TW407152B - Process for the preparation of 4-oxoimidazolinium salts - Google Patents

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407152 A7 B7 五、發明説明(1 ) 本發明係關於一種製備4_氧咪唑琳鹽之方法,其一般 分子結構式如下: R1
Ο 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 在其中R1和R2可為互相獨立的一個至十個碳原子的烷基, 二個至十個碳原子的烯基,三個至七個碳原子的環烷基 或任意選擇取代基的芳基、芳烷基、雜芳基或雜芳烷基 ,或R1和R2和它們鍵結在一起的碳原子形成一個三元至七 元的飽和或不飽和的碳環或雜環,R3是一個至十個碳原子 的烷基,二個至十個碳原子的烯基,三個至七個碳原子 的環烷基或任意選擇取代基的芳基、芳烷基或雜芳基, 而A·為一強酸的陰離子。在上文及下文中,一個至十個碳 原子的烷基其意義為直鏈和支鏈的第一級、第二級和第 三級具有一個至十個碳原子的烷基〇相對地,二個至十 個碳原子的烯基其意義為直鏈和支鏈的第一級、第二級 和第三級在任意位置具有一個或多個雙鍵的碳氫基。芳 基其意義為單環或多環的芳基族,特別是苯基和萘基。芳 烷基族其意義為具芳基族取代基的碳數較低的烷基,特 別是苯甲基和苯乙基。雜芳基族其意義為特別是吱喃基 族或3-硫茂基族(苯硫基族),而相對地,雜芳烷基其意 義為例如。夫喃甲基族或苯硫甲基族。芳基、芳烷基、雜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ2^7公釐) 經濟部中央橾準局負工消費合作社印聚 s 一 407152 - - _ 五、發明説明(2 ) 芳基或雜芳烷基族可任意選擇地具一個或多個取代基, 例如一個至四個碳原子的燒基、一個至四個碳原子的燒 乳基或由素。 此類化合物或2-咪唑琳-4-酮(1务咪唑-5 (4扇)-酮 )’為以這些鹽類為依據的藥物活性物質合成中重要的中 間體,例如血管緊縮素II對抗劑(WO-A 91/14679, US-A 5 424 450) »迄今,這些化合物係以例如下列方法 製備,將α-氨基骑醯化至相對的醯胺基骑(=α-醯氨基 骑’也就是「脂肪族化合物」),將骑基族酸水解至氨 基甲醯族和接著的鹼催化的環化反應至產物胺基醯胺( US-A 5 424 450,計畫3)。醯化反應和水解的順序可互 相掉換(WO-A 91/14679,第25-26頁)。這些方法的缺 點為必須在酸性和驗性的反應條件中轉換,每次轉換需 要中和反應,而導致產生大量的相對的廢物鹽。 於是本發明的目標為提供一種比較簡單的方法,其產 生比較少的廢物。 根據本發明申請專利範圍第1項之方法,此目標是可 達成的。 意外地,4-氧咪唑琳鹽(I)被發現可以直接從α-醯 氨基婿獲得,其一般分子結構式如下: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) -6 - (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁)
、-iT -峻! 407152 Α7 Β7 五、發明説明(3 ) R1 < Ν==Ξ C ---ΝΗ (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} R2 其中R1,R2和R3如上文所定義,在一非水溶劑中,其中有 碳數比較低的醇和一種強酸,其一般分子結構式為, 其中A或陰離子A·如上文所定義’在一個步驟,不需要分 離中間體和中和反應步驟》 〇醯氨基骑(Π)可用已知的方法製備,.例如以史垂 克反應(Strecker Reaction)將相對的羰基化合物Ri_c ( =0) -R2和氫氰酸及氨一起反應,其所產生的α_氨基骑 和氣羧酸R3C0C1接著進行醯化反應。 