CN117659011A - 一种合成阿哌沙班的新方法 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
本发明涉及一种制备阿哌沙班的方法,以廉价易得的对硝基苯胺为起始原料,经过酰化反应、亲核取代环合反应、双氯取代、消除‑缩合反应、[3+2]环合反应、还原反应、酰化反应、环合反应、氨解反应得到阿哌沙班。其中,此路线中利用二氯乙酰氯引入两个氯原子,用新的亲核取代方法合成了阿哌沙班重要中间体3,3‑二氯‑1‑(4‑硝基苯基)哌啶‑2‑酮,避免了剧毒化学品五氯化磷的使用,具有一定创新性。且整条路线操作简单,反应条件不苛刻,对环境绿色友好,降低了生产成本,有较好的工业化生产的价值。
Description
技术领域
本发明属于化学制药技术领域,以廉价易得的对硝基苯胺为起始原料,经过酰胺化、亲核取代环合、缩合、腙合、还原、酰氯化、环合、氨解反应得到阿哌沙班。其中,此路线中利用二氯乙酰氯引入两个氯原子,用新的亲核取代方法合成了阿哌沙班重要中间体3,3-二氯-1-(4-硝基苯基)哌啶-2-酮,避免了剧毒化学品五氯化磷的使用,具有一定创新性,且整条路线操作简单,反应条件不苛刻,对环境绿色友好,降低了生产成本,有较好的工业化生产的价值。
背景技术
阿哌沙班是一种重要的抗血栓栓塞药物,目前有许多关于它的合成方法报道。
百时美-施贵宝公司于2003年的专利中提出了一条路线,该路线如下所示。
该路线是百时美-施贵宝公司的原研路线,路线总收率5.2%,中间体16的市售价格昂贵,且中间体15与中间体16的偶联反应需要较高的温度(130℃)且收率较低。中间体11的双氯取代用到了剧毒化学品五氯化磷,污染环境的同时原子利用率不高,还有极大的优化空间。
Brad D.等于2011年提出一条合成路线,该路线如下所示。原料对硝基苯胺经酰胺化、环合、双氯取代、[3+2]环合、还原、酰胺化、环合、氨解得到阿哌沙班。
该路线总收率仅为14%,其中使用氢气还原合成8的反应收率较低且条件严苛,需在高压釜中进行,因此不适合工业放大生产。且路线中依然用剧毒化学品五氯化磷进行双氯取代,增大了工业生产的风险。
王坤鹏等人在2020年提出的一条路线中,从原料对溴苯胺,经酰胺化、环合、双氯取代、消除-缩合、[3+2]环合、偶联、氨解反应得到阿哌沙班,具体路线如下所示。
该路线总收率17%,路线原料对溴苯胺的市售价格较为昂贵,用中间体22合成中间体10的偶联反应需要较高的温度和较长的反应时间,且路线中依然用到剧毒化学品五氯化磷进行双氯取代,因此该路线不适合大规模工业生产。
发明内容
本发明在现有技术科研成果的基础上,发明了一种采用成本低廉的合成方法,并进行了方法的改进创新。该方法操作简便,反应条件不苛刻,对环境绿色友好,降低了生产成本,适宜工业放大,具有良好的工业化前景,克服了现有技术的不足。
本发明解决上述技术问题的方案如下 :一种阿哌沙班的制备方法,所述阿哌沙班由下述结构式1表示:
其制备方法包括以下步骤:
1)2在缚酸剂的存在下和二氯乙酰氯生成3;
2)3在碱的存在下和1,3-二溴丙烷生成4;
3)4在吗啉存在下生成5;
4)5在缚酸剂的存在下和6生成7;
5)7和还原剂生成8;
6)8在缚酸剂存在下和五氯戊酰氯生成9;
7)9在碱的存在下生成10;
8)10和甲酰胺生成1;
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,在步骤1)中,所述反应是在在惰性气体保护下的溶剂中,在缚酸剂存在下于10℃-60℃下反应。
进一步,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、石油醚等。所述缚酸剂为三乙胺、吡啶、碳酸氢钠等。
进一步,在步骤2)中,所述反应是在惰性气体保护下的溶剂中,在碱和催化剂存在下和1,3-卤代丙烷在40℃-100℃下反应。
进一步,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、石油醚等;所述催化剂为碘化钾、碘化钠等;所述1,3-卤代丙烷为1,3-二溴丙烷、1,3-二碘丙烷等。
进一步,在步骤3)中,所述反应是在在惰性气体保护下的溶剂中,在缚酸剂存在下于50℃-100℃下反应。
进一步,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为四氢呋喃、吗啉、乙酸乙酯等。所述缚酸剂为三乙胺、吡啶、吗啉、碳酸氢钠等。
进一步,在步骤4)中,所述反应是在惰性气体保护下的溶剂中,在缚酸剂和催化剂存在下在40℃-90℃下反应,而后再1mol/L盐酸在0℃-40℃下反应。
进一步,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯等;所述催化剂为碘化钾、碘化钠等。
进一步,在步骤5)中,所述反应是在惰性气体保护下的溶剂中,在还原剂存在下在60℃-120℃下反应。
