TW201100388A - Process and intermediates for the preparation of benzimidazolecarboxylic acids - Google Patents
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201100388 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 之經取代苯并咪唑·6_甲酸之 本發明係關於製造式(I ) 方法,
R1
OH 其中R1及R2獨立地為氫、c]_6烷基或c3-6環烷基。其 進一步係關於本發明之方法中的新穎中間物。 本文中,術語「c〗_„烷基」(例如r Ci 6烷基」)表示具 有1至π個碳原子之任何直鏈或分支鏈烷基。Ci 6烷基表示 例如曱基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁 基、第三丁基、以及各種異構戊基及己基。術語「c36環烷 〇 基」表示環丙基、環丁基、環戊基及環己基。 式Ϊ之苯并咪唑適用作醫藥活性化合物之合成中的中 間物。洋§之’4 -曱基-2-丙基苯并咪嗤-6-甲酸(R1 =甲臭, R =丙基)為替米沙坦(telmisartan,一種用於治療高血 壓之血管收縮素Π受體拮抗劑)工業合成中之關鍵中間物。 式I之苯并咪唑曱酸可以兩種互變異構形式(亦即上文 所示之1丑形式及下文所示之3丑形式(Γ))存在。 201100388 R1
Η
N
(Π 下文所用之所有化合物名稱及結構式意欲涵蓋兩種互 變異構形式’不過為了簡單起見,將僅提及/或描述丄好形 式0 【先前技術】 此項技術中已知用於製備式j之苯并㈣甲酸或相關 化合物的右干種方法。典型地使用之方法包含製備石肖基-酿 基胺基苯甲酸S旨及其閉環反應以獲得相應苯并咪哇。自諸 如 US 4 880 804、us 5 591 762 及 de a 199 17 524 之早期 專利直至諸如W0_A 2006/044754之最近公開之專利申請 案,製備用於製備替米沙坦及其衍生物之苯并咪唑中間物 的已知方法實質上並無改變。可在諸如Ries, 了.等人,义
Md. 1993,风 4〇4〇_4〇51 或 丁取酬〇, s 等人,乂 ca請· 2003,化,3033_3044之科學文獻中發現類似策 略。儘管此項技術中已知之合成的大部分步驟為高產率 的,但該等合成過程冗長且難以大規模進行。因此,需要 一種旨在提供式I _間物之較簡短的合成。此外,常見合成 包含兩個硝化步驟及兩個硝基還原步驟,該等步驟難以安 全地進行。
本發明之一個目標為提供一種適用於大規模製造式I 201100388 化合物以用於製備替米沙坦及其衍生物的更簡短、更經 ' 濟、更高效及環保的方法。 【發明内容】 根據本發明,式(I )之經取代苯并咪唑曱酸,
其中R1及R2獨立地為氫、烷基或C3_6環烷基,係 於包含以下步驟之方法製備: (i)使式(II)之V-醢基-4-_基苯胺氰化,
其中R1如上文所定義,R3為Cw烷基且X為氯或溴, 以獲得式(ΠΙ)之相應氰基化合物, (III) 201100388
其中R,及R3如上文所定義, 中獲得之氛基化合物確
之相應硝基化合物, i \ V
其中R1及R3如上文所定義, (11)使步驟(i)中獲得之硝基化合物的氰基及醢胺基 水解以獲得式(V )之相應對胺基苯甲酸,
COOH 201100388 其中R1如上文所定義,及 (in)使該對胺基苯曱酸與式(VI)之醛在還原劑存 在下反應,
(VI