無機酸(礦物酸)和肴機酸,例如硫酸,皆為合適的 強酸HA » 比較喜好使用的酸為一族群含有南化氳、硫酸、甲酸 、三氟醋酸和甲磺酸。其中特別喜好的為鹽酸。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 比較喜好的強酸的總使用量為1至2當量的每一莫耳的 起始物質,比較喜好的選擇使用量為us15當量。 至於’比較喜好使用的非水溶劑為一族群含有芳族碳 氫化合物,例如苯、甲苯或二甲苯,或一族群含有鹵化 碳氫化合物,例如二氯甲燒。 比較喜好的特別具體方法是同時使用一碳數比較低的 醇和非水溶劑。甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和異丙醇特別 本紙張尺度通用宁國ϋ豕標华(CNS ) Λ4規格(21〇χ297公廣) 經濟部中央標準扃貝工消费合作社印袈 407152 at ^__B7 五、發明説明(4 ) 合適此一目的β 根據本發明,4-氧咪唑琳鹽的製備方法比較喜 好使用螺環化合物,在其中R1和R2和它們鍵結在一起的碳 原子,形成環戊烷或環己烷環- 在製備4-氧咪唑琳鹽(I)時也比較喜好使用R3為一 個至六個碳原子的烷基族。 有利的反應溫度為0至120°C,較佳的溫度為2〇至1〇〇 〇C。 當然,以鹼將4·氧咪唑琳鹽(1)轉換成相對的咪唑 嚇*-4-嗣也在本發明的結構中。 下列實例說明本發明之製備方法是如何完成的,但不 因此意味有任何界限。 實例1 2-丁基-1,3-二氮雜螺壬娱X2-缔-4-酮單氣化氫 (I ’ Ι^+Ι12 = ·((:Η2)4-,R3 =正.丁基) 新鮮製備的9.39公克(39毫莫耳)的氣化氫在乙醇( 15.15%,重量百分比)溶液被加入68〇公克(3〇毫莫耳 )的廣_ (1-氰基環戊基)戊酿胺(以史垂克合成法製備 將環戊酮轉換成1-氨基環戊骑,並以戊醯氣加以醯化, 含量85.7%)在28公克的無水乙醇溶液中。此混合溶液在 氮氣中被加熱至50°C,並在此溫度中攪拌3丨小時。然後 此溶液被冷卻至1°C,並在此溫度中被放置i小時。沉澱 出的產物被過濾出來,並以10毫升冰冷的乙醇清洗和以 40°C/24毫巴壓力下加以乾燥。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規iT( 2丨〇>^97公楚)---- -8 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 線! 407152 A7 B7 五、發明説明(5 產率.4.05公克(58%)的無色晶體,含量98 3% ( 以高效液相層析分析,HPLC)。 實例2 2-丁基-1,3-二氮雜螺壬烷_2_缔_4_嗣單氣化氫 (I ’ R +R2=-(CH2)4·,R3=正丁基) -含有6.88公克(3〇毫莫耳)的备(1-氰基環戊基) 戊醯胺(含量84.7%)溶液以15分鐘的時間在7(rc和氮氣 下被一滴一滴地加入一含有9 84公克(45毫莫耳)氣化氫 的16.7%丙醇溶液和1171公克的無水丙醇的混合溶液中 ,而有一固體沉澱出來。此混合溶液在7〇它繼續被攪拌 1.7小時後,冷卻至rc並在此溫度下放置丨小時。產物被 過濾出來,並以10毫升冰冷的丙醇清洗和以4〇〇c/24毫巴 壓力下加以乾燥》 產率:5_74公克(79%)的無色晶體,含量95.4% ( 滴定分析)^ 紅外線光譜(溴化鉀):^ = 1779 ; 1642 ; 1517 cm」 〇 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ·"-- 氫核磁共振光譜(二甲亞石風-d6) : δ=13.64 (s, 2Η) ; 2.80 (m,2Η) ; 1.7-2.0 (m,10Η) ; 1.34 (m , 2H) ; 〇別(t,J=7 3Hz,3H)。 氮十五核磁共振光譜(二甲亞石風-d6) : δ=-211·8 ; •219.6 (榡準:乙醯替苯胺)。 