本發(fā)明涉及獸藥制備領(lǐng)域,具體涉及制備氟苯尼考的中間體和氟苯尼考的方法。
背景技術(shù):
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氟苯尼考又稱氟甲砜霉素,氟砜尼可,是一類化學(xué)合成的抗生素,開發(fā)用于動物保健市場的新型抗革蘭氏陽性菌,是動物專用廣譜抗菌藥,其結(jié)構(gòu)與甲砜霉素相似,有兩個(gè)手性中心,四個(gè)對應(yīng)異構(gòu)體,但只有其中一個(gè)有藥理活性。
目前國內(nèi)較成熟的合成氟苯尼考的工藝路線,大多采用對甲砜苯甲醛路線(Tobibiki Hisao;Ger Offen,DE2349496),均以氯霉素、甲砜霉素這些原料藥或其相關(guān)中間體作為起始原料,經(jīng)還原,保護(hù),氟代,水解開環(huán),酰化制得。其中涉及到對甲砜苯甲醛與甘氨酸、硫酸銅反應(yīng)制備銅鹽后經(jīng)酯化反應(yīng)得到外消旋的D、L型絲氨酸乙酯,經(jīng)酒石酸的拆分得到,其中一個(gè)異構(gòu)體L型被廢棄,是整個(gè)路線的成本增加,且制備銅鹽時(shí)會產(chǎn)生大量的硫酸銅廢水,廢水處理成本非常高,使得企業(yè)因生產(chǎn)成本和環(huán)保壓力處于臨時(shí)關(guān)停狀態(tài)。
隨著不對稱化學(xué)的發(fā)展,各種手性催化劑開始應(yīng)用于氟苯尼考的合成。美國的Jon E.Clark等人采用酶催化的方法進(jìn)行了該類反應(yīng)的研究,后來Feng Li等人采用不對稱合成的方法合成中間體噁唑林,然后再經(jīng)水解、二氯乙?;磻?yīng)制得。該工藝路線存在收率低、流程較長的缺點(diǎn),很難應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)(Tetrahedron:Asymmetry 22(2011)1337-1341)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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為克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題,本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)氟苯尼考使用的關(guān)鍵中間體(IV)的制備方法,還提供了氟苯尼考的制備方法,制備出氟苯尼考,成本低,工藝簡單,收率高且產(chǎn)品手性純度高達(dá)98%。
一種如式(IV)所示的中間體,其特征在于:所述的中間體結(jié)構(gòu)式為
R1為甲硫醚基或者亞甲砜基或者甲砜基;
R2為TBS-或者TMS-或者M(jìn)OM-或者THP-;
R3為或者或者
R4為二氯乙?;蛘弑郊柞;蛘呤宥⊙豸驶?/p>
所述的中間體(IV)
R1為:甲硫醚基
R2為:MOM-
R3為:
R4為:二氯乙?;?。
一種如式(IV)所示的中間體的制備方法,其制備方法如下:
(1)加成反應(yīng):將取代的苯甲醛(SM)和氰化鉀在(S)-羥氰裂解酶的作用下反應(yīng),得到中間體(I);
(2)取代反應(yīng):中間體(I)對羥基進(jìn)行保護(hù)后得到中間體(II);
(3)加成-還原反應(yīng):中間體(II)與R3的格式試劑加成后經(jīng)硼氫化鈉還原,經(jīng)過重結(jié)晶后得到中間體(III);
(4)?;磻?yīng):中間體(III)與酰氯溶解于乙酸乙酯中,在傅酸劑的作用下,進(jìn)行?;磻?yīng),得到中間體(IV)。
所述的中間體(IV)
R1為:甲硫醚基
R2為:MOM-
R3為:
R4為:二氯乙?;?。
一種氟苯尼考的制備方法,其步驟如下:
(1)加成反應(yīng):將取代的苯甲醛(SM)和氰化鉀在(S)-羥氰裂解酶的作用下反應(yīng),得到中間體(I);
