本發(fā)明涉及氟喹諾酮類藥物中間體的制備方法,具體涉及一種諾氟沙星、環(huán)丙沙星及恩諾沙星的中間體制備方法。
背景技術(shù):
1、氟喹諾酮是一類化學(xué)合成抗菌藥物,自問世以來一直發(fā)展迅速,由于其具有抗菌譜廣、抗菌活性強(qiáng)、給藥方便、不良反應(yīng)小、與其他抗生素?zé)o交叉耐藥性等優(yōu)點(diǎn)而成為臨床聯(lián)合用藥的首選。喹諾酮類藥物已成為當(dāng)前人們競相研發(fā)的熱點(diǎn),已有不少文獻(xiàn)報道了該類藥物的合成方法,但普遍存在步驟較長、收率不高、三廢產(chǎn)生量較大等不足之處,因此人們一直在為尋求操作更簡單、收率更高、工藝更環(huán)保的合成方法而不懈努力。
2、諾氟沙星(norfloxacin),是第3代喹諾酮類抗菌藥物,具有廣譜抗菌作用。環(huán)丙沙星(ciprofloxacin),研制的新一代喹諾酮類強(qiáng)活性抗菌藥,具有廣譜、高效、毒副作用小等特點(diǎn),尤其對耐多種抗生素的病原菌有特效。恩諾沙星(enrofloxacin),為合成的第三代喹諾酮類抗菌藥物,為畜禽和水產(chǎn)專用喹諾酮類抗菌藥物。以上三種藥物均具有廣譜抗菌活性和很強(qiáng)的滲透性,對革蘭氏陰性菌有很強(qiáng)的殺滅作用,對革蘭氏陽性菌和支原體也有良好的抗菌作用,其結(jié)構(gòu)式如下:
3、
4、專利cn104292159a報道,諾氟沙星是其通過以下方法合成,先合成氟喹諾酮主環(huán)羧酸鹽,再直接縮哌得到目標(biāo)產(chǎn)物,環(huán)丙沙星及恩諾沙星的合成類似,其反應(yīng)如下:
5、
6、結(jié)合現(xiàn)有文獻(xiàn)報道,合成以上氟喹諾酮類藥物的合成方法中,都涉及結(jié)構(gòu)相似的關(guān)鍵中間體,此類中間體可以用通式結(jié)構(gòu)式式v表示如下:
7、
8、其中,r為h、烷基或芳香基,y為ora,srb,nrcrd,oso2rf,ra、rb、rc、rd、re為h、烷基或芳香基。
9、專利cn104292159a報道通過2,4-二氯-5-氟苯甲酰氯在縛酸劑的作用下與n,n-二甲氨基丙烯酸酯反應(yīng)后,與環(huán)丙胺、乙胺在有機(jī)溶劑中進(jìn)行胺交換反應(yīng)制得上述式v化合物。
10、制備上述式v化合物涉及關(guān)鍵一重要的關(guān)鍵料:n,n-二甲氨基丙烯酸酯。關(guān)于n,n-二甲氨基丙烯酸酯的制備方法現(xiàn)有技術(shù)報道有:以丙炔醇為原料進(jìn)行制備,其反應(yīng)式如下:
11、
12、(參見專利cn103570623a),上述方法中原材丙炔醇料成本高,同時,胺交換存在著反應(yīng)平衡關(guān)系并且涉及回收二甲胺,增加工業(yè)生成成本。
13、也有報道使用甲氧基丙烯酸甲酯為原料與胺進(jìn)行反應(yīng)制備得到(參見專利jp2013006781a),上述方法中也存在原材料成本高;以及胺交換存在著反應(yīng)平衡關(guān)系并且涉及回收二甲胺,增加工業(yè)生成成本的問題。
14、3-甲氧基丙烯酸酯和n,n-二甲基丙烯酸酯是醫(yī)藥化工領(lǐng)域中重要的中間體或原料。