CN1304391C - 氢溴酸常山酮的制备方法 - Google Patents

氢溴酸常山酮的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于药物合成技术领域。本发明公开了一种氢溴酸常山酮的制备方法。本发明以间氯甲苯、间羟基吡啶为原料分别合成7-溴-6-氯-4(3H)-喹啉酮和2-溴丙酮基-3-甲氧基-1-哌啶羧酸乙酯两个重要的中间体,这两个中间体再经过缩合、水解、脱甲基等即可得到产物。

Description

氢溴酸常山酮的制备方法
技术领域
本发明属于药物合成技术领域。具体涉及一种氢溴酸常山酮的制备方法。
背景技术
氢溴酸常山酮(halofuginone hydrobromide)化学名为:7-溴-6氯-3-[3-(3-羟基-2-哌啶基)-2-氧代丙基]-4(3H)-喹唑啉酮属于天然生物碱。最早作为兽药使用,在抗家禽球虫病方面有独特的功效。其化学结构式为:
Figure C2004100161610003Q1
美国氰胺公司(American Cyeanamide Co.)在20世纪60年代对氢溴酸常山酮进行了全合成,见文献美国专利(USP3320124、2775597),现在由德国赫司特公司生产,商品名“速丹”。
1991年以色列Agricultural Research Organization和HadasitMedical Research & Development的研究人员发现(USP5449678);氢溴酸常山酮是特异性的α1(1)型胶原蛋白的合成抑制剂。此后以色列的Collgard Biopharmaceutieals Inc。把常山酮发展成为治疗抗纤维化新药(Tempostatin)。
在氢溴酸常山酮的制备方法中,中间体7-溴-6氯-(3H)-喹啉酮的合成在文献USP 3320124有所报道,但该方法使用的起始原料6-溴靛红不易得到,制备该原料的步骤繁琐。另一中间体2-溴丙酮基-3-甲氧基-1-哌啶羧酸乙酯的合成在文献J.Org.Chem.1955;2:141.(B.R.Baker & Francis J.McEvoy)。
2-乙酰基呋喃在高压条件、氨水存在下,发生扩环反应得到2-甲基-3-羟基吡啶,然后使用三甲基苄基氯化铵进行甲基化,然后在苯基锂的作用下,脱去2-甲基上的氢,再与乙醛反应,得到2-(2’-羟丙基)-3-甲氧基吡啶,该化合物在铂催化剂的存在下加氢还原,得到哌啶衍生物,其上面的羟基被三氧化铬氧化,得到酮化合物,然后酮的α-氢溴代,最后把氨基保护,形成羧酸烯丙基酯。但该工艺2-溴丙酮基-3-甲氧基-1-哌啶羧酸烯丙基酯的合成在工业化时将有诸多障碍,尤其是使用苯基锂大大地降低其工业可行性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述缺陷,研究设计原料易得,制备简便得方法。
本发明提供了一种氢溴酸常山酮的制备方法,该方法包括下列步骤:
7-溴-6-氯-4(3H)-喹啉酮与2-溴丙酮基-3-甲氧基-1-哌啶羧酸乙酯缩合、水解、脱甲基得到氢溴酸常山酮,即在室温-15℃,7溴-6-氯-4(3H)-喹啉酮溶于20-60ml甲醇或乙醇,加入0.135-0.3mol的固体甲醇钠或乙醇钠,滴加9-12mmol 2-溴丙酮基-3-甲氧基呱啶羧酸乙酯及25-60ml甲醇溶液,搅拌3-6小时,减压除去溶剂,残余物加水,再用氯仿或卤代烃溶液萃取,除去溶剂,残余油与浓氢溴酸加热回流,除去溶剂,加乙醇回流0.5-1.5小时,过滤,重结晶制得。
反应式一:
Figure C20041001616100051
本发明制备方法的中间体7-溴-6-氯-4(3H)-喹啉酮,由下列步骤制得:
