CN1763066A - 甲基泼尼松龙的化学合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种甲基泼尼松龙的化学合成方法,以醋酸孕甾双烯醇酮为起始原料,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换、11位还原反应、1-2位脱氢反应、6位甲基化,水解得到甲基泼尼松龙;11位还原反应,先进行3,20位酮基保护反应,再选用钾硼氢作为还原剂,吡啶作溶剂进行还原;1-2位脱氢反应,采用苯醌作催化剂,再加上甲醇:氯仿混合溶剂进行;6位甲基化合成反应,采用钯炭作催化活性高;以二甲基甲酰胺作为溶剂进行反应。本发明方法反应条件温和、产品纯度高,质量稳定性好、收率高、生产成本低,是一种适合工业化生产的甲基泼尼松龙的化学合成方法。

Description

甲基泼尼松龙的化学合成方法
技术领域
本发明涉及一种合成甲基泼尼松龙(1,4-孕甾二烯-3,20-二酮-11β,17α,21-三醇-6α-甲基)的方法,该方法是以醋酸孕甾双烯醇酮为起始原料来制备甲基泼尼松龙。
背景技术
甲基泼尼松龙是生产高效的糖皮质激素甲基泼尼松龙琥珀酸钠的关键中间体,具有抗炎、抗细胞免疫作用和疗效好的治疗特点,是治疗肾病综合征中常用首选的药物。
国外目前甲基泼尼松龙只有美国普强公司独家生产,多年来为美国普强公司所垄断。国内甲基泼尼松龙除本公司外尚无工业化生产厂家,因此下游产品和制剂长期依赖进口。
以醋酸孕甾双烯醇酮为起始原料,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换、还原脱氢、甲基化、水解得到甲基泼尼松龙。该方法中11位还原、1-2位脱氢反应、6位甲基化这三步关键反应工艺技术难度大,副反应难以控制,致使产品质量差,收率低,成本高,往往是不适合工业化、产业化生产而停止研发。
工艺中具体存在的问题是:A.11位还原该步反应存在两个问题,一是在进行11位还原的同时,3,20位的酮基也被还原,反应副产物多;二是11位还原不完全,从而影响收率和产品质量。B.1-2位脱氢反应,用二氧化硒作催化剂,合成反应副反应大,收率低,催化剂毒性大,后处理难度大,废水难处理,影响产品质量和收率。C.6位甲基化合成反应,采用的催化剂是钯碳酸钙,反应溶剂乙醇、冰醋酸,该催化剂活性较差,反应能量低,致使反应物停留在6-7位呈双健共轭体系状态,使甲基化转位不彻底,反应时间长需8小时以上,反应产物质量差,收率低。
发明内容
本发明提供一种反应条件温和、产品纯度高,质量稳定性好、收率高、生产成本低、适合工业化生产的甲基泼尼松龙的化学合成方法。
本发明的甲基泼尼松龙的化学合成方法的反应原理为:
Figure A20051006158900041
本发明甲基泼尼松龙的化学合成方法为:以醋酸孕甾双烯醇酮为起始原料,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换、11位还原反应、1-2位脱氢反应、6位甲基化,水解得到甲基泼尼松龙;以醋酸孕甾双烯醇酮原料重量份计,
所述的11位还原反应条件为:加入5-10倍量的二氯甲烷、1.0-2.0倍量的甲酸三乙酯、0.5-1.5倍量的乙二醇作溶剂、0.03-1.0倍量的对甲苯磺酸作催化剂,使4-孕甾烯-3,11,20-三酮-17α-醇-21-基醋酸酯在常温进行3,20位缩酮反应,再选用0.5-2倍量钾硼氢作为还原剂,8-15倍量吡啶作溶剂,加1-2倍量水,15-30小时进行11位还原反应;
所述的1-2位脱氢反应条件为:在还原反应后的产物中加入0.5-1.5倍量苯醌,对甲苯磺酸0.04-0.08倍量作催化剂,在甲醇∶氯仿=6∶5的混合溶剂下进行1-2位脱氢反应;
所述的6位甲基化反应条件为:在1-2位脱氢反应后的产物中加入4-10倍量二甲基甲酰胺作溶剂,0.1-0.3倍量的钯炭作催化剂,1-2倍量的环己烯作反应助剂,100℃下反应2-3小时。