R -CHO 其中R2如上文所定義, 從而獲得式I之目標化合物。 〇 Ο 在一個較佳具體實例中,步驟(i)中之氰化是在極性 非貝子性溶劑中且在作為催化劑之鈀膦錯合物存在下用六 氰亞鐵(II)酸鉀實現。此具體實例尤其有利,原因在於六氰 亞鐵(11德卸毒性比氰化反應中常用之氰化物毒性小得多。 適合極性非質子性溶劑為例如常用醯胺類、脲類或亞颯 類,諸如乂尽二曱基曱醯胺、乂沁二曱基乙醯胺、尽甲基 吡咯啶酮、四甲基脲或二甲亞砜。 土 更佳地,鈀膦錯合物為肆(三苯膦)鈀(〇)。 在另一較佳具體實例中,步驟(ii)中之硝化是使用含 鹼金屬硝酸鹽之硫酸作為硝化劑來實現。此具體實例尤: 有利’原因在於避免了使用大量硝酸。 ” 在又一較佳具體實例中,步驟(iii)中之水解是使用諸 皿k 虱/臭酸或虱破酸之氫齒酸水溶液來實現 其較佳。 。盟酸尤 在又一較佳具體實例中,㈣金屬二硫亞切鹽用作 步驟(iv)中之還原劑,二硫亞磺酸鈉2其較 201100388 佳。 在一個較佳具體實例中,最終產物(i)、起始物質(n) 及中間物(III)至(V)中之R1為曱基。 在另一較佳具體實例中,最終產物(I)及醛(VI)中 之R2為丙基。 在又一較佳具體實例中,起始物質(II)及中間物(Ιπ) 及(IV)中之R3為曱基或丙基。 式(ΠΙ )化合物,
Y 其中R1為< 的且亦為本發明 為新嶺 甲R為Cw烷基或c:3.6環烷基且R3為丙基, 為本發明之一個具體實例。 〜個較佳具體實例中,Ri為曱基。 ' (IV )化合物,
Y 10 201100388 _ 、中R為Cl_6烷基或C3-6環烷基且R3為C]_4烷基 同樣為新賴的且為本發明之一個具體實例。 在一個較佳具體實例中,R1為甲基。 在另一較佳具體實例中,R3為曱基或丙基。 【實施方式】 以下非限制性實施例將進一步說明本發明。 實施例1 #-(4-溴-2 -曱基苯基)乙醯胺(π,尺1 = = Ch3,χ = Br ) 在至溫下攪拌2-甲基苯胺(5 g,47 mmol,1 eq·)、乙 酸酐(5 g,49 mmol,1·1 eq.)與六甲基磷醯胺(痕量)之 混合物。藉由TLC或HPLC監測反應。在完成醯胺形成之 後向所得斤_(2_甲基苯基)乙酿胺溶液中添加氫溴酸水溶液 (4〇%,9.53 g,47 mmo卜 1.0 eq.),且將混合物冷卻至 〇°c。 ❹接著在分鐘内緩慢添加過氧化氫水溶液(3〇%,5 48 g, mmol,1.0 eq.),且繼續授摔隔仪。形成白色沈殿物且藉 由過滤收集。使用旋轉蒸發器濃縮濾液,且藉由過遽收集 第二批白色固體。用水及碳酸鈉水溶液洗滌合併之白色固 體,且乾燥獲得呈白色固體形式之ΛΓ-(4-溴-2-甲基苯基)乙 醯胺。 產量:8.50 g ( 80%)。 NMR (400 MHz,DMSO‘): δ 9.32 (s,1H),7 41 (d J = 2.0 Hz, 1H), 7.40 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.32 (dd5 J = 2.0 11 201100388
Hz, J = 8.8 Hz,1H),2.19 (s,3H),2.05 (s,3H)。 13C NMR (100 MHz, DMSO-A): δ 168.8,136.4,134.5, 133.1,129.1,127.0, 117.4, 23.8, 18.0。 實施例2 #-(4-、;臭-2-曱基苯基)丁醜胺(11,尺1 = (!:113’113:= > X = Br ) 在室溫下’在35分鐘内,將丁醯氣(36.0 g,〇.338 mol ’ 1_2 eq.)添加至 2-曱基苯胺(30.0 g,0_28 mol,1.0 eq_ ) 及三乙胺(31.2 g’ 0.308 mo 卜 1.1 eq.)於二氯甲烧(250 mL ) 中之溶液中。在室溫下再攪拌混合物3.5小時,且接著以水 及碳酸納水溶液洗滌。對有機層以無水硫酸鈉脫水,且濃 縮獲得呈白色固體形式之"-(2_曱基笨基)丁醯胺(45.27 g, 90% ),其未經進一步純化即用於下一步驟中。 ]H NMR (400 MHz, DMSO-J6): δ 9.23 (s, 1Η), 7.37 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.20 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.15 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.07 (t, J = 6.8 Hz, 1H), 2.31 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 2.20 (s, 3H), 1.63 (m, J = 7.4 Hz, J = 7.3 Hz, 2H), 0.95 (t, J = 7.4 Hz,3H)。 