由间氯甲苯为原料,0.8-2.0mol三氯化铁为催化剂,与300-500ml溴丁烷及1.8-4.0mol溴溴化得到2,4-二溴-5-氯甲苯;通过高锰酸钾、重铬酸钾或二氧化镁氧化将甲基转变为羧基,得到2,4-二溴-5-氯苯甲酸;后者在14mmol氧化亚铜存在下与氨水或氨气反应,选择性将其邻位溴氨化,得到2-氨基-4-溴-5-氯苯甲酸;再使用甲酰胺在DMF溶液中环化得到7-溴-6-氯-4(3H)-喹啉酮,
反应式二:
Figure C20041001616100052
本发明制备方法得中间体2-溴丙酮基-3-甲氧基-1-哌啶羧酸乙酯,由下列步骤制得:
由间羟基吡啶为原料,在甲醛和二甲胺水溶液中,生成2-二甲氨基甲基-3-羟基吡啶,与乙酸酐反应得到2-羟甲基-3-羟基吡啶双醋酸酯,与氢溴酸反应得到2-溴甲基-3-羟基吡啶氢溴酸盐,再与苯基三甲基氯化铵作用生成2-溴甲基-3-甲氧基吡啶氢溴酸盐,与金属锂反应后,再与乙腈作用,用酸水解得到2-(2-氧代丙基)3-甲氧基吡啶,选择性氢化得到2-丙酮基-3-甲氧基哌啶,溴化后,在碱性条件下与氯甲酸乙酯作用得到2-溴丙酮基-3-甲氧基-1-哌啶羧酸乙酯,即:
(1)2-二甲胺甲基-3-羟基吡啶的合成:
3-羟基吡啶与0.44-1.0mol 33%二甲胺、0.38-0.84mol 35%甲醛和水混合,加热回流2-4小时,减压蒸馏收集12mmHg、110-120℃的馏分,冷却制得产品;
(2)2-溴甲基-3-羟基吡啶氢溴酸盐的合成:
2-二甲胺基甲基-3-羟基吡啶加入0.3-0.68mol乙酸酐、丙酸酐或脂肪酸酸酐,加热回流1.5-2小时,除去溶剂,用乙酸乙酯溶解残余物,脱色,减压除去溶剂,加入0.3-0.66mol重蒸溴化氢、氢溴酸气体或氢溴酸乙酸溶液,加热回流2-4小时,除去溶剂,重结晶制得产品;
(3)2-溴甲基-3-甲氧基吡啶制备:
2-溴甲基-3-羟基吡啶氢溴酸盐悬浮与90-200ml氯仿或卤代烃溶剂中,加入二乙胺或二乙胺卤代烃溶液,回流1-3小时,除去溶剂,残余物溶于水,碳酸氢钠中和至中性,蒸去水,用丙酮或丁酮提取残余物,浓缩,固体溶于60-140ml DMF中,加入50-110mmol甲醇钠和50-110mmol苯基三甲基氯化铵,回流4小时,冷却除去固体,加入乙酸酐,加热回流2-4小时,除去溶剂,加入浓氢溴酸回流2-3小时,蒸除氢溴酸,碳酸氢钠中和至中性,氯仿萃取,蒸除溶剂得到产品;
(4)2-丙酮基-3-甲氧基吡啶制备:
-15℃-0℃下,在氯气保护下,2-溴甲基-3-甲氧基吡啶溶于正已烷、正戊烷或石油醚,加入0.14mol锂,搅拌,加入60-140mmol乙腈正己烷溶液,室温搅拌48小时,加水及6N盐酸,取水层,氢氧化钠调至pH8,二氯甲烷萃取二次,合并萃取液、除去溶剂得到产品;
(5)2-丙酮基-3-甲氧基呱啶制备:
2-丙酮基-3-甲氧基吡啶与24mmol三氟醋酸或醋酸,溶于THF,加入2-10%铑-碳氢化催化,常压通氢3-5小时,除催化剂,减压浓缩,残余物溶于水,氢氧化钠调节pH9-10,二氯甲烷萃取,干燥,蒸除溶剂得到产品;
(6)2-溴丙酮基-3-甲氧基呱啶羧酸乙酯制备:
2-丙酮基-3-甲氧基呱啶溶于醋酸与浓氢溴酸的醋酸溶液,加入溴醋酸溶液,搅拌3-5小时,减压除去醋酸,残余物溶于氯仿或卤代烃溶液,冷却至-5-0℃,加入饱和碳酸氢钠溶液和氯甲酸乙酯、氯甲酸甲酯或氯甲酸丁酯的氯仿溶液,搅拌1-3小时,加入饱和碳酸氢钠溶液和氯甲酸乙酯的氯仿溶液,搅拌,除去氯仿层,盐酸洗涤,无水硫酸镁干燥,除去氯仿得产品,
反应式三:
参照文献EP 0551632的路线,使用十分易得的原料、通过常规的反应过程,得到重要的中间化合物2-氨基-4-溴-5-氯苯甲酸,然后再与甲酰胺环合得到7-溴-6-氯-4(3H)-喹啉酮。并对文献EP 0551632进行了改进,不使用价格较为昂贵的醋酸钴和醋酸锰为催化剂,而是使用更为常见的高锰酸钾氧化剂获得了良好的效果。
