TW200410930A - Method for producing acetylene compound - Google Patents

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Description

200410930 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關由4-硝基氟苯與2-甲基-3·丁炔-2-醇製 造乙炔化合物之方法。此化合物爲抗心房細動藥(參閱曰 本特開2 00 1 - 1 5 1 7 67號公報)或降壓藥(參閱Med. Chem·,1983,Vol.26,Νο·11,1582 — 1589)之有用合成中 間物。 【先前技術】 向來,如式(3 )所示之乙炔化合物之製造方法,已 知由4-硝基苯酚(化合物(5))與 2-甲基-3-丁炔·氯化 物(化合物(6))於鹼的存在下反應的方法(例如,參閱 非專利文獻1及專利文獻1 )。 4 ·硝基苯酚(化合物(5 ))與2 -甲基-3 - 丁炔-氯化物 (化合物(6 ))於碘化銅催化劑、碘化鉀或碳酸鈣的存在 下反應的方法亦有報告(例如,參閱非專利文獻2)。 4-硝基苯酚(化合物(5))與2-甲基-3-丁炔-2-醇之 衍生物(化合物(7))於銅催化劑及1,8_重氮二環[十一碳 基-7-儲[DBU (l?8-Diazobicyclo [5.4.0] undec-7-ene)] 的存在下反應的方法亦有報告(例如,參閱非專利文獻 3)。 又’已知4 -硝基苯酚(化合物(5))與2 -甲基-3-丁 炔-2-醇於三苯基磷化物及二乙基偶氮二羧酸酯[Dead (Diethyl azodicarboxylate)]的存在下反應的方法(例如 -5- (2) (2)200410930 ,光延反應,參閱非專利文獻4) ° 有關以4 -硝基苯酚爲原料之製造方法,已知使用2 _ 甲基-3-丁炔-2-醇作爲代替溶劑,反應爲2-甲基-3-丁炔、 2 -醇之烷氧基鉀鹽的方法(例如,參閱非專利文獻5 ) °
(式中,X 爲 CL,-0C02CH3 或-OCOCF3 。) 但是,非專利文獻1及專利文獻1所記載之製造方法 有收率低,使用比較不安定的2-甲基-3-丁炔-2-氯化物 ( 化合物(6))等問題。 非專利文獻2所記載之製造方法,例如,由使用銅催 化劑,收率可改善至8 9 %,但產生重金屬之銅催化劑的 去除問題,又,使用碘化鉀時,須使用大量而不能說是便 宜的碘化鉀的問題,亦殘留2 -甲基-3 - 丁炔-2 ·氯化物不安 定的問題。 加以2 -甲基-3 - 丁炔-2 -氯化物需使用4 -硝基苯酣的2 倍莫耳等,操作性及成本上亦有問題。 非專利文獻3所載之製造方法類似於上述方法,使 用2 -甲基-3 - 丁炔-2 -氯化物時之收率止於8 1 %,與使用三 氟醋酸酯之最佳收率(8 8 %)顯然不利於成本,又,使 用DBU成本高’不適於作爲工業化之製造法。 非專利文獻4所記載之製造方法依收率低(45%) -6 - (3) 200410930 及DEAD等的成本上的觀點亦爲不適於作爲工業化之製造 法。 非專利文獻5所記載之製造方法,由比較便宜且安定 之2-甲基-3-丁炔-2-醇與4-硝基苯酚爲原料,又,不使用 重金屬等之催化劑的觀點,可謂成本及操作性優之製造方 法,但有收率低至3 5 %,反應時間長(室溫,3天)等 的問題點。
專利文獻1 :日本特開昭5 8 - 1 8 8 8 8 0號公報. 非專利文獻 1 : J. Med· Chem.,1983,vol. 26,No. 11, 1582. 非專利文獻 2 : Synthesis, 1995, vol. 6, p. 707. 非專利文獻 3 ·· Tetrahedron Lett·,1994,vol 35,p. 64 05 . 非專利文獻 4 : Synth. Commun.,1989,vol· 19, p. 1 2 5 5.