將粗#-(2-甲基苯基)丁醯胺(5〇1 g,28 mmo卜丨.〇 eq ) 溶解於甲醇(50 mL )中。以—份添加氮漠酸水溶液(4〇%, 5·87 g,29 mm〇l,ιο eq )中。冷卻(冰水浴)混合物, 在15分鐘内緩慢添加過氧化氫水溶液(3〇%,3 笆,μ mmo卜1 ·〇 eq.) ’且持續授拌隔夜。移除過量甲醇後,藉由 12 201100388 過濾獲得白色固體。對濕濾餅以碳酸鈉水溶液及水洗滌, 且真空乾燥獲得白色固體。 產量:6.22 g ( 85%)。 NMR (400 MHz, DMSO-i/6); δ 9.26 (s, 1Η), 7.42 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 7.36 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.32 (dd, J = 2.0 Hz, J = 8.5 Hz, 1H), 2.30 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.18 (s, 3H), 1.61 (m, J = 7.2 Hz, J = 7.4 Hz, 2H), 0.92 (t, J = 7.4 Hz, 3H)。 O 13C NMR (100 MHz, DMSO-^6): δ 171.6, 136.4, 134.8, 133.1,129.1,127.3, 1 17.5, 38.2, 19.2, 18·0, 14.1。 實施例3 #-(4-氣-2-甲基苯基)丁醯胺(II,R1 = CH3,R3 = «-C3H7,X = Cl) 在室溫下,在25分鐘内,將正丁醯氯(18.64 g,0.175 mol,1.2 eq.)添加至 4 -氯-2-曱基苯胺(20 g,0.141 mol, Ο 1·0 eq.)及三乙胺(17.41 g,0.172 mol,1.2 eq.)於二氯 曱烷(250 mL )中之混合物中。在室溫下再攪拌反應混合 物1 8小時。接著添加冰水,且以二氯曱烷萃取混合物。對 經合併之有機層以碳酸鈉水溶液及水洗滌,經無水硫酸鈉 脫水,且濃縮獲得白色固體。 產量:25 g ( 80%)。 'H NMR (400 MHz, DMSO-i/6): δ 9.27 (s, 1H), 7.41 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.28 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 7.20 (dd, J = 8.5 13 201100388
Hz, J = 2.3 Hz, 1H), 2.30 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 2.10 (s, 3H), 1.61 (m, J = 7.4 Hz, J = 7.4 Hz, 2H), 〇.92 (t> j = 7.4 Hz, 3H) 〇 13C NMR (100 MHz, DMSO-J6): δ 171.6, 135.9, 134.4, 130.2, 129.2, 127.0, 126.1,38.1,19.2, 18·1,ΐ4·〇。 實施例4 #-(4-氣-2-甲基苯基)丁酿胺(Π,= ch3,R3 = n-C3H7,X = Cl) 在裝備有回流冷凝器之開放系統中將;(2_曱基苯基) 丁醢胺(1.0 g ’ 6 mmol ’ l.〇eq·)、鹽酸(36%,0.6 mL,7 mmo卜1.2 eq.)及過氧化氫水溶液(30%,ο.? mL , 7 mm〇h 1.2 eq.)於曱醇(10 mL)中之混合物加熱至4〇°c歷時18 小時。