本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及是一種吉美嘧啶的合成方法。
背景技術(shù):
吉美嘧啶,化學(xué)名: 5-氯-4-羥基-2(1H)-吡啶酮,CAS號(hào) 103766-25-2其結(jié)構(gòu)式如下:
。
抗癌新藥替吉奧組成成分之一,吉美嘧啶能夠抑制在二氫嘧啶脫氫酶作用下從替加氟釋放出來(lái)的5-氟尿嘧啶的分解代謝,有助于長(zhǎng)時(shí)間血中和腫瘤組織中5-氟尿嘧啶有效深度,從而取得與5-氟尿嘧啶持續(xù)靜脈輸注類(lèi)似的療效。
替吉奧是一種氟尿嘧啶衍生物口服抗癌劑,它包括替加氟(FT)和以下兩類(lèi)調(diào)節(jié)劑:吉美嘧啶(CDHP)及奧替拉西(Oxo)。其三種組分的作用如下:FT是5-氟尿嘧啶的前體藥物,具有優(yōu)良的口服生物利用度,能在活體內(nèi)轉(zhuǎn)化為5-氟尿嘧啶。CDHP能夠抑制在二氫嘧啶脫氫酶作用下從FT釋放出來(lái)的5-氟尿嘧啶的分解代謝,有助于長(zhǎng)時(shí)間血中和腫瘤組織中5-氟尿嘧啶有效深度,從而取得與5-氟尿嘧啶持續(xù)靜脈輸注類(lèi)似的療效。Oxo能夠阻斷5-氟尿嘧啶的磷酸化,口服給藥之后,Oxo在胃腸組織中具有很高的分布濃度,從而影響5-氟尿嘧啶在胃腸道的分布,進(jìn)而降低5-Fu毒性的作用。替吉奧與5-氟尿嘧啶相比具有以下優(yōu)勢(shì):①能維持較高的血藥濃度并提高抗癌活性;②明顯減少藥毒性;③給藥方便。
在日本,替吉奧于1999年被批準(zhǔn)用來(lái)治療晚期胃癌,2001年被批準(zhǔn)用來(lái)治療頭頸部癌癥,2003年被批準(zhǔn)用來(lái)治療結(jié)直腸癌,2004年被批準(zhǔn)用來(lái)治療非小細(xì)胞肺癌。多年的臨床應(yīng)用證明,替吉奧是安全有效的抗癌藥物。據(jù)統(tǒng)計(jì),日本晚期胃癌的化療,有80%以上的病例使用替吉奧,治療有效率可達(dá)44.6%。
文獻(xiàn)吉莫斯特的合成(沈陽(yáng)藥科大學(xué)學(xué)報(bào)Nov2005 vol22 No6 P420-421) 公開(kāi)了一種吉莫斯特的合成方法,該方法以3-氰基-4-甲氧基-2(1H)-吡啶酮為原料,和 N一氯代丁二酰亞胺(NCS)在冰醋酸中反應(yīng)制得5-氯-3-氰基-4-甲氧基-2( 1H)吡啶酮,然后在氫溴酸溶液中水解得到吉美嘧啶。該方法中摩爾比3-氰基-4-甲氧基-2-H-吡啶酮:NCS=1:1.1,冰醋酸溶劑量為3-氰基-4-甲氧基-2-H-吡啶酮原料的7.5倍即。該方法中中間體3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮制備過(guò)程中需要用到N-氯代丁二酰亞胺(NCS),且冰醋酸需要濃縮,醋酸沸點(diǎn)高,在生產(chǎn)中濃縮較困難,需要真空裝置,使合成時(shí)間延長(zhǎng),且濃縮過(guò)程中副反應(yīng)多,引入雜質(zhì)多,由此造成終產(chǎn)品吉美嘧啶純度差,需要多次精制。
文獻(xiàn)Heterocycles vol36 No1 1993 145-148公開(kāi)了一種吉美嘧啶的合成方法,該方法 以3-氰基-4-甲氧基-2(1H)-吡啶酮為原料,與磺酰氯或者氯氣在冰醋酸中反應(yīng)制得5-氯-3-氰基-4-甲氧基-2( 1H)吡啶酮,然后在稀硫酸或者氫溴酸溶液中反應(yīng)制得吉美嘧啶。該方法中中間體3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮制備過(guò)程中冰醋酸同樣需要濃縮,容易反應(yīng)過(guò)程中副反應(yīng)多,引入雜質(zhì)多,由此造成終產(chǎn)品吉美嘧啶純度差,需要多次精制;另外,醋酸濃縮完成后,需要采用甲醇和異丙醚精制,這樣子引入了其它溶劑,一是容易造成終產(chǎn)物中溶劑殘留,二是無(wú)論是甲醇還是乙醚,其價(jià)格都要比水貴很多,大大增加了生產(chǎn)成本。
