CN1326846C - 生产n-(2,6-二甲基苯基)-2-哌嗪-1-基乙酰胺的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新方法,适宜用来以工业规模开发生产N-(2,6-二甲基-苯基)2-哌嗪-1-基乙酰胺,也被称为N-利度卡因,是由哌嗪和N-卤乙酰基-2,6-二甲苯胺的反应得到的。该方法包括从a)至f)的依次下列步骤:a)在已溶解等摩尔量HCl的水溶液中将哌嗪与N-卤乙酰基-2,6-二甲苯胺按约1/1至约6/1之间的摩尔比进行反应;b)由反应混合物中分离出步骤a)中形成的固体;c)中和滤液;d)用一种溶剂提取滤液,该溶剂不与步骤a)中所述水溶液相混溶或仅在很小程度上与之混溶;e)由步骤d)所述溶剂中结晶出N-(2,6-二甲基-苯基)-2-哌嗪-1-基乙酰胺;f)从步骤d)所述溶剂中分离出步骤e)中所获得的固体。

Description

生产N-(2,6-二甲基苯基)-2-哌嗪-1-基乙酰胺的方法
本发明涉及一种生产N-(2,6-二甲基苯基)-2-哌嗪-1-基-乙酰胺、一种利度卡因衍生物的方法。它是由哌嗪和N-卤乙酰基-2,6-二甲苯胺的反应获得的。
这样的生产方法从WO96/40664中是已知的(Dade Chemistrysystem Inc.),其中哌嗪(式I)与N-氯乙酰基-2,6-二甲苯胺(式II)反应产生一种油状沉淀物,后者在冷却时固化。所说的方法可用下面的反应方程式表示:
由于试剂的具体选择,通常会形成加合物(式IV)。
已经发展了一些方法来减少加合物生成的量,其中有一种方法是使用过量的哌嗪(WO96/40664),还有一种方法是把哌嗪分子中的一个游离氮保护起来(EP126449 B1-Syntex Inc.),也可参看EP582164 B1-Bristol-Myers Sguibb公司。
然而,所有这些已知的方法都存在这样的缺点,即它们不能很好地适用于以工业规模来开发这一反应,具体地说是需要一种方法,它能产生分散物或浆状物,从中可以用工业分离方法,具体地说如过滤方法来获得其中的固体部分。
按照在WO96/40664中公开的方法,反应产物(式III)在其中形成的溶剂需要完全除去,从而产生一种油状沉淀物,后者在冷却时固化。完全除去溶剂需要大量能量,并且所说的固体最初以油状沉淀物形成在工业规模的反应器中,也是不符合要求的,因为它是在反应器的内部表面,具体地说是在内壁和动叶片上形成的,并因此实际上不可能将其除去并收集。公开于WO96/40664中的方法还有进一步的缺点,即需要用大为过量的哌嗪(比率10/1)。
使用保护的哌嗪在商业上是不符合需要的,因为需要额外的工艺步骤来保护和去保护氮原子。
N-(2,6-二甲基苯基)-2-哌嗪-1-基-乙酰胺可被用作1-(1,2-二取代的哌嗪基)-4-取代的哌嗪衍生物制备过程中的药物中间体,该哌嗪衍生物作为物质-P的拮抗物是有用的(EP862566 B1,JanssenPharmaceutica NV)。
本发明的目的是提供一种通过哌嗪与N-卤乙酰基-2,6-二甲苯胺反应,以获得N-(2,6-二甲基-苯基)-2-哌嗪-1-基-2酰胺的生产方法,它适合于工业规模的反应器,具体地是提供一种通过过滤即可从反应混合物中把不想要的式(IV)加合物或想要的式(III)化合物或二者分离出来的方法。
