一种非布司他的中间体的制备方法 技术领域 :
本发明涉及药物化学领域, 具体涉及 4- 羟基硫代苯甲酰胺 (III)、 2-(4- 羟基苯 基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 (II)、 2-(3- 甲醛基 -4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸 乙酯 (I) 的制备方法, 这些都是制备抗高尿酸血症药物非布司他的重要中间体。 技术背景 :
4- 羟基硫代苯甲酰胺 (III)、 2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 (II)、 2-(3- 甲醛基 -4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 (I) 是合成抗高尿酸血症药物非布 司他过程中的重要中间体。
关于式 (I)、 式 (II)、 式 (III) 化合物的制备方法, 有不少文献及专利进行过报道。
日本专利 JP11060552 中报道使用对氰基苯酚、 硫代乙酰胺在多聚磷酸中反应制 备化合物 (III), 收率 51%。 (Heterocycles, Vol47, 857-862, 1998) 披露了以对氰基苯酚与 硫代乙酰胺在无水的 HCl/DMF 溶液中反应制备式 III 化合物。 美国公开专利 US20050075503 公开了向对氰基苯酚与硫氢化钠溶液中通入硫化氢气体, 加压反应制备式 (III) 化合 物。(Chemical &Pharmaceutical Bulletin, 53(4), 410-418 ; 2005) 公 开 了 以 对 氰 基 苯 酚与辛硫磷在乙酸乙酯氯化氢溶液或盐酸溶液中制备式 (III) 化合物。美国公开专利 US2005027128 公开了对氰基苯酚与硫化钠的混合溶液中通入硫化氢气体, 加压反应制备式 (III) 化合物。
日本专利 JP11060552 报道使用对氰基苯酚、 硫代乙酰胺、 2- 氯乙酰乙酸乙酯、 多 聚磷酸, 于 85℃下反应, 通过 “一勺烩” 的方法得到式 (II) 化合物, 收率为 46%。EP0513397 及 WO9209279 中报道, 以取代的硫代苯甲酰胺与 2- 氯乙酰乙酸乙酯直接于乙醇溶剂中反应 可获得式 (II) 化合物 (2- 取代苯基 -4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 )。
日本专利 JP1045733 报道了其以化合物 (II) 与六亚甲基四胺在多聚磷酸中于 80℃下反应制备 (I) 式化合物。分三次加入六亚甲基四胺时, 收率为 74%; 于 100℃下反应 时, 一次性加入六亚甲基四胺, 收率为 57%。在上述制备式 (I)、 式 (II)、 式 (III) 化合物的技术中, 有如下缺点 : (1) 以多聚 磷酸为溶剂, 其在反应过程中会产生聚合而变粘稠, 不利于搅拌, 收率低, 不利于工业生产 ; (2) 由硫化氢为原料加压制备工艺, 由于硫化氢高压反应十分危险, 不利于工业生产 ; (3) 以辛硫磷与对氰基苯酚反应以及硫代乙酰胺与对氰基苯酚在 HCl/DMF 中反应, 反应时间 长, 后处理繁琐, 收率不高, 生产成本较高 ; (4) 制备化合物 (I) 的工艺中, 以多聚磷酸为溶 剂, 其在高温下随着反应的进行而变粘稠, 不利于搅拌, 收率低, 不利于工业生产 ; (5) 每个 化合物的收率都偏低。
CN101391988 公开一锅法制备 2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -1, 3- 噻唑 -5- 羧酸乙 酯的方法, 分 2 步完成 : a) 成硫代酰胺的反应 : 将对羟基苯甲腈、 硫化物或硫氢化物以及可 溶于水的金属氯化物溶于有机溶剂中, 控制温度, 反应生成对羟基硫代苯甲酰胺 ; b) 成环 反应 : 在上述反应生成的对羟基硫代苯甲酰胺反应体系中加入回流溶剂, 滴加 2- 卤代乙 酰乙酸乙酯, 升温回流反应, 反应结束后, 反应液酸化, 后处理得到目的产物 2-(4- 羟基苯 基 )-4- 甲基 -1, 3- 噻唑 -5- 羧酸乙酯。收率为 75% -85%。该方法较上述的方法有重大 改进, 避免用硫化氢, 操作较简便, 提高收率, 但也存在所用原料价格较贵, 生产成本高的不 足。
