本發(fā)明屬于藥物合成技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種潘多拉唑中間體4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的合成方法。
背景技術(shù):
潘多拉唑近年在國(guó)際廣泛用于由幽門螺旋桿菌引起的胃腸道疾病,也是效果較好的一種質(zhì)子泵抑制劑類藥物,由德國(guó)bykgulden公司研發(fā);2-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶鹽酸鹽是合成種潘多拉唑二個(gè)中間體之一,4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物是合成2-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶鹽酸鹽的重要中間體基;2-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶鹽酸鹽的合成方法是以麥芽酚為起始原料,在堿性條件下先甲基化反應(yīng),再經(jīng)氨化、氯化得4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶,再經(jīng)雙氧水氧化得到4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物,然后再通過(guò)甲醇鈉甲氧化、乙酸酐異構(gòu)化、再二次氯化成鹽得到產(chǎn)品2-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶鹽酸鹽。可以看出,4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物是關(guān)鍵中間體,分子式如圖1所示,其合成具有重要的價(jià)值。
現(xiàn)有技術(shù)1(申請(qǐng)?zhí)枺?01110172014.8,名稱:一種2-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶鹽酸鹽的制備方法,公開(kāi)日:2012.1.4)具體公開(kāi)了以麥芽酚為原料,依次經(jīng)甲基化、氨化、氯代、氧化、甲氧基取代、羥甲基化和二次氯代反應(yīng)生成得2-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶鹽酸鹽。氧化反應(yīng)中采用雙氧水與冰乙酸先反應(yīng)生成過(guò)氧乙酸,然后用強(qiáng)氧化性的過(guò)氧乙酸氧化4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶,蒸去乙酸,加堿中和,萃取分離。
現(xiàn)有技術(shù)2(2-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶鹽酸鹽的制備,劉德龍等,徐州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2003,21(1))具體公開(kāi)了雙氧水與冰乙酸氧化得到4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶,反應(yīng)結(jié)束后,蒸去乙酸,中和,萃取分離。
現(xiàn)有技術(shù)3(2-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶鹽酸鹽的制備,李榮東,徐燕,中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志,2000,31(10):475-476)具體公開(kāi)了氧化反應(yīng)中采用了雙氧水與冰乙酸氧化4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶,反應(yīng)結(jié)束后,蒸去乙酸,中和,萃取分離。
綜上所述,合成4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的方法,如圖2所示,均采用雙氧水與冰乙酸先反應(yīng)生成過(guò)氧乙酸,然后用強(qiáng)氧化性的過(guò)氧乙酸氧化4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶制備得到。由于在制備過(guò)氧乙酸時(shí)反應(yīng)劇烈、易爆炸、難以控制,工業(yè)化操作困難,收率低;反應(yīng)產(chǎn)生的廢酸水含有過(guò)氧乙酸,污染嚴(yán)重,污水處理難度大,成為工業(yè)化生產(chǎn)的瓶頸,增加企業(yè)成本,從而影響潘多拉唑的工業(yè)化生產(chǎn)。
雖然現(xiàn)有技術(shù)4(申請(qǐng)?zhí)枺?00510122306.5,名稱:吡啶-n-氧化物的合成工藝,公開(kāi)日:2007.6.20)具體公開(kāi)了一種吡啶-n-氧化物的合成工藝:固體磷鎢酸同吡啶一起放入燒瓶中,用雙氧水氧化反應(yīng)后濾掉催化劑,濾液經(jīng)過(guò)減壓蒸餾得到吡啶-n-氧化物。催化劑為固體磷鎢酸,催化效果差,吡啶-n-氧化物的產(chǎn)率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種潘多拉唑中間體4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的合成方法,反應(yīng)條件溫和,安全性高,收率高,操作方便,無(wú)廢酸排放,綠色環(huán)保,成本低廉,更適合工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是,一種潘多拉唑中間體4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的合成方法,具體按照以下步驟進(jìn)行:
步驟1,將10~13重量份的磷鎢酸用中性水或者弱酸性水溶解制得質(zhì)量濃度20%~30%磷鎢酸溶液;
