阿那格雷三氯衍生物的合成

2019-05-23蔡泽宇孟宪华王正雄

武汉工程大学学报 2019年2期

蔡泽宇，胡伟，孟宪华，王正雄

湖北省宏源药业科技股份有限公司武汉研发中心，湖北武汉 430206

盐酸阿那格雷由美国罗伯茨公司研发，1997年首次在美国上市，商品名Agrylin®，中文名安归宁®，是美国食品与药品监督管理局（FDA）批准的唯一一个针对原发性血小板增多症的药物［1-2］，在美国和欧盟均作为孤儿药申报［3］，目前在中国暂未上市。阿那格雷三氯衍生物（结构式见图1）是盐酸阿那格雷美国药典标准和欧洲药典标准中的主要杂质之一，其化学名为 6，7，8-三氯-1，5-二氢咪唑［2，1-b］喹唑啉-2（3H）-酮。

图1 阿那格雷三氯衍生物的结构式Fig.1 Structure of anagrelide trichloro derivative

阿那格雷三氯衍生物的制备方法国内鲜有文献报道，为研究此化合物的具体合成过程，在参考盐酸阿那格雷的合成［4-5］及其类似物的合成方法［6-7］基础上，研究出合成阿那格雷三氯衍生物的方法（图2）。三氯衍生物作为盐酸阿那格雷重要的杂质，对其进行深入研究于盐酸阿那格雷的开发具有重大的意义，可为盐酸阿那格雷质量研究提供杂质对照品，保障该药品品质。

阿那格雷三氯衍生物的合成是以3，4，5-三氯苯胺为起始原料，与水合氯醛、盐酸羟胺在无水硫酸钠、浓盐酸作用下缩合成N-（肟基乙酰）-3，4，5-三氯苯胺，再在浓硫酸作用下环合得到4，5，6-三氯靛红［8-10］；4，5，6-三氯靛红在氢氧化钠水溶液、过氧化氢作用下开环氧化成6-氨基-2，3，4-三氯苯甲酸［10-11］，其在氢化铝锂作用下还原成6-氨基-2，3，4-三氯苄醇［12-14］；6-氨基-2，3，4-三氯苄醇在氯化亚砜作用下进行氯化反应，所得氯代产物再和甘氨酸甲酯盐酸盐缩合成 N-（6-氨基-2，3，4-三氯苯甲基）甘氨酸甲酯［15］；最后与氯甲脒盐酸盐在N，N-二异丙基乙胺作用下得到目标产物［16］。总收率为14.5%（以3，4，5-三氯苯胺计）。

1 实验部分

1.1 仪器与化学试剂

Bruker AV 400型核磁共振仪（DMSO-d6为溶剂，TMS为内标）；AgilengtTechnologis 6200系列质谱仪；WRS-3型熔点仪（上海仪电）。

所用试剂均为分析纯或化学纯，均为阿拉丁公司或国药化学试剂有限公司生产。

1.2 实验方法

1.2.1 N-（肟基乙酰）-3，4，5-三氯苯胺的合成将3，4，5-三氯苯胺（5.00 g，21 mmol）、水合氯醛（4.50 g，27 mmol）、无水硫酸钠（6.50 g，46 mmol）、盐酸羟胺（5.50 g，79 mmol）、浓盐酸（2 mL）和水（150 mL）依次投入到500 mL三口瓶中，搅拌升温至内温为70～80℃，保温反应2～3 h。反应结束后，反应液降温至0℃，过滤，适量水洗涤滤饼，60℃鼓风干燥滤饼，得到灰色固体N-（肟基乙酰）-3，4，5-三氯苯胺（4.70 g，收率 83.5%）。LC/MS（m/s）［ES-API］：266.9［M+1］+，269.0［M+3］+，271.0［M+5］+；1H NMR（400MHz，DMSO）δ：7.63（s，1H），8.02（s，2H），10.60（s，1H），12.39（s，1H）。

1.2.2 4，5，6-三氯靛红的合成向100 mL三口瓶中加入浓硫酸（18 mL），搅拌加热至反应液温度为70～80℃，在搅拌情况下分批次向其中加入N-（肟基乙酰）-3，4，5-三氯苯胺（4.70 g，17.67 mmol），加毕，保持内温70～80℃反应1～2 h。反应结束后，反应液降温至室温，然后将反应液缓慢倒入至2 L搅拌的冰水混合液中，倒完后继续搅拌30 min，过滤，水洗滤饼，滤饼60℃鼓风干燥，得到红褐色固体 4，5，6-三氯靛红（4.20 g，收率 95.5%）。LC/MS（m/s）［ES-API］：250.0［M+1］+，251.8［M+3］+，254.0［M+5］+。

