右旋-布洛芬的制备 本发明涉及由外消旋布洛芬采用主客体结晶-反应动力学控制工艺拆分获得右旋-布洛芬的方法。客体外消旋布洛芬与主体葡辛胺在溶剂中成盐结晶,生成不溶性盐和可溶性盐两种对映异构体。不溶性盐经离析,获得右旋-布洛芬;可溶性盐经消旋化,重新得到外消旋布洛芬,再行拆分。主客体成盐结晶,通过调节物料配比和反应温度等动力学手段加以控制,从而达到控制一次拆分率27~33%,产品质量含量≥99.5%,比旋光度[α]D56~59°的目的。
关于由外消旋布洛芬拆分制备右旋-布洛芬的研究,还没有报到。
关于由外消旋布洛芬拆分制备右旋-布洛芬的专利在国内外都还没有。
本发明是关于由外消旋布洛芬采用主客体结晶-反应动力学控制工艺拆分制备右旋-布洛芬的方法。主客体结晶是一个成盐反应的过程,因右旋-布洛芬和左旋-布洛芬与葡辛胺发生反应时,由于所受到的空间位阻不一样,且通过反应动力学控制,使其成盐速度不一样。其中,右旋-布洛芬((+)I)与葡辛胺((+)II)成盐速度快,且生成的盐右旋-布洛芬葡辛胺((+)I·(+)II)不溶于溶剂,而左旋-布洛((-)I)与葡辛胺((+)II)成盐速度较慢,且生成的盐左旋-布洛芬葡辛胺((-)I·(+)II)能溶于溶剂。这样经过离心分离可以分离两种不同对映体的盐。成盐反应过程可用化学反应方程表示如下。在这几种物质中,物质的化学名称分别为:外消旋布洛芬,即S(±)-2-(4-异丁基苯基)丙酸;右旋-布洛芬,即S(+)-2-(4-异丁基苯基)丙酸;左旋-布洛芬,即S(-)-2-(4-异丁基苯基)丙酸;葡辛胺即葡萄糖辛胺
右旋-布洛芬葡辛胺盐((+)I·(+)II),在碱性溶液中,加热可离析出右旋-布洛芬((+)I)和葡辛胺。冷却、结晶析出葡辛胺,先行除去,再在母液中加酸酸化,则析出右旋-布洛芬。该离析过程可用如下反应方程式表示:
左旋-布洛芬葡辛胺盐((-)I·(+)II),在蒸出溶剂后,加入碱性溶液并加热,冷却结晶出葡辛胺,先行除去,再在母液中加酸酸化,则可析出左旋-布洛芬。该离析过程的反应方程式同上。
左旋-布洛芬经精制后,加入NaOH溶液中,加热回流,即可转化成为外消旋布洛芬回收,再行拆分使用。左旋体的消旋化过程可用如下反应方程式表示
第一步成盐反应是以乙醇为溶剂,也可以使用甲醇为溶剂,最好的溶剂为乙醇。其使用量以摩尔为单位,是外消旋体的10~60倍,最好的使用量为35~45倍。
主体拆分剂可用α-苯己胺、辛可尼丁、L-赖氨酸、葡辛胺和葡甲胺,但最好为葡辛胺。
成盐反应是在常压和加热条件下进行,开始时的加热速度控制在每分钟升高2~5℃,最好控制2~3℃/分钟。开始回流后,温度达到80~85℃,给热速度不能太快,一般以中等回流速度为宜。如果速度快,则生成的盐中会掺杂左旋体的对映盐,影响到右旋体的质量。加热回流的时间长短与加热速度有关,加热速度快,时间短,给热量慢,时间长。一般控制30~90分钟,最好控制40~60分钟。时间过长,会影响右旋-布洛芬地质量。
第二步成盐对映体的离析反应,是将((+)I·(+)II)盐或((-)I·(+)II),投入到大量的去离子水中,一般水的用量是盐的量的20~50倍,最适宜量为30~40倍。加热温度50~90℃,最适宜温度为70~75℃。加热时间为20~80分钟,最适宜时间为30~40分钟。当温度达到60℃时即可用NaOH溶液调PH值,控制一定的滴加速度,调PH≥10,最好用10%NaOH水溶液,调PH值10~13之间。当PH≥9时,即有固体葡辛胺析出。在除去葡辛胺后的溶液中,用盐酸调PH值,控制一定的调节速度,当PH≤3时,即有固体右旋-布洛芬或左旋-布洛芬析出。最好使用2N HCl酸化,控制PH1~2。
第三步,左旋-布洛芬的消旋化反应,是将左旋体加入到碱性溶液中,加热回流一段时间后,用盐酸酸化,析出的即为外消旋布洛芬。碱性水溶液,可以直接使用30%NaOH水溶液,也可使用10%~50%NaOH水溶液。如果使用相当浓度的KOH水溶液,则效果会更好。消旋化反应,在常压下,也可在加压下进行,控制反应温度为50~120℃,一般控制90~110℃。消旋化反应时间为1~10小时,一般控制3~6小时。温度高时,可控制较短的时间,反之则长。反应结束后,边降温边用盐酸酸化。降至室温,并调PH1~2时,即可析出外消旋体。