實例3 2-丁基-1,3-二氮雜螺壬烷_2_埽_4_酮單氣化氫 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 _________B7 五、發明説明(6 ) (I,R丨+ R2=-(CH2)4-,R3 =正-丁基) 6.88公克(30毫莫耳)之扇_ (1•氰基環戊基)戊醯胺 (含量84.7%)在氮氣中和—含有273公克的無水異丙醇 及新鮮製備的9.92公克(39毫莫耳)氣化氫的14.33%異 丙醇溶液的混合溶液中在室溫下攪拌44小時。然後此溶 液被冷卻至rc,並在此溫度中被放置半小時。沉殿出的 產物被過遽出來’並以10毫升冰冷的異丙醇清洗和以4〇 °C/24毫巴壓力下加以乾燥。 產率:3.04公克(44%) ’含量99.7% (以高效液相 層析分析)。 實例4 2-丁基-1,3-二氮雜螺壬烷-2-烯-4-嗣單氣化氫 (I,1^ + 厌2=_(〇12)4_,R3 =正-丁基) 6.88公克(30毫莫耳)之扇-(i_氰基環戊基)戊醯胺 (含量84.7%),16.66公克的無水丁醇及新鮮製備的 10.06公克(39毫莫耳)氣化氫的14.13%丁醇溶液在氮氣 中及攪拌下被加熱至回流點(預熱的油浴),當内部溫 度到達大約100°C時產物即沉殿出來。經過2,9小時之回流 (115°C) ’此混合溶液被冷卻至1°C,並在此溫度中被 放置1小時。沉;殿出的產物被過濾出來,並以1〇毫升冰冷 的丁醇清洗和以40°C/24毫巴壓力下加以乾燥。 產率:4_93公克(66%),含量92.7% (以高效液相 層析分析)。 實例5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) -10- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-»- 4t— 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 407152 at __B7 _ 五、發明説明(7 ) 2-氨基-2-甲基丁腈 40.0公克(800毫莫耳)之氰化鈉被溶於78毫升的水 。一溶液含有47.5公克(880毫莫耳)之氯化銨在一70毫 升之濃氨水溶液(0.92莫耳的氨)和118毫升水的混合溶 液在室溫和氮氣中被加入上述之氰化鈉溶液。一混合溶 液含有51.8公克(714毫莫耳)的丁酮和76毫升的甲醇( 以分子篩加以脫水)被一滴一滴地在20-25。(:(水浴)下 加入上述之溶液。此反應混合物在室溫中被攪拌約2小時 ,然後被加熱至60°C,並在此溫度被放置約1小時。冷卻 後,此反應混合物以一次200毫升之後再以兩次100毫升 的二氣甲烷萃取。所有的有機層以20公克硫酸鈉脫水, 過濾後以二氣甲烷稀釋至700公克的溶液。此產物溶液被 用於醯化反應而不需要後續處理步驟。 產率:94% (以氣相層析分析,GC)。 實例6 農-(1-氰基-1-甲基丙基)戊醯胺 (II,rL乙基,R2=甲基,R3=正·丁基) 在室溫和氮氣中,39.6公克(389毫莫耳)的三乙基胺被 加入於350公克的2_氨基-2-甲基丁腈在二氣甲烷的溶液中 (從實例5,最高量357毫莫耳),而後在l〇-25°C (冷卻 )下47.9公克(389毫莫耳)的戊醯氯以1小時的時間一滴 一滴地被加入此溶液中,而一固體(三乙基氣化按)被 沉澱出來。當加完戊醯氣後,此反應混合物在室溫中被 繼續攪拌2小時。而後加入100毫升的水則此溶液之液相 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 20公釐) (請先閣讀背面之注意事項存填寫本貰) 訂 經濟部中央樣準局員工消費合作社印裝 407152 a? _B7______ 五、發明説明(8 ) 被分層。有機層以100毫升1 N (當量濃度)的鹽酸’然後 以100毫升的水清洗,再以20公克的硫酸鈉脫水’最後在 嘴水流真空(water-jetvacuum)下加以濃縮。 