图2 阿那格雷三氯衍生物的合成工艺Fig.2 Synthesis process of anagrelide trichloro derivative

1.2.3 6-氨基-2，3，4-三氯苯甲酸的合成将 4，5，6-三氯靛红（4.20 g，16.88 mmol）溶解于 6 mol/L氢氧化钠水溶液（25.3 mL，151.92 mmol）中，并将此混合液加热至内温50℃左右，保温情况下，向其中加入体积分数30%过氧化氢（4.28 g，33.76 mmol），保温反应1 h。反应结束后降温至室温，并用浓盐酸调节至中性，过滤，水洗滤饼，滤饼60℃鼓风干燥，得到黄棕色固体 6-氨基-2，3，4-三氯苯甲酸（2.60 g，收率 64.4%）。LC/MS（m/s）［ES-API］：222.0［M+1-H2O］+，223.9［M+3-H2O］+，226.0［M+5-H2O］+，240.0［M+1］+，242.0［M+3］+，244.0［M+5］+；1H NMR（400 MHz，DMSO+D2O）δ：6.93（s，1H）。

1.2.4 6-氨基-2，3，4-三氯苄醇的合成氮气保护，在0 ℃下，向氢化锂铝（1.19 g，31.39 mmol）的四氢呋喃（40 mL）溶液中滴加 6-氨基-2，3，4-三氯苯甲酸（2.50 g，10.46 mmol）的四氢呋喃（80 mL）溶液，滴加完毕后25℃反应2～3 h。反应完后，向反应液中滴加水（1.2 mL）和质量分数5%氢氧化钠水溶液（1.2 mL），过滤，乙酸乙酯洗涤滤饼，滤液用水和饱和食盐水各洗涤1次，无水硫酸镁干燥有机相，过滤，滤液减压浓缩至干，得到浅黄色固体 6-氨基-2，3，4-三氯苄醇（1.50 g，收率 63.7%）。LC/MS（m/s）：207.9［M+1-H2O］+，209.9［M+3-H2O］+，211.9［M+5-H2O］+。

1.2.5 N-（6-氨基-2，3，4-三氯苯甲基）甘氨酸甲酯的合成向单口瓶中加入6-氨基-2，3，4-三氯苄醇（1.50 g，6.67 mmol）和苯（35 mL），搅拌溶液，并缓慢向其中加入氯化亚砜（1.90 g，15.97 mmol），加热至40～50℃并反应3～5 h，减压浓缩反应液；所得浓缩液用苯（70 mL）溶解，并将其滴入至甘氨酸甲酯盐酸盐（2.25 g、25 mmol）、三乙胺（2.70 g、26.7 mmol）和苯（20 mL）的混合溶液中，回流反应1～2 h，降温至10℃，过滤，苯洗涤滤饼，滤液用水洗涤2次，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液减压浓缩至干，得到浅黄色固体N-（6-氨基-2，3，4-三氯苯甲基）甘氨酸甲酯（1.20 g，收率60.7%）。LC/MS（m/s）［ES-API］：297.0［M+1］+，299.0［M+3］+，301.0［M+5］+。

1.2.6 阿那格雷三氯衍生物的合成将N-（6-氨基-2，3，4-三氯苯甲基）甘氨酸甲酯（1.20 g，4.05 mmol）和乙腈（30 mL）加入至反应瓶中，搅拌溶解，再加入氯甲脒盐酸盐（0.70 g，6.08 mmol），加热至40℃，加入乙酸（1.3 mL），升温至回流并反应5 h；反应完后，降温至55℃，滴加N，N-二异丙基乙胺（2.5 mL，14.32 mmol），滴加完毕后升温至回流并反应75 min；反应完毕后降温至50℃，加入水（9 mL），保温反应1 h，过滤，用水和乙醇洗涤滤饼，滤饼40℃鼓风干燥得到类白色固体阿那格雷三氯衍生物（0.81 g，收率73.0%）。mp：＞340℃；LC/MS（m/s）［ES-API］：290.0［M+1］+，292.0［M+3］+，294.0［M+5］+；1H NMR（400 MHz，DMSO）δ：4.14（s，2H），4.63（s，2H），7.33（s，1H）。

2 结果与讨论

4，5，6 -三氯靛红的合成符合桑德迈尔靛红合成的反应机理，其主要关注点在于N-（肟基乙酰）-3，4，5-三氯苯胺与4，5，6-三氯靛红的合成过程中温度的控制，温度过低会导致反应收率很低，而温度过高则会使产物出现碳化现象，实验研究发现，该步骤需要控制反应温度在70～80℃较为合理，4，5，6-三氯靛红收率为 79.7%（以 3，4，5-三氯苯胺计）。4，5，6-三氯靛红氧化开环得到6-氨基-2，3，4-三氯苯甲酸的过程中，氢氧化钠水溶液的摩尔浓度需控制在6 mol/L和反应温度为50℃，氢氧化钠水溶液的浓度过低或温度太低则导致反应产物6-氨基-2，3，4-三氯苯甲酸纯度不够，且收率也较低；向4，5，6-三氯靛红的氢氧化钠溶液中滴加过氧化氢时需要控制内温在50℃左右以及反应结束后需要调节pH值至中性，因为温度过低或pH值不合适，收率都偏低。阿那格雷三氯衍生物的合成参考了氯甲脒盐酸盐作为环合剂合成阿那格雷的方法，其优点在于避免使用剧毒物溴化氰，有利于操作安全和人员防护。