:本發(fā)明涉及一種高選擇性氧化二羥甲基吡啶中一個(gè)羥甲基的方法,將多個(gè)羥甲基取代的吡啶環(huán)選擇性氧化一個(gè)羥甲基為甲醛基。
背景技術(shù):
:在制備一種用于治療支氣管哮喘、慢性支氣管炎、肺氣腫的藥物過程中,需要將式II化合物氧化為式I化合物(式中R為羥基保護(hù)基團(tuán)):US3700681(實(shí)施例1B)記載了一種將式II氧化為式I的方法,用二氧化錳為氧化劑,反應(yīng)完成后,經(jīng)過濃縮、硅膠柱層析、重結(jié)晶得到收率約20%的目標(biāo)化合物式I。然而,該方法有諸多缺陷,不適合工業(yè)生產(chǎn):1.選擇性不強(qiáng),吡啶環(huán)上的兩個(gè)羥甲基均被氧化,導(dǎo)致副產(chǎn)物過多;2.收率很低,只有20%;3.后處理麻煩,因?yàn)楦碑a(chǎn)物多,需要用硅膠柱層析、重結(jié)晶分離產(chǎn)物,成本高,操作不便;4.另外,反應(yīng)后產(chǎn)生的大量錳鹽污染環(huán)境。因此,有必要提供一種高選擇性氧化羥甲基吡啶為甲醛基吡啶的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
:本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)式I化合物的方法,即找到將式II化合物中6位羥甲基氧化為甲醛基選擇性更強(qiáng)、效率更高的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種將式II化合物氧化為式I化合物的方法,其特征是:采用DMP或IBX為氧化劑,原料式II化合物與所述氧化劑的摩爾比為1:1~10,式中R為羥基保護(hù)基團(tuán)。本發(fā)明方法的研究過程如下:1、選擇氧化劑及其用量是影響氧化反應(yīng)選擇性的核心因素在將羥甲基化合物轉(zhuǎn)變?yōu)轸驶衔锏难趸磻?yīng)中,選擇性至關(guān)重要。而氧化劑及其用量成為影響反應(yīng)選擇性的核心因素。本發(fā)明的方法中,所制備的產(chǎn)物式I化合物的R為羥基保護(hù)基團(tuán),如硅烷基、環(huán)烷基或芳香基等。式I和式II中,吡啶環(huán)上存在兩個(gè)羥甲基,對于這種結(jié)構(gòu),兩個(gè)羥甲基均可能被氧化,這時(shí)就需要特別考慮氧化反應(yīng)選擇性的問題:如何只使右側(cè)的羥甲基被氧化而左側(cè)羥甲基不產(chǎn)生影響。1)對現(xiàn)有技術(shù)中的氧化劑進(jìn)行了改變本發(fā)明選擇了DMP(1,1,1-三乙氧基-1,1-二氫-1,2-苯碘酰-3-酮)或IBX(鄰-碘?;郊姿幔?,屬于高碘試劑,區(qū)別于氧氣、異丙醇鋁、高錳酸鉀、二氧化錳、過氧化氫、重鉻酸鉀、硝酸、次氯酸鈉、單質(zhì)溴、單質(zhì)碘等氧化劑。其本身性質(zhì)溫和,且不污染環(huán)境,可以適用于工業(yè)生產(chǎn)。2)對本方法的氧化劑用量進(jìn)行了探索研究而通過實(shí)驗(yàn)探索后表明,在原料式II與氧化劑DMP或IBX的摩爾比為1:1~10范圍內(nèi),能夠確保這種選擇性。實(shí)驗(yàn)證明:當(dāng)式II與與所述氧化劑的摩爾比為1:1~7時(shí),能產(chǎn)生更好的效果。采用1~10倍的DMP或IBX,提高了反應(yīng)的選擇性,表現(xiàn)在更高的收率和更簡便的后處理步驟。2、其它反應(yīng)條件的研究1)反應(yīng)時(shí)間研究表明,本發(fā)明的方法中,反應(yīng)時(shí)間可以不特別限定,氧化反應(yīng)一般進(jìn)行的較快,并可通過TLC檢測到原料不存在后即停止反應(yīng),延長反應(yīng)時(shí)間不會(huì)對反應(yīng)產(chǎn)生較大影響。2)反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度也不需要特別限定。在10℃~150℃下進(jìn)行可以使反應(yīng)更好的進(jìn)行,適當(dāng)提高反應(yīng)溫度有助于提高反應(yīng)速度但并不會(huì)使副反應(yīng)明顯增加。3)反應(yīng)溶劑本發(fā)明的方法中,可以選擇常用的有機(jī)溶劑作為反應(yīng)溶劑。如使用苯、甲苯、二甲苯、二氯乙烷、二氯甲烷或DMSO等溶劑,則可以使氧化劑的選擇性得到更好的發(fā)揮。