產率:50.2公克的油,含量(以氣相層析分析)86% (相當於66%之理論值)。 紅外線光譜(薄膜):? =3305 ; 2230 ; 1656 ; 1535 cm'1 ° 氫核磁共振光譜(二甲亞石風-d6) : δ = 8.13 (s,1H );2.14 (t’《/=7.3 Hz,2Η) ; 1.8 (m,2H) ; 1.52 (s ,3H) ; 1.4-1.5 (m,2H) ; 1.29 (m,2H) ;0_98(t’ 7.3 Hz,3H) ; 0.88 (t,*7=7.2 Hz,3H)。 實例7 2-丁基-4-乙基>4-甲基-1|咪唑-5 (4扃)_酮氯化氫 (I ’ rL乙基,R2=甲基,R3 =正-丁基,A_=氯離子) 從實例6的19.05公克(90毫莫耳)的農 (1·氰基小 甲基丙基)戊醯胺在一混合溶液含有25.6公克16.7%的氯 化氫在丙醇的溶液(117毫莫耳之氣化氫)和53.8公克的 丙醇(以分子篩加以脫水),在30。(:和氮氣下被攪拌6.5 小時。所產生的透明黃色溶液然後被放置於冰箱中過夜 。沉搬出來的晶體被過濾出來,並以10毫升冰冷的丙醇 清洗和以40°C/24毫巴壓力下加以乾燥。 產率·· 5.38公克(27%)的白色晶體,含量995% ( 以高效液相層析分析)。 紅外線光譜(溴化鉀):;:=1779 ; 1638 ; 1519 cnfi 本紙張尺度適财關家標見格(; (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
*1T 气__ 經濟部中央標準局負工消費合作杜印製 407152 at B7 五、發明説明(9 ) 〇 氫核磁共振光譜(二甲亞石風-d6) : δ=13.7ΐ (S, 1Η) ; 2.87 (m » 2H) > 1.7-1.8 (m » 4H) » 1.43 (s » 3H) ;1.37(m>2H) ; 0.92 (f 7=7.4 Hz » 3H); 0.83 (t,*7=7.3 Hz,3H)。 氮十五核磁共振光譜(二甲亞石風-d6) : 3 = -215.4 ; -217.7。 實例8 2-氣基-2-苯基·丙骑 40.0公克(800毫莫耳)的氰化鈉和47.5公克(880毫 莫耳)的氯化銨在氮氣下被懸浮於196毫升的甲醇中。一 混合溶液含有87.5公克(714毫莫耳)的乙醯苯和76毫升 的甲醇(以分子篩加以脫水)以15分鐘的時間在室溫中 被一滴一滴地加入上述溶液。此反應混合溶液在室溫中 繼續被攪拌1小時後加熱至4〇°C,保持在此溫度5.5小時後 在22°C中繼續被攪拌2天。所產生的橘色懸浮液以一細孔 玻璃過濾器加以過濾,而濾出液在真空下和最高溫為35 。(:中被濃縮至原有體積的四分之一後再過濾。這遽出液 (約100公克)被以二乙醚稀釋至400公克後再過滤一次 。:11.4公克(1.1當量)的氯化氫以70分鐘的時間加入此 產生的透明橘-紅色的溶液後一淡色固體沉澱出來。此混 合溶液被放置於冰箱中過夜後,上層清液被從沉殿物中 輕輕倒出。此沉澱物以50毫升的二乙醚清洗後被溶於 毫升的水。此水溶液(酸鹼質約2.5)被以濃氫氧化鈉溶 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X20公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιτ 嗖! 407^52 at _________B7 五、發明説明(10 ) 液調整至酸鹼質8.7後’以三次100毫升的二乙醚萃取。 全部的二乙醚萃取液以20公克的硫酸鈉脫水後在真空下 蒸發。殘留物被懸浮於兩次15毫升的甲苯後,在真空下 濃縮至乾。 產率:56.2公克’含量(以氫核磁共振光譜分析) 83% (相當於45%的理論值,以乙醯苯為依據)。 紅外線光譜(氣化鈉):5=3378 ; 3313 ; 2224 cm·1 〇 氫核磁共振光譜(三氣重氫甲烷):δ = 7.63-7.68 ( m,2H) ; 7.30-7.43 (m,3H) ; 2.08 (s,2H) ; 1.74( s ’ 3H)。 