通過(guò)以上兩種制備方法均存在的問(wèn)題是收率低,周期長(zhǎng),成本高,不適合工業(yè)化生產(chǎn)等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種吉美嘧啶的合成方法。該方法產(chǎn)品收率高,成本低,操作簡(jiǎn)單,特別適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明是通過(guò)下述的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
S1:3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮的制備
將3-氰基-4-甲氧基-2-H-吡啶酮、冰醋酸加入到反應(yīng)器中,降溫并攪拌,待溫度降至20℃以下時(shí)開(kāi)始滴加磺酰氯,滴加完畢后,升溫至52±2℃,保溫50-54℃反應(yīng),TLC監(jiān)控原料反應(yīng)完畢,降溫至20±3℃,攪拌2小時(shí),過(guò)濾得白色固體,烘干得到3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮;
S2:吉美嘧啶的制備
將3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮和氫溴酸投入到反應(yīng)器中,攪拌,加熱至回流反應(yīng)18h,降溫,減壓濃縮氫溴酸,加入去離子水?dāng)嚢柚翚堄喙腆w全部溶清,加活性碳脫色,熱濾,保溫50±3℃,開(kāi)始滴加40%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值至pH=4±0.5,析出大量固體,降溫至10-15℃,攪拌3小時(shí),抽濾得吉美嘧啶。
本發(fā)明合成反應(yīng)路線如下所示:
上述的吉美嘧啶的合成方法中,所述步驟S1中3-氰基-4-甲氧基-2-H-吡啶酮與冰醋酸的質(zhì)量體積比為1:7-10,單位g:ml。
上述的吉美嘧啶的合成方法中,所述步驟S1中3-氰基-4-甲氧基-2-H-吡啶酮與磺酰氯的摩爾比為1:1-1.2。
上述的吉美嘧啶的合成方法中,所述步驟S1中50-54℃反應(yīng)時(shí)間為3-5h。
上述的吉美嘧啶的合成方法中,所述步驟S1中50-54℃反應(yīng)時(shí)間為4h。
上述的吉美嘧啶的合成方法中,所述步驟S2中氫溴酸質(zhì)量百分比濃度為48%。
有益效果:
(1)本發(fā)明的吉美嘧啶的合成方法,不再濃縮冰醋酸,改用反應(yīng)完全后降溫析晶,然后過(guò)濾得到中間體精制品,所得中間體純度高;然后在48%氫溴酸溶液中水解得到產(chǎn)品,溶解脫色后再調(diào)堿析晶得到產(chǎn)品,不需要精制,即可得到純度較高的吉美嘧啶。
(2)本發(fā)明提供的吉美嘧啶的制備方法中,中間體的3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮的制備過(guò)程中,采用直接降溫析晶,不需要采用甲醇和異丙醚精制,制備過(guò)程中不引入其他溶劑,在保證產(chǎn)品純度的前提下,降低了生產(chǎn)成本。
(2)本發(fā)明提供的吉美嘧啶的制備方法,工藝操作簡(jiǎn)便,周期短,成本低,產(chǎn)品純度好,易于產(chǎn)品的規(guī)?;a(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明,以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更了解本發(fā)明,但并不因此限制本發(fā)明。
由于3-氰基-4-甲氧基-2-H-吡啶酮較容易在市場(chǎng)中購(gòu)得,本工藝均采用該原料為起始原料。
實(shí)施例1
S1:3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮的制備