目前,3-甲氧基丙烯酸甲酯合成方法以主要原料為依據(jù)主要方法有:1)乙烯基甲醚/乙烯基乙醚光化脫hcl法:原料乙烯基甲醚閃點(diǎn)低,來源少,運(yùn)輸困難,光氣雖然可以用雙光氣或三光氣替代,但實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示固體光氣效果不佳;2)丙烯腈、甲醇方法:需要使用貴金屬催化劑,增加原料成本,不易回收,對環(huán)境產(chǎn)生重金屬污染;3)報道以丙炔酸甲酯為原料,在催化劑下催化甲醇進(jìn)行加成反應(yīng),以71%收率得到3-甲氧基丙烯酸甲酯,起始原料丙炔酸甲酯成本高,限制了規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中合成式v化合物及其原料存在的缺陷,本發(fā)明首先公開了一種甲氧基丙烯酸酯和n,n-二甲基丙烯酸酯的合成研究了新的路線,使得甲氧基丙烯酸酯和n,n-二甲基丙烯酸酯合成成本得到降低,同時減低式v化合物的合成成本。
2、具體地,本發(fā)明首先提供一種式ⅰ化合物的制備方法,其合成路線如下:
3、
4、其中,x為鹵素;其中,r為h、任選取代的烷基、任選取代的芳香基或任選取代的雜芳基。
5、本發(fā)明還提供一種式ⅱ化合物的制備方法,其合成路線如下:
6、
7、其中,x為鹵素;y為ora,srb,nrcrd,oso2rf;
8、其中,r、ra、rb、rc、rd、re為h、任選取代的烷基、任選取代環(huán)烷基、任選取代的芳香基或任選取代的雜芳基。
9、本發(fā)明還公開一種氟喹諾酮類藥物中間體式ⅴ的合成方法,其合成路線如下如下:
10、1)2,4-二氯-5-氟苯甲酰氯和式ⅰ化合物接觸制得式ⅲ,式iii化合物進(jìn)一步反應(yīng)制得式ⅴ,其合成路線如下:
11、
12、或
13、2)2,4-二氯-5-氟苯甲酰氯和式ⅱ化合物接觸制得式ⅴ,其合成路線如下:
14、
15、其中,
16、x為鹵素;y為ora,srb,nrcrd,oso2rf;
17、r、ra、rb、rc、rd、re為h、任選取代的烷基、任選取代環(huán)烷基、任選取代的芳香基或任選取代的雜芳基。
18、本發(fā)明還特別提供下式a化合物,其中,z是氯、溴。
19、有益效果
20、采用本發(fā)明路線至少有如下技術(shù)優(yōu)勢:
21、1)克服了n,n-二甲氨基丙烯酸酯中現(xiàn)有技術(shù)中原料貴、二甲胺的反應(yīng)平衡以及回收等繁瑣等缺點(diǎn);
22、2)以二氯丙烯為原料合成取代丙烯酸酯新路線,相比于丙炔醇路線合成成本低,更具有工業(yè)優(yōu)勢。
23、3)本發(fā)明方法制備式v化合物的成本得到降低,工藝路線更簡單,收率高。
1.一種式ⅰ化合物的制備方法,其特征在于,包括如下步驟,式ⅵ化合物在有機(jī)溶劑中經(jīng)氧化和酯化反應(yīng)后制備得式ⅰ化合物,其合成路線如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的式i化合物的制備方法,其特征在于,所述的氧化反應(yīng)是式vi化合物與氧化劑進(jìn)行氧化反應(yīng),所述的氧化劑為選自空氣、氧氣、臭氧,氯單質(zhì)、溴單質(zhì)、碘單質(zhì)、ncs、nbs、二氯海因、三氯異氰尿酸鈉、對甲苯磺酰氯胺鈉、硫酰氯、氯化亞砜、kmno4、mno2、cr2o3、k2cr2o7、氯化鐵、鎢酸鈉,硝酸鐵、h2o2、雙氧水的硫脲或尿素、次氯酸、次氯酸鈉、亞氯酸鈉、氯酸鈉、次溴酸、次溴酸鈉、溴酸、溴酸鈉、二乙酸碘苯、過氧甲酸、過氧乙酸、過氧二氯乙酸、過氧二氟乙酸、過氧三氟乙酸、過碳酸鈉、三氧化硫、硫酸、過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨、過氧單磺酸鉀、亞硝酸、二氧化氮、亞硝酸鈉、硝酸、硝酸鈉、硝酸鈰銨、取代以及無取代的硝基苯和過間氯苯甲酸中一種;優(yōu)選地,氧化反應(yīng)加入催化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的式ⅰ化合物的制備方法,其特征在于,所述的酯化反應(yīng)在酸存在在進(jìn)行,所述的酸選自硫酸、磷酸、甲磺酸、對甲苯磺酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸和固體超強(qiáng)酸中一種或多種。