實例9 農-(1-氰基-1-苯基乙基)戎睡胺 (II ’ R =冬基,=甲基,R3 =正-丁基) 經濟部中央標準局負工消费合作社印繁 46.1公克(375毫莫耳)的戊醯氯以55分鐘的時間在 12-23°〇(冷卻)下和氮氣中被一滴一滴地力11入55.8公克 的2_氨基-2-苯基丙猜(從實例8,約0.34莫耳)和38.1公 克(375毫莫耳)的三乙基胺在280公克的二氯甲燒溶液 中則一固體(三乙基氯化銨)被沉澱出來。當加完戊醯 氣後,此反應混合物在室溫中被繼續攪拌2小時。而後加 入100毫升的水則此溶液之液相被分層。有機層以1〇〇毫 升1N (當量濃度)的鹽酸,然後以100毫升的水清洗,再 以20公克的硫酸鈉脫水,最後在喷水流真空和50°C下加 以濃縮。為純化40公克的殘留物(總重量為84.1公克米黃 本纸浪尺度適用中國國家^準(CNS ) A4規格(210Χ;297公廣) ' " -14 - 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 術省52 五、發明説明(11 ) 色的固體)被以從230毫升沸騰的醋酸乙酯/環己烷(70 : 3〇)溶液中再結晶,冷卻至室溫後,以一細孔玻璃過遽 器過濾出來,再以50毫升的環己烷清洗和以4CTC/30毫巴 壓力下加以乾燥。 產率:31.71公克的白色晶體(以粗產物的總重量做 外插法:66.7公克,相當於84%的理論值,以氨基骑為 依據)。 紅外線光譜(溴化鉀):ΐ =2228 ; 1657 ; 1539 cnf1 ο 氫核磁共振光譜(二f亞石風-d6) : δ=7.3_7.4 (m, 5H) ; 7.03 (s,1H) ; 2·15 (t,J=7.6 Hz,2H) ; 1.77 (s,3H) ;l_55(m,2H) ; 1.30 (m,2H) ; 0.89 (t »,/=7.3 Hz > 3H) ° 實例10 2-丁基-4-甲基-4-苯基-1羞-咪唑-5 (4肩)-酮氣化氫 (I,R1==苯基,R2=甲基,R3 =正-丁基,A-=氯離子) 從實例9的8.49公克(30毫莫耳)的扇-(1-氰基-1-苯 基乙基)戊醯胺在一混合溶液含有9.2公克15.5%的氣化 氫在丙醇的溶液(30毫莫耳之氣化氫)和33.3公克的丙醇 (以分子篩加以脫水)和氮氣中被加熱至50°C,並在此 溫度被攪拌3.25小時。所產生的透明黃色的溶液在室溫下 被放置過夜,然後以5〇°C/16毫巴壓力下蒸發至乾。此殘 留物(17.76公克)在室溫中被懸浮於30毫升的丙酮1.25 小時。此懸浮液被以一細孔玻璃過濾器加以過濾後,過 本紙張尺度適用中國國家摞準(CNS)A4規格(2丨公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) J*e ! Α7 Β7 407152 五、發明説明(12 ) 濾餅以10毫升的丙酮清洗和以40°c/24毫巴壓力下加以乾 燥。 產率:5.47公克的白色晶體,含量(滴定分析)98% (相當於67%的理論值,以氨基腈為依據)。 紅外線光譜(溴化卸):v=1787 ; 1633,1517 cm1 ο 氫核磁共振光譜(二甲亞石風4) : δ=14·0 (s,2Η );7.3-7.6 (m * 5H) ; 2.99 (t »/=7.5 Hz » 2H) ; 1.7-2.0 (m,2H) ; 1.85 (s,3H) ; 1.38 (m ’ 2H) ; 0.93 (t,*7=7.5 Hz,3H) 〇 氮十五核磁共振光譜(二甲亞石風-d6) : δ = -213.5 ; -220.0。 人請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) -* 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印«.