本发明进一步的目的是提供一种通过哌嗪与N-卤乙酰基-2,6-二甲基苯胺反应,以获得N-(2,6-二甲基苯基)-2-哌嗪-1-基-乙酰胺的生产方法,产物的纯度>95%。
很令人惊奇的是,本发明人已经发现,已知生产方法的缺点可通过一种方法来克服,后者包括a)至f)的下列步骤:
a)在已经溶解相对于哌嗪摩尔数量的大约等摩尔量HCl的水溶液溶剂中,将哌嗪与N-卤乙酰基-2,6-二甲基苯胺以大约1/1至大约6/1之间的摩尔比率进行反应;
b)从反应混合物中分离出步骤a)中形成的固体;
c)中和滤液;
d)用一种不和步骤a)中所述水溶液溶剂相混溶、或仅在很小程度上与其相混溶的溶剂提取滤液;
e)从步骤d)所述溶剂中结晶出N-(2,6-二甲基-苯基)-2-哌啶-1-基-乙酰胺;
f)从步骤d)所述溶剂中分离在步骤e)中获得的固体。
术语“大约”意指偏差10%或者少于给定值。
优选在步骤a)中以N-氯乙酰基-2,6-二甲基苯胺作为试剂,因为该试剂便宜并能买到。不过,也可以用N-溴乙酰基-2,6-二甲基苯胺,以及它们二者以任何给定比率所形成的混合物。
优选在步骤a)中所用的摩尔比率为大约3/1。使用较少过量的哌嗪会使不想要的加合物的量迅猛上升。使用更大过量的哌嗪也并不能大大降低加合物的数量,也使得方法步骤a)在成本和环保负担方面变得不合理。摩尔比率在这里是意指哌嗪的摩尔数量对N-卤乙酰基-2,6-二甲苯胺的摩尔数量之比率。
优选在步骤a)中的水溶液溶剂是水,虽然也可以使用在给定反应条件下,完全与水混溶或至少在很大程度上与水混溶的其它溶剂,具体地说例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇和仲丁醇;四氢呋喃、丙酮和乙酸乙酯。还有,可以使用不同溶剂的混合物,例如水/醇类,具体地如以不同比例混合的水/异丙醇。当然,溶剂对于试剂、具体地是对HCl,应该是反应惰性的。
优选步骤a)这样来完成,即先把HCl加到含有水溶液溶剂和哌嗪的混合物中,随后往反应混合物中加入N-卤乙酰基-2,6-二甲基苯胺。往反应混合物中加入HCl是一个放热反应。反应优选进一步在升高的温度条件(即在室温以上、反应混合物的沸点以下)下完成。优选步骤a)中的反应温度为大约60℃至大约90℃,更优选在大约80℃。在完成步骤a)中的反应时会产生一种固体,它相应于加合物(式IV)。反应时间可选择在1-24小时之间。需要的具有式(III)的终产物完全可溶于反应混合物中。
在步骤b)中是把步骤a)中得到的固体从反应混合物中分离。分离可用本领域技术人员已知的任何一种方法来完成。优选把包含固体的反应混合物过滤,并且优选在升高的温度下,更优选在60℃进行过滤。通过这一步,加合物即近乎完全地被除去而所需的终产物则被保留在溶液中。
在步骤c)中酸性滤液被中和到pH值>大约8。优选酸性滤液被中和到pH值等于大约10。作为中和试剂,可以用任何一种适用于这一目的的试剂,诸如,例如一种碱如氢氧化钠、氢氧化钾等。
