一种米氮醇的合成方法

xiaoxiao2020-10-23  5

一种米氮醇的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医药中间体合成技术领域,涉及一种合成米氮平中间体米氮醇的方 法。
【背景技术】
[0002] 米氮平,化学名称1,2, 3, 4, 10, 14b六氢-2-甲基吡嗪基[2, Ι-a]吡啶并[2, 3-c] 氮卓,分子式C17H19N3,分子量265. 36,为抗抑郁药,是中枢突触前膜α 2受体诘抗剂,可以增 强肾上腺素能的神经传导,同时阻断中枢的5-ΗΤ2和5-ΗΤ3受体。米氮平的二种旋光对映 体都具有抗抑郁活性,左旋体阻断α 2和5-ΗΤ2受体,右旋体阻断5-ΗΤ3受体。米氮平的抗 组织胺受体(Hl)特性起着镇静作用。该药有较好的耐受性,几乎无抗胆碱能作用,对心血 管系统无影响。米氮平是全球第一个对去甲肾上腺素和5