ITMI942171A1 - Procedimento per la preparazione della furosemide - Google Patents
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Description
"Procedimento per la preparazione della furosemide".
CAMPO DELL'INVENZIONE
La pre sente invenzione si riferisce ad un nuovo, economico ed efficiente metodo di preparazione dell' acido 4-cloro-N-furfuril-5-sulfamoilantranilico, o furosemide, principio attivo noto da lungo tempo come agente diuretico ed antiipertensivo in terapia umana, oltre che come diuretico ad uso veterinario.
STATO DELLA TECNICA
La furosemide è uno dei principali esponenti della classe delle sulfonamidi diuretiche, la cui azione si manifesta attraverso 1'inibizione contemporanea della capacità sia di diluizione che di concentrazione delle orine. Uno dei vantaggi di questo diuretico consiste nella brevità dell'azione (4-6 ore), che consente un facile controllo della diuresi per opportuna regolazione dell'entità delle dosi e della frequenza di somministrazione .
Secondo il brevetto US 3 058 882 ("Sostanze farmaceutiche. Sintesi-brevetti-Applicazioni" di A. Kleemann e J. Engel, OEMFMilano, l’edizione italiana 1988, pag.894), la furosemide viene preparata a partire dall'acido 2,4-diclorobenzoico, che viene dapprima clorosolfonato con cloridrina solforica e quindi ammonolizzato; per reazione della solfonammide cosi ottenuta con la furfurilammina viene preparata la furosemide, con basse rese (40-50%).
E' sentita l'esigenza di trovare dei procedimenti che consentano l'ottenimento di una resa globale superiore. Tale scopo può essere perseguito utilizzando nel secondo passaggio di reazione la condensazione dell'acido 4-cloro-2-fluoro-5_sulfamoilbenzoico con la furfurilammina, come descritto nel brevetto DE 1213 846. Sono noti inoltre metodi di preparazione che prevedono la condensazione tra la furfurilammina ed alcuni derivati dell'acido amminosolfonilbenzoico , quali alogenurì acilici, ammidi, idrazidi (DE 1 220 436, estratto Derwent) e nitrili (DE 1 806 581, estratto Derwent), che comportano però l'idrolisi finale del derivato della funzione acida.
Tali vie di sintesi sono accomunate da un passaggio poco efficiente di amminosolfonilazione , reazione che dà luogo a diversi sottoprodotti, fornendo così un composto finale impuro. SOMMARIO
L'invenzione in oggetto riguarda un procedimento per la preparazione della furosemide avente la seguente formula di struttura (I):
(I)
ottenuta attraverso 1 seguenti stadi di reazione:
A) il 4-cloro-2-fluorotoluene (II) viene clorurato fotochimicamente mediante gorgogliamento di cloro gassoso a dare il 4-cloro-2-fluorobenzotricloruro (III), prodotto di rilevante importanza, non noto nello stato della tecnica;
B) il 4-cloro-2-fluorobenzotricloruro (III), ottenuto dallo stadio A), viene trattato con cloridrina solforica in presenza di acido solforico; per trattamento della miscela con acqua a freddo si ottiene un precipitato, che viene successivamente ammonolizzato mediante trattamento con idrossido d'ammonio in eccesso rispetto a (III), dando l'acido 4-cloro-2-f luora-5-sulfamoilbenzoico (IV).
C) L'acido 4-cloro-2-fluoro-5-sulfamoilbenzoico (IV), ottenuto dallo stadio B). viene fatto infine reagire con furfurilammina a dare la furosemide {I).
Lo schema di reazione è quindi il seguente:
(IV) (I) DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE
Le caratteristiche ed i vantaggi del procedimento per la preparazione della furosemide (I) secondo la presente invenzione saranno maggiormente illustrati nel corso della seguente descri
zione dettagliata.
Stadio A:
in un apparato predisposto per la clorurazione fotochimica, il 4-cloro-2-fluorotoluene (II) viene trattato con cloro gassoso, fatto gorgogliare con un flusso compreso tra 12 g/ora e 16 g/ora per ogni mole di (II), e preferibilmente 14 g/ora, ad una temperatura compresa tra 85 e 95<*>C, e preferibilmente 90’C, per un tempo compreso tra 11 e 12 ore, a dare 4-cloro-2-fluorobenzotricloruro (III), prodotto non noto nello stato della tecnica.