3、后處理方式操作簡便,成本低,特別適于工業(yè)化批量生產(chǎn)氧化反應(yīng)完畢后,產(chǎn)物的分離、后處理采用結(jié)晶方式,非常方便,只需要加入疏水溶劑(如乙醚),便可使所需產(chǎn)物結(jié)晶,得以分離。而現(xiàn)有技術(shù)中需要進(jìn)行柱層析才能使產(chǎn)物分離,本方法因?yàn)檫x擇性好,副產(chǎn)物少,后處理不需要經(jīng)過柱層析這樣費(fèi)時(shí)又高成本的分離方式。本發(fā)明的技術(shù)效果是:1、反應(yīng)的選擇性高。如對于式II具有兩個(gè)羥甲基的化合物,可以特定地對其右側(cè)的羥甲基進(jìn)行氧化,而不影響其他的羥甲基。2、提高了產(chǎn)物收率。本發(fā)明的產(chǎn)物收率可以達(dá)到50%以上,遠(yuǎn)高于現(xiàn)有技術(shù)中的20%。3、后處理方便?,F(xiàn)有技術(shù)中需要進(jìn)行柱層析才能使產(chǎn)物分離,本發(fā)明的后處理不需要經(jīng)過柱層析,只需要用疏水溶劑(如乙醚)進(jìn)行結(jié)晶即可使產(chǎn)物得以分離。4、環(huán)境友好。以DMP或IBX替代傳統(tǒng)的二氧化錳等含金屬的氧化劑,可以減少對環(huán)境的污染。具體實(shí)施方式:下面用實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步說明,但不以任何方式限制本發(fā)明。以下各實(shí)施例中:1.產(chǎn)物的含量采用HPLC方法檢測,檢測儀器與條件如下:檢測儀器:LC-10ATVP檢測條件:色譜柱:LichrospherSi4.6*250mm5um檢測波長:254nm流動(dòng)相:乙腈:水(80:20)流速:2.0ml/min進(jìn)樣量:20μl溫度:25℃2、用于檢測原料式II是否反應(yīng)完全的TCL方法中,展開劑為正己烷/乙酸乙酯=3/1。3.原料式II的制備方法為:實(shí)施例12-羥甲基-3-芐氧基-6-吡啶甲醛(R為芐基)的制備在反應(yīng)器中,加入2.6–二羥甲基-3-芐氧基吡啶24.5g(0.1mol)、DMSO425ml,攪拌使原料溶解完全后,分批加入IBX56g(0.2mol),加畢在10~16℃下進(jìn)行反應(yīng),TLC檢測到原料消失后,加甲醇使反應(yīng)淬滅,過濾,濾液濃縮,加入乙醚結(jié)晶,得到目標(biāo)化合物14.1g。摩爾收率57.9%,含量97.2%。實(shí)施例22-羥甲基-3-三甲硅氧基-6-吡啶甲醛(R為三甲基硅基)的制備在反應(yīng)器中,加入2.6–二羥甲基-3-三甲硅氧基吡啶22.7g(0.1mol)、苯800ml,常溫下攪拌使原料溶解完全,分批加入IBX196g(0.7mol),攪拌反應(yīng),至TLC檢測到原料消失后,加甲醇使反應(yīng)淬滅,過濾,濾液濃縮,加入乙醚結(jié)晶,得到目標(biāo)化合物11.8g。摩爾收率52.3%,含量96.8%。實(shí)施例32-羥甲基-3-芐氧基-6-吡啶甲醛(R為芐基)的制備在反應(yīng)器中,加入2.6-二羥甲基-3-芐氧基吡啶24.5g(0.1mol)、甲苯280ml,攪拌使原料溶解完全,分批加入DMP127g(0.3mol),加畢在40~45℃下進(jìn)行反應(yīng),TLC檢測到原料消失后,加甲醇使反應(yīng)淬滅,過濾,濾液濃縮,加入乙醚結(jié)晶,得到目標(biāo)化合物13.4g。摩爾收率54.6%,含量98.3%。實(shí)施例42-羥甲基-3-環(huán)戊氧基-6-吡啶甲醛(R為環(huán)戊基)的制備在反應(yīng)器中,加入2.6-二羥甲基-3-環(huán)戊氧基吡啶22.3g(0.1mol)、氯仿516ml,攪拌并升溫使原料溶解完全,分批加入DMP42.4g(0.1mol),加畢在140~150℃下進(jìn)行反應(yīng),TLC檢測到原料消失后,加甲醇使反應(yīng)淬滅,過濾,濾液濃縮,加入乙醚結(jié)晶,得到目標(biāo)化合物11.4g。摩爾收率51.7%,含量95.6%。實(shí)施例52-羥甲基-3-叔丁基二甲基硅氧基-6-吡啶甲醛(R為叔丁基二甲基硅基)的制備在反應(yīng)器中,加入2.6–二羥甲基-3-叔丁基二甲基硅氧基-吡啶26.9g(0.1mol)、二氯乙烷623ml,攪拌并升溫使原料溶解完全,分批加入IBX280g(1mol),加畢在75~80℃下進(jìn)行反應(yīng),TLC檢測到原料消失后,加甲醇使反應(yīng)淬滅,過濾,濾液濃縮,加入乙醚結(jié)晶,得到目標(biāo)化合物13.5g。摩爾收率50.6%,含量97.7%。表1各實(shí)施例反應(yīng)材料和產(chǎn)物一覽