將3-氰基-4-甲氧基-2-H-吡啶酮6.0g(0.04mol)、45ml冰醋酸投入250毫升三口燒瓶?jī)?nèi),降溫至15℃以下,然后滴加6.18g(0.045mol)克磺酰氯,溶液溫度控制在10~15℃之間,可以根據(jù)溫度的變化來(lái)控制滴加的速度。滴加完畢后,攪拌半小時(shí),升溫至52±2℃,保溫50-54℃反應(yīng)4h,TLC(TLC展開(kāi)劑:乙酸乙酯:甲醇=9:1)監(jiān)控原料反應(yīng)完畢,將反應(yīng)液降溫至20±2℃,攪拌2小時(shí),過(guò)濾,濾餅用58ml水洗滌,將濕品在80℃于常壓下烘12h至干,得7.01g3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮白色粉末,收率95.0%,理論產(chǎn)量7.38g。
S2:吉美嘧啶的制備
將3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮6.0g(0.033mol)和163g質(zhì)量百分濃度為48%的氫溴酸溶液投入到500毫升三口燒瓶?jī)?nèi),加熱至回流反應(yīng)18h,降溫至50±2℃,減壓濃縮質(zhì)量百分濃度為48%的氫溴酸溶液,加入60ml去離子水?dāng)嚢柚翚堄喙腆w全部溶清,加0.6g活性碳,80℃攪拌15min,熱慮,濾液保溫50±3℃,開(kāi)始滴加40%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至pH=4±0.5,調(diào)完后降溫至10-15℃,攪拌3小時(shí),抽濾12ml水洗滌。濕品在80℃常壓下烘料14h,得4.40g吉美嘧啶類(lèi)白色粉末,收率93%,理論產(chǎn)量4.73g,純度大于99.5%,單個(gè)雜質(zhì)均小于0.1%
實(shí)施例2
S1:3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮的制備
將3-氰基-4-甲氧基-2-H-吡啶酮6.0g(0.04mol)、42ml冰醋酸投入250毫升三口燒瓶?jī)?nèi),降溫至15℃以下,然后滴加5.40g(0.040mol)克磺酰氯,溶液溫度控制在10~15℃之間,可以根據(jù)溫度的變化來(lái)控制滴加的速度。滴加完畢后,攪拌半小時(shí),升溫至52±2℃,保溫50-54℃反應(yīng)3h,TLC(TLC展開(kāi)劑:乙酸乙酯:甲醇=9:1)監(jiān)控原料反應(yīng)完畢,將反應(yīng)液降溫至20±2℃,攪拌2小時(shí),過(guò)濾,濾餅用58ml水洗滌,將濕品在80℃于常壓下烘12h至干,得6.91g3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮白色粉末,收率93.6%,理論產(chǎn)量7.38g。
S2:吉美嘧啶的制備
將3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮6.0g(0.033mol)和163g質(zhì)量百分濃度為48%的氫溴酸溶液投入到500毫升三口燒瓶?jī)?nèi),加熱至回流反應(yīng)18h,降溫至50±2℃,減壓濃縮質(zhì)量百分濃度為48%的氫溴酸溶液,加入60ml去離子水?dāng)嚢柚翚堄喙腆w全部溶清,加0.6g活性碳,80℃攪拌15min,熱慮,濾液保溫50±3℃,開(kāi)始滴加40%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值至pH=4±0.5,調(diào)完后降溫至10-15℃,攪拌3小時(shí),抽濾12ml水洗滌。濕品在80℃常壓下烘料14h,得4.39g吉美嘧啶類(lèi)白色粉末,收率92.8%,理論產(chǎn)量4.73g,純度大于99.5%,單個(gè)雜質(zhì)均小于0.1%。
實(shí)施例3
S1:3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮的制備