CN101412699 公开一种制备式 (I) 化合物的方法, 该方法以对氰基苯酚和硫代乙 酰胺为原料, 反应得到 4- 羟基硫代苯甲酰胺 ( 式 III 化合物 ), 所得产物在非酸性环境中 和 2- 氯乙酰乙酸乙酯反应得到 2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 ( 式 II 化合 物 ), 再与乌洛托品反应得到 2-(3- 甲醛基 -4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 ( 式 I 化合物 )。该方法以 HCl/DMF 为反应溶剂体系, 避免使用硫化氢, 且收率有较大提升, 但反 应周期长, 后处理烦琐, 回收处理成本高。
以上方法或多或少都存在某些不足, 有必要研究出一条更好的方法, 以克服现有 技术的不足。 发明内容 :
本发明的目的之一在于提供了一种 4- 羟基硫代苯甲酰胺 ( 式 III 化合物 ) 的制 备方法。
本发明的目的之二在于提供了一种 2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 ( 式 II 化合物 ) 的制备方法。
本发明的目的之三在于提供了一种 2-(3- 甲醛基 -4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻 唑甲酸乙酯 ( 式 I 化合物 ) 的制备方法。
本发明的方法具有如下优势 : (1) 成本低、 收率高, 原材料便宜易得, 4- 羟基硫代 苯甲酰胺 (III) 收率达到 90%以上, 且采用水为溶剂, 避免了采用有机溶剂、 硫化氢和金属 盐, 有利于废水处理和环保 ; 2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 (II) 收率达到 85%以上, 2-(3- 甲醛基 -4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 (I) 收率达 80%以上。 (2) 反应条件简便、 温和, 革除高温高压反应, 改进多聚磷酸不易搅拌等缺陷, 更利于工业生 产。(3) 后处理简单, 所得粗品纯度高, 不需精制提纯即可直接用于下一步投料。
本发明的方法也克服了现有技术制备化合物 (III)、 化合物 (I) 收率低、 操作危 险、 成本高、 不利于工业化生产的不足。为实现本发明的目的, 提供了以下的实施方案。
在一具体实施方案中, 本发明的制备式 (III) 化合物的方法, 包括对氰基苯酚与 式 IV 化合物在酸水溶液中进行反应, 制得式 (III) 化合物 (4- 羟基硫代苯甲酰胺 ), 通式反 应式如下 :
其中, 上述反应式中的 R1 可以是 H、 甲基、 乙基, HX 为酸水溶液。
在上述实施方案中, R1 优选甲基或乙基, 更优选甲基 ; X 可以是 Cl-、 Br-、 优选 Cl-, 即盐酸, 更优选浓盐酸。
在上述实施方案中, 酸水溶液中可含有少量的有机溶剂、 盐等其它成分。进一步 的, 所述的酸水溶液为盐酸, 优选其浓度为 4 ~ 12mol/L 的浓盐酸。对氰基苯酚与硫代乙酰 胺的反应条件是 : 反应温度为 10 ~ 80℃, 优选 30 ~ 70℃ ; 反应时间为 1 ~ 12 小时, 优选 3 ~ 6 小时 ; 反应中所用对氰基苯酚、 R1SNH2 与 HR2 的摩尔比为 1 ∶ 1 ~ 4 ∶ 5 ~ 40, 优选 1 ∶ 1 ~ 2 ∶ 10 ~ 20。更具体讲, 对氰基苯酚、 硫代乙酰胺 ( 式 IV 的 R1 为甲基 ) 与盐酸 的摩尔比为为 1 ∶ 1 ~ 4 ∶ 5 ~ 40, 优选 1 ∶ 1 ~ 2 ∶ 10 ~ 20。
在一优选具体实施方案中, 所述的式 (III) 化合物的制备方法, 包括对氰基苯酚 与硫代乙酰胺在盐酸水溶液中进行反应, 制得 (III) 化合物 4- 羟基硫代苯甲酰胺。