(2)取代反應(yīng):中間體(I)對羥基進(jìn)行保護(hù)后得到中間體(II);
(3)加成-還原反應(yīng):中間體(II)與R3的格式試劑加成后經(jīng)硼氫化鈉還原,經(jīng)過重結(jié)晶后得到中間體(III);
(4)?;磻?yīng):中間體(III)與酰氯溶解于乙酸乙酯中,在傅酸劑的作用下,進(jìn)行?;磻?yīng),得到中間體(IV);
(5)氧化反應(yīng):中間體(IV)經(jīng)高錳酸鉀在丙酮和水中反應(yīng),氧化成酸,得到中間體(V):
(6)還原反應(yīng):中間體(V)在低溫下經(jīng)過硼氫化鈉和三氟化硼的還原作用,將羧酸還原成羥基,得到中間體(Ⅵ);
(7)氟化反應(yīng):中間體(Ⅵ)在進(jìn)行氟化反應(yīng)得到中間體(VII);
(8)水解反應(yīng):中間體(Ⅶ)在酸的醇溶液中,發(fā)生水解即得到氟苯尼考(TM)。4.根所述的R1為甲硫醚基或者亞甲砜基或者甲砜基;
R2為TBS-或者TMS-或者M(jìn)OM-或者THP-;
R3為或者或者
R4為二氯乙?;蛘弑郊柞;蛘呤宥⊙豸驶?/p>
步驟(3)中R3的溴代物與鎂屑在氮?dú)獗Wo(hù)下,經(jīng)過引發(fā)之后得到格式試劑,然后與中間體(II)進(jìn)行加成反應(yīng)后,再經(jīng)過硼氫化鈉還原得到中間體(III)。
步驟(3)反應(yīng)得到的中間體進(jìn)行重結(jié)晶,重結(jié)晶采用的溶劑為乙酸乙酯和石油醚,體積比例為1∶2-1∶3。
步驟(4)中,中間體(III)和酰氯的摩爾比為1∶1.05,傅酸劑為三乙胺、吡啶、N、N-二異丙基乙胺中的一種。
步驟(5)中,中間體(IV)和高錳酸鉀的摩爾比為1∶4-1∶5。
步驟(6)中,中間體(V):硼氫化鈉:三氟化硼的摩爾比為1∶2∶2.6,溫度-10℃--30℃。
步驟(8)中,所述的酸為鹵代酸或者三氟乙酸的一種,所述的醇為:甲醇或者乙醇或者異丙醇。
最佳的實(shí)施路徑如下:
有益效果:
1、將手性催化的不對稱合成放在整個(gè)工藝的前期,并且為簡單的化學(xué)反應(yīng),可以節(jié)約成本,且催化劑可以回收,重復(fù)使用,提高了收率;
2、得到的中間體烯丁胺手性純度大于98%;
3、整個(gè)工藝路線簡潔,原料便宜易得,成本低,操作簡便,收率高,制備出的氟苯尼考手性純度高且收率高。
4、改變目前氟苯尼考工業(yè)化生產(chǎn)面臨的資源浪費(fèi)、生產(chǎn)成本高、環(huán)保壓力大的現(xiàn)狀,采用手性羥氰酶不對稱催化合成羥氰和手性誘導(dǎo)還原得到關(guān)鍵手性中間體(IV),反應(yīng)選擇性強(qiáng),收率高,工藝簡單,成本低,適用于工業(yè)化生產(chǎn);避免了傳統(tǒng)工藝常用的手性拆分,節(jié)約了資源,減輕環(huán)保壓力,降低了生產(chǎn)成本。
說明書附圖
圖1為氟苯尼考的氫譜圖
圖2為化合物(IV)的氫譜圖
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I:
將KCN(307g,4.71mol)加入到檸檬酸配制的緩沖溶液中(400mL,PH=5.0),冷卻至0℃后,備用。將對甲硫醚苯甲醛(71.6g,0.471mol)溶解于TBME(400mL)后,加入至反應(yīng)液,維持0℃,加入(S)-HNL(40mL),攪拌1.5小時(shí),HPLC檢測反應(yīng)結(jié)束。加入5M HCl(50mL)淬滅反應(yīng),催化劑生成沉淀后,過濾,濾液用DCM(3×50mL)萃取,合并有機(jī)相,干燥,濃縮得化合物I(83.1g,98.6%)。
1H NMR(CDCl3 300MHz):δ2.5(s,3H),3.0(br,s,1H),5.49(s,1H),7.29-7.43(AB,J=8.5Hz,4H).