本发明原料易得、工艺条件切实可行,避开使用苯基锂,为大规模工业化生产提供了可能性。
具体实施方式
实施例1
1)2,4-二溴-5-氯甲苯
在0℃(0-5℃)搅拌下,126.5g间氯甲苯(1mol)和10g无水三氯化铁与350ml溴丁烷形成的悬浮液中,滴加320g(2.0mol)溴,约1.5小时内滴完,再在0℃(0-5℃)继续反应1(1-3)小时,然后用250ml水分两次洗涤,有机层再用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,有机层用无水硫酸镁干燥后,进行蒸馏,回收溴丁烷,残余物用少量石油醚洗涤,得固体270g为粗品,熔点68~74℃,用60~90℃石油醚重结晶,得到214g固体,熔点92~95℃,得率为75%。
2)2,4-二溴-5-氯苯甲酸
57g2,4-二溴-5-氯甲苯(0.2mol)和75g高锰酸钾和600ml水,缓慢加热沸腾回流,同时搅拌至紫色褪尽,再继续反应约3(3-5)小时,用薄层层析跟踪,至反应基本结束。加入少量硫酸,酸化至PH=2(1-3),过滤,滤饼干燥后加入300ml水和30ml30%氢氧化钠溶液,搅拌加热至70℃(70-80℃),趁热过滤,用少量活性炭吸附至澄清。然后加入浓盐酸酸化至PH=1,冷却至室温,沉淀过滤,得到粗品,用甲苯重结晶,得到44.0g,得率为70%。
3)2-氨基-4-溴-5-氯苯甲酸
在室温及氮气保护下,向2.0g氧化亚铜(0.014mol)与90ml浓氨水形成的悬浮液中,加入44g 2,4-二溴-5-氯苯甲酸(0.14mol)110ml浓氨水与120ml醋酸乙酯形成的混合液,期间反应温度升至35℃(35-40℃),然后在30℃(25-30℃)搅拌3(3-5)小时,随后加入8.1gEDTA,并用盐酸调节PH=3.1(3.0-3.5),然后把乙酸乙酯蒸出,冷却得到棕黄色固体,干燥约33.0g,熔点250~252℃,得率为93%。
4)7-溴-6-氯-4(3H)-喹啉酮
33g2-氨基-4-溴-5-氯苯甲酸(0.13mol)和70ml甲酰胺溶解于80mlDMF中,该溶液加热回流16(12-18)小时,然后冷却,得到沉淀,过滤,用少量乙醇洗涤,用乙二醇单甲醚重结晶,得到棕黄色晶体24.0g,得率为67%。
实施例2
1)2-二甲胺基甲基-3-羟基吡啶的合成
41g 3-羟基吡啶(0.43mol)、67ml 33%二甲胺(0.49mol)、35ml35%甲醛(0.42mol)和65ml水混合,该溶液加热回流2(2-4)小时,减压蒸馏收集12mmHg、110~120℃之间的馏分,冷却后得到淡黄色至淡青色固体45.0g,熔点56~59℃,得率为68%。
2)2-溴甲基-3-羟基吡啶氢溴酸盐的合成
10g 2-二甲胺基甲基-3-羟基吡啶(0.065mol)加入35ml乙酸酐(0.34mol)中,该溶液加热回流1.5~2小时,减压蒸出乙酸酐和生成的乙酸。用乙酸乙酯50ml溶解残余物,活性炭脱色处理,减压蒸出乙酸乙酯,加入重蒸溴化氢60ml(0.33mol),加热回流2(2-4)小时,常压蒸出氢溴酸45ml,冷却后过滤,用丙酮洗涤,甲醇和乙醚重结晶后,得到灰色固体10.0g,熔点182~187℃,得率为56%。
3)2-溴甲基-3-甲氧基吡啶