在上述优选实施方案中, 其反应条件是 : 反应温度为 10 ~ 80℃, 优选 30 ~ 70℃ ; 反应时间为 1 ~ 12 小时, 优选 3 ~ 6 小时 ; 盐酸优选浓度为 4 ~ 12mol/L 的浓盐酸 ; 对氰基 苯酚、 硫代乙酰胺 ( 式 IV 的 R1 为甲基 ) 与盐酸的摩尔比为为 1 ∶ 1 ~ 4 ∶ 5 ~ 40, 优选 1 ∶ 1 ~ 2 ∶ 10 ~ 20。
在上述优选实施方案中, 酸液中有时可含有少量的有机溶剂, 如甲醇、 乙醇、 丙醇、 异丙醇或 DMF 等。
在另一具体实施方案中, 本发明所述的 2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙 酯的方制备法, 包括下列步骤 :
a) 包括对氰基苯酚与式 IV 化合物在酸水溶液中进行反应, 制得 4- 羟基硫代苯甲 酰胺 ;
b) 将步骤 a) 获得的 4- 羟基硫代苯甲酰胺在适宜有机溶剂中与 2- 氯乙酰乙酸乙 酯或 2- 溴乙酰乙酸乙酯反应得到 2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯。
其中, 式 IV 化合物中 R1 的定义同上。
在上述另一具体实施方案中, 步骤 a) 中式 IV 化合物优选硫代乙酰胺 ; 所说的酸为 盐酸, 优选浓度为 4 ~ 12mol/L 的浓盐酸 ; 对氰基苯酚、 硫代乙酰胺 ( 式 IV 的 R1 为甲基 )
与盐酸的摩尔比为为 1 ∶ 1 ~ 4 ∶ 5 ~ 40, 优选 1 ∶ 1 ~ 2 ∶ 10 ~ 20 ; 其反应条件是 : 反 应温度为 10 ~ 80℃, 优选 30 ~ 70℃ ; 反应时间为 1 ~ 12 小时, 优选 3 ~ 6 小时。
在上述另一具体实施方案中, 在步骤 b) 的反应溶液中允许有酸的存在, 如盐酸。 步骤 b) 的反应条件为 : 反应温度为 40 ~ 90℃, 优选 60 ~ 80℃ ; 反应时间为 1 ~ 12 小时, 优选 2 ~ 4 小时。
在步骤 b) 中, 4- 羟基硫代苯甲酰胺 (III) 在干燥或者不干燥的情况下与 2- 氯乙 酰乙酸乙酯或 2- 溴乙酰乙酸乙酯在有机溶剂中反应得到 2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻 唑甲酸乙酯 (II)。进一步的, 4- 羟基硫代苯甲酰胺在干燥或不干燥的情况下都含有酸或者 酸水, 其中干燥或不干燥下 4- 羟基硫代苯甲酰胺所含水分在 0.5%~ 60%。所述有机溶剂 包含一种或多种下列溶剂 : 甲醇、 乙醇、 异丙醇、 乙酸乙酯、 水、 丙酮, 优选乙醇。
在又一实施方案中, 本发明所述的 2-(3- 甲醛基 -4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑 甲酸乙酯的制备方法, 包括以下步骤 :
a) 包括对氰基苯酚与式 IV 化合物在无机酸水溶液中进行反应, 制得 4- 羟基硫代 苯甲酰胺式 (III) 化合物 (4- 羟基硫代苯甲酰胺 ) ;
b) 将步骤 a) 制得的式 (III) 化合物在适宜有机溶剂中与 2- 氯乙酰乙酸乙酯反应 得到式 II 化合物 ; c) 将步骤 b) 的 (II) 式化合物在有机溶剂如三氟乙酸或多聚磷酸与甲烷磺酸存在 下, 与六亚甲基四胺反应制备 (I) 式化合物, 即 2-(3- 甲醛基 -4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻 唑甲酸乙酯。
其中, 式 IV 化合物中 R1 的定义同上。
在上述又一具体实施方案中, 步骤 a) 中式 IV 化合物优选硫代乙酰胺 ; 所说的无机 酸为盐酸, 优选浓度为 4 ~ 12mol/L 的浓盐酸 ; 对氰基苯酚、 硫代乙酰胺 ( 式 IV 的 R1 为甲 基 ) 与盐酸的摩尔比为为 1 ∶ 1 ~ 4 ∶ 5 ~ 40, 优选 1 ∶ 1 ~ 2 ∶ 10 ~ 20 ; 其反应条件 是: 反应温度为 10 ~ 80℃, 优选 30 ~ 70℃ ; 反应时间为 1 ~ 12 小时, 优选 3 ~ 6 小时。