實(shí)施例II:
將化合物I(10g,55.8mmol)溶于CH3CN(150mL),加入甲縮醛(12.5g,167.4mmol),分批加入P2O5(23.5g,167.4mmol),TLC檢測至反應(yīng)結(jié)束。將反應(yīng)液倒入水中,減壓除去乙腈后,加入TBME(100mL×2)萃取,合并有機(jī)相,分別用飽和NaHCO3(100ml×1)、飽和NaCl溶液(500mL×1)洗滌,無水硫酸鈉干燥,抽濾濃縮得化合物IIa(12.4g,83.2%)。
將對甲硫醚苯甲醛(10g,65.7mmol)溶于THF(70mL)中,加入溴化鋅(1.5g,6.57mmol),于氮?dú)獗Wo(hù)下降溫至0-5℃后,滴加TMSCN(6.5g,6.57mmol),反應(yīng)25hs,HPLC檢測反應(yīng)結(jié)束。將反應(yīng)液倒入水中,加入TBME(100mL×2)萃取,合并有機(jī)相,分別用飽和NaHSO3(100ml×1)、飽和NaCl溶液(500mL×1)洗滌,無水硫酸鈉干燥,抽濾濃縮得化合物IIb(12.7g,76.9%)。
將化合物I(2g,11.1mmol)溶于DCM中(15mL),加入二氫吡喃(1.4g,16.7mmol),分批加入PPTS(55.8mg,0.22mmol),TLC檢測至反應(yīng)結(jié)束。將反應(yīng)液倒入水中,減壓除去DCM后,加入TBME(10mL×2)萃取,合并有機(jī)相,分別用飽和NaHCO3(10ml×1)、飽和NaCl溶液(50mL×1)洗滌,無水硫酸鈉干燥,抽濾濃縮得化合物IIc(2.1g,72.4%)。
實(shí)施例III:
將化合物IIa(5.0g,22.4mmol)溶于100mL乙醚中,降溫至0℃,滴加乙烯基溴化鎂(24mL,67.2mmol),在此溫度下攪拌1小時(shí),HPLC檢測原料消失后加入甲醇(70mL),分批加入硼氫化鈉(3.4g,89.6mmol),攪拌1.5小時(shí),HPLC檢測反應(yīng)結(jié)束,加入冰水淬滅,TBME(50mL×2)萃取,合并有機(jī)相后,經(jīng)過水洗(50mL×2)、飽和氯化鈉(50mL×2)洗后,干燥,濃縮得粗品(6.8g),經(jīng)過EA/PE體系重結(jié)晶得到白色固體化合物Ⅲa(5.4g,95%)。
將1,3-二噻烷(0.48g,3.99mmol)加入乙醚(20mL),冷卻至-78℃,滴加正丁基鋰(2.5mL,3.99mmol),攪拌30min后,加入化合物IIb(0.5g,1.98mmol)的乙醚溶液,在-78℃下反應(yīng)1.5hs,加入甲醇(10mL)、硼氫化鈉(0.307g,7.99mmol),攪拌1.5小時(shí),HPLC檢測反應(yīng)結(jié)束,加入1N HCl(10mL)淬滅,TBME(20mL×2)萃取,合并有機(jī)相后,經(jīng)過水洗(20mL×2)、飽和氯化鈉(20mL×2)洗后,干燥,濃縮得化合物Ⅲb(0.45g,60.2%)。
將化合物IIc(2.0g,7.6mmol)溶于100mL乙醚中,降溫至0℃,滴加2-噻吩基溴化鎂(11.4mL,22.8mmol),在此溫度下攪拌1小時(shí),HPLC檢測原料消失后加入甲醇(20mL),分批加入硼氫化鈉(1.15g,30.4mmol),攪拌1.5小時(shí),HPLC檢測反應(yīng)結(jié)束,加入冰水淬滅,TBME(20mL×2)萃取,合并有機(jī)相后,經(jīng)過水洗(20mL×2)、飽和氯化鈉(20mL×2)洗后,干燥,濃縮得化合物Ⅲc(1.9g,73.0%)。
實(shí)施例IV:
將化合物Ⅲa(5.6g,22.1mmol)加入乙酸乙酯中(60mL),攪拌溶解后,加入三乙胺(2.4g,24.3mmmol),降溫至0℃,加入二氯乙酰氯(3.4g,23.2mmol),攪拌1小時(shí),HPLC檢測反應(yīng)結(jié)束后,加入水淬滅反應(yīng),分層,有機(jī)相分別用磷酸二氫鈉(50mL×1))、飽和氯化鈉(50mL×1))洗滌,無水硫酸鈉干燥,抽濾濃縮至干得到固體化合物IVa(8.8g,100%)。
1H NMR(CDCl3 300MHz):δ2.58(s,3H),3.46(s,3H),4.59-4.73(m,1H),4.79-4.81(m,1H),5.07-5.21(m,2H),5.29(s,2H),5.74-5.87(m,1H),5.95(s,1H),7.19-7.26(m,4H).