Stadio B :
il 4-cloro-2-fluorobenzotricloruro (III), ottenuto dallo stadio A, viene fatto reagire con cloridrina solforica in presenza di acido solforico, in quantità tale da avere un rapporto molare fra cloridrina solforica e (III) non inferiore a 4, preferibilmente compreso tra 4 e 10 ed ancora più preferibilmente tra 6 e 8, ed un rapporto molare tra (III) ed acido solforico compreso tra 1.0 e 1,3· La reazione viene condotta ad una temperatura compresa tra 140 e 150<e>C , e preferibilmente tra 148 e 150“C, per un tempo compreso tra 1 e 3 ore, e preferibilmente 1,5 ore. La miscela di reazione viene quindi mantenuta sotto agitazione in acqua ad una temperatura di 0-20°C, per un tempo compreso tra 4 e 10 ore, e preferibilmente 6 ore, al termine del quale è già completata l’idrolisi del gruppo -CCl^ a -C00H ed il prodotto consiste in acido 4-cloro-2-fluoro-5-clorosolfonilbenzoico. Dopo filtrazione, il prodotto viene direttamente aggiunto sotto agitazione ad una soluzione di idrossido d'ammonio in eccesso rispetto a (III), preferibilmente con un rapporto molare NH/jOH / (III) compreso tra 13 e 25, mantenendo la temperatura tra 5 <e >10°C, e viene lasciato a reagire per un tempo compreso tra 1,5 e 2 ore. Dopo filtrazione ed evaporazione, effettuata sempre a temperatura inferiore a 10<e>C, evitando qualsiasi riscaldamento per sfavorire la possibile sostituzione del fluoro da parte dell'ammoniaca presente, mediante comuni procedure si ottiene per raffreddamento la completa precipitazione del prodotto. Si isola così l'acido 4-cloro-2-fluoro-5-sulfamoilbenzoico (IV) di colore giallo-marrone, con una purezza del $0-92% determinata con analisi in HPLC.
Stadio C :
infine, nello stadio C del procedimento, già noto nello stato della tecnica, una miscela di prodotto (IV) e di furfurilammina viene scaldata a 95°C per 2h in 2-metossietanolo, con un rapporto molare tra la furfurilammina e l'acido (IV) compreso tra 2 e 4. Terminata la reazione, il pH della miscela viene basìficato allo scopo di trasformare la furfurilammina rimasta in base libera e poterla quindi eliminare per distillazione. La soluzione viene quindi concentrata sotto vuoto ed il prodotto viene ridisciolto in acqua ed acidificato con acidi minerali, recuperando la furosemide (I) a titolo elevato.
A scopo illustrativo ma non limitativo della presente invenzione viene riportato il seguente esempio:
ESEMPIO 1
Preparazione della furosemide (I)
Stadio A
Viene predisposto un apparato per fotoclorurazione da 2 litri, completo di gorgogliatore per gas, termometro, condensatore, lampada a vapori di mercurio (50 Watt) e sistema per l'abbattimento dei gas. Vengono caricati nel suddetto apparato 1446 g (10.0 moli) di 4-cloro-2-fluorotoluene, e vengono scaldati a 90°C sotto leggero flusso di azoto. Viene quindi accesa la lampada sopra menzionata e, dopo alcuni minuti, viene iniziato il gorgogliamento del cloro nella soluzione, ad un flusso di 140 g/ora. L' innesco della reazione avviene rapidamente, mantenendo sotto controllo l'incremento della temperatura in modo adeguato. Il decorso della reazione viene seguito mediante GLC, dando i seguenti risultati:
- dopo 6 ore e 30 minuti si rileva la presenza di una miscela di reazione composta da 50.4% di dicloroderivato e 48.9% di tricloroderivato ;
- dopo 11 ore la miscela di reazione è composta da 0.33» di dicloroderivato e 98.9% di tricloroderivato.
Al termine della reazione, la soluzione viene raffreddata sotto flusso di azoto per eliminare i gas disciolti, ottenendo un grezzo di 2459 g (9-92 moli), con una resa del 99.2%.