非專利文獻 5 ·· J. Org. Chem·,1972,vol 37,p.841. 【發明內容】 【發明之揭示】 本發明者等爲解決上述課題’深入硏究4 -硝基氟苯 與2 -甲基-3 - 丁炔-2 -醇之烷氧化物的反應條件,結果,發 現操作性佳,且收率良好可得到目的物之製造方法,完成 本發明。 即本發明爲有關如式(1)所示4-硝基氟苯 (4)200410930 o2n
與式 於 · 之製 除去 o2n. (2)所2-甲基-3-丁炔-2-醇之烷氧化物
OH 20〜10°C反應爲其特徵之式 (3)所示之乙炔化合物
造方法。 又,依本發明之製造方法,判明可抑制後續步驟不易 之副產品(化合物 (4 ))之生成。
OH (4)
【用以實施發明之最佳型態】 -8- (5) (5)200410930 以下說明本發明之式(3 )所示乙炔化合物之製造方 法。 於溶劑中,由式(2)所示之2-甲基3-丁炔-2-醇之 院氧化物與式(1)所示之4_硝基氟苯,於—2〇〜1(rc反 應’可製造收率良好之如式(3 )所示之乙炔化合物。 本發明所使用之如式(2)所示之2-甲基3-丁炔-2-醇之院氧化物’可使用通常之烷氧化物,作爲烷氧化物之 金屬以鈉、鉀、鋰等之鹼金屬爲理想,由操作之簡便或反 鲁 應的觀點以鈉爲更理想。 式(2)所示之2-甲基3-丁炔-2-醇之烷氧化物之使 甩量’相對於式(1)所示之4-硝基氟苯之使用量爲〇.5 〜20倍莫耳,由於1莫耳倍以下收率低,以1倍莫耳以 上爲理想,又,依成本的觀點以1〜3倍莫耳爲更理想。 反應之操作方法,於由溶劑與式(2)所示之2-甲基 3 - 丁炔-2 ·醇之烷氧化物所成之溶液以滴下的方式加入式 (1 )所示之 4 -硝基氟苯爲理想。 g 滴下時之時間,以不引起反應系中急遽的溫度上升, 可維持設定之溫度範圍者,無特別限定,以〇 · 5〜5小時 爲理想。 本發明所使用之溶劑可使用N,N -二甲基乙醯胺、 Ν5Ν·二甲基甲醯胺,N-甲基吡咯烷酮、n,N,-二甲基咪唑 啉二酮等的醯胺系溶劑,如甲苯 '二甲苯之芳香族系溶劑 ,己院、庚烷等之脂肪族烴溶劑及二氯甲烷或氯仿之鹵素 系溶劑以及上述溶劑之複數之混合溶劑。 -9 - (6) (6)200410930 理想溶劑依式(3 )所示之乙炔化合物之收率觀點, 可列舉如醯胺系溶劑,更理想可列舉如N,N-二甲基乙醯 胺、NN’-二甲基咪唑啉二酮。 溶劑之使用量,依抑制生成如式(4)所示之副產品 之觀點,相對於式(1)所示之4-硝基氟苯之使用量以使 用2質量倍以上爲理想,由成本的觀點,例如可列舉更理 想範圍爲2〜4質量倍,又例如2〜3質量倍之範圍。 反應溫度爲 -20〜10°C範圍,依反應溫度下降而延 φ 長反應時間之觀點及抑制式(4)所示之副產品之生成觀 點,以 -1 0〜〇 °C之範圍爲理想。 由於反應時間依反應溫度或烷氧化物之使用暈而異, 不能一槪決定。 生成物之式(3)所示乙炔化合物,加水後,使用甲 苯等之有機溶劑萃取,洗淨後餾去溶劑而得到粗生成物。 苯并吡喃中間物之製造可直接使用粗生成物,因應必 要,亦可以柱色譜或蒸餾法等之方法精製。 馨 本發明之原料式 (1)所示之2-甲基-3-丁炔-2-醇之 烷氧化物,通常係式 (2)所示2-甲基-3-丁炔-2-醇以氫 氧化金屬,例如氫氧化鈉、氫氧化鉀等處理,又,金屬, 例如金屬鈉、金屬鉀、金屬鋰等加以處理亦可製造。 依本發明而製造之式 (3)所示之乙炔化合物,係依 以下反應式所示之製造法,而導出抗心房細動藥或降壓藥 之合成中間物。 -10- (7) (7)200410930