將化合物Ⅲb(10.0,26.7mmol)加入乙酸乙酯中(100mL),攪拌溶解后,加入N、N-二異丙基乙胺(3.8g,29.4mmmol),降溫至0℃,加入苯甲酰酰氯(3.94g,28.0mmol),攪拌1小時(shí),HPLC檢測反應(yīng)結(jié)束后,加入水淬滅反應(yīng),分層,有機(jī)相分別用磷酸二氫鈉(100mL×1))、飽和氯化鈉(100mL×1))洗滌,無水硫酸鈉干燥,抽濾濃縮至干得到固體化合物IVb(11.2g,87.7%)。
實(shí)施例V:
將化合物4(10g,27.4mmol)溶于丙酮(60mL)中,加入水(60mL),降溫至0℃,滴加高錳酸鉀(21.7g,137mmmol)的丙酮(30mL)溶液,滴加結(jié)束后,繼續(xù)攪拌2小時(shí),HPLC檢測反應(yīng)結(jié)束,加入3NHCl(10ml)淬滅反應(yīng),乙酸乙酯(100mL×2)萃取,合并有機(jī)相,分別用磷酸二氫鈉(100mL×1)、飽和氯化鈉(100mL×1)洗滌,無水硫酸鈉干燥,抽濾濃縮至干得到固體化合物5(8.5g,94.4%)。
實(shí)施例VI:
將硼氫化鈉(3.6g,92.6mmol)加入到干燥的THF中(80mL),冷卻至-10℃后,緩慢滴加BF3·Et2O(15.6ml,121mmol),耗時(shí)約1小時(shí);滴加結(jié)束后,加入化合物5(19.1g,46.3mmol)的THF(60mL)溶液,繼續(xù)攪拌5小時(shí),HPLC檢測反應(yīng)結(jié)束。加入甲醇(20mL)淬滅反應(yīng)后,繼續(xù)加入10%HCl(50mL)并加熱至60℃,攪拌1小時(shí),冷卻至室溫,乙酸乙酯(100mL×2)萃取,合并有機(jī)相,分別用20%NaOH(100mL×1)、飽和氯化鈉(100mL×1)洗滌,無水硫酸鈉干燥,抽濾濃縮至干得到固體化合物6(15.9g,86.1%)。
實(shí)施例VII:
將化合物6(5.1g,12.8mmol)溶于THF(50mL)中,加入Et3N(3.9g,38.4mmol),Et3N·3HF(3.1g,19.2mmol),控制溫度在25℃,滴加PBSF(5.8g,19.2mmol),滴加結(jié)束后,室溫?cái)嚢?2hs。HPLC檢測原料反應(yīng)結(jié)束,加入DCM(50mL)和H2O(50mL),分層,水相加入DCM(50mL×2)萃取,合并有機(jī)相,用飽和NaCl溶液(100mL×1)洗滌,無水硫酸鈉干燥,抽濾濃縮得粗品化合物7(5.1g,100%)。
實(shí)施例VIII:
將化合物7(4.5g,12.8mmol)溶于i-PrOH(26mL)和HCl(14mL)中,加熱回流3hs,HPLC檢測反應(yīng)結(jié)束后,冰浴冷卻至室溫,加入DCM(50mL×2)萃取,合并有機(jī)相,用飽和NaCl溶液(100mL×1)洗滌,無水硫酸鈉干燥,抽濾濃縮得粗品,加入甲苯重結(jié)晶得到白色晶體目標(biāo)化合物(4.15g,91%)。
1H NMR(DMSO 300M):63.15(s,3H),4.23-4.29(m,1H),4.30-4.72(m,2H),4.97(d,1H),6.13(d,1H),6.44(s,1H),7.59(d,2H),7.83(d,2H),8.59(d,1H)。