4.一種式ii化合物的制備方法,其特包括如下步驟,式i化合物醚化反應(yīng)或氨化反應(yīng)制備得到式ii化合物,其合成路線如下:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的式ii化合物的制備方法,其特征在于:
6.一種氟喹諾酮類藥物中間體式v的合成方法,其特特征在于,包括如下步驟:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的式v制備方法,其特征在于,2,4-二氯-5-氟苯甲酰氯和式ⅰ化合物優(yōu)選在縛酸劑存在下接觸制得式ⅲ,所述的縛酸劑選自有機(jī)堿或無機(jī)堿;所述的有機(jī)堿為三乙胺、三正丁胺、吡啶、嗎啉中的至少一種;所述的無機(jī)堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、鈉氫中一種;所述4-二氯-5-氟苯甲酰氯、縛酸劑和式ⅰ化合物的摩爾比為1:(1-2.5):(1-1.5),反應(yīng)的溫度為-25℃至150℃,優(yōu)選-10℃至50℃;反應(yīng)時間為2-5h,優(yōu)選時間為1-3h;優(yōu)選地,反應(yīng)在有機(jī)溶劑中進(jìn)行,所述有機(jī)溶劑dmf、nmp、dmac、dmi、dmso、甲醇、乙醇、正丁醇、叔丁醇、異丙醇、丙酮、乙腈、二氧六環(huán)、四氫呋喃、二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、環(huán)己烷中一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的式v制備方法,其特征在于,當(dāng)y為nrcrd時,式i化合物與氨化試劑進(jìn)行氨化反應(yīng)制備得到式v化合物,所述氨化試劑為hnrcrd其中rc、rd分別獨(dú)立地選自h、任選取代的烷基、任選取代的芳香基或任選取代的雜芳基,優(yōu)選苯甲胺、n-甲基苯胺、二甲胺、甲胺、氨氣、乙胺和環(huán)丙氨中一種;優(yōu)選地,進(jìn)行氨化反應(yīng)時,氨化試劑可以是其水溶液,也可以采用其鹽溶液,優(yōu)選的鹽溶液為鹽酸鹽水溶液。所述的式ⅲ化合物與氨化試劑的摩爾比為1:1.0-1.5;所述氨化反應(yīng)的溫度為-25℃至130℃,優(yōu)選0℃至60℃;反應(yīng)時間為1-6h,優(yōu)選時間為3-4h。所述有機(jī)溶劑dmf、nmp、dmac、dmi、dmso、甲醇、乙醇、正丁醇、叔丁醇、異丙醇、丙酮、乙腈、二氧六環(huán)、四氫呋喃、二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、環(huán)己烷和水中一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的式v制備方法,其特征在于,2,4-二氯-5-氟苯甲酰氯和式ii化合物在傅酸劑的作用下制得式v化合物,其中所述反應(yīng)中的縛酸劑選自有機(jī)堿或無機(jī)堿;所述的有機(jī)堿為三乙胺、三正丁胺、吡啶、嗎啉中的至少一種;所述的無機(jī)堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、甲醇鈉、乙醇鈉、鈉氫中一種,優(yōu)選碳酸鈉;2,4-二氯-5-氟苯甲酰氯、縛酸劑和式ii化合物的摩爾比為1:(1-2.5):(1-1.5)。
10.一種式a化合物,其中,z是氯、溴。