步驟2,稱取200~250重量份的4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶,在攪拌下緩慢加入步驟1配好的磷鎢酸溶液,攪拌至完全混勻,水浴加熱溫度升至85~90℃,滴加300~380重量份的雙氧水,雙氧水的滴加速率為50~65重量份/小時(shí);然后在83~88℃下保溫5~10小時(shí),得到反應(yīng)液;
步驟3,將反應(yīng)液冷卻至25~40℃后加稀堿溶液調(diào)節(jié)ph為7-9,然后以二氯甲烷萃取,水洗萃取液至中性,加無(wú)水na2so4干燥,減壓蒸去二氯甲烷,得到4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物。
本發(fā)明的特征還在于,進(jìn)一步的,所述步驟2中雙氧水的質(zhì)量濃度為35%。
進(jìn)一步的,所述步驟3中稀堿溶液為質(zhì)量濃度8%~15%的氫氧化鈉水溶液。
進(jìn)一步的,所述步驟3中減壓蒸去二氯甲烷的溫度為35~45℃、壓強(qiáng)為0.06~0.08mpa。
本發(fā)明的有益效果是:以4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶為原料,磷鎢酸溶液為催化劑,與雙氧水進(jìn)行氧化反應(yīng),氧化反應(yīng)后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph為7-9,分解過(guò)量雙氧水,以二氯甲烷萃取4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物,水洗萃取液至中性,加無(wú)水na2so4干燥,減壓蒸去二氯甲烷,得到4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物;以磷鎢酸溶液為催化劑,增大了4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶、雙氧水與催化劑磷鎢酸的接觸面積,提高催化效果;同時(shí),磷鎢酸溶液呈酸性抑制了雙氧水的水解反應(yīng),提高雙氧水的氧化性能;水浴加熱溫度升至85~90℃之后滴加雙氧水,保證發(fā)生氧化反應(yīng)的合適溫度,有效提高了催化劑的催化性能及氧化反應(yīng)效果;在83~88℃下保溫反應(yīng)5~10小時(shí),雙氧水分解緩慢,氧化速率遠(yuǎn)大于分解速率,在該時(shí)間進(jìn)一步提高雙氧水的氧化作用。本發(fā)明提供的制備方法提高了雙氧水的利用率,降低原料使用量,收率高,成本低廉;反應(yīng)溫和,安全性高,操作方便,無(wú)廢酸排放,綠色環(huán)保,更適合工業(yè)化生產(chǎn)。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的分子式。
圖2是目前合成4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物工藝流程圖。
圖3是本發(fā)明合成4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物工藝流圖。
圖4是4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的紅外譜圖。
圖5是4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的核磁譜圖。
圖6是實(shí)施例1制得產(chǎn)物的高效液相色譜圖。
圖7是實(shí)施例2制得產(chǎn)物的高效液相色譜圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1,
本發(fā)明一種潘多拉唑中間體4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的合成方法,如圖3所示,具體按照以下步驟進(jìn)行:
步驟1,將10重量份的磷鎢酸用中性水溶解制得質(zhì)量濃度為20%磷鎢酸溶液;
步驟2,稱取250重量份的4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶,在攪拌下緩慢加入步驟1配好的磷鎢酸溶液,攪拌至完全混勻,水浴加熱溫度升至90℃,滴加300重量份質(zhì)量濃度為35%的雙氧水,雙氧水的滴加速率為50重量份/小時(shí);然后在83℃下保溫5小時(shí),得到反應(yīng)液;
步驟3,將反應(yīng)液冷卻至25℃后加稀堿溶液(質(zhì)量濃度15%的氫氧化鈉水溶液)調(diào)節(jié)ph為7-9,然后以二氯甲烷萃取,水洗萃取液至中性,加無(wú)水na2so4干燥,在溫度35~45℃、壓強(qiáng)0.06~0.08mpa下減壓蒸去二氯甲烷,得到258.1重量份的4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物;產(chǎn)物的高效液相色譜圖,如圖6所示,產(chǎn)品出峰時(shí)間是3.743min,根據(jù)出峰時(shí)間可以定性驗(yàn)證產(chǎn)品;產(chǎn)物4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的純度高,根據(jù)面積歸一法計(jì)算產(chǎn)物的產(chǎn)率為93.72%。
實(shí)施例2,
本發(fā)明一種潘多拉唑中間體4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的合成方法,具體按照以下步驟進(jìn)行:
步驟1,將12重量份的磷鎢酸用弱酸性水溶解制得質(zhì)量濃度25%磷鎢酸溶液;
步驟2,稱取220重量份的4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶,在攪拌下緩慢加入步驟1配好的磷鎢酸溶液,攪拌至完全混勻,水浴加熱溫度升至87℃,滴加350重量份質(zhì)量濃度為35%的雙氧水,雙氧水的滴加速率為60重量份/小時(shí);然后在85℃下保溫5小時(shí),得到反應(yīng)液;
