本發(fā)明屬于藥物合成領(lǐng)域,具體涉及一種維生素k2及其中間體的制備方法。
背景技術(shù):
1、親脂疏水(或者可以說(shuō),脂溶性)的維生素k族化合物,主要是在血液凝固中所需的特定蛋白的翻譯后修飾需要的維生素(參見(jiàn):cn?102216248?a,公開(kāi)日:2011.10.12);其母核結(jié)構(gòu)為2-甲基-1,4-萘醌,主要包括以下幾種:維生素k1、k2、k3和k4等;其中,維生素k1和k2主要是天然存在的維生素,維生素k3和k4主要是人工合成的維生素(參見(jiàn):cn?101092340a,公開(kāi)日:2007.12.26)。
2、經(jīng)過(guò)廣泛研究發(fā)現(xiàn),維生素k1有促進(jìn)鈣化作用,維生素k2這方面的作用更強(qiáng),而維生素k3則沒(méi)有這一作用。尤其是,維生素k2可抑制骨吸收,調(diào)節(jié)骨代謝,能夠有效預(yù)防骨折的發(fā)生。此外,維生素k2在改善動(dòng)脈硬化以及對(duì)肝癌、白血病的抑制等方面也有相關(guān)的研究報(bào)道,因而對(duì)維生素k2的需求比較大,在某些情況下可能會(huì)面臨這方面的原料藥、制劑等產(chǎn)品供應(yīng)不足局面。
3、維生素k2代表的是系列化合物,外觀為淡黃色固體或油狀液體,根據(jù)異戊烯側(cè)鏈的長(zhǎng)短不同有多種形式,以mk-n表示,n是指?jìng)?cè)鏈上異戊烯單位的個(gè)數(shù),一般地n=3、4、5、6、7、8、9、10等;其中,以mk4、mk7的活性最強(qiáng)。
4、
5、其中,維生素k2(mk4)的合成路線,主要包括以下幾種:
6、(1)烷基化反應(yīng):無(wú)水氯化鋅、三氟化硼乙醚和溴化亞銅(組合)作為催化劑
7、
8、維生素k2(20)(mk4):n=3(參見(jiàn):cn?101092340?a;公開(kāi)日:2007.12.26);
9、(2)烷基化反應(yīng):銅、鎳或鈀作為催化劑
10、
11、r是烷基;lg是離去基團(tuán);m是從0到8的整數(shù);n是從0到9的整數(shù);x是氫、鹵化物、羥基或經(jīng)保護(hù)的羥基;所述反應(yīng)在銅、鎳或鈀催化劑存在下進(jìn)行(參見(jiàn):cn?102216248a,公開(kāi)日:2011.10.12;以及cn?104725205?a、wo2011117324a2等);
12、(3)烷基化反應(yīng):鈀金屬化合物或鎳金屬化合物作為催化劑c2
13、
14、式4化合物與長(zhǎng)鏈烯萜溴化物(式6化合物)在堿b2和和催化劑c2(鈀金屬化合物或鎳金屬化合物)作用下于s2溶劑中,溫度t2下發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)得到式7化合物(參見(jiàn):cn112209814?a,公開(kāi)日:2021.01.12)。
15、氟硼酸,是一種無(wú)機(jī)化合物,化學(xué)式為hbf4,屬于強(qiáng)無(wú)機(jī)酸,為無(wú)色透明液體,能與水、醇等混溶,主要用于金屬表面氧化物、硅酸鹽膜的清潔和腐蝕劑等(參見(jiàn):百度百科https://baike.baidu.com/item/%e6%b0%9f%e7%a1%bc%e9%85%b8/8143614?fr=aladdin)。
16、截止到目前為止,并未檢索到有將氟硼酸或其水溶液作為烷基化反應(yīng)的催化劑用于制備維生素k2和/或其中間體的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。
17、有鑒于此,特提出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和/或不足,本發(fā)明的目的是提供一種維生素k2及其中間體(下述式ⅱ所示化合物)的制備方法。該制備方法,采用氟硼酸或其水溶液作為催化劑,可以提高式ⅰ所示化合物與香葉基芳樟醇的反應(yīng)選擇性,有效提升反應(yīng)產(chǎn)物中式ⅱ所示化合物產(chǎn)物的純度,減少z式異構(gòu)體雜質(zhì)的生成,進(jìn)而可用于制備維生素k2,能夠獲得高收率、高純度的維生素k2產(chǎn)品,降低了維生素k2單位產(chǎn)品的物耗和能耗等成本,具有良好的產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用價(jià)值。
