CN1491215A - 喹啉甲醛衍生物的制造方法及其中间体 - Google Patents
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Abstract
作为医药品原料有用的2－环丙基－4－(4’－氟苯基)喹啉－3－甲醛，可通过采用使3－环丙基－3－氧代丙腈和2－氨基－4’－氟二苯甲酮反应，得到2－环丙基－4－(4’－氟苯基)喹啉－3－腈后将其还原的方法制得。
Description
技术领域
本发明涉及作为合成降胆固醇药(HMG-CoA还原酶抑制剂)的中间体特别有用的喹啉甲醛衍生物的制造方法，特别是2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-甲醛的制造方法。
背景技术
作为喹啉甲醛衍生物的制造方法，特开平1-279866号公报、欧洲公开专利申请第304063号公报、美国专利第5011930号说明书中，公开了使2-氨基-4’-氟二苯甲酮与异丁酰乙酸乙酯反应得到喹啉羧酸酯衍生物，然后用氢化二异丁基铝还原，得到喹啉甲醇衍生物后，再用吡啶 氯铬酸盐氧化，得到所需要的喹啉甲醛衍生物的方法。但该制造方法工序数多，不利于作为工业性制造方法。
本发明可提供通过工业上有利的简便方法，制造下式所示的2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-甲醛(carboxyaldehyde)的方法。
发明内容
本发明为具有下述特征的2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-甲醛的制造方法，最好在有酸的条件下，使3-环丙基-3-氧代丙腈和2-氨基-4’-氟二苯甲酮反应，得到2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈后将其还原。在该制造方法中，作为酸最好使用有机磺酸。
本发明还为将2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈还原制得2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-甲醛的方法。
上述2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈为新物质，例如，可采用最好在有酸的条件下，使3-环丙基-3-氧代丙腈和2-氨基-4’-氟二苯甲酮反应的方法制得。
本发明的2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-甲醛的制造方法按照以下的反应途径进行。
以下对以上述反应途径可利用的各反应进行说明。
(A)环化反应工序
本发明中的环化反应工序是最好在有酸的条件下，使式(1)所示的3-环丙基-3-氧代丙腈和式(2)所示的2-氨基-4’-氟二苯甲酮反应，得到式(3)所示的喹啉腈衍生物[2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈]的工序。
上述环化反应工序中使用效果较好的酸可列举甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、p-溴苯磺酸、p-甲苯磺酸等有机磺酸，磷酸、焦磷酸、多磷酸、硫酸、盐酸等无机酸，一氯醋酸、二氯乙酸、三氟乙酸等卤代有机羧酸类。特好为有机磺酸类。
环化反应工序中的酸的使用量较好相对于2-氨基-4’-氟二苯甲酮1摩尔为0.1-5.0摩尔、更好为0.5-4.0摩尔、特好为1.0-3.0摩尔。
3-环丙基-3-氧代丙腈的使用量较好相对于2-氨基-4’-氟二苯甲酮1摩尔为0.8-2.0摩尔、更好为1.0-1.5摩尔。
本发明的环化反应工序可在有溶剂或没有溶剂的条件下进行。使用溶剂时，对于所使用溶剂的种类，只要不阻碍反应，就没有特别限定。可使用的溶剂可列举，戊烷、己烷、庚烷、2-甲基丁烷、2-甲基戊烷、2-甲基己烷、环戊烷、环己烷、环庚烷等脂肪族烃类，二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等卤代脂肪族烃类，苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃类，氯苯、二氯苯等卤代芳香族烃类，二异丙醚、四氢呋暔、二噁烷等醚类，甲醇、乙醇、异丙醇、2-丁醇、t-丁醇等醇类，乙酸、丙酸等有机羧酸类。