將3-氰基-4-甲氧基-2-H-吡啶酮6.0g(0.04mol)、60ml冰醋酸投入250毫升三口燒瓶?jī)?nèi),降溫至15℃以下,然后滴加6.48g(0.048mol)克磺酰氯,溶液溫度控制在10~15℃之間,可以根據(jù)溫度的變化來(lái)控制滴加的速度。滴加完畢后,攪拌半小時(shí),升溫至52±2℃,保溫50-54℃反應(yīng)5h,TLC(TLC展開(kāi)劑:乙酸乙酯:甲醇=9:1)監(jiān)控原料反應(yīng)完畢,將反應(yīng)液降溫至20±2℃,攪拌2小時(shí),過(guò)濾,濾餅用58ml水洗滌,將濕品在80℃于常壓下烘12h至干,得6.95g3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮白色粉末,收率94.2%,理論產(chǎn)量7.38g。。
S2:吉美嘧啶的制備
將3-氰基-4-甲氧基-5-氯2-(1H)吡啶酮6.0g(0.033mol)和163g質(zhì)量百分濃度為48%的氫溴酸溶液投入到500毫升三口燒瓶?jī)?nèi),加熱至回流反應(yīng)18h,降溫至50±2℃,減壓濃縮質(zhì)量百分濃度為48%的氫溴酸溶液,加入60ml去離子水?dāng)嚢柚翚堄喙腆w全部溶清,加0.6g活性碳,80℃攪拌15min,熱慮,濾液保溫50±3℃,開(kāi)始滴加40%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值至pH=4±0.5,調(diào)完后降溫至10-15℃,攪拌3小時(shí),抽濾12ml水洗滌。濕品在80℃常壓下烘料14h,得4.41g吉美嘧啶類(lèi)白色粉末,收率93.2%,理論產(chǎn)量4.73g,純度大于99.5%,單個(gè)雜質(zhì)均小于0.1%。
對(duì)比例1參照沈陽(yáng)藥科大學(xué)學(xué)報(bào)Nov2005vol22No6P420-421中記載的方法制備
S1:5-氯-3-氰基-4-甲氧基-2(1H)吡啶酮的制備
將3-氰基-4-甲氧基-2(1H)吡啶酮400.0g(2.66mo1)和N-氯代丁二酰亞胺(NCS)390.6g(2.93mo1)加入到3000mL冰醋酸中,45℃攪拌8h,減壓蒸除溶劑,加入甲醇和異丙醚的混合溶劑(體積比為1:1)100mL,析出白色固體,抽濾,將濾餅加入到500mI水中,用體積分?jǐn)?shù)為10%的NaOH調(diào)節(jié)pH值至9,攪拌1h,靜置,抽濾,干燥,得固體452.9g,收率92.3%
S2:吉美嘧啶的制備
將5-氯-3-腈基-4-甲氧基-2(1H)吡啶酮(4)184.5g(1.0mo1)加入到922.5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48%的氫溴酸中,加熱至125℃,攪拌回流24h,減壓濃縮后得白色固體,加入800mI水溶解,用體積分?jǐn)?shù)為10%NaQH水溶液中和至pH值約為4,析出白色固體,抽濾,干燥,所得固體用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇重結(jié)晶,得吉莫斯特126.5g,收率86.9%,經(jīng)檢測(cè)純度91.5%,最大單雜0.54%。
對(duì)比例2參考文獻(xiàn)Heterocycles vol36 No1 1993 145-148制備
S1:5-氯-3-氰基-4-甲氧基-2(1H)吡啶酮的制備
將3-氰基-4-甲氧基-2-H-吡啶酮20.0g(0.133 mol)、加入到200ml冰醋酸中,然后滴加磺酰氯128ml(0.160mol),在室溫條件下滴加,滴加完畢后,在50℃攪拌4小時(shí),真空濃縮,向剩余物中加入15ml甲醇和15ml異丙醚,收集固體過(guò)濾得到22.3g的5-氯-3-氰基-4-甲氧基-2(1H)吡啶酮產(chǎn)物,收率91%;
S2:吉美嘧啶的制備
將5-氯-3-腈基-4-甲氧基-2 (1H ) 吡啶酮5.0g(27.1mm o1) 投入47%的氫溴酸中,回流反應(yīng)24小時(shí),真空濃縮,剩余物溶于水中,用10%氫氧化鈉水溶液中和,然后用5%鹽酸調(diào)pH至4.0-4.5,過(guò)濾,水洗,得到13.6g吉美嘧啶,收率93%。經(jīng)檢測(cè),純度大于92.4%,最大單雜0.45%。