右旋-布洛芬、左旋-布洛芬或消旋-布洛芬均可使用酒精,或甲醇作溶剂,经过重结晶操作来提纯。一般溶剂的质量是旋光异构体的5~20倍,适宜量为10~15倍。温度控制在40~60℃,温度不宜过高,否则会破坏旋光异构体。经提纯后的右旋-布洛芬质量含量≥99.5%,旋光度[α]D+56~+59°(标准值[α]D59°)
实例1
于500ml反应瓶中依次加入消旋布洛芬(12g,60mmol)、葡辛胺(16.2g,55mmol)、乙醇(130ml,95%)。搅拌加热回流50分钟。缓慢冷却至28℃,滤出结晶,滤液备用。滤饼为S(+)布洛芬葡辛胺盐(mp:118~120℃)。将其投入120ml去离子水中,加热至65~72℃,用10%NaOH溶液调PH≥10,降温至25℃以下,滤除葡辛胺。滤液用盐酸酸化到PH1~2,析出右旋-布洛芬,冷却、过滤、水洗至无Cl-,低温烘干得固体3.7g。经测mp50~52℃,[α]D+56~58°(C=2,EtOH)(文献值mp51~53℃)。红外图谱与布洛芬标准图谱相一致。一次拆分率31%。
分出右旋布洛芬葡辛胺盐的乙醇溶液。蒸出乙醇后,加入水,加热至65~72℃,用10%NaOH溶液调PH≥10,降温至25℃以下,滤除葡辛胺,经精制后重新套用。滤液用盐酸酸化到PH1~2,析出左旋-布洛芬。将左旋-布洛芬加入20ml 30%NaOH水溶液中,加热回流6h,冷却、加水15ml,用盐酸酸化,析出消旋布洛芬,得干燥固体7.7g。经测mp71~72℃,[α]D=0°,总收率95.3%。
实例2
于500ml反应瓶中,依次加入(±)I(18g,90mmol)、(+)II(24.3g,81mmol)、乙醇(307ml,95%)。搅拌加热回流40分钟。冷却至30℃,结晶,过滤。滤饼投入200ml水中,加热至70~72℃,用10%NaOH溶液调PH=11,降温至28℃,滤去葡辛胺。滤液用盐酸调PH=1,结晶分离。得干燥右旋体5.1g,mp51.5~52.5℃,[α]D+56~59°,一次拆分率为28.6%。
分离出的右旋布洛芬葡辛胺盐的乙醇母液,蒸出乙醇后,仿例1方法回收葡辛胺,并经精制套用。加盐酸酸化析出左旋-布洛芬。将左旋-布洛芬用30%NaOH溶液30ml,加热回流4h,冷却,加水30ml,用盐酸酸化,析出消旋体布洛芬,得干燥固体8.4g,总收率94.8%。
实例3
于500ml反应瓶中,依次加入(±)I(12g,60mmol)、葡甲胺(9.8g,50mmol)、乙醇(125ml,95%)。搅拌,加热回流60分钟。缓慢冷却至25℃,滤出结晶,母液备用。滤饼投入150ml去离子水中,加热至65~70℃,用10%NaOH溶液,调PH=11,降温至26℃,滤去葡辛胺。滤液用盐酸调PH1~2,结晶、分离。得干燥右旋体2.5g,mp48~52℃,[α]D52~57°,一次拆分率为20.8%。
同例1,回收葡甲胺和左旋-布洛芬的消旋化,总收率89%。
实例4
于500ml反应瓶中,依次加入消旋布洛芬(13g,65mmol)、α-苯己胺(10.6g,60mmol)、乙醇(150ml,95%)。搅拌,加热回流70分钟。缓慢冷却至26℃,滤出结晶,母液备用。滤饼投入130ml去离子水中,加热至70~75℃,用10%NaOH溶液调PH≥10,降温至26℃,滤除α-苯己胺。滤液用盐酸酸化PH=2,析出右旋体。经分离、净化、干燥得3.0g,mp49~52℃,[α]D54~58°,一次拆分率17.2%。
同例1,回收α-苯己胺和左旋布洛芬的消旋回收,总收率79%。
实例5
于1000ml反应瓶中,依次加入消旋体(±)I(36g,180mmol)、葡辛胺(48g,163mmol)、乙醇(600ml,95%)。搅拌,加热回流60分钟。冷却至23℃,结晶过滤,母液备用。滤饼投入500ml去离子水中,加热至70℃,用10%NaOH调PH=12,匀速降温至25℃,滤去葡辛胺。滤液用精制盐酸酸化至PH=2,结晶分离,得干燥右旋体11.6g,一次拆分率32.2%。
同例l,回收葡辛胺和左旋体的消旋化回收,总收率95%。
右旋-布洛芬的单晶体,在Rigaku-AFC7R四圆衍射仪上,采用Mokα(入=0.071069nm)射线源,以ω/2θ方式扫描,收到的单晶x-射线衍射线强度数值,经Lp因子校正和K曲线还原成绝对强度。最后用MULTAN-80程序解出和多轮差值Fourier加氢,并对全部非氢原子的坐标及其各向异性热参数,进行全矩阵最小二乘法修正。据此测得的分子空间结构如下图所示。图中C(2)为光学活性中心,为R构型的结构。