奥美沙坦中间体的合成工艺改进
2020-10-12张浩然李庭震娄晨怡王一鸣蒋军荣
张浩然,李庭震,娄晨怡,王一鸣,蒋军荣
(台州职业技术学院 生化制药研发中心,浙江 台州 318000)
奥美沙坦(Olmesartan),化学名:4-(1-羟基-1-甲基乙基)-2-丙基-1-[2'-(四唑-5-基)苯基]苯基〗甲基咪唑-5-羧酸,是日本三共株式会社研制的一种新型血管紧张素Ⅱ受体抑制剂,于2002年5月美国率先上市[1]。4-(1-羟基-1-甲基乙基)-2-丙基-1H-咪唑-5-羧酸乙酯(144689-93-0,1)是制备奥美沙坦的一个关键中间体[2]。1的合成主要有:①以原丁酸三甲酯与2,3-二氨基丁烯二腈为原料,经环合、水解得到咪唑二羧酸,最后经酯化、格氏反应得到咪唑单酯(1)[3]。②以酒石酸为原料经混酸硝化、醛氨缩合得到咪唑二羧酸,再经酯化、格氏反应得到咪唑单酯(1)[4-5]。③以邻苯二胺为原料,在脱水剂PPA作用下与正丁酸缩合得到2-丙基-1H-苯并咪唑,再经氧化开环得到咪唑二羧酸,最后经酯化、格氏反应得到咪唑单酯(1)[6-7]。
本研究参考文献[4-5]合成了1,并进行了适当的工艺改进。以酒石酸为原料,经混酸硝化、醛氨缩合得到2-正丙基-4,5-咪唑二酸(2),最后经酯化、格氏反应得到咪唑单酯(1)。并经核磁共振确证其结构。
实验部分
1 2-正丙基-4,5-咪唑二酸(2)的制备
在250mL三口瓶中加入25g酒石酸,冰浴冷至0℃,加入100mL发烟硝酸。开始滴加100mL浓硫酸(温度控制在10~20℃之内),滴加完毕,静止2h,抽滤得到白色固体。(注:①抽滤时保持温度不高于20℃;②抽滤滤液为废酸,后面酸化用)。
将白色固体转移至已放250g冰的1L四口瓶中,搅拌下待固体全部溶解。滴加氨水至PH值至9,在滴加过程中温度上升很快,注意滴加速度,控制温度在10℃以下。然后滴加醛胺溶液,滴加完毕,过夜。用废酸调节反应液pH值至3,滴加过程中维持温度5℃左右,滴加完毕后需要继续搅拌1小时,出现大量悬浮物,静止1h,抽滤得淡黄色固体,用50mL丙酮打浆洗,过滤,再用50mL水打浆洗,抽滤,干燥得到白色固体(2)21.2g,收率64.26%。(注:①醛胺溶液配制:在250mL单口瓶中加入正丁醛62.5mL,分批加入浓氨水为153mL,配制过程发热非常厉害,冰浴冷却)。
2 2-正丙基咪唑-4,5-二羧酸二乙酯(3)的制备
在500mL烧瓶中加入二酸化合物(2) 12.5g (0.0625mol),再加入250mL无水乙醇,往反应液中滴加1.25mL浓盐酸,冷却,保持温度5℃以下滴加氯化亚砜25mL(0.345mol)。滴毕,室温下搅拌2h(室温控制在温度18~25℃之间),加热回流3h。冷却至室温,蒸除溶剂,往残留液加入250mL水,搅拌溶解,加入1.5g活性炭,室温搅拌20min,抽滤,将滤液冷至5℃,用10%氢氧化钠溶液调节溶液PH到7,析出大量白色固体,抽滤,水洗,干燥得到白色固体(3)15.3g,收率95.39%。m.p.:82~84 ℃ (lit.[3]m.p.:84~86 ℃)。
3 格式试剂的制备
在50mL干燥的四氢呋喃溶液中通入溴甲烷气体17.5g,然后将此溶液小部分(5mL)滴加至装有4g镁条、一粒碘、25mL干燥四氢呋喃的溶液中,引发反应后,慢慢滴加剩余溴甲烷的四氢呋喃溶液,保持反应微沸。加完后,继续回流反应3h直至镁条几乎消失。
4 2-正丙基-4-[(1-羟基-1-甲基)乙基]-1H-咪唑-5-羧酸乙酯(1)的制备
将二酯化合物(3)7.5 g (4.5mmo l) 溶于25 mL 干燥的二氯甲烷中,慢慢滴加到自制的格氏试剂,滴加期间,维持温度与15℃以下。加毕,在15 ℃ 搅拌2 h,冷却至0℃,滴加50mL氯化胺饱和溶液(期间温度上升很快,需缓慢滴加),然后加入乙酸乙酯75 mL,分层,用饱和氯化钠水溶液洗涤(3×15mL),用无水硫酸镁干燥,抽滤,浓缩得淡黄色油状液体7 g,加入稀盐酸(10%,75mL)和活性炭(1g)于50℃下搅拌30min,过滤除去活性炭。将滤液冷却至0℃,并用10% NaOH 调节pH值至7,冷却至-5℃固话。然后于室温下将冰块自然溶解,过滤,水洗,干燥得到白色固体(1) 5.86g,收率82.7%。m.p.:100-102℃ (lit.[3]m.p.:101瑍102 ℃)。1HNMR数据与文献[4]一致。
5 结果与讨论
①在制备及过滤2,3-二氧基丁二酸时,控制温度很重要,温度过高易产生较多副产物;②在制备二酸化合物(2)时,采用废酸来替代新鲜的酸来调节pH,虽然粗产物的颜色稍深且易发粘,但分别经丙酮、水打浆后还是能得到较好的产品,大大减少了废酸的排放和新鲜酸的使用;③在制备二酯化合物(3)时,采用活性炭在水相脱色,且在水相中经调节pH来析出产品,减少了萃取及蒸发操作,也减少了萃取剂的使用;④在制备单酯化合物(1)时,控制的量比较重要,格氏试剂量过高,会出现较多副产物。