本发明的11位还原反应,先进行3,20位酮基保护反应,使这二位酮基形成缩酮物,稳定不被还原。再选用钾硼氢作为还原剂,吡啶作溶剂,该还原剂选择性好,使还原反应比较完全正确、彻底,反应时间缩短50%,副产物大幅度降低由原来的大于15%降至3%以下。
本发明的1-2位脱氢反应,采用苯醌作催化剂,再加上优化的混合溶剂,有效控制了副反应,使收率和质量大幅度提高。6位甲基化合成反应,采用表面吸附度较高的钯炭,催化活性高;改用高沸点、强极性的二甲基甲酰胺作为溶剂提高反应温度,进而提高反应动能,使反应时间从8小时以上缩短为3小时,使甲基化转位反应过程中很容易形成双健共轭体系的中间状态的可能性大幅度降低,从而使反应转位较彻底,收率、质量大幅提高。
本发明的合成方法操作简单,反应条件温和、易于实现工业化。本发明方法具有副产物少和产品纯度高(达到98%以上)的优点,具有较高的应用价值。
具体实施方式
实施例1:
醋酸孕甾双烯醇酮起始原料30公斤,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换后得到4-孕甾烯-3,11,20-三酮-17α-醇-21--基醋酸酯24公斤;加入160公斤的二氯甲烷、50公斤的甲酸三乙酯、30公斤的乙二醇、1.5公斤的对甲苯磺酸,常温进行3,20位酮基保护反应;再加入15公斤钾硼氢,300公斤吡啶,加1-2倍水,15-30小时进行11位还原反应;反应产物中加入19.5公斤苯醌,对甲苯磺酸1.7公斤在甲醇∶氯仿=6∶5混合溶剂350公斤下进行反应;反应产物中加入80公斤二甲基甲酰胺作溶剂,4.5公斤钯炭作催化剂,20公斤环己烯作反应助剂,100℃反应2-3小时后得到的产物经水解后得到甲基泼尼松龙12.5公斤。反应得率为41.6%,产品纯度达98.5%。钯炭催化剂是将金属钯均匀地吸附在活性炭上,再通过表面活性剂进行处理而成。
实施例2:
醋酸孕甾双烯醇酮起始原料30公斤,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换后得到4-孕甾烯-3,11,20-三酮-17α-醇-21--基醋酸酯24公斤;加入160公斤的二氯甲烷、25公斤的甲酸三乙酯、30公斤的乙二醇、1.5公斤的对甲苯磺酸,常温进行3,20位酮基保护反应;再加入15公斤钾硼氢,300公斤吡啶,加1-2倍水,15-30小时进行11位还原反应;反应产物中加入19.5公斤苯醌,对甲苯磺酸1.7公斤在甲醇∶氯仿=6∶5混合溶剂350公斤下进行反应;反应产物中加入80公斤二甲基甲酰胺作溶剂,4.5公斤钯炭作催化剂,20公斤环己烯作反应助剂,100℃反应2-3小时后得到的产物经水解后得到甲基泼尼松龙11.3公斤。反应得率为37.7%,产品纯度达98.8%。
实施例3:
醋酸孕甾双烯醇酮起始原料30公斤,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换后得到4-孕甾烯-3,11,20-三酮-17α-醇-21--基醋酸酯24公斤;加入160公斤的二氯甲烷、30公斤的甲酸三乙酯、30公斤的乙二醇、1.5公斤的对甲苯磺酸,常温进行3,20位酮基保护反应;再加入15公斤钾硼氢,300公斤吡啶,加1-2倍水,15-30小时进行11位还原反应;反应产物中加入19.5公斤苯醌,对甲苯磺酸1.7公斤在甲醇∶氯仿=6∶5混合溶剂350公斤下进行反应;反应产物中加入80公斤二甲基甲酰胺作溶剂,4.5公斤钯炭作催化剂,20公斤环己烯作反应助剂,100℃反应2-3小时后得到的产物经水解后得到甲基泼尼松龙11.8公斤。反应得率为39.3%,产品纯度达98.3%。
实施例4:
醋酸孕甾双烯醇酮起始原料30公斤,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换后得到4-孕甾烯-3,11,20-三酮-17α-醇-21--基醋酸酯24公斤;加入160公斤的二氯甲烷、60公斤的甲酸三乙酯、30公斤的乙二醇、1.5公斤的对甲苯磺酸,常温进行3,20位酮基保护反应;再加入15公斤钾硼氢,300公斤吡啶,加1-2倍水,15-30小时进行11位还原反应;反应产物中加入19.5公斤苯醌,对甲苯磺酸1.7公斤在甲醇∶氯仿=6∶5混合溶剂350公斤下进行反应;反应产物中加入80公斤二甲基甲酰胺作溶剂,4.5公斤钯炭作催化剂,20公斤环己烯作反应助剂,100℃反应2-3小时后得到的产物经水解后得到甲基泼尼松龙12.4公斤。反应得率为41.3%,产品纯度达98.3%。
实施例5:
醋酸孕甾双烯醇酮起始原料30公斤,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换后得到4-孕甾烯-3,11,20-三酮-17α-醇-21--基醋酸酯24公斤;加入160公斤的二氯甲烷、65公斤的甲酸三乙酯、30公斤的乙二醇、1.5公斤的对甲苯磺酸,常温进行3,20位酮基保护反应;再加入15公斤钾硼氢,300公斤吡啶,加1-2倍水,15-30小时进行11位还原反应;反应产物中加入19.5公斤苯醌,对甲苯磺酸1.7公斤在甲醇∶氯仿=6∶5混合溶剂350公斤下进行反应;反应产物中加入80公斤二甲基甲酰胺作溶剂,4.5公斤钯炭作催化剂,20公斤环己烯作反应助剂,100℃反应2-3小时后得到的产物经水解后得到甲基泼尼松龙12.4公斤。反应得率为41.3%,产品纯度达98.4%。
实施例6:
醋酸孕甾双烯醇酮起始原料30公斤,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换后得到4-孕甾烯-3,11,20-三酮-17α-醇-21--基醋酸酯24公斤;加入160公斤的二氯甲烷、50公斤的甲酸三乙酯、30公斤的乙二醇、1.5公斤的对甲苯磺酸,常温进行3,20位酮基保护反应;再加入10公斤钾硼氢,300公斤吡啶,加1-2倍水,15-30小时进行11位还原反应;反应产物中加入19.5公斤苯醌,对甲苯磺酸1.7公斤在甲醇∶氯仿=6∶5混合溶剂350公斤下进行反应;反应产物中加入80公斤二甲基甲酰胺作溶剂,4.5公斤钯炭作催化剂,20公斤环己烯作反应助剂,100℃反应2-3小时后得到的产物经水解后得到甲基泼尼松龙11.2公斤。反应得率为37.3%,产品纯度达98.3%。
实施例7:
醋酸孕甾双烯醇酮起始原料30公斤,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换后得到4-孕甾烯-3,11,20-三酮-17α-醇-21--基醋酸酯24公斤;加入160公斤的二氯甲烷、50公斤的甲酸三乙酯、30公斤的乙二醇、1.5公斤的对甲苯磺酸,常温进行3,20位酮基保护反应;再加入60公斤钾硼氢,300公斤吡啶,加1-2倍水,15-30小时进行11位还原反应;反应产物中加入19.5公斤苯醌,对甲苯磺酸1.7公斤在甲醇∶氯仿=6∶5混合溶剂350公斤下进行反应;反应产物中加入80公斤二甲基甲酰胺作溶剂,4.5公斤钯炭作催化剂,20公斤环己烯作反应助剂,100℃反应2-3小时后得到的产物经水解后得到甲基泼尼松龙12.4公斤。反应得率为41.3%,产品纯度达98.5%。
实施例8:
醋酸孕甾双烯醇酮起始原料30公斤,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换后得到4-孕甾烯-3,11,20-三酮-17α-醇-21--基醋酸酯24公斤;加入160公斤的二氯甲烷、50公斤的甲酸三乙酯、30公斤的乙二醇、1.5公斤的对甲苯磺酸,常温进行3,20位酮基保护反应;再加入15公斤钾硼氢,300公斤吡啶,加1-2倍水,15-30小时进行11位还原反应;反应产物中加入15公斤苯醌,对甲苯磺酸1.2公斤在甲醇∶氯仿=6∶5混合溶剂350公斤下进行反应;反应产物中加入80公斤二甲基甲酰胺作溶剂,4.5公斤钯炭作催化剂,20公斤环己烯作反应助剂,100℃反应2-3小时后得到的产物经水解后得到甲基泼尼松龙12.0公斤。反应得率为40.0%,产品纯度达98.3%。