溶剂的使用量较好相对于2-氨基-4’-氟二苯甲酮1质量份为2-50质量份、更好为3-10质量份。上述溶剂可单独使用，也可2种以上混合使用。
本发明的环化工序，最好在有酸的条件下，在液相中使2-氨基-4’-氟二苯甲酮与3-环丙基-3-氧代丙腈接触。例如，采用在惰性气体的环境下，将酸、3-环丙基-3-氧代丙腈、2-氨基-4’-氟二苯甲酮及溶剂混合，加热搅拌等方法，在常压、加压或减压条件下进行。这时的反应温度较好在50-160℃、更好在70-140℃。此外，也可根据需要，一边将反应中生成的水分除去，一边实施环化反应。2-氨基-4’-氟二苯甲酮可以与上述酸形成盐的形式导入反应体系中(例如，可以2-氨基-4’-氟二苯甲酮甲磺酸盐引入。)
上述环化反应工序得到的上述式(3)的喹啉腈衍生物[2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-甲醛]为新化合物，例如，反应结束后可通过蒸馏、再结晶、色谱法等一般的分离、精制方法取出。
(B)还原反应工序
本发明利用的还原反应的工序是将式(3)所示的喹啉腈衍生物还原为式(4)所示的喹啉甲醛衍生物的工序。
上述还原反应工序是利用将氰基转换为甲酰基的一般的还原方法进行。例如，可用氢化铝化合物(如氢化二异丁基铝)进行还原、在有阮内镍的条件下用氢、蚁酸或蚁酸铵进行还原、用氯化亚锡进行还原、在有钯的条件下用氢进行还原等。最好利用氢化二异丁基铝进行还原(以下称还原反应(a))、在有阮内镍的条件下用蚁酸进行还原(以下称还原反应(b))、在有阮内镍的条件下用氢进行还原(以下称还原反应(c))。
(1)还原反应(a)：利用氢化二异丁基铝进行还原
还原反应(a)所使用的氢化二异丁基铝的量较好相对于喹啉腈衍生物1摩尔为0.5-5.0摩尔，更好为0.9-1.5摩尔。
还原反应(a)在有溶剂或没有溶剂的条件下进行。对于所使用的溶剂，只要不阻碍反应，就没有特别限定。可使用的溶剂可列举，苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类，二异丙醚、四氢呋暔、二噁烷等醚类。较好为使用芳香族烃类，更好为甲苯。
溶剂的使用量较好相对于喹啉腈衍生物1质量份为2-50质量份、更好为3-20质量份。上述溶剂可单独使用，也可2种以上混合使用。
环化反应(a)以在液相中使氢化二异丁基铝与喹啉腈衍生物接触为宜。例如，通过采用在惰性气体的环境下，将氢化二异丁基铝、喹啉腈衍生物及溶剂最好在冷却条件下混合，使其发生反应等方法，在常压或加压条件下进行。这时的反应温度较好在-50-60℃、更好在-20-40℃。
(2)还原反应(b)：在有阮内镍的条件下用蚁酸进行还原
还原反应(b)使用的阮内镍是以镍和铝作为主要成分的合金，镍的含有量较好在10-90质量％，更好在40-80质量％。通常使用膨胀的阮内镍，但也可使用经各种方法预处理的阮内镍和经稳定化处理的阮内镍。还可使用其中含有钴、铁、铅、铬、钛、钼、钒、锰、锡、钨等金属的阮内镍。
上述阮内镍的使用量，换算成镍原子计，较好相对于喹啉腈衍生物1质量份为0.30-2质量份，更好为0.30-1.2质量份。
还原反应(b)使用的蚁酸，可单独使用，但最好是在有蚁酸和相对于蚁酸1容积份的0.25-1容积份水的存在下进行。
蚁酸的使用量较好相对于喹啉腈衍生物1质量份为0.25-50质量份、更好为1-40质量份。
在实施还原反应(b)时，也可含有除蚁酸和水之外的溶剂。对于可使用的溶剂，只要不阻碍反应的进行，就没有特别限定，例如，可使用N，N-二甲基甲酰胺等酰胺类，甲醇、乙醇、异丙醇、t-丁醇等醇类，戊烷、环己烷等脂肪族烃类，甲苯、二甲苯等芳香族烃类，乙酸、丙酸等有机羧酸类。
上述溶剂的使用量较好相对于喹啉腈衍生物1质量份为0-60质量份、更好为0-10质量份。上述溶剂可单独使用，也可2种以上混合使用。
还原反应(b)最好在有阮内镍的条件下，在液相中使蚁酸和水与喹啉腈衍生物接触，例如，通过采用在惰性气体的环境下，将阮内镍、喹啉腈衍生物、蚁酸及水混合，加热搅拌等方法，在常压或加压条件下进行。这时的反应温度较好在20-110℃、更好在30-80℃。
此外，根据需要，也可在通过反应体系内添加无机碱、有机碱、铂盐、铅盐、镉盐等调节反应性[久保松照夫、小松信一郎，阮内催化剂(川研FineChemical株式会社发行)、123-147页和HU45958中公开]。