步驟3,將反應(yīng)液冷卻至30℃后加稀堿溶液(質(zhì)量濃度12%的氫氧化鈉水溶液)調(diào)節(jié)ph為7-9,然后以二氯甲烷萃取,水洗萃取液至中性,加無(wú)水na2so4干燥,在溫度35~45℃、壓強(qiáng)0.06~0.08mpa下減壓蒸去二氯甲烷,得到230.2重量份的得到4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物;產(chǎn)物的高效液相色譜圖,如圖7所示,產(chǎn)品出峰時(shí)間是3.740min,根據(jù)出峰時(shí)間可以定性驗(yàn)證產(chǎn)品;產(chǎn)物4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的純度高,根據(jù)面積歸一法計(jì)算產(chǎn)物的產(chǎn)率為95%。
實(shí)施例3,
本發(fā)明一種潘多拉唑中間體4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的合成方法,具體按照以下步驟進(jìn)行:
步驟1,將13重量份的磷鎢酸用弱酸性水溶解制得質(zhì)量濃度30%磷鎢酸溶液;
步驟2,稱取200重量份的4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶,在攪拌下緩慢加入步驟1配好的磷鎢酸溶液,攪拌至完全混勻,水浴加熱溫度升至85℃,滴加380重量份質(zhì)量濃度為35%的雙氧水,雙氧水的滴加速率為65重量份/小時(shí);然后在88℃下保溫5小時(shí),得到反應(yīng)液;
步驟3,將反應(yīng)液冷卻至40℃后加稀堿溶液(質(zhì)量濃度8%的氫氧化鈉水溶液)調(diào)節(jié)ph為7-9,然后以二氯甲烷萃取,水洗萃取液至中性,加無(wú)水na2so4干燥,在溫度35~45℃、壓強(qiáng)0.06~0.08mpa下減壓蒸去二氯甲烷,得到205重量份的4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物,產(chǎn)率93.05%。
實(shí)施例2合成的4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的紅外譜圖,如圖4所示,3075cm-1處是ch伸縮振動(dòng),1472cm-1處是c=n雙鍵伸縮振動(dòng),1284cm-1、1085cm-1處是coch3,725cm-1處是c-cl的伸縮振動(dòng)。
實(shí)施例2合成的4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的核磁譜圖,如圖5所示,
其核磁數(shù)據(jù)如下:1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.03(d,j=7.0hz,1h),7.12(d,j=7.0hz,1h),3.86(s,3h),2.49(s,3h)。
由圖4-5可知,實(shí)施例2制得的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的結(jié)構(gòu)相同。
本發(fā)明中重量份比,磷鎢酸:4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶:雙氧水為10~13:200~250:300~380,磷鎢酸的份數(shù)過(guò)多浪費(fèi)催化劑,份數(shù)過(guò)少催化效率不好,4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的產(chǎn)率低。以4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶為原料進(jìn)行氧化反應(yīng),與現(xiàn)有技術(shù)中的原料不同,取代基不同,反應(yīng)活性不同,對(duì)反應(yīng)條件的要求不同。
與固體狀態(tài)的磷鎢酸相比,磷鎢酸溶液做為催化劑,增大了4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶、雙氧水與催化劑磷鎢酸的接觸面積,提高催化效果;磷鎢酸溶于水中,顯示酸性,在堿性條件下,磷鎢酸失去其應(yīng)有的功能,磷鎢酸溶液呈酸性抑制了雙氧水的水解反應(yīng),提高雙氧水的氧化性能;本發(fā)明采用水浴加熱,水浴加熱升溫緩慢,在反應(yīng)過(guò)程中容易控制反應(yīng)溫度,水浴加熱溫度升至85~90℃之后滴加雙氧水,保證發(fā)生氧化反應(yīng)的合適溫度,有效提高了催化劑的催化性能及氧化反應(yīng)效果;4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶的氧化過(guò)程是放熱反應(yīng),雙氧水滴加過(guò)快或者濃度過(guò)高,在合成產(chǎn)物過(guò)程中溫度迅速升高,不易控制,容易爆炸;雙氧水滴加過(guò)慢或濃度過(guò)低,氧化反應(yīng)不充分,降低4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物的產(chǎn)率,本發(fā)明雙氧水的滴加速率為50~65重量份/小時(shí),雙氧水的質(zhì)量濃度為35%,確保反應(yīng)過(guò)程溫和,氧化效率最好,提高產(chǎn)物的產(chǎn)率、純度;在83~88℃下保溫反應(yīng)5~10小時(shí),雙氧水分解緩慢,氧化速率遠(yuǎn)大于分解速率,在該時(shí)間進(jìn)一步提高雙氧水的氧化作用。
反應(yīng)結(jié)束后加入的氫氧化鈉與磷鎢酸反應(yīng)生成鎢酸鈉,鎢酸鈉在鹽酸中調(diào)節(jié)ph值為3時(shí)就重新生成磷鎢酸,過(guò)濾回收。4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-n-氧化物在二氯甲烷中的溶解度很高,用二氯甲烷作萃取劑,可以減少產(chǎn)物損失,且二氯甲烷價(jià)格低廉,沸點(diǎn)較低,不溶于水,容易除去,減壓蒸餾時(shí)溫度過(guò)高、壓強(qiáng)過(guò)大會(huì)爆沸,降低安全系數(shù);二氯甲烷的沸點(diǎn)為39.8℃,本發(fā)明選擇在溫度35~45℃、壓強(qiáng)0.06~0.08mpa下減壓蒸去二氯甲烷,效果最好;無(wú)水na2so4作為干燥劑,易得,成本低。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。