降血压药坎地沙坦的合成
2016-02-14张立光沈亚楠潘田雨
张立光,沈亚楠,吴 俊,潘田雨,王 露,陈 华
(苏州卫生职业技术学院,江苏 苏州 215009)
降血压药坎地沙坦的合成
张立光,沈亚楠,吴 俊,潘田雨,王 露,陈 华
(苏州卫生职业技术学院,江苏 苏州 215009)
以3-硝基-2-乙氧甲酰氨基苯甲酸甲酯为原料,经Curtius重排、还原、环化、取代、水解反应,制得坎地沙坦(1),总收率54.3%。该工艺原料价廉易得、合成路线短、产率提高、成本降低。
3-硝基-2-乙氧甲酰氨基苯甲酸甲酯;Curtius重排;坎地沙坦;合成
坎地西坦(Candesartan, 1),化学名为:(±)-1H-苯并咪唑-7-羧酸-2-乙氧基-1-{[2'-(1H-四氮唑-5-基)-[1,1'-联苯基]-4-基]甲基}-1-(环己氧基羰基)乙酯,是继血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)之后迅速发展起来的新一类作用于肾素-血管紧张素系统(RAS)的药物[1,2]。因其可选择性阻断循环系统和组织中血管紧张素Ⅱ受体,具有更好的降压效果和较少的不良反应[3],是一种具有良好前景的抗高血压药。
对于坎地沙坦的合成,最经典和常用的合成路线是以酰基叠氮化合物为中间体,先在叔丁醇中进行Curtius重排,得到BOC保护的氨基化合物,再与氰基联苯化合物缩合,还原,合成苯并咪唑环,最后与叠氮化合物反应得到目标化合物[4]。此方法工艺路线长,合成步骤较多,采用叠氮化物,毒性较大,危险,且污染严重,最后环合四氮唑,导致总收率低,生产成本高。
苏国强等[5]对第该方法进行了改进,以无水乙醇代替叔丁醇进行Curtius重排生成氨基甲酸乙酯,利用氨基甲酸酯的羰基与邻位氨基缩合制得苯并咪唑,使原材料得到充分利用,提高了总收率。但此方法仍为线性合成路线,整体合成路线仍然较长,合成效率不高。
本文参照苏国强等[5]的文献,仍以 3-硝基-2-酰基叠氮苯甲酸甲酯为原料,先合成无取代的苯并咪唑化合物,再与四氮唑化合物缩合得到目标化合物。本合成路线为聚合式合成路线,充分利用了四氮唑侧链,提高了合成效率,进一步缩短了反应步骤。因为咪唑环上的活泼氢可以异构化,最后的缩合反应会有异构体产生。我们对合成条件进行了考察,筛选出DMF作为溶剂,碳酸铯作为碱,将异构体的比例控制在10%以下,并开发了结晶工艺,保证产品的质量。具体合成路线如图1。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
熔点用 WPS-1B数字显示熔点仪测定。1H-NMR谱采用Bruker ARX300(300MHz)型核磁共振仪测定。产物纯度采用岛津SHI-MADCU型HPLC仪测定。所有试剂均为化学纯。
1.2 合成过程
1.2.1 3-硝基-2-乙氧甲酰氨基苯甲酸甲酯(3)的合成
将3-硝基-2-酰基叠氮苯甲酸甲酯(2)100 g(0.4 mol)加入1 L三颈瓶中,再加入无水乙醇400 mL,1 h内缓慢加热至回流,继续反应1 h,蒸去溶剂至干,加入乙酸乙酯200 mL,加热至50℃溶解, 冷却结晶。抽滤,滤饼用乙酸乙酯洗3次,每次20 mL,得白色固体95.2 g,收率88.8%,mp 114~116 (℃文献[5]收率86% ,mp 113~115 )℃。
图1 1的合成路线Fig.1 Synthetic route of 1
1.2.2 3-氨基-2-乙氧甲酰氨基苯甲酸甲酯(4)的合成
将90 g (0.34 mol)3-硝基-2-乙氧甲酰氨基苯甲酸甲酯(3)加入1 L高压反应釜中,加入乙醇500mL,钯碳9g。加氢气至2.5 MPa,升温至50℃,继续搅拌5 h,过滤,40℃减压浓缩滤液得褐色固体72.7g,纯度94.5%[HPLC归一化法:色谱柱ODS柱(4.6 mm×250 mm,5µm);流动相:乙腈-磷酸缓冲液(pH 3.0),检测波长254 nm,柱温25 ]℃,不经纯化直接用于下一步反应,收率91.0%。
1.2.3 2-乙氧基苯并咪唑-7-羧酸甲酯(5)的合成
将70 g(0.29 mol)3-氨基-2-乙氧甲酰氨基苯甲酸甲酯(4)加入500 mL三颈瓶中,加入冰醋酸160 mL,加热至105℃搅拌3 h,减压蒸出溶剂,粗品乙酸乙酯/正庚烷(1:1)混合溶剂重结晶得到淡黄色固体57.5g,收率:88.9%,mp 89~90℃。
1.2.4 (±)-2-乙氧基-1-[[2’-(lH-四唑-5-基)[1,1’-联苯基]4-基]甲基]-1H-苯并咪唑-7-甲酸乙酯(7)的合成