进一步,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯等;所述还原剂为九水合硫化钠、亚硫酸钠、保险粉等。
进一步,在步骤6)中,所述反应是在惰性气体保护下的溶剂中,在缚酸剂存在下在20℃-50℃下反应。
进一步,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯等;所述缚酸剂为吡啶、三乙胺、碳酸氢钠等。
进一步,在步骤7)中,所述反应是在惰性气体保护下的溶剂中,在碱存在下在0℃-80℃下反应。
进一步,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为乙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯等;所述碱为甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钠、钠氢等。
进一步,在步骤8)中,所述反应是在惰性气体保护下的溶剂中,在碱存在下在20℃-60℃下反应。
进一步,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为乙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯等;所述碱为甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钠等。
本发明的创新点是:以往的所有合成阿哌沙班的路线中,都通过五氯化磷进行双氯取代得到重要中间体3,3-二氯-1-(4-硝基苯基)哌啶-2-酮4,五氯化磷是一种剧毒化学品具有极大的生产安全隐患,且原子利用率不高。本发明利用二氯乙酰氯替代五氯化磷引入两个氯原子,并通过亲核取代构建了4的α-二氯哌啶酮结构,该方法未有文献报导。该方法操作简便,反应条件温和,对环境绿色友好,降低了生产成本,适宜工业放大,具有良好的工业化前景,克服了现有技术的不足。
本发明制得的化合物1的收率为48.5%。
具体实施方法
以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。实施例1 2,2-二氯-N-(4-硝基苯基)乙酰胺3的合成
称取1.38g原料对硝基苯胺(10.00 mmol)和2.78 ml三乙胺(20.00 mmol)以及1.44 ml二氯乙酰氯(15.00 mmol),将对硝基苯胺加入装有磁力搅拌的100 mL的圆底烧瓶中,向圆底烧瓶中加入三乙胺和四氢呋喃(25.00 mL)室温下搅拌溶解,将称取的二氯乙酰氯于冰浴0℃下投入反应中,撤走冰浴,反应体系在25℃下继续搅拌4小时。
TLC点板检测反应至原料反应完全,加入饱和氯化铵溶液,至反应液澄清,用乙酸乙酯萃取,将有机相合并,依次用水和饱和氯化钠洗涤,后用无水硫酸钠干燥整夜,过滤,减压浓缩,得到2.37g淡黄色固体,收率为95.2%。
实施例2 3,3-二氯-1-(4-硝基苯基)哌啶-2-酮4的合成
称取2.49g3(10.00 mmol)、8.15 g碳酸铯(25.00 mmol)、1.52 ml1,3-二溴丙烷(15.00 mmol)和0.17 g碘化钾(1.00mmol),将3和碘化钾加入装有磁力搅拌的100 mL的圆底烧瓶中,向圆底烧瓶中加入1,3-二溴丙烷和DMF(25.00 mL)室温下搅拌溶解,将称取的碳酸铯于常温下投入反应中,反应体系在60℃下继续搅拌18小时。
TLC点板检测反应至原料反应完全,加入饱和氯化铵溶液,至反应液澄清,用乙酸乙酯萃取,将有机相合并,依次用水和饱和氯化钠洗涤,后用无水硫酸钠干燥整夜,过滤,减压浓缩,用乙酸乙酯和石油醚(1:15)重结晶得到2.17g淡黄色固体,收率为75.1%。
实施例3 3-吗啉-1-(4-硝基苯基)-5,6-二氢吡啶-2(1H)-酮5的合成
称取2.89 g4(10.00 mmol),将4加入装有磁力搅拌的100 mL的圆底烧瓶中,向圆底烧瓶中加入吗啉(25.00 mL)室温下搅拌溶解,反应体系在80℃下继续搅拌6小时。
TLC点板检测反应至原料反应完全,加入饱和氯化铵溶液,至反应液澄清,用乙酸乙酯萃取,将有机相合并,依次用水和饱和氯化钠洗涤,后用无水硫酸钠干燥整夜,过滤,减压浓缩,用乙酸乙酯重结晶得到2.31g淡黄色固体,收率为90.2%。
实施例4 1-(4-甲氧基苯基)-6-(4-硝基苯基)-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1H-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-羧酸乙酯7的合成
称取3.08g5(12.00 mmol)、3.47 ml三乙胺(25.00 mmol)、3.03 g6(10.00 mmol)、0.17 g碘化钾(1.00 mmol)和10.00 ml4N盐酸(40.00 mmol),将5、6、碘化钾加入装有磁力搅拌的100 mL的圆底烧瓶中,向圆底烧瓶中加入乙酸乙酯(25.00 mL)室温下搅拌溶解,将称取的三乙胺于常温下投入反应中,反应体系在60℃下继续搅拌8小时。