在步骤d)中用于提取的溶剂优选甲苯。不过,其它不与步骤a)中的水溶液溶剂相混溶、式只在很小程度上与之相混溶的一些溶剂,在给定的反应条件下也可以使用,诸如苯、四氢呋喃、甲基叔丁基醚和甲乙酮以及它们以任何比例形成的混合物。当然,提取溶剂应该是反应惰性的。提取优选在升高的温度条件下完成,具体地是在室温和所用提取溶剂沸点之间的温度条件下完成。当用甲苯时,提取温度优选在大约60℃至大约80℃之间,更优选在大约70℃。
在步骤e)中,终产物通过本领域技术人员已知的普通方法,从反应混合物中结晶出来。具体地,提取溶剂被蒸馏出它原来体积的大约2/3,然后降低反应混合物的温度到例如0℃。还有,可适当地往反应混合物中引入晶种,以便开始结晶并获得大量晶体。
最后,在步骤f)中,可将在步骤e)中得到的固体终产物用普通已知的分离方法诸如过滤法,使之从提取溶剂中分离出来。
具体地说,本发明涉及一种由哌嗪和N-氯乙酰基-2,6-二甲基苯胺反应来获得N-(2,6-二甲基苯基)-2-哌嗪-1-基乙酰胺的生产方法,它包括从a)到f)的按次序的各步:
a)在加有了当量HCl的水中,在大约80℃以大约3/1的摩尔比率使哌嗪与N-氯乙酰基-2,6-二甲基苯胺进行反应;
b)在大约60℃把反应混合物过滤;
c)中和滤液使其pH值等于大约10;
d)在70℃用甲苯提取滤液;
e)从甲苯中结晶N-(2,6-二甲基苯基)-2-哌嗪-1-基-乙酰胺;以及
f)从滤液中滤出固体。
现在将用一些不受其限制的实施例和比较的实验来说明本发明。
实验
所有材料都是从供应商处买来,未经进一步纯化即直接使用的。所有反应均在氮气保护下进行。在实验室中,只用玻璃器皿;在中间试验工厂中,可使用钢制成搪瓷的容器。对于每步反应,均收集反应混合物试样并借助HPLC进行分析。
实施例1.N-(2,6-二甲基-苯基)-2-哌嗪-1-基-乙酰胺的制备
在装有搅拌器的250毫升四颈瓶中把哌嗪(12.9克,0.15摩尔,3当量)悬浮于水(15毫升,0.1升/摩尔哌嗪)中。将混合物剧烈搅拌并小心地加入化学纯HCl(12.4毫升,0.15摩尔,3当量)(!加热!)。温度升高到45℃,并且反应混合物变成均相的。冷却到20-25℃以后,加入N-卤乙酰基-2,6-二甲苯胺(9.9克,0.05摩尔,1当量),把混合物加热到80℃并搅拌2小时。然后把反应混合物冷却到60℃,并在该温度下经过滤机预涂层过滤以除去加合物沉淀。滤液在60℃用50% NaOH在水中的溶液处理(8.5毫升,0.16摩尔,3.2当量,pH>10)并加入甲苯(120毫升,2.4升/摩尔)。然后把混合物加热到70℃,搅拌15分钟,在该温度下分层。弃去水层,蒸馏除去约2/3的有机相,然后在3小时内使混合物慢慢冷却到22℃。在60℃加入晶种,把混合物进一步冷却到0-5℃并在该温度下搅拌1小时。滤出沉淀,用甲苯洗涤(10毫升,0.2升/摩尔)并在真空下40℃干燥16小时。最终产物得到的是白色沉淀,溶点:118℃。
产量8.6克(70%,68%活性产量)。HPLC分析和碱滴定给出满意的结果(纯度>97.5%)。
1H NMR(CDCb,360MHz)δ:1.62(bs,1H,NH),2.22(s,6H),2.63(m,4H),2.93(m,4H),3.15(s,2H),7.02-7.13(m,3H),8.71(bs,1H,CONH)
元素分析计算值C14H21N3O:C,67.98;H,8.56;N,16.99.实验值:C,68.21;H,8.38;N,17.22.
