一种不对称合成普瑞巴林的新工艺
2015-12-22孙家强叶伟平徐俊烨AndrewToroaPhillis惠州市莱佛士制药技术有限公司广东惠州516000
孙家强 叶伟平 徐俊烨 Andrew Toroa Phillis(惠州市莱佛士制药技术有限公司,广东 惠州 516000)
瑞巴林(CAS:148553-50-8)为γ-氨基丁酸(GABA)类似物,结构和作用与加巴喷丁相似,具有抗癫痫、镇痛和抗焦虑活性。本药的抗癫痫作用机制尚不明确。在实验室研究中,本药对各种癫痫模型均有抗惊厥活性;动物模型的活性谱与加巴喷丁的活性谱相似,但的活性为加巴喷丁的3-10倍。
该药由辉瑞公司于2003年提出注册申请,FDA于2004年12月份批准上市,制剂为胶囊剂。该品种广泛用于癫痫、神经病理性疼痛及焦虑症治疗药物广泛性焦虑障碍,糖尿病性外周神经病,疱疹后神经痛,纤维肌痛综合征,癫痫的辅助治疗等。专利保护将于2013年10月到期。
文献报道的合成普瑞巴林的工艺较多,可以分为三类:(1)通过手性拆分得到关键中间体[1]-[3]。(2)第二类是使用酶法选择性的水解得到关键中间体[4]-[5]。第三类是在关键起始物料中使用手性中间体。但目前才用的工艺,无论使用拆分技术,不对称合成技术以及使用手性原材料技术,均存在收率过低,反应步骤多,工艺条件苛刻等缺点。
本文报道一种由手性不对称有机催化剂催化合成普瑞巴林,合成路线如下:
1 实验部分
1.1 材料与仪器
质谱采用Bruker-LC质谱仪,核磁采用Bruker 400M核磁共振仪,液相采用岛津LC-15。ee值测试采用衍生化测试方法。本文所有试剂采用市售工业级。实验操作
1.2 Pentanidium的制备
Pentanidium的制备参照专利CN 2012101480609制备,所得化合物为类白色粉末。MS(ESI+):515(M+1),1HNMR(CDCl3):7.41-7.46(m,12H),7.34-7.35(t,8H),4.86(s,4H),4.17-4.19(t,1H),3.16-3.17(d,2H),2.80(s,12H),13CNMR(CDCl3):159.61,136.08,129.07,127.93,71.10,48.50,31.98,IR(KBr,cm-1):3396,2997,2881,1611,1582,1516,1454,1368,1284,1227,703.
1.2.1 化合物4的制备
室温条件下,在干燥的100 mL单口烧瓶里面加入物料异戊醛11.3g,正己烷50mL,乙酸0.75g,二(正)丙胺0.63g,搅拌均匀后加入物料丙二酸二乙酯20.0g。升温回流,接分水器分水,直到无水产生。停止加热搅拌,自然冷却到室温,加入25mL水洗,分出有机相,再用20mL 1mol/L NaOH水溶液洗涤一次,最后用5%NH4Cl水溶液洗涤一次,有机相浓缩,得到剩余物为黄色液体,精馏蒸出目标产物25.7g。收率:86.7%。1HNMR(400MHz,CDCl3):6.99-7.02(t,1H,-C=CH),4.27-4.32(q,2H,-OCH2CH3),4.20-4.25(q,2H,-OCH2CH3),2.17-2.20(t,2H,-CH2C=CH),1.78-1.84(m,1H,-CH(CH3)2),1.25-1.34(m,6H,2 ×-OCH2CH3),0.99-1.01(d,6H,-CH(CH3)2)。
1.2.2 化合物5的制备
室温条件下,在干燥的100mL单口烧瓶里面加入化合物4(20.0 g),硝基甲烷26.8g,搅拌均匀,降温到-5℃-0℃,加入pen⁃tanidium 0.42g,并在此温度下搅拌反应12h。加入30mL 2mol/L的盐酸水溶液,搅拌下,加入饱和氯化钠溶液20mL,用乙酸乙酯40mL萃取三次,合并乙酸乙酯层,用10mL饱和碳酸钠溶液洗涤两次,再用水10mL洗涤两次,乙酸乙酯层减压蒸馏的浅黄色油状液体20.4g。收率:72.3%,ee值89.6%。1HNMR(400MHz,CDCl3,):4.50-4.54(q,2H,-CH2NO2),4.19-4.24(m,4H,2×OCH2CH3),3.60-3.62(d,1H,-CH(OEt)2),2.89-2.97(m,1H,-CHCH2NO2),1.62-167(m,1H,-CH(CH3)2),0.90-0.93(d,6H,-CH(CH3)2),1.25-1.29(t,6H,2×OCH2CH3)