TLC点板检测反应至原料反应完全,将反应体系置于冰水浴下冷却,缓慢搅拌下滴加4N盐酸,搅拌4小时。
TLC点板检测反应至原料反应完全,加入冰水淬灭反应,至反应液澄清,用乙酸乙酯萃取,将有机相合并,依次用水和饱和氯化钠洗涤,后用无水硫酸钠干燥整夜,过滤,减压浓缩,乙酸乙酯和石油醚重(3:1)重结晶得到4.19g淡黄色固体,收率为96.1%。
实施例5 6-(4-氨基苯基)-1-(4-甲氧基苯基)-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1H-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-羧酸乙酯8的合成
称取4.36 g7(10.00 mmol)和4.80 g九水合硫化钠(20.00 mmol),将4加入装有磁力搅拌的100 mL的圆底烧瓶中,向圆底烧瓶中加入乙醇(25.00 mL)室温下搅拌溶解,将称取的九水合硫化钠于常温下投入反应中,反应体系在50℃下继续搅拌3小时。
TLC点板检测反应至原料反应完全,加入饱和氯化铵溶液,至反应液澄清,用乙酸乙酯萃取,将有机相合并,依次用水和饱和氯化钠洗涤,后用无水硫酸钠干燥整夜,过滤,减压浓缩,乙酸乙酯和石油醚(1:4)重结晶得到3.61 g白色固体,收率为88.9%。
实施例6 6-(4-(5-氯戊酰胺)苯基)-1-(4-甲氧基苯基)-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1H-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-羧酸乙酯9的合成
称取4.06 g8(10.00 mmol)和2.78 ml三乙胺(20.00 mmol)以及1.93 ml5-氯戊酰氯(15.00 mmol),将8加入装有磁力搅拌的100 mL的圆底烧瓶中,向圆底烧瓶中加入三乙胺和四氢呋喃(25.00 mL)室温下搅拌溶解,将称取的5-氯戊酰氯于冰浴0℃下投入反应中,撤走冰浴,反应体系在25℃下继续搅拌6小时。
TLC点板检测反应至原料反应完全,加入饱和氯化铵溶液,至反应液澄清,用乙酸乙酯萃取,将有机相合并,依次用水和饱和氯化钠洗涤,后用无水硫酸钠干燥整夜,过滤,减压浓缩,乙酸乙酯和石油醚(1:5)重结晶得到5.04 g白色固体,收率为96.2%。
实施例7 1-(4-甲氧基苯基)-7-氧-6-(4-(2-氧哌啶-1-基)苯基)-4,5,6,7-四氢-1H-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-羧酸乙酯10的合成
称取5.24 g9(10.00 mmol)和0.70 g甲醇钠(13.00 mmol),将9加入装有磁力搅拌的100 mL的圆底烧瓶中,向圆底烧瓶中加入二氯甲烷(25.00 mL)室温下搅拌溶解,将称取的甲醇钠于常温下投入反应中,撤走冰浴,反应体系在25℃下继续搅拌6小时。
TLC点板检测反应至原料反应完全,加入饱和氯化铵溶液,至反应液澄清,用乙酸乙酯萃取,将有机相合并,依次用水和饱和氯化钠洗涤,后用无水硫酸钠干燥整夜,过滤,减压浓缩,得到4.60 g白色固体,收率为94.3%。
实施例8 1-(4-甲氧基苯基)-7-氧代-6-(4-(2-氧哌啶-1-基)苯基)-4,5,6,7-四氢-1H-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺1的合成
称取4.88 g10(10.00 mmol)、0.81 g甲醇钠(15.00 mmol)以及2.38 ml甲酰胺(60.00 mmol),将10加入装有磁力搅拌的100 mL的圆底烧瓶中,向圆底烧瓶中加入乙醇(25.00 mL)室温下搅拌溶解,将称取的甲醇钠和甲酰胺于常温下投入反应中,反应体系在50℃下继续搅拌6小时。
TLC点板检测反应至原料反应完全,加入饱和氯化铵溶液,至反应液澄清,用乙酸乙酯萃取,将有机相合并,依次用水和饱和氯化钠洗涤,后用无水硫酸钠干燥整夜,过滤,减压浓缩,水和乙醇(1:3)重结晶得到4.46 g白色固体,收率为97.1%。
本发明的制备方法,具有一定创新性,使得制备方法成本较低,工艺简单,条件温和,收率高,具有一定的工业化生产优势。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用于限制本发明,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,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种1-(4-甲氧基苯基)-7-氧代-6[4-(2-氧代哌啶-1-基)苯基]-4,5,6,7-四氢-1H-吡唑[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺(阿哌沙班)由下述结构式1表示,其制备方法包括以下步骤:1)2在缚酸剂的存在下和二氯乙酰氯生成3;2)3在碱的存在下和1,3-二溴丙烷生成4;3)4在吗啉存在下生成5;5在缚酸剂的存在下和6生成7;5)7和还原剂生成8;6)8在缚酸剂存在下和五氯戊酰氯生成9;7)9在碱的存在下生成10;8)10和甲酰胺生成1;