即,製造式(3)所示之乙炔化合物由加熱環化導出 苯并化合物後’還元,經乙炔化可變換成抗心房細動藥或 降壓藥之合成中間物。 製造式(3 )所示乙炔化合物時生成之式(4 )所示 副產品,由於不能由上述乙基醯胺物之結晶化而完全除去 ’抑制製造式(3)所示之乙炔化合物時生成之式(4) 所示副產品對以下製造之效率化爲極重要者。 【實施方式】 其次列舉實施例具體的說明本發明,本發明之範圍不 跟定於此。 又’ Η P L C相對面積百分比依以下之分析條件測定之 〇 柱:L-ColumnsODS 04.6 x 250 mm (曰本財團法 人化學物質評價硏究機構) 溶離液:〇 〜45minCH3CN-0.01MAcONH4(45/55 v/v) 45 〜65 min CH3CN - 〇·〇 1 M AcONH4 (4 5 / 5 5 -> 95 / 5 v/v) 65 〜65 min CH3CN - 0.01M AcONH4 (95 / 5 v/v) 檢出:UV (254 mm) 流速: 1 m L / min.
柱溫度:4 0 °C -11 - (8) 200410930 實施 例1 -no2 +
—— OH
NaH DMAc
瓶, (290 邊攪 醇製 氟苯 後, 甲苯 萃取 去溶 生成 44.0 7.30 實施 ,投 裝有溫度計、攪拌裝置、滴下漏斗300 mL之反應燒 投入96.0g2N;N-二甲基乙醯胺(DMAc)及ll,6g mmol)之60%氫氧化鈉(礦油懸浮),於冰冷下一 拌一邊滴入25.2 g (300 mmol) 之2 -甲基-3· 丁炔- 2· 造烷氧化物(滴入時間2小時)。 擾ί半30分鐘後’滴入33.8 g (240 mmol)之4-硝基 (冰冷下,滴入時間1 · 5小時),於同溫度滴入終了 攪拌1 8小時。反應混合物加入4 8 0 m L水及4 8 0 m L 振盪,靜置後分液取出甲苯層。水層以240 mL再度 ’甲苯層與先前者合倂,以240 mL水洗淨後,由餾 劑’得到目的物之如式(3 )所示之乙炔化合物之粗 物(63.0 g)。此粗生成物以矽膠柱色譜精製,得到 g (y 90%)目的物之黃色油狀物。 ]H^NMR (CDCls) ppm ; 8· 1 8 (2H,d,J =9·2Ηζ), (2H,d,J =9·2Ηζ),2·68 (1H,s),1.73 (6H,s) 例2 裝有溫度計、攪拌裝置、滴下漏斗之2 L反應燒瓶 入283 g之ν,Ν·二甲基乙醯胺(DM Ac)冷卻至 -13 •12- (9) (9)200410930 〜—12 C’~^邊攪拌一邊加入34.3g(856mmol)之 6〇°/。氫氧化鈉(礦油懸浮),其次滴入74.5 g (8S6 mmol) 之2-甲基丁炔醇製造烷氧化物(內溫—ι〇〜—8 C ’滴入時間3 · 5小時)。 攪拌1·5小時後,滴入1〇0 g (709 mm〇1)之4·硝基 氟本(內溫-1 〇〜-5 °C,滴入時間1 · 5小時),於同溫度 滴入終了後,攪拌3 8小時。於1 0 °C以下溫度條件將1 4 2 0 g水加入反應混合物中攪拌1小時後,加入1 42〇 g之醋 酉文乙醋振运’靜置,分液取出酷酸乙酯層。水層以7 〇 9 g 之醋酸乙酯萃取合倂至原先之醋酸乙酯層,以7〇9g水 洗淨後,餾去溶劑得到目的物之式(3)所示之乙炔化合 物之粗生成物(1 7 7 g)。 反應3 8小時後及(3 )所示之乙炔化合物之粗生成物 ’及式(4)所示之副產品之HPLC相對面積百分比如表 1所示。 表1 (3) ⑷ 反應 3 8小時 9 5.0 % 0.5 % (3) 之粗生成物 9 3.8% 0.5% -13- (10) (10)200410930 參考例1