Claims (1)

  1. ——· 、 '* I m in Η、申請專利範圍
    A8 DO 407152 g| 第86101〇34號卑剎幸申請袁剎範面修正太 I 一種製備4-氧咪唑琳鹽之方法,其一般分子結構式係如 下:
    其中’ R1、R2為(^至。。烷基,或為選擇性地,任意由 ^至匕烷基、(^至匕烷氧基、或南素取代之苯基,或Rl 、R2與其键結在一起之碳原子,形成一個三元至七元的 飽和碳環; R3為C1至C10烷基; A'為一強酸的陰離子, 其特徵為,一α-醯氨基猜,其一般分子結構式如下:
    R1 C ---ΝΗ R2 其中,R1、R2及R3如上文之定義,在一非水溶劑中被環 化,其中並有一種碳數較低的醇和一種強酸,其〜般= 予結構式為ΗΑ,其中Α如上文之定義。 乃 2.根據申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為一 1固 ........ 丨丨 圓· , 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS )八4胁(21GX297公釐)—------------ -17-
    ——· 、 '* I m in Η、申請專利範圍
    A8 DO 407152 g| 第86101〇34號卑剎幸申請袁剎範面修正太 I 一種製備4-氧咪唑琳鹽之方法,其一般分子結構式係如 下:
    其中’ R1、R2為(^至。。烷基,或為選擇性地,任意由 ^至匕烷基、(^至匕烷氧基、或南素取代之苯基,或Rl 、R2與其键結在一起之碳原子,形成一個三元至七元的 飽和碳環; R3為C1至C10烷基; A'為一強酸的陰離子, 其特徵為,一α-醯氨基猜,其一般分子結構式如下:
    R1 C ---ΝΗ R2 其中,R1、R2及R3如上文之定義,在一非水溶劑中被環 化,其中並有一種碳數較低的醇和一種強酸,其〜般= 予結構式為ΗΑ,其中Α如上文之定義。 乃 2.根據申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為一 1固 ........ 丨丨 圓· , 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS )八4胁(21GX297公釐)—------------ -17- 3888 CBCD 六、申請專利範圍407152 酸係從-族群含«化氫、硫酸、甲酸、甲續酸和三氣 醋酸中’被選擇使用為強酸HA。 3. 根據申請專利範圍第2項所述之方法,其特徵為,鹽酸 被使用為強酸HA。 4. 根據申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為,一溶 劑係從-族群含有芳族碳氫化合物、或從—族群含有函 化碳氩化合物中,被選擇使用為非水溶劑。 5. 根據申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為,曱醇 、乙醇、丙醇、丁醇或異丙醇,被使用為碳數比較低的 醇和非水溶劑。 6. 根據申請專利範圍第1項所述之方法,其特徵為,被使 用作為α-醯氨基猜(π)的化合物,為一化合物,其中 R1、R2與其鍵結在一起的碳原子,形成環戊烷或環己烷 環。 7_根據申請專利範園第1項所述之方法,其特徵為’被使 用作為α-醯氨基骑(II)的化合物,為一化合物,其中 R3為一個至六個碳原子的烷基族。 :—,---装,------ir------線.-I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) · Γ · 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裝 本紙張纽適用帽®家揉準(CNS)从胁(21()χ297公羡 -18-
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