製備型TLC分離出呈白色固體形式之#_(4_氣_2_曱 基苯基)丁醯胺(119mg,1〇%)。 實施例5 #-(4-氰基-2-曱基苯基)乙醯胺(III,r1 = R3 = ch3) 在氮氣保護下’將#-(4-溴-2-曱基苯基)乙醯胺(20.08 g,88 mmo卜1.0 eq.)、六氰亞鐵(II)酸鉀三水合物(14.86 g, 3 5 mmol )、肆(三苯膦)飽(0) ( 506.6 mg,0.44 mmol,0.5% eq·)、石炭酸納(11.23g,106 mmol,1.2 eq.)與 DMF ( 200 mL )之混合物加熱至120°C歷時20小時。接著冷卻反應混 合物至室溫,且濾出沈澱之固體。對有機層以乙酸乙酯稀 14 201100388 釋,以水洗滌,且以無水硫酸鈉脫水。藉由旋轉蒸發器移 除揮發物獲得白色固體》 產量:10.74 g ( 72%)。 lH NMR (400 MHz, DMSO-i/6): δ 9.46 (s, 1Η), 7.84 (d, J - 8.4 Hz, 1H), 7.67 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 7.60 (dd, J = 8.4 Hz,J = 2.0 Hz,1H),2.26 (s,3H),2.12 (s,3H)。 13C NMR (100 MHz, DMSO-A): δ 169.3,H1.6,134.4, 131.5, 130.6, 124.2, 119.4, 106.8, 24.1,18.0。 實施例6 #-(4-氰基-2-甲基苯基)丁醯胺(in,R1 = CH3,R3 = n-C3H7) 將 #-(4-溴-2-甲基苯基)丁醯胺(20.04 g,78 mmol,1 ·0 eq.)、,'六氰亞鐵(II)酸斜三水合物(13.17 g,31 mmol,0.4 eq.)、肆(二本鱗)把(0) ( 454 mg,0.39 mmol,〇·〇〇5 eq·)、 碳酸鈉(9.94 g,94 mmol,1.2 eq.)於 DMF ( 200 mL)中 之混合物加熱至120°C歷時21小時。冷卻反應混合物至室 溫,且慮出沈澱之固體。將有機層稀釋於二氯曱烧中且以 水洗滌。移除揮發物獲得粗產物。使用乙醚稀釋粗產物且 據出不溶性固體。濃縮濾、液獲得淡黃色固體。 產量:12.0 g ( 75%)。 旧),7.80 (d5 (dd, J = 8.4 NMR (400 MHz, DMSO-A): δ 9·41 (s, J = 8·4 Hz, 1Η),7.69 (d,J = ι8 Ηζ,1Η),7 62 Hz, J = 1.8 Hz, 1Η)。 15 201100388 13C NMR (100 MHz,DMSO-Α): δ 172.1,141.6, 134.5, 131.2, 130,6,124.5, 119.4, 106.8, 38.3,19.1,18.0, 14.0。 實施例7 #-(4-氰基-2-甲基苯基)丁醯胺(in,R1 = CH3,R3 = ”-C3H7) 將 #-(4-氯-2-曱基苯基)丁醯胺(0.504 g,2·38 mmol, 1·0 eq.)、六氰亞鐵(π)酸鉀三水合物(〇 4〇 g,0.95 mmol, 0·4 eq·)' 碳酸鈉( 0.304 g’ 2.87 mmol,1.2 eq_)、乙酸纪 (II) ( 12.2 mg ’ 〇·〇5 mmol,0.02eq.)、三苯膦(62.2 mg, 〇·24 mmol,0.1 eq·)於#〆-二曱基乙醯胺(7 mL)中之混 合物加熱至14(TC歷時18小時。獲得#-(4-氰基-2-甲基苯基) 丁醯胺’產率為40%,且完全回收未反應之起始物質。發 現NMR光譜與自W-(4-溴-2-曱基笨基)丁醯胺製備之產物的 NMR光譜相同。 實施例8 ^-(4-氰基-2-甲基-6-硝基苯基)乙醯胺(IV,R1 = R3 = CH3) 在冰水浴中攪拌硝酸鈉(4·87 g,57 mmol,2 eq_)與 濃硫酸(98%,25 mL )之混合物歷時25分鐘。