最终生成物的喹啉甲醛衍生物，例如，反应结束后可通过蒸馏、再结晶、色谱法等一般的方法进行分离、精制。
(3)还原反应(c)：在有阮内镍的条件下用氢进行还原
还原反应(c)使用的阮内镍是以镍和铝作为主要成分的合金，镍的含有量较好在10-90质量％，更好在40-80质量％。通常使用膨胀的阮内镍，但也可使用经各种方法预处理的阮内镍和经稳定化处理的阮内镍。还可使用其中含有钴、铁、铅、铬、钛、钼、钒、锰、锡、钨等金属的阮内镍。
上述阮内镍的使用量，换算成镍原子计，较好相对于喹啉腈衍生物1质量份为0.001-2质量份，更好为0.01-1.2质量份。
还原反应(c)最好在含有酸的条件下进行。例如，可使用硫酸、甲磺酸、乙酸、三氟乙酸等。其使用量较好相对于喹啉腈衍生物1摩尔为1-10摩尔、更好为1.5-5摩尔。
还原反应(c)在溶剂中进行。对于使用的溶剂，只要不阻碍反应的进行，就没有特别限定，例如，可使用水、甲醇、乙醇、异丙醇、t-丁醇等醇类，N，N-二甲基甲酰胺等酰胺类，戊烷、环己烷等脂肪族烃类，甲苯、二甲苯等芳香族烃类，蚁酸、乙酸、丙酸等有机羧酸类，二异丙醚、四氢呋暔、二噁烷等醚类。
上述溶剂的使用量较好相对于喹啉腈衍生物1质量份为1-50质量份、更好为2-20质量份。上述溶剂可单独使用，也可2种以上混合使用。
还原反应(c)最好是在有阮内镍的条件下，在液相中使氢与喹啉腈衍生物接触，例如，通过采用在氢气(也可用惰性气体进行稀释)的环境下，将阮内镍、喹啉腈衍生物及溶剂混合，加热搅拌等方法，在0.1-5MPa的压力下密闭或一边使氢流通一边实施反应。这时的反应温度较好在10-100℃、更好在20-70℃。
此外，根据需要也可通过在反应体系内添加无机碱、有机碱、铂盐、铅盐、镉盐等调节反应性[久保松照夫、小松信一郎，阮内催化剂(川研Fine Chemical株式会社发行)、123-147页和HU45958中公开]。
最终生成物的喹啉甲醛衍生物，例如，反应结束后可通过蒸馏、再结晶、色谱法等一般的方法进行分离、精制。
以下，列举实施例对本发明进行说明。
[实施例1]
在设有搅拌装置、温度计、回流冷凝器及迪安·斯塔克(Dean-Stark)装置(分水器)的内容积200mL的玻璃制烧瓶中，在氮气氛下加入甲苯80mL及环噁己烷20mL，一边搅拌一边加入甲磺酸2.94g(30.6毫摩尔)、3-环丙基-3-氧代丙腈3.50g(32.1毫摩尔)及2-氨基-4’-氟二苯甲酮6.59g(30.6毫摩尔)。然后升温，于90-95℃一边将生成的水蒸除一边使反应进行4小时。反应结束后，冷却至室温，之后，加入水100mL及8摩尔/L氢氧化钠水溶液5.5mL(44.0毫摩尔)使之呈碱性。将得到的反应液用乙酸乙酯200mL萃取2次之后，分离有机层，加入无水硫酸镁2g、硅胶2g及活性炭2g，于室温下搅拌1小时。过滤后在减压条件下浓缩，得到淡黄色固体为纯度99％(高速液体色谱法的面积百分率)的2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈8.45g(收率95％)。
得到的2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈的物性值如下。
熔点：161.0-161.5℃
元素分析：碳79.17％、氢4.54％、氮9.76％
[理论值(C19H13N2F)：碳79.15％、氢4.54％、氮9.72％]
CI-MS(m/e)：289(M+1)
IR(KBr法、cm-1)：2225、1605、1561、1514、1493、1222、1162、846、769
1H-NMR(CDCl3、δ(ppm))：1.71-1.24(2H，m)、1.37-1.43(2H，m)、2.66-2.72(1H，m)、7.25-7.32(2H，m)、7.41-7.49(3H，m)、7.58(1H，d，J＝6.8Hz)、7.72-7.79(1H，m)、7.99(1H，d，J＝8.5Hz)
[实施例2]