将55 g(0.25 mol)2-乙氧基苯并咪唑-7-羧酸甲酯(5)加入1 L反应瓶中,加入DMF 300 mL,碳酸铯97.7 g(0.3 mol),搅拌30 min,将74.3 g(0.275 mol)5-(4'-氯甲基联苯-2-基)-1H-三苯甲基四唑(6)溶解于DMF300 mL中,再将溶液缓慢滴加到反应瓶中,保持内温低于30℃,搅拌2 h。将水1 L和乙酸乙酯1 L加入反应瓶中,搅拌10 min后分层,水层再用乙酸乙酯500 mL萃取,合并有机层,再用500 mL水分三次洗涤,减压蒸干溶剂,用乙酸乙酯/正庚烷(1:1)混合溶剂重结晶得到白色固体86.2 g,收率76%,mp 190~192℃。1.2.5 (±)-2-乙氧基-1-[[2’-(lH-四唑-5-基)[1,1’-联苯基]4-基]甲基]-1H-苯并咪唑-7-甲酸(1)的合成
将80 g(0.176 mol)(±)-2-乙氧基-1-[[2'-(lH-四唑-5-基)[1,1'-联苯基]4-基]甲基]-1H-苯并咪唑-7-甲酸乙酯(7)加入1 L三颈瓶中,加入THF 700 mL,将一水合氢氧化锂15.25g(0.36 mol)溶解于100 mL水中,缓慢滴加到反应瓶中,保持内温低于30℃,搅拌2 h。减压蒸出THF,用2N盐酸调pH值至2~3,用500 mL乙酸乙酯分三次萃取产物,减压蒸出溶剂,用乙酸乙酯/甲基叔丁基醚(1:1)混合溶剂重结晶得到白色晶体72.3g,收率93.3%,mp 181~182 (℃文献[5]收率88%, mp 180~182 )℃,纯度99.4%[HPLC归一化法:色谱柱ODS柱(4.6 mm×250 mm,5µm);流动相:乙腈-磷酸缓冲液(pH 3.0),检测波长254 nm,柱温25 ]℃。1H-NMR(DMSO-d6):1.33(t,3H),3.24(t,2H),4.23(t,2H),4.47(q,2H) 7.28~7.39(m,2H),7.50(d,J=12,1H),7.72(d,J=8,2H),7.87~7.92(m,4H), 7.98(d,J=8,1H),8.41(d,J=8,1H)。
2 结果与讨论
2.1 合成路线设计
坎地沙坦的合成可采用两种方法,一种是直链式合成路线,一种是汇聚式合成路线。以前文献报道[2-5]绝大部分采用直链式,合成效率较低,路线长,成本高。本文采用汇聚式合成路线,先分别合成化合物5和6,充分利用了四氮唑侧链,提高了合成效率,进一步缩短了反应步骤,降低了生产成本。
2.2 化合物3还原方法探讨
化合物3还原中,参考文献[5]采用硼氢化钠还原硝基,后处理麻烦,收率较低(65%),本文改用H2/Pd/C,只需将反应后的溶液过滤浓缩即可,后处理容易,收率较高(91.0%)。
2.3 化合物7合成中所用缚酸剂的考查
因为化合物5咪唑环上的活泼氢可以异构化,最后的缩合反应会有异构体产生。我们以DMF为溶剂,30 ℃下反应,在其他条件不变的情况下,分别选用Cs2CO3,NaH,DIPEA为缚酸剂,采用高效液相色谱法监测反应情况,单因素考查不同缚酸剂对反应的影响,结果如表1所示。
表1 缚酸剂的选择对反应的影响Table 1 Effect of different acid binding agent on the reaction
由表1看出,DIPEA不可作为此反应的缚酸剂,Cs2CO3和NaH作为化合物7合成中的缚酸剂时,反应的转化率相当,但Cs2CO3为缚酸剂时异构体含量更低,综合考虑选择Cs2CO3为此反应缚酸剂。
2.4 化合物7合成中反应温度的考查
本文以DMF为溶剂,选用Cs2CO3为缚酸剂,在其他条件不变的情况下,采用高效液相色谱法监测反应情况,单因素考查温度对反应的影响,结果如表2所示。
Synthesis of Candesartan as Antihypertensive
ZHANG Li-guang,SHEN Ya-nan, WU Jun, PAN Tian-yu, WANG Lu, CHEN Hua
(Suzhou Health College , Jiangsu Suzhou 215009, China)
Candesartan(1) was synthesized from methyl 2-(azidocarbonyl)-3-nitrobenzoate via Curtius rearrangement, reduction, cyclization, substituent and hydrolysis reactions. The overall yield was 54.3%. The method has many advantages, such as cheap raw materials,short synthesis route, high yield and low cost.
methyl 2-(azidocarbonyl)-3-nitrobenzoate; Curtius rearrangement; candesartan;synthesis
TQ 463
A
1671-0460(2016)12-2757-03
2015-09-08
张立光(1980-),女,辽宁省葫芦岛市人,副教授,研究生,2006年毕业于沈阳药科大学药物化学专业,研究方向:从事合成药物化学和药物制剂工作。