接著缓慢逐 份添加#_(4•氰基-2-曱基-苯基)乙醯胺(5_00 g,29 mm〇1, 1 eq.)。在冰水浴中攪拌反應混合物3.5小時,隨後將其倒 入至冰水中獲得黃色沈澱物。添加乙酸乙酯。分離有機相 16 201100388 且以碳酸鈉水溶液洗滌。藉由旋轉蒸發器移除乙酸乙醋辦 得黃色固體。 產量:5.20 g ( 80%)。 NMR (400 MHz,DMSO-c/6): δ 10.19 (s,1H),8 3〇 (d J = 1.68 Hz,1H),8.11 (m,1H),2.34 (s,3H),2.07 (s,3h)。 13C NMR (100 MHz, DMSO-A): δ 169·1, 138.4,137 9 133.5, 126.9, 117·5, 108,8, 23.2, 18·1 。 Ο 實施例9 iV"- (4 -氣基-2-甲基-6-石肖基苯基)丁酿胺(ιν,R1 = CH3, R3 = «-C3H7 ) 在冰水浴中攪拌硝酸鈉(6.73 g,79 mmol,2.0 eq.) 與硫酸(98%,40 mL)之混合物歷時15分鐘。接著在55 分鐘内逐份添加ΑΓ-(4-氰基-2-曱基苯基)丁醯胺(8.00 g,40 mmol,1.0 eq.),且在冰水浴中攪拌混合物歷時3小時。將 反應混合物倒入至冰水中,且以乙酸乙酯萃取。對有機層 ◎ 以碳酸鈉水溶液及水洗滌。減壓移除揮發物獲得橙色固體。 產量:8.01 g ( 80%)。 !H NMR (400 MHz, OMSO-d6): δ 10.12 (s, 1Η), 8.30 (d, J = 1.7 Hz, 1H)S 8.11 (m, 1H), 2.34 (s, 3H), 2.33 (t, J = 7.1
Hz, 2H), 1.58 (qd, J = 7.3 Hz, J = 7.1 Hz, 2H), 0.91 (t, J = 7.3 Hz, 3H)。 13C NMR (100 MHz, DMSO-c/6): δ 171.8, 146.4, 138.3, 138.0, 133.5, 126.8,117.5, 108.8, 37.6, 18.7,18.1, 14.0。 17 201100388 實施例ίο 4-胺基-3-甲基-5-硝基苯甲酸(V ’ R1 = CH3) 將#-(4 -氰基-2-甲基-6-石肖基苯基)乙醢胺(1.5 g,0.07 mo卜 1 eq.)、濃鹽酸(7‘5 mL ’ 88 mmo卜 12.8 eq·)與 1,4-二噁烧(7·5 mL )之混合物加熱至100°C歷時22小時。接 著使反應混合物冷卻至室溫’且添加水。藉由過濾收集所 沈澱之固體,且以碳酸鈉水溶液及水洗滌,直至濾液之pH 值達到7。真空乾燥濾餅獲得褐色固體。 產量:0.98 g ( 73%)。 'H NMR (400 MHz, DMSO-c?6): δ 12.77 (s, 1H), 8.46 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 7.79, (d, J = 1.0 Hz, 1H), 7.60, (s, 2H), 2.21 (s,3H)。 13C NMR (100 MHz, OUSO-d6): δ 166.5, 147.5, 135.6, 130.5,126.9,126.4, 117.3,18.4。 實施例11 4-胺基-3-曱基-5·硝基苯曱酸(v,Ri = CH3 ) 將#-(4-氰基-2-曱基_6_硝基苯基)丁醯胺(31 5 mg, 1.27 歷〇1,U eq·)、濃鹽酸(1.3 mL,12.0 Μ,15,27 mmo卜 12·0 eq〇與1,4_二噁烷(1.3 mL)之混合物加熱至i〇〇°C歷 犄24小時。接著使反應混合物冷卻至室溫,且添加水。藉 由過濾收集所沈澱之固冑,且以乙酸乙酯及水洗滌。真空 乾燥固體獲得淡褐色固體。 18 201100388 產量:95.5 mg ( 3 8% )。 !H NMR (400 MHz, DMSO-i/6): δ 12.77 (s, 1H), 8.46 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 7.79, (d, J = l.