实施II-XI:不同反应条件时步骤a)的影响
在一些反应条件下重复实施例I制备中的步骤a)。结果被总结在下面的表1中。
表1:不同反应条件对步骤a)的影响
实施例  A B C D E
II  1/1 0 1PrOH(1L/mol) 21h 62%
III  2/1 0 1PrOH(1L/mol) 2h 28%
IV  3/1 0 1PrOH(1L/mol) 2h 28%
V  2/1 2 1PrOH(0.66L/mol)/H2O(0.09L/mol) 4h 17%
VI  2/1 2.25 1PrOH(0.66L/mol)/H2O(0.09L/mol) 4h 17%
VII  2/1 2.5 1PrOH(0.66L/mol)/H2O(0.09L/mol) 3h 17%
VIII  3/1 3 1PrOH(1L/mol)/H2O(0.135L/mol) 3h 7%
IX  3/1 3 1PrOH(1L/mol)/H2O(0.135L/mol) 3h 7%
X  2/1 2 H2O(0.75L/mol) 21h 7%
I  3/1 3 H2O(0.4L/mol) 2h 3%
A:在步骤a)中的摩尔比率
B:HCl的用量(当量计)
C:步骤a)中反应所用溶剂
D:反应时间(小时)
E:反应混合物中加合物的量(LC面积,%)
实施例II-XI:不同的提取和结晶介质各自对步骤d)和e)的影
用一些反应介质重复实施例1制备中的步骤d)和e)。提取和结晶(不是按顺序实施的)的结果被总结在表2中。由表2可以看出,虽然乙酸乙酯适宜用于提取的目的,但只有甲苯适宜用于提取和结晶的目的,从而避免了从提取介质变换到不同的结晶介质中的需要。
表2:不同的提取和结晶介质分别对步骤d)和e)的影响
溶剂 提取 结晶
甲醇 -- --
乙醇 -- --
异丙醇 0 --
正丁醇 0 0
二级丁醇 0 --
乙酸乙酯 ++(在室温) 0
甲苯 ++(在70℃) ++
鉴定表示:++很好;+好;0:中等;--不适合

Claims (6)

1.由哌嗪与N-卤乙酰基-2,6-二甲苯胺反应获得N-(2,6-二甲基-苯基)-2-哌嗪-1-基乙酰胺的生产方法,其特征为该方法包括从a)至f)的下列步骤:
a)在已溶解相对于哌嗪摩尔数量的等摩尔量HCl的水溶液中,将哌嗪与N-卤乙酰基-2,6-二甲苯胺按1/1至6/1之间的摩尔比进行反应;
b)由反应混合物中分离出步骤a)中形成的固体;
c)中和滤液;
d)用一种溶剂提取滤液,该溶剂不能与步骤a)中所述水溶液相混溶或仅在很小程度上与之混溶;
e)由步骤d)所述溶剂中结晶出N-(2,6-二甲基苯基)-2-哌嗪-1-基乙酰胺;
f)从步骤d)所述溶剂中分离出步骤e)中所获得的固体。
2.权利要求1的方法,其中的N-卤乙酰基-2,6-二甲苯胺是N-氯乙酰基-2,6-二甲苯胺。
3.权利要求1至2任意一项中的方法,其特征为在步骤a)中所用的摩尔比为约3/1并且等摩尔量HCl为大约3,术语“约”意思是从给定值偏差10%或偏差更少。
4.权利要求1至3任意一项中的方法,其特征为提取步骤d)和结晶步骤e)中所用溶剂是甲苯。
5.权利要求1至4作任意一项中的方法,其特征为在步骤b)和步骤f)中所用的分离方法是过滤。
6.由哌嗪和N-氯乙酰基-2,6-二甲苯胺反应获得N-(2,6-二甲基-苯基)-2-哌嗪-1-基-乙酰胺的生产方法,其特征为该方法包括按从a)至f)的下列步骤:
a)在水中约80℃的温度下,以摩尔比约3/1把哌嗪与N-氯乙酰基-2,6-二甲苯胺进行反应,反应混合物中也含有3当量的HCl;
b)在约60℃过滤反应混合物;
c)中和滤液,使pH值等于大约10;
d)在约70℃用甲苯提取滤液;
e)由甲苯中结晶出N-(2,6-二甲基-苯基)-2-哌嗪-1-基乙酰胺;
f)过滤出固体N-(2,6-二甲基-苯基)-2-哌嗪-1-基-乙酰胺,术语“约”意思是从给定值偏差10%或偏差更少。
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