在设有搅拌装置、温度计、回流冷凝器及迪安·斯塔克(Dean-Stark)装置的内容积100mL的玻璃制烧瓶中，在氮气氛下加入二异丙醚5mL，于室温下一边搅拌一边加入焦磷酸0.82g(4.6毫摩尔)、3-环丙基-3-氧代丙腈0.29g(2.5毫摩尔)及2-氨基-4’-氟二苯甲酮0.50g(2.3毫摩尔)。然后升温至70℃，使反应进行3小时。反应结束后，冷却至室温，之后，将反应液用高速液体色谱法分析(绝对定量法)的结果为生成了2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈0.60g(收率91％)。
[实施例3]
除将实施例2中的溶剂改为二氯乙烷、反应温度和反应时间改为于70℃3小时及于90℃3小时之外，其它与实施例2同样进行反应。其结果为生成了2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈0.54g(收率82％)。
[实施例4]
除将实施例2中的酸改为一氯醋酸0.66g(7.0毫摩尔)、反应时间改为9小时之外，其它与实施例2同样进行反应。其结果为生成了2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈0.40g(收率60％)。
[实施例5]
除将实施例2中的酸改为96质量％的硫酸0.22g(2.3毫摩尔)、溶剂改为2-丁醇之外，其它与实施例2同样进行反应。其结果为生成了2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈0.49g(收率75％)。
[实施例6]
在设有搅拌装置、温度计、回流冷凝器的内容积50mL的玻璃制烧瓶中，在氮气氛下加入3-环丙基-3-氧代丙腈0.72g(6.6毫摩尔)、纯度97.3％的2-氨基-4’-氟二苯甲酮甲磺酸盐1.92g(6.0毫摩尔)及甲苯10mL，于80℃使反应进行2小时。反应结束后，冷却至室温，加入1摩尔/L氢氧化钠水溶液7.0mL(7.0毫摩尔)使之呈碱性后分液，将得到的有机层用高速液体色谱法分析(绝对定量法)的结果为生成了2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈1.70g(收率98％)。
[实施例7]
在设有搅拌装置、温度计、回流冷凝器及迪安·斯塔克装置的内容积300mL的玻璃制烧瓶中，在氮气氛下加入3-环丙基-3-氧代丙腈11.6g(106.6毫摩尔)、纯度97.3％的2-氨基-4’-氟二苯甲酮甲磺酸盐31.0g(96.9毫摩尔)及甲苯121mL，于0.04MPa、80℃一边将生成的水蒸除一边使反应进行2小时。反应结束后，冷却至室温，加入水60mL及8摩尔/L氢氧化钠水溶液13.3mL(106.4毫摩尔)，使之呈碱性后分液，将得到的有机层用高速液体色谱法分析(绝对定量法)的结果为生成了2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈27.9g(收率99％)。
[实施例8]
在设有搅拌装置、温度计、回流冷凝器及迪安·斯塔克装置的内容积50mL的玻璃制烧瓶中，在氮气氛下加入3-环丙基-3-氧代丙腈10.72g(6.6毫摩尔)、纯度97.3％的2-氨基-4’-氟二苯甲酮甲磺酸盐1.92g(6.0毫摩尔)及甲苯10mL，于110℃一边将生成的水蒸除一边使反应进行2小时。反应结束后，冷却至室温，加入1摩尔/L氢氧化钠水溶液7.0mL(7.0毫摩尔)，使之呈碱性后分液，将得到的有机层用高速液体色谱法分析(绝对定量法)的结果为生成了2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈1.57g(收率91％)。
[实施例9]
在设有搅拌装置、温度计及滴入漏斗的内容积50mL的玻璃制烧瓶中，在氩气氛下加入实施例1制造的2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈0.29g(1.0毫摩尔)及甲苯2.5mL，用冰浴冷却至-10℃。然后，一边将液温维持在-10-0℃，一边缓慢滴入1.5摩尔/L氢化二异丁基铝甲苯溶液0.68mL(1.0毫摩尔)。滴入结束后，升温至室温，搅拌1小时。反应结束后，在得到的反应液中加入甲醇1mL搅拌10分钟，然后添加1摩尔/L盐酸15mL进行中和。之后在减压下浓缩，添加水15mL，用氯仿30mL萃取3次。接下来分离回收有机层，用无水硫酸镁干燥。过滤后在减压条件下浓缩，得到黄色固体为纯度99％(高速液体色谱法的面积百分率)的2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-甲醛0.30g(收率88％)。