裝有溫度計、攪拌裝置、迪姆羅冷凝回流管、滴下漏 斗之1 L反應燒瓶,投入16 2 g鄰二氯苯,加熱至1 7 〇 °C,將實施例2所得之如式(3 )所示之乙炔化合物全量 ,以1 8 6 g鄰二氯苯溶解之,於3小時4 0分鐘滴入瓶中 (內溫1 6 8〜1 7 6 t )。滴入終了後,於同溫下攪拌1小時 後,餾去溶劑得到169 g目的物之2,2-二甲基-6-硝基-2 氫-1 -苯并吡喃之粗生成物。此物於3 1 7 g甲醇與5 6 g水之 混合溶劑中,加熱,溶解、緩緩冷卻至2 °C後,於〇〜5 °C進行晶析2小時3 0分鐘。過濾生成之結晶,洗淨,於 5〇°C減壓乾燥,得到137 g之2,2-二甲基-6-硝基-2氫-1-苯并吡喃 (y 94%)。由於此結晶混入氫氧化鈉之礦油等’ 進行HP LC之內標定量時,純度爲8 9.4%。因此,收率以 2步驟精算爲84%。矽膠柱色譜精製之樣品之物性値如以 下記載。
MP: 74.6-74.7 °C ]H-NMR (CDCls) ppm ; 8.02 (1H, dd, J =8.9, 2.8 Hz) ,7.89 (1H,d5 J =2.8 Hz),6.81 (lH,d,J =8·9Ηζ),6.36 (1H,d,J =9.9Hz),5·75 (1H,d,J =9.9Hz),1.48 (6H,s) 0 實施例3〜5 (反應溫度與溶劑量之影響) -14- (11) 200410930 除改變反應溫度及溶劑量以外,使用與實施例2同樣 之條件進行反應,反應終了後及(3 )所示之乙炔化合物 之粗生成物,及式(4)所示之副產品之Η P L C相對面積 百分比如表2所示。 又’溶劑量係以式(1)所示4-硝基氟苯之使用量之 質量倍表示。 同時爲比較亦記載實施例2之結果。 表2 實施例 溶劑量 溫度 時間 反應後比率 粗生成物之比率(%) No. (質量倍) (°C) (hr) (3) (4) (3) (4) 2 2.83 -10 〜-5 38 95.0 0.5 93.8 0.5 3 2.84 -15 〜-ίο 90 96.8 0.3 97.1 0.3 4 1.85 -10 〜-3 41 93.2 0.8 93.1 0.8 5 3.85 _10 —2 17 92.8 0.7 94.2 0.5
貫施例6 (溶劑爲Ν,Ν,-二甲基咪唑啉二酮(D μ I)之使用例)
F
NaH DMI
裝有溫度計、攪拌裝置、滴下漏斗3〇〇mL之反應燒 瓶,ί又入96.0 g之N,N’-二甲基咪唑啉二酮(DMI)及 1 1,6g (290 mmol )之60%氫氧化鈉(礦油懸浮),於冰 -15· (12) 200410930 冷下一邊攪拌一邊滴入25.2 g (300 mmol)之2 -甲基- 3-丁炔-2 -醇製造烷氧化物(內溫1 〇 °C以下,滴入時間1 . 5 小時,滴入終了後攪拌3 0分鐘)。 續之,滴入33.8 g (240 mmol)之4-硝基氟苯,冰 冷下攪拌反應1 8小時。反應物加入4 8 0 m L水及4 8 0 m L 甲苯振盪,靜置後分液取出甲苯層。水層以2 4 0 m L再度 萃取’甲苯層與先前者合倂。以無水硫酸鈉乾燥,過濾後 ’由餾去溶劑,得到目的物之如式(3 )所示之乙炔化合 物之粗生成物。此粗生成物實施矽膠柱色譜(5 0 0 g之矽 膠、溶離液、醋酸乙酯-己烷 =1 / 20)精製時,得到 如式(3)所示之乙炔化合物43.5 g(y 89%)之黃色油 狀物。 實施HPLC分析時目的物之相對面積百分比爲91.2% ,4 -硝基氟苯相對面積百分比爲7 · 9 %,由於4 ·硝基氟苯 威不4倍感度,修正之HPLC純度爲97.9%。 比較例1