1.2.3 化合物1的制备
称取化合物510.0g于500mL三口瓶中,加入1mol/L盐酸180mL,提高反应温度至回流。缓慢滴加入硫酸1.00mL,使反应在敞口环境下搅拌反应2h。TLC检测原料消失后,反应液用高纯氮气置换三次,并在保持氮气通入下分批加入锌粉6.5g,密闭反应,搅拌回流10h。TLC检测中间体消失后,将反应液冷却至室温。过滤,收集滤液。滤液用乙酸乙酯30mL洗涤三次,收集水层。提高反应温度值75℃,水层调节pH至7.0,反应液中有大量白色絮状物析出。趁热过滤,收集滤液。
滤液中加入活性炭0.5g,75-80℃搅拌30min,趁热过滤,滤液用0.1mol/L盐酸调节反应液pH至4.8-5.2。缓慢降低反应温度值-5-0℃,并在此温度下搅拌1h,过滤,在70℃下减压干燥后得白色固体4.75g。收率86.3%,纯度99.0%,异构体纯度99.9%.MS(ESI+):160(M+1),319(M×2+1),1HNMR(400MHz,D2O,):2.93-3.04(m,2H,-CH2NH2),2.13-2.36(m,3H,-CHCH2COOH),1.61-1.71(m,1H,-CH(CH3)2),1.21-1.24(t,2H,-CHCH2CH),0.88-0.91(dd,6H,-CH(CH3)2).13CNMR:180.54(-COOH),67.00 43.22(-CH2NH2),40.29(-CHCH2CH),40.12(-CH2COOH),31.20(-CHCH2COOH),23.90(-CH(CH3)2),21.52(-CH(CH3)2),21.05(-CH(CH3)2).IR(KBr,cm-1):3428,2956,2923,2987,2873,2603,2209,1644,1552,1469,1389,1334,1278,701
2 结语
本文报道的合成路线仅通过三步化学反应得到普瑞巴林原料药,为目前报道最短的合成路线,且该工艺具有环境友好,收率高等优势。其中不对称加成步骤,通过手性不对称相转移催化剂使得ee值达到89.6%。具有良好的工业化前景。
[1].Ryszard Andruszkiewicz,Richard B Silverman.A conve⁃nient synthesis of 3-alkyl-4-aminobutanoic acids.[J].Synthesis,1989(12):953-955.
[2].Michael Thomas Przewosny,Claudia Pütz.Methods for pro⁃ducing substituted acrylic acid esters and use of the latter for pro⁃ducing substituted γ-amino acids[P].US 7141695 B2.
[3].Mark Joseph Burk,Om Prakash Goel,Marvin Simon Hoeks⁃tra,et al.Asymmetric synthesis of pregabalin.[P].US 2005/6891059 B2.
[4].Lilach Hedvati,Eyal Gilboa,Sharon Avhar-Maydan.Pro⁃cesses for the preParation of r-(+)-3-(carbamoylmethyl)-5-methyl⁃hexanoic acid and salts thereof.[P].US Patent 2007/0293694 A1.
[5].Vinod Kumar Kansal,Brijnath P Chaurasia,V Govardhan Rao,et al.Novel asymmetric synthesis of(S)-(+)-3-(aminomethyl)-5-methylhexanoic acid.[P].US 2007/0197827 A1.
[6].Marvin S.Hoekstra,Denis M.Sobieray,Mark A.Schwindt,Thomas A.Chemical Development of CI-1008,an Enantiomerical⁃ly Pure Anticonvulsant.[J].Organic process Research& Develop⁃ment,(1997),1(1),26-38.