2、本發(fā)明提供了式ⅱ所示化合物(維生素k2(mk-n,n=4)中間體)的制備方法,包括以下步驟:
3、
4、式中,r0為c1~c4烷基;優(yōu)選的,r0為甲基;
5、使用或不使用惰性氣體(例如,所述的惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤?保護(hù)下,以氟硼酸或其水溶液作為催化劑,式ⅰ所示化合物與香葉基芳樟醇在芳烴類(lèi)溶劑中發(fā)生烷基化反應(yīng),生成式ⅱ所示化合物。
6、上述的任一技術(shù)方案(式ⅱ所示化合物的制備方法)中,所述的催化劑為濃度至少是30wt%的氟硼酸水溶液;優(yōu)選的,所述的催化劑為30wt%~75wt%(例如,35wt%、40wt%、45wt%、50wt%、55wt%、60wt%、65wt%等)的氟硼酸水溶液;更優(yōu)選的,所述的催化劑為45wt%~60wt%的氟硼酸水溶液。
7、上述的任一技術(shù)方案(式ⅱ所示化合物的制備方法)中,式ⅰ所示化合物與香葉基芳樟醇的摩爾比為1:0.8~1(例如,1:0.8、1:0.85、1:0.9等);和/或,式ⅰ所示化合物與氟硼酸的摩爾比為1:0.05~0.5(例如,1:0.1、1:0.2、1:0.3、1:0.4等);
8、優(yōu)選的,式ⅰ所示化合物與香葉基芳樟醇的摩爾比為1:0.8~0.95;和/或,式ⅰ所示化合物與氟硼酸的摩爾比為1:0.05~0.3。
9、上述的任一技術(shù)方案(式ⅱ所示化合物的制備方法)中,所述的芳烴類(lèi)溶劑為甲苯或乙苯;和/或,式ⅰ所示化合物與芳烴類(lèi)溶劑的質(zhì)量體積比為1:10~20g/ml(例如,1:12g/ml、1:15g/ml、1:18g/ml等);
10、優(yōu)選的,所述的芳烴類(lèi)溶劑為甲苯;和/或,式ⅰ所示化合物與芳烴類(lèi)溶劑的質(zhì)量體積比為1:10~15g/ml。
11、上述的任一技術(shù)方案(式ⅱ所示化合物的制備方法)中,所述烷基化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為45~60℃;和/或,所述烷基化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為8~12h;
12、優(yōu)選的,所述烷基化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為48~52℃;和/或,所述烷基化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為9.5~11h。
13、上述的任一技術(shù)方案(式ⅱ所示化合物的制備方法)中,還包括后處理步驟:所述的烷基化反應(yīng)結(jié)束后,冷卻至室溫,加水淬滅反應(yīng),靜置,分層,取有機(jī)相,用飽和食鹽水洗滌一次,加水,減壓蒸餾除去芳烴類(lèi)溶劑,之后加入正庚烷,冷卻至5℃,過(guò)濾,得到濾液,靜置,分層,取正庚烷層,用飽和食鹽水洗滌一次,加入二甲基亞砜,靜置,分層,取二甲基亞砜層,加入正庚烷和水,靜置,分層,取正庚烷層,二甲基亞砜/水層用正庚烷萃取一次,合并正庚烷層,即得式ⅱ所示化合物的正庚烷溶液;之后可選擇地除去正庚烷,得到包含式ⅱ所示化合物的產(chǎn)物。
14、上述的任一技術(shù)方案(式ⅱ所示化合物的制備方法)中,還包括制備式ⅰ所示化合物的下述步驟:
15、
16、式中,r0為c1~c4烷基;優(yōu)選的,r0為甲基;
17、使用或不使用惰性氣體(例如,所述的惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤?保護(hù)下,化合物x在醇類(lèi)溶劑中以及碳酸鹽水溶液和保險(xiǎn)粉存在的條件下發(fā)生水解反應(yīng),之后加入鹽酸,生成式ⅰ所示化合物;其中,所述的碳酸鹽為碳酸鉀和/或碳酸鈉;
18、優(yōu)選的,化合物x與碳酸鹽的摩爾比為1:0.2~0.8;和/或,化合物x與保險(xiǎn)粉的摩爾比為1:0.1~0.5;和/或,化合物x與鹽酸的摩爾比為1:0.5~1;