在上述又一具体实施方案中, 在步骤 b) 的反应溶液中允许有酸的存在, 如盐酸。 步骤 b) 的反应条件为 : 反应温度为 40 ~ 90℃, 优选 60 ~ 80℃ ; 反应时间为 1 ~ 12 小时, 优选 2 ~ 4 小时。
在步骤 b) 中, 4- 羟基硫代苯甲酰胺 (III) 在干燥或者不干燥的情况下与 2- 氯乙 酰乙酸乙酯在有机溶剂中反应得到 2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 (II)。进 一步的, 4- 羟基硫代苯甲酰胺在干燥或不干燥的情况下都含有酸或者酸水, 其中干燥或不 干燥下 4- 羟基硫代苯甲酰胺所含水分在 0.5%~ 60%。所述有机溶剂包含一种或多种下 列溶剂 : 甲醇、 乙醇、 异丙醇、 乙酸乙酯、 水、 丙酮, 优选乙醇。
在上述又一具体实施方案中, 步骤 c) 中所说的溶剂优选多聚磷酸与甲烷磺酸的 混合溶剂 ; 其中, 2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 (II)、 六亚甲基四胺、 多聚磷 酸、 甲烷磺酸的质量比为 : 1 ∶ 0.5 ~ 1.5 ∶ 3 ~ 10 ∶ 2 ~ 5, 优选 1 ∶ 0.7 ~ 1 ∶ 4 ~ 8 ∶ 2 ~ 4。反应的条件是 : 反应温度为 70 ~ 120℃, 优选 80-110℃; 反应时间为 2 ~ 12 小 时, 优选 3 ~ 6 小时。 本发明的式 (II) 化合物的制备方法, 包括将式 (III) 化合物在适 宜有机溶剂中与 2- 氯乙酰乙酸乙酯反应得到式 II 化合物。
在上述制备方法中, 允许有酸的存在, 如盐酸、 硫酸等。 其反应条件为 : 反应温度为
40 ~ 90℃, 优选 60 ~ 80℃ ; 反应时间为 1 ~ 12 小时, 优选 2 ~ 4 小时。
本发明的式 (I) 化合物的制备方法, 包括将 (II) 式化合物在有机溶剂多聚磷酸 与甲烷磺酸存在下, 与六亚甲基四胺反应制备 (I) 式化合物, 即 2-(3- 甲醛基 -4- 羟基苯 基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯。
其中, 式 (II) 化合物、 六亚甲基四胺、 多聚磷酸、 甲烷磺酸的质量比为 : 1 ∶ 0.5 ~ 1.5 ∶ 3 ~ 10 ∶ 2 ~ 5, 优选 1 ∶ 0.7 ~ 1 ∶ 4 ~ 8 ∶ 2 ~ 4。反应的条件是 : 反应温度为 70 ~ 120℃, 优选 80-110℃ ; 反应时间为 2 ~ 12 小时, 优选 3 ~ 6 小时。
本发明具有如下优势 : (1) 成本低、 收率高。原材料便宜易得, 4- 羟基硫代苯甲酰 胺 (III) 收率达到 90%以上, 2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 (II) 收率达到 85%以上, 2-(3- 甲醛基 -4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 (I) 收率达 80%以上。 (2) 反应条件简便、 温和, 革除高温高压反应, 改进多聚磷酸不易搅拌等缺陷, 更利于工业生 产。(3) 后处理简单, 所得粗品纯度高, 不需精制提纯即可直接投料。 具体实施方式 :
下述实施方式进一步说明本发明的内容, 但本发明不限于下述实例。 4- 羟基硫代苯甲酰胺 (III) 的制备
实施例 1
在 3L 的反应瓶中, 加入 1200ml 的浓盐酸 ( 浓度为 12mol/L), 搅拌下, 加入 92g 硫 代乙酰胺, 待溶解完全, 再加入 96g 对氰基苯酚, 40℃搅拌反应 0.5 小时后, 有大量淡黄色 固体析出, 继续反应 3 小时, 停止反应, 冷却, 有大量固体析出, 过滤, 滤饼以少量水淋洗, 干 燥后得产品 112.2g。收率 : 91.0%。
实施例 2
在 0.5L 的反应瓶中, 加入 300ml 的稀盐酸 ( 浓度为 6mol/L), 搅拌下, 加入 28g 硫 代乙酰胺, 待溶解完全, 再加入 24g 对氰基苯酚, 50℃搅拌反应 3 小时, 停止反应, 冷却, 有大 量固体析出, 抽滤, 滤饼以少量水淋洗, 得产品 41.8g, 含水 35.1%。收率 : 88.3%。
