苯、异丙醚、乙酸乙酯、二甲基亚砜、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇或二氯甲烷。
4.根据权利要求1所述的一种2,7-二氯芴衍生物的制备方法,其特征在于式(Ⅱ)所示的芴类化合物、三氯异氰脲酸和催化剂的用量按物质的量比为芴类化合物:三氯异氰脲酸:催化剂为1.0:0.7~2.5:0.01~0.5。
5.根据权利要求1所述的一种2,7-二氯芴衍生物的制备方法,其特征在于反应时间为3~6 h。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种2,7-二氯芴衍生物的制备方法,其特征在于反应过程控制温度为-10~60℃。
7.根据权利要求1或3所述的一种2,7-二氯芴衍生物的制备方法,其特征在于有机溶剂的体积用量与式(Ⅱ)所示的芴类化合物的质量用量比为3~6:1,体积单位为mL,质量单位为g。
8.根据权利要求1所述的一种2,7-二氯芴衍生物的制备方法,其特征在于分离纯化具体过程如下:反应结束后过滤,沉淀用乙醇洗涤后,用乙酸乙酯溶解,过滤掉不溶物,旋干回收乙酸乙酯,烘干得到如式(Ⅰ)所示的2,7-二氯芴衍生物。
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