〇 Hz, 1H), 7.60, (s, 2H), 2.21 (s,3H)。 丨3C NMR (100 MHz,DMSO-i/6): δ 166.5,147.5,135.6, 130.5, 126.9, 126.4, 1 17.3, 18.4。 實施例12 Ο 4-甲基-2-丙基-177-苯并咪唑冬甲酸(I,R1 = CH3’ R2 = «-C3H7) 將4-胺基-3-曱基-5-硝基苯甲酸(0,98 g ’ 5 mmol ’ 1 eq.)、二硫亞磺酸鈉(2.47 g,14 mmo 卜 2.8 eq.)、正丁路 (0.3 8 g,5 mmol,l.Oeq.)、乙醇(15 mL )與水(15 mL ) 之混合物加熱至7(TC歷時2小時。冷卻反應混合物至室溫’ 且藉由旋轉蒸發器移除乙醇。對所沈澱之固體以水洗滌’ # 藉由過濾收集且真空乾燥獲得灰白色固體。
U 產量:0.41 g ( 37%)。 NMR (400 MHz, DMS0-4): δ 12.42 (s,1H),7.82 (S, 1Η),7·56 (s,1Η),2.80 (t,J = 7.4 Ηζ,2Η),2.50 (s,3Η), !-79 (qd, J = 7.4 Hz, J = 7.32 Hz, 2H), 0.94 (t, J = 7.32 Hz, 3H)。 13C NMR (100 MHz, DMSO-^6): δ 168.6, 157.5, 124.1, U3.3, 31.0, 21.4, 17.1,14.2。 19 201100388 【圖式簡單說明】 無 【主要元件符號說明】 無 20
Claims (1)
- 201100388 七、申請專利範圍: . 丨一種製造式(I )之經取代苯并咪唑甲酸之方法’R1OH 其中R1及R2獨立地為氫、ci.6烷基或C3.6環烷基,該 方法包含以下步驟: (i)使式(H)之V-醯基-4-齒基苯胺氰化,(II) 又所定義,R3為Cw烷基 以獲得式(III)之相應氰基化合物 CN21 (III) 201100388 其中R1及R3如上文所定義, (ii )使步驟(i )中獲得之氰基化合物硝化以獲得式 (IV )之相應梢基化合物,其中R1及R3如上文所定義, (iii)使步驟(ii)中獲得之硝基化合物的氰基及醯胺 基水解以獲得式(V )之相應對胺基苯曱酸,其中R1如上文所定義,及 (IV )使該對胺基苯曱酸與式(VI )之醛在還原劑存在 下反應, R2-CHO ( VI) 其中R2如上文所定義, 22 201100388 從而獲得式1之目標化合物。 2. 如申請專利範圍第1項之方法,其中步驟⑴令之 氰化是在極性非質子性溶劑中且在作為催化劑之把膦錯合 物存在下用六氰亞鐵(11)酸鉀實現。 3. 如申請專利範圍第2項之方法,其"亥㈣錯 肆(三苯膦)鈀(〇)。 4. 如申請專利範圍第項中任—項之方法,其中步 驟(11 )中之硝化疋使用含鹼金屬硝酸鹽之硫酸作為硝化劑 5·如申請專利範圍帛m項中任一項之方法,其中步 驟(111 )中之水解是使用氫_酸水溶液來實現。 6 ·如申請專利範圍第i至5項中任一項之方法,其中在 步驟(IV )中,將鹼金屬二硫亞磺酸鹽用作還原劑。 7. 如申請專利範圍帛i至6項中任一項之方法,其中 R1為甲基。 、 8. 如申明專利範圍第i至7項中任一項之方法,其中 r2為丙基。 9. 如申請專利範圍帛i至8項中任一項之方法,其中 r3為曱基或丙基。 " 10.—種式(III)化合物,23 201100388 Ο CNNH其中R1為Cu烷基或(:3_6環烷基且R3為丙基。 11. 如申請專利範圍第10項之化合物,其中R1為甲基。 12. —種式(IV)化合物, CN其中1^為Cw烷基或C3_6環烷基且R3為Ci-4烷基。 13. 如申請專利範圍第12項之化合物,其中R1為曱基。 14. 如申請專利範圍第12項或第13項之化合物,其中 R3為甲基或丙基。 八、圖式· 無 24
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