10g 2-溴甲基-3-羟基吡啶氢溴酸盐(53mmol)悬浮于100ml氯仿中,12g二乙胺慢慢加入,混合物升温,固体逐渐溶解,回流1.5(1-3)小时,将溶剂蒸除,把残余物溶于水,然后用碳酸氢钠中和至中性,并将水分蒸干,用丙酮提取残余物,然后将丙酮浓缩,将得到的固体溶于70(70-100)ml DMF,加入3g甲醇钠固体(55mmol)和18g苯基三甲基氯化铵(55mmol),回流4小时,溶液冷却,过滤去除固体,加入40ml乙酸酐,加热回流2(2-4)小时,减压下将溶剂除去,然后再加入浓氢溴酸60ml,回流1.5(2-3)小时,蒸除氢溴酸,用固体碳酸氢钠调节至中性,用氯仿萃取,蒸除氯仿得到油状物6.5g,得率65%。
4)2-丙酮基-3-甲氧基吡啶
在氮气保护,0℃(-15-0℃)下,10.1g油状物(50mmol)溶于60ml正己烷,1g锂(140mmol),搅拌,直至银灰色的锂消失,出现淡紫色的悬浮物,然后逐渐加入3g乙腈(70mmol)20ml正己烷溶液,滴完后,让体系逐渐回至室温,然后室温搅拌48小时,再加入40ml水,其后用6N盐酸约35ml,体系分层,取水层,并用固体氢氧化钠调至pH8,用40ml二氯甲烷提取,水层再用2×30ml二氯甲烷萃取,合并有机层,干燥,蒸出回收二氯甲烷,得到黄棕色油状物6g,即为2-丙酮基-3-甲氧基吡啶,得率72%。
5)2-丙酮基-3-甲氧基哌啶
在室温下,3.3g 2-丙酮基-3-甲氧基吡啶(20mmol)和2.7g三氟醋酸(24mmol),溶于100mlTHF,加入3.8g 5%铑-碳氢化催化剂,常压通氢,约3(3-5)小时后,过滤催化剂,溶液减压浓缩,残余物溶于50ml水中,用20%氢氧化钠溶液调节至pH10(9-10),然后用3×80ml二氯甲烷萃取,合并有机层,干燥,蒸除溶剂,得到黄色油状物1.8g,即为2-丙酮基-3-甲氧基哌啶。
6)2-(溴丙酮基)-3-甲氧基哌啶羧酸乙酯
室温下,1.5g(9mmol)2-丙酮基-3-甲氧基哌啶溶于6ml醋酸与5ml浓氢溴酸的10ml醋酸溶液混合,加入2g溴10ml醋酸溶液,滴完后再搅拌3(3-5)小时,然后减压蒸除醋酸,残余物溶于30ml氯仿,然后冷却至0℃(-5-0℃),加入40ml饱和碳酸氢钠溶液和1.1g氯甲酸乙酯的5ml氯仿溶液,混合物搅拌2(1-3)小时,再用15ml饱和碳酸氢钠溶液和1.1g氯甲酸乙酯的5ml氯仿溶液,再搅拌2小时,分离氯仿层,用2×30ml1N盐酸洗涤,无水硫酸镁干燥,减压蒸除氯仿,得到产物2.7g,2-(3-溴代-2-氧代丙基)-3-甲氧基哌啶羧酸乙酯。
实施例3
氢溴酸常山酮的合成
在室温下(或15℃),2.6g 7-溴-6-氯-4(3H)-喹啉酮(10mmol)溶于30ml甲醇,再加入8g固体甲醇钠(0.15mol),滴加3.2g 2-溴丙酮基-3-甲氧基哌啶羧酸乙酯(10mmol)30ml甲醇溶液,然后搅拌4(3-6)小时,减压除去溶剂,残余物中加入30ml水,再用3×50ml氯仿萃取,氯仿层干燥,减压蒸除氯仿,得到深棕色的粘性油,将该油与20ml浓氢溴酸加热回流2小时,溶液蒸发至干,加入30ml乙醇加热回流30分钟(0.5-1.5小时),过滤,干燥,得粗品3.0g,重结晶得到2.1g,得率41%,熔点247℃。

Claims (1)

1.一种氢溴酸常山酮的制备方法,其特征在于该方法包括下列步骤:
7-溴-6-氯-4(3H)-喹啉酮与2-溴丙酮基-3-甲氧基-1-哌啶羧酸乙酯缩合、水解、脱甲基得到氢溴酸常山酮,即在室温-15℃,7溴-6-氯-4(3H)-喹啉酮溶于甲醇或乙醇,加入固体甲醇钠或乙醇钠,滴加2-溴丙酮基-3-甲氧基呱啶羧酸乙酯及甲醇溶液,搅拌3-6小时,减压除去溶剂,残余物加水,再用氯仿或卤代烃溶液萃取,除去溶剂,残余油与浓氢溴酸加热回流,除去溶剂,加乙醇回流0.5-1.5小时,过滤,重结晶制得,
反应式一:
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