2.根据权利要求1所述的2,2-二氯-N-(4-硝基苯基)乙酰胺的制备方法,其特征在于,在步骤1)中,在惰性气体保护下的溶剂中,于10℃-60℃下反应,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、石油醚等;所述缚酸剂为三乙胺、吡啶、碳酸氢钠等。
3.根据权利要求2所述的3,3-二氯-1-(4-硝基苯基)哌啶-2-酮的制备方法,其特征在于,在步骤2)中,在惰性气体保护下的溶剂中,于40℃-100℃下反应,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、石油醚等;所述催化剂为碘化钾、碘化钠等;所述1,3-卤代丙烷为1,3-二溴丙烷、1,3-二碘丙烷等。
4.根据权利要求3所述的3-吗啉-1-(4-硝基苯基)-5,6-二氢吡啶-2(1H)-酮的制备方法,其特征在于,在步骤3)中,在惰性气体保护下的溶剂中,于50℃-100℃下反应,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为四氢呋喃、吗啉、乙酸乙酯等;所述缚酸剂为三乙胺、吡啶、吗啉、碳酸氢钠等。
5.根据权利要求4所述的1-(4-甲氧基苯基)-6-(4-硝基苯基)-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1H-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-羧酸乙酯的制备方法,其特征在于,在步骤4)中,在惰性气体保护下的溶剂中,于40℃-90℃下反应,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯等;所述催化剂为碘化钾、碘化钠等。
6.根据权利要求5所述的6-(4-氨基苯基)-1-(4-甲氧基苯基)-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1H-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-羧酸乙酯的制备方法,其特征在于,在步骤5)中,在惰性气体保护下的溶剂中,于60℃-120℃下反应,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯等;所述还原剂为九水合硫化钠、亚硫酸钠、保险粉等。
7.根据权利要求6所述的6-(4-(5-氯戊酰胺)苯基)-1-(4-甲氧基苯基)-7-氧代-4,5,6,7-四氢-1H-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-羧酸乙酯的制备方法,其特征在于,在步骤6)中,在惰性气体保护下的溶剂中,于20℃-50℃下反应,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯等;所述缚酸剂为吡啶、三乙胺、碳酸氢钠等。
8.根据权利要求7所述的1-(4-甲氧基苯基)-7-氧-6-(4-(2-氧哌啶-1-基)苯基)-4,5,6,7-四氢-1H-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-羧酸乙酯的制备方法,其特征在于,在步骤7)中,在惰性气体保护下的溶剂中,于0℃-80℃下反应,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为乙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯等;所述碱为甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钠、钠氢等。
9.根据权利要求8所述的1-(4-甲氧基苯基)-7-氧代-6-(4-(2-氧哌啶-1-基)苯基)-4,5,6,7-四氢-1H-吡唑并[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺的制备方法,其特征在于,在步骤8)中,在惰性气体保护下的溶剂中,于20℃-60℃下反应,所述惰性气体为氩气或氮气;所述溶剂为乙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯等;所述碱为甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钠等。
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