实施例 3
在 100ml 的反应瓶中, 加入 40ml 的 50%浓硫酸, 搅拌下, 加入 8.9g 硫代乙酰胺, 待 溶解完全, 再加入 9.6g 对氰基苯酚, 60℃搅拌反应 5 小时, 停止反应, 冷却, 有大量固体析 出, 过滤, 滤饼以少量水淋洗, 抽滤, 干燥后得产品 9.7g。HPLC : 98.9%, 收率 : 78.8%。
实施例 4
在 3L 的反应瓶中, 加入含有 50ml 乙醇的浓盐酸 ( 浓度为 12mol/L)1000ml, 搅拌 下, 加入 92g 硫代丙酰胺, 待溶解完全, 再加入 96g 对氰基苯酚, 30℃搅拌反应 0.5 小时 后, 有大量淡黄色固体析出, 继续反应 5 小时, 停止反应, 冷却, 有大量固体析出, 过滤, 滤饼 以少量水淋洗, 干燥后得产品 106.4g。收率 : 86.3%。
实施例 5
在 3L 的反应瓶中, 加入 1200ml 的浓盐酸 ( 浓度为 12mol/L), 搅拌下, 加入 96g 硫 代乙酰胺, 待溶解完全, 再加入 96g 对氰基苯酚, 70℃搅拌反应 0.5 小时后, 有大量淡黄色固 体析出, 继续反应 2.5 小时, 停止反应, 冷却, 有大量固体析出, 过滤, 滤饼以少量水淋洗, 干 燥后得产品 107.5g。收率 : 87.2%。
2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 (II) 的制备
实施例 6
将上述实施例得到的 4- 羟基硫代苯甲酰胺 (III)110g 和乙醇 650ml 加入至 1L 反 应瓶中, 加热至回流, 滴加 2- 氯乙酰乙酸乙酯 140g, 继续回流反应 3 小时, 反应完毕, 冷却至 10℃以下, 有大量固体析出, 过滤, 烘干得淡黄色固体 163.2g, 收率 86.3%。
实施例 7
将实施例 2 得到的 4- 羟基硫代苯甲酰胺 (III)40g( 含盐酸水溶液 35.1% ) 和乙 醇 130ml 加入至 1L 反应瓶中, 加热至回流, 滴加 2- 氯乙酰乙酸乙酯 32g, 继续回流反应 3 小时, 反应完毕, 冷却至 10℃以下, 有大量固体析出, 过滤, 烘干得淡黄色固体 35.0g, 收率 91.1%。
实施例 8
将 4- 羟基硫代苯甲酰胺 (III)40g 和乙醇 130ml 加入至 1L 反应瓶中, 加热至 60℃, 滴加 2- 氯乙酰乙酸乙酯 35g, 继续反应 5 小时, 反应完毕, 冷却至 10℃以下, 有大量固体析 出, 过滤, 烘干得淡黄色固体 33.7g, 收率 87.7%。
实施例 9
将 4- 羟基硫代苯甲酰胺 (III)40g 和乙醇 130ml 加入至 1L 反应瓶中, 加热至回流, 滴加 2- 溴乙酰乙酸乙酯 40g, 继续反应 4 小时, 反应完毕, 冷却至 10℃以下, 有大量固体析 出, 过滤, 烘干得淡黄色固体 30.5g, 收率 79.4%。
2-(3- 甲醛基 -4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 (I) 的制备
实施例 10
称 取 400g 多 聚 磷 酸 和 200g 甲 烷 磺 酸 于 1L 反 应 瓶 中, 80 ℃ 下 搅 拌 均 匀, 加入 2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 (II)80g, 待搅拌均匀, 称取 58.5g 六亚甲基四 胺加入其中, 80℃下继续反应 6 小时, 反应完毕, 冷却至 40℃, 慢慢加入 1L 饱和冰盐水, 有大 量固体析出, 过滤, 水洗至中性, 干燥得淡黄色固体 71.8g, 收率 81.2%。
实施例 11
称取 200g 多聚磷酸和 200g 甲烷磺酸于 1L 反应瓶中, 100 ℃下搅拌均匀, 加入 2-(4- 羟基苯基 )-4- 甲基 -5- 噻唑甲酸乙酯 (II)80g, 待搅拌均匀, 称取 58.5g 六亚甲基 四胺分三次每隔半小时加入其中, 100 ℃下继续反应 5 小时, 反应完毕, 冷却至 40 ℃, 慢慢 加入 1L 饱和冰盐水, 有大量固体析出, 过滤, 水洗至中性, 干燥得淡黄色固体 76.4g, 收率 86.4%。9