Una parte del prodotto grezzo (1364 g) viene trasferita in un pallone da 2 litri, opportunamente equipaggiato per la distillazione sotto vuoto alla pressione di 5 mmHg. Il prodotto viene distillato ad una temperatura di testa di 170°C e ad una temperatura di caldaia di 116-120“C. Vengono cosi isolati 1307 g (5.27 moli) di 4-cloro-2-fluorobenzotricloruro, con una resa di distillazione del 95>8% ed una resa globale del 95,0*. Il residuo nel pallone di distillazione pesa 48,6 g.
Il prodotto ottenuto 4-cloro-2-fluorobenzotricloruro, di peso molecolare 247.9, presenta le seguenti caratteristiche:
stato fisico: liquido
Composizione elementare:
Teorico : 0:33,91*; H:l,22*; CI:57, 20*; F:7,66*.
Trovato C :33.60* ; H: 1,23*; 01:56.90*; F: N.D Spettro IR:
Lo spettro di assorbimento nell'infrarosso {pastiglia di KBr) presenta i seguenti picchi principali:
Assegnazione Frequenza cm
C-H stretching aromatico 3050
3085
3110
C=C stretching aromatico 1570
1600
1450
1480
C-Cl stretching aromatico 1080
C-H bending fuori dal piano 840
C-Cl stretching alifatico 760
Stadio B
In un reattore di acciaio inox da 1 litro dotato di agitatore, controllo della temperatura e predisposto per il riflusso, si caricano i seguenti reagenti:
4-cloro-2-fluorobenzotricloruro (III) 282 g (1,14 mole) cloridrina solforica 1008 g (8,65 mole) acido solforico 963 92 g
La miscela viene scaldata lentamente a l48-150“C e viene lasciata regire per Ih e 30'; dopo raffreddamento a circa 30°C, la soluzione viene gocciolata in una miscela contenente:
acqua 1600 mi
ghiaccio 1600 g
mantenendo sotto controllo la temperatura interna nell' intervallo 0-20<e>C e assicurando una vigorosa agitazione allo scopo di ottenere un'efficiente cristallizzazione.
Al termine dell'aggiunta, la miscela viene mantenuta sotto agitazione per 1 ora, viene quindi filtrata ed il filtrato viene lavato con acqua fino a neutralità delle acque di lavaggio. Dopo centrifugazione, il prodotto umido viene aggiunto a 1800 mi di NHjjOH al 303» con buona agitazione e mantenendo la temperatura della miscela inferiore a 10”C. Terminata l'aggiunta, la soluzione viene mantenuta sotto agitazione per 2 ore, quindi vi si aggiungono 10 g di carbone decolorante ed il tutto viene Filtrato. La soluzione filtrata viene concentrata sotto vuoto a temperatura ambiente, evitando qualsiasi riscaldamento, ed il solido residuo viene ripreso con 1600 mi di acqua, scaldando a 6Ο-65 °C fino a completa dissoluzione. La soluzione così ottenuta viene acidificata lentamente con fino a pH 2.0 e viene raffreddata fino a 0<e>C sotto agitazione ottenendo la completa precipitazione del prodotto. Il precipitato viene filtrato e lavato con acqua fredda fino ad assenza dei solfati nelle acque di lavaggio.
Vengono isolati 202 g (0,80 mole) di prodotto (IV) di colore giallo-marrone chiaro, avente una purezza del 90-32% secondo analisi in HPLC (resa = 10%).
Stadio C
In un reattore di acciaio inox da 1 litro dotato di agitatore, controllo della temperatura e predisposto per il riflusso, vengono caricati i seguenti reagenti:
acido 4-Cl-2-F-5<_>sulfamoilbenzoico (IV) 101 g (0,40 mole) furfurilammina 120 g (1,23 mole) 2-metossietanolo 100 mi
La miscela viene fatta reagire a 95°C per 2 ore, viene lasciata raffreddare e vi si aggiungono poi:
acqua 600 mi
NaOH 30% 80 mi
fino a pH basico, trasformando la furfurilammina in eccesso in base libera e consentendone l'eliminazione per distillazione. La miscela viene concentrata sotto vuoto fino quasi a secchezza, ed il residuo viene ridisciolto in 320 mi di acqua aiutandosi con un leggero riscaldamento. Dopo acidificazione con HC1 fino a pH 8.0-8.5 vengono aggiunti 2 g di ditionito di sodio e 58 di carbone decolorante, continuando poi l'agitazione per circa 30'·filtrando il carbone e lavando con poca acqua calda. Le acque di filtrazione vengono raffreddate a 5-10"C con precipitazione del sale sodico del prodotto; dopo centrifugazione, il filtrato viene lavato due volte con 40 mi di isopropanolo, ed il sale solido ottenuto, corrispondente a circa 130 g di prodotto secco, viene ridisciolto in 700 mi di acqua, riscaldando fino a soluzione e trattando con 5 g di carbone decolorante. Dopo filtrazione, le acque madri vengono acidificate a 40-50<e>C con acido acetico concentrato fino a pH 5~6, poi ulteriormente acidificate a 20-25°C con HC1 al 15% fino a pH 2.5~3-0. La miscela viene raffreddata a 15°C ed il prodotto viene centrifugato, lavandolo nella centrifuga con acqua fino ad assenza di cloruri nelle acque di lavaggio. Il prodotto ancora umido viene disciolto in 400 mi di metanolo scaldando a 50°C e la soluzione viene raffreddata a 0<e>C. Il precipitato viene centrifugato, lavato con poco metanolo freddo, ed infine essiccato a 40-50<e>C sotto vuoto. Vengono così isolati 100 g di furosemide (0,30 moli; resa = 75%) aventi le seguenti caratteristiche:
Titolo della furosamide: > 98.5%
Composizione elementare: i risultati sono in accordo con i valori teorici.
Aspetto: polvere cristallina di colore bianco-giallino, inodore, quasi insapore.
Punto di fusione: 206 °C
Spettro IR:
lo spettro di assorbimento nell'infrarosso (pastiglia di KBr) presenta i seguenti picchi principali:
Frequenza cm-1 Tipo di vibrazione Assegnazione 3350-3400 NH C-NH
1671 C=0 Gruppo C00H 1596 NH Gruppo NH2
1322 -S=0 Gruppo SO2
582 CI C-Cl
Claims (8)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la preparazione della furosemide, comprendente i seguenti stadi: A) il 4-cloro-2-fluorotoluene (II) viene fotoclorurato con cloro gassoso a dare il 4-cloro-2-fluorobenzotricloruro (III); B) il 4-cloro-2-fluorobenzotricloruro (III), ottenuto dallo stadio A) , viene fatto reagire con cloridrina solforica in presenza di acido solforico e la miscela di reazione viene trattata a freddo con acqua; il prodotto così ottenuto viene ammonolizzato mediante trattamento con ìdrossido d'ammonio a dare l'acido 4-cloro-2-fluoro-5”Sulfamoilbenzoico (IV); C) l'acido 4-cloro-2-fluoro-5~sulfamoilbenzoico (IV), ottenuto dallo stadio B), viene fatto reagire con furfurilammina a dare la furosemide (I).
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in detto stadio A) il cloro gassoso viene fatto gorgogliare con un flusso compreso tra 12 e 16 g/ora per mole di (II), ad una temperatura compresa tra 85 e 95°C, per un tempo di 11-12 ore.
- 3- Procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che in detto stadio A) il cloro gassoso viene fatto gorgogliare con un flusso di 14 g/ora per mole di (II), alla temperatura di 90°C.
- 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in detto stadio B) viene impiegato un rapporto molare tra cloridrina solforica e 4-cloro-2-fluorobenzotricloruro (III) non inferiore a 4, con un rapporto molare tra (III) e acido solforico compreso tra 1,0 e 1,3·
- 5. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 4, caratterizzato dal fatto che in detto stadio B) viene impiegato un rapporto molare tra cloridrina solforica e 4-cloro-2-fluorobenzotricloruro (III) compreso tra 6 e 8.
- 6. Procedimento secondo le rivendicazioni 1, 4 e 5, caratterizzato dal fatto che in detto stadio B) la reazione tra la cloridrina solforica ed il 4-cloro-2-fluorobenzotricloruro (III) viene condotta ad una temperatura compresa tra 140 e 150"C, per un tempo compreso tra 1 e 3 ore.
- 7- Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta miscela di reazione viene trattata con acqua per 4-10 ore a 0-20'C.
- 8. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nello stadio B) detto trattamento con idrossido d'ammonio in eccesso rispetto a (III) viene condotto ad una temperatura compresa tra 5 e 10"C, per un tempo compreso tra 1,5 e 2 ore. 9. 4-cloro-2-fluorobenzotricloruro di formula (III):
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