19、更優(yōu)選的,化合物x與碳酸鹽的摩爾比為1:0.25~0.6;和/或,化合物x與保險(xiǎn)粉的摩爾比為1:0.1~0.2;和/或,化合物x與鹽酸的摩爾比為1:0.5~0.7。
20、進(jìn)一步的,制備式ⅰ所示化合物的步驟中,
21、所述的醇類(lèi)溶劑為甲醇和/或乙醇;
22、和/或,化合物x與醇類(lèi)溶劑的質(zhì)量體積比為1:8~15g/ml;
23、和/或,所述碳酸鹽水溶液的濃度為25wt%~35wt%;優(yōu)選的,所述碳酸鹽水溶液的濃度為28wt%~32wt%;
24、和/或,所述鹽酸的濃度為0.5wt%~1.5wt%;優(yōu)選的,所述鹽酸的濃度為0.5wt%~1wt%;
25、和/或,所述水解反應(yīng)的反應(yīng)溫度為10~30℃;
26、和/或,所述水解反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為5~12h。
27、本發(fā)明還提供了一種維生素k2(mk-n,n=4)的制備方法,包括以下步驟:
28、①按照前面任意一項(xiàng)所述式ⅱ所示化合物的制備方法,制得式ⅱ所示化合物或其正庚烷溶液;
29、②使用或不使用惰性氣體(例如,所述的惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤?保護(hù)下,式ⅱ所示化合物在醇類(lèi)溶劑和正庚烷的混合溶劑中以及氫氧化物水溶液存在的條件下發(fā)生水解反應(yīng),之后加入鹽酸,鼓入空氣或氧氣,生成維生素k2(mk-n,n=4);其中,所述的氫氧化物為氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鋰中的一種或多種;
30、優(yōu)選的,
31、所述的醇類(lèi)溶劑為甲醇和/或乙醇;和/或,所述混合溶劑中醇類(lèi)溶劑和正庚烷的體積比為1:4~15;和/或,所述氫氧化物水溶液的濃度為5wt%~15wt%(例如,6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%等)。
32、上述的任一技術(shù)方案(維生素k2(mk-n,n=4)的制備方法)中,步驟②中,所述水解反應(yīng)的反應(yīng)溫度為10~30℃;和/或,所述水解反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為5~12h;和/或,加入鹽酸至料液的ph值為6.2~6.8;和/或,鼓入空氣或氧氣的時(shí)間為1.2~3h。
33、術(shù)語(yǔ)定義:
34、本發(fā)明中,所述“惰性氣體”是指一般不會(huì)或很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體,包括氮?dú)夂?族的惰性氣體,例如氮?dú)?、氬氣等?/p>
35、在不違背本領(lǐng)域常識(shí)的情況下,上述各優(yōu)選條件,可進(jìn)行組合,得到本發(fā)明各較佳的實(shí)施例。
36、本發(fā)明的積極進(jìn)步效果,主要在于:
37、(1)本發(fā)明,采用氟硼酸或其水溶液作為催化劑,可以提高式ⅰ所示化合物與香葉基芳樟醇的反應(yīng)選擇性,有效提升反應(yīng)產(chǎn)物中式ⅱ所示化合物產(chǎn)物的純度,減少z式異構(gòu)體雜質(zhì)的生成,制備得到式ⅱ所示化合物或其正庚烷溶液;
38、例如,采用氟硼酸或其水溶液作為催化劑,式ⅱ所示化合物(如,化合物02)的hplc純度為75.18%,z式異構(gòu)體雜質(zhì)含量18.10%,而采用三氟化硼乙醚作為催化劑,所得的產(chǎn)物中z式異構(gòu)體雜質(zhì)的含量大幅增加至51.4%左右;
39、(2)本發(fā)明,將前述所得的式ⅱ所示化合物或其正庚烷溶液用于制備維生素k2,能夠獲得高收率、高純度的維生素k2產(chǎn)品,降低了維生素k2單位產(chǎn)品的物耗和能耗等成本,工藝條件溫和,便于操作和控制,具有良好的產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用價(jià)值。