得到的2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-甲醛的物性值如下。
CI-MS(m/e)：292(M+1)
1H-NMR(CDCl3、δ(ppm))：1.07-1.13(2H，m)、1.36-1.58(2H，m)、3.19-3.24(1H，m)、7.23-7.72(6H，m)、7.73-7.77(1H，m)、7.97(1H，d，J＝8.7Hz)、10.07(1H，s)
[实施例10]
在设有搅拌装置、温度计及滴入漏斗的内容积5mL的玻璃制烧瓶中，在氮气氛下加入实施例1制造的2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈500mg(1.7毫摩尔)、95体积％的蚁酸水溶液5.0mL(141毫摩尔)及含水为膨胀阮内镍(川研Fine Chemical(株式会社)制：NDHT-90(镍的含有量在50质量％))750mg(镍原子为6.4毫摩尔)，于40℃使反应进行7小时。反应结束后，冷却至室温，用硅藻土滤除催化剂后，浓缩反应液。然后在得到的浓缩液中添加1摩尔/L盐酸5mL，用甲苯50mL萃取2次。分离有机层，用高速液体色谱法(绝对定量法)分析的结果为生成了2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-甲醛218mg(收率43％)。
[实施例11]
在设有搅拌装置的内容积100mL的聚碳酸酯制高压釜中，加入实施例1制造的2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈300mg(1.0毫摩尔)、97质量％的硫酸526mg(5.2毫摩尔)、含水的膨胀阮内镍(川研Fine Chemical(株式会社)制：NDHT-90(镍的含有量在50质量％))150mg(镍原子为1.3毫摩尔)及乙醇15mL，在氢气压0.2-0.4MPa下，于室温条件下使反应进行2小时。将得到的反应液用高速液体色谱法(绝对定量法)分析的结果为生成了2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-甲醛105mg(收率36％)。
产业上利用的可能性
本发明可通过使用容易得到的化合物，采用简便的方法，高收率地得到喹啉甲醛衍生物。因此，本发明的喹啉甲醛衍生物的制造方法在工业上是有利的。
Claims (8)
1. 2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-甲醛的制造方法，其特征在于，使3-环丙基-3-氧代丙腈和2-氨基-4’-氟二苯甲酮反应，得到2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈后将其还原。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，3-环丙基-3-氧代丙腈和2-氨基-4’-氟二苯甲酮的反应是在有酸的条件下进行的。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，使用的酸为有机磺酸。
4. 2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-甲醛的制造方法，其特征在于，将2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈进行还原。
5. 2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈。
6. 2-环丙基-4-(4’-氟苯基)喹啉-3-腈的制造方法，其特征在于，使3-环丙基-3-氧代丙腈和2-氨基-4’-氟二苯甲酮反应。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，3-环丙基-3-氧代丙腈和2-氨基-4’-氟二苯甲酮的反应是在有酸的条件下进行的。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，使用的酸为有机磺酸。
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