实施例9:
醋酸孕甾双烯醇酮起始原料30公斤,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换后得到4-孕甾烯-3,11,20-三酮-17α-醇-21--基醋酸酯24公斤;加入160公斤的二氯甲烷、50公斤的甲酸三乙酯、30公斤的乙二醇、1.5公斤的对甲苯磺酸,常温进行3,20位酮基保护反应;再加入15公斤钾硼氢,300公斤吡啶,加1-2倍水,15-30小时进行11位还原反应;反应产物中加入45公斤苯醌,对甲苯磺酸2.4公斤在甲醇∶氯仿=6∶5混合溶剂350公斤下进行反应;反应产物中加入80公斤二甲基甲酰胺作溶剂,4.5公斤钯炭作催化剂,20公斤环己烯作反应助剂,100℃反应2-3小时后得到的产物经水解后得到甲基泼尼松龙12.7公斤。反应得率为42.3%,产品纯度达98.5%。
实施例10:
醋酸孕甾双烯醇酮起始原料30公斤,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换后得到4-孕甾烯-3,11,20-三酮-17α-醇-21--基醋酸酯24公斤;加入160公斤的二氯甲烷、50公斤的甲酸三乙酯、30公斤的乙二醇、1.5公斤的对甲苯磺酸,常温进行3,20位酮基保护反应;再加入15公斤钾硼氢,300公斤吡啶,加1-2倍水,15-30小时进行11位还原反应;反应产物中加入19.5公斤苯醌,对甲苯磺酸1.7公斤在甲醇∶氯仿=6∶5混合溶剂350公斤下进行反应;反应产物中加入120公斤二甲基甲酰胺作溶剂,3公斤钯炭作催化剂,30公斤环己烯作反应助剂,100℃反应2-3小时后得到的产物经水解后得到甲基泼尼松龙11.7公斤。反应得率为39.0%,产品纯度达98.6%。
实施例11:
醋酸孕甾双烯醇酮起始原料30公斤,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换后得到4-孕甾烯-3,11,20-三酮-17α-醇-21--基醋酸酯24公斤;加入160公斤的二氯甲烷、50公斤的甲酸三乙酯、30公斤的乙二醇、1.5公斤的对甲苯磺酸,常温进行3,20位酮基保护反应;再加入15公斤钾硼氢,300公斤吡啶,加1-2倍水,15-30小时进行11位还原反应;反应产物中加入加入19.5公斤苯醌,对甲苯磺酸1.7公斤在甲醇∶氯仿=6∶5混合溶剂350公斤下进行反应;反应产物中加入300公斤二甲基甲酰胺作溶剂,9公斤钯炭作催化剂,60公斤环己烯作反应助剂,100℃反应2-3小时后得到的产物经水解后得到甲基泼尼松龙12.7公斤。反应得率为42.3%,产品纯度达98.4%。

Claims (1)

1.甲基泼尼松龙的化学合成方法,以醋酸孕甾双烯醇酮为起始原料,经环氧化、沃氏反应、霉菌氧化、普氏反应、上脱溴、上碘置换、11位还原反应、1-2位脱氢反应、6位甲基化,水解得到甲基泼尼松龙;其特征在于:以醋酸孕甾双烯醇酮原料重量份计,
所述的11位还原反应条件为:加入5-10倍量的二氯甲烷、1.0-2.0倍量的甲酸三乙酯、0.5-1.5倍量的乙二醇作溶剂、0.03-1.0倍量的对甲苯磺酸作催化剂,使4-孕甾烯-3,11,20-三酮-17α-醇-21-基醋酸酯在常温下进行3,20位缩酮反应,再选用0.5-2倍量钾硼氢作为还原剂,8-15倍量吡啶作溶剂,加1-2倍量水,15-30小时进行11位还原反应;
所述的1-2位脱氢反应条件为:在还原反应后的产物中加入0.5-1.5倍量苯醌,对甲苯磺酸0.04-0.08倍量作催化剂,在甲醇∶氯仿=6∶5的混合溶剂下进行1-2位脱氢反应;
所述的6位甲基化反应条件为:在1-2位脱氢反应后的产物中加入4-10倍量二甲基甲酰胺作溶剂,0.1-0.3倍量的钯炭作催化剂,1-2倍量的环己烯作反应助剂,100℃下反应2-3小时。
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