NaH DMAc
裝有溫度計、攪拌裝置、滴下漏斗之1 L反應燒瓶
,投入96 g之N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)冷卻至3 °C ,—邊攪拌一邊加入1K6g(289 mmo1)之60%氫氧化 -16- (13) 200410930 鈉(礦油懸浮),其次滴入25.2 g (299 mmol)之2-甲基-3-丁炔-2-醇製造烷氧化物(內溫3〜1〇它,滴入時間! 小時)° 繪之’滴入33.8 M2 3 9 mmol)之4-硝基氟苯(內 溫2〜5 °C,滴入時間1 · 5小時),滴入終了後於! 〇〜 1 5 C攪拌2 0小時。以下,與實施例2同樣得到式(3 )所 示之乙炔化合物之粗生成物。 反應1 8小時後及(3)所示之乙炔化合物之粗生成物 鲁 ’及式(4)所示之副產物之HPLC相對面積百分比如表 3所示。
(3) (4) 反應 1 8小時 7 2.2 % 1.2 % (3) 之粗生成物 8 3.1 % 1.5 %
比較例2 (4-甲基苯酚與2-甲基-3-丁炔-2-氯化物之反應)
HO •C1
NaOH Me3N+BzOK o2n H20 / ch2ci2
裝有溫度計、攪拌裝置之3 L反應燒瓶,投入l48g (1 . 0 6 m ο 1)之硝基苯酚及1 〇 〇 〇 ni L水,加入氫氧化鈉水 溶液[NaOH 64.7 g (1 .62 mol / H20 1 00 mL)溶解(由發 •17- (14) 200410930 熱上昇至3 5 °C )。續之順序添加Π 00 mL之 166 g (1.62 mol)之 2 -甲基-3-丁炔-2-氯化今 三甲基苄基氫氧化銨(4 0 %甲醇溶液),於】 。靜置後加以分液取出二氯甲烷層,水層以 仿萃取,氯仿層與先前之二氯甲烷層合倂。 1 000 g之1 0 %氫氧化鈉水溶液、7 00 mL之 無水硫酸鈉乾燥。過濾後,餾去溶劑時,得 式(3 )所示之乙炔化合物7 1 . 3 g (y 3 3 %) 狀物。 依本發明,可確立由便宜又容易入手之 成爲有用之醫藥品中間物,如式(3 )所示之 工業化且有利經濟之製造方法。 【產業上之利用領域】 依本發明之方法所得之式(3 )所示之 例如由於有用於抗心房細動藥或降壓藥之合 益於醫藥品界。 二氯甲烷, 勿,92.0 g之 g溫攪拌5天 5 0 0 m L之氯 依順序以 :水洗淨後以 到目的物之如 之黑褐色油 .4-硝基氟苯 乙炔化合物之 乙炔化合物, •成中間物,有 -18-

Claims (1)

  1. (1) 200410930 拾、申請專利範圍 1.一種式(3)所示乙炔化合物的製造方法,其特徵 爲使式(1)所示4-硝基氟苯
    與式(2)所示2-甲基-3-丁炔-2-醇之烷氧化物 OH 於 -20〜10°C下反應所得者,
    2 .如申請專利範圍第1項之乙炔化合物的製造方法, 其中使用醯胺系溶劑作爲溶劑。 3 ·如申請專利範圍第1或第2項之乙炔化合物的製造 方法,其中溶劑之使用量爲4 -硝基氟苯使用量之2質量 倍以上。 -19- 200410930 柒、 (一)本案指定代表圖爲:無 (二)本代表圖之元件代表符號簡單說明:無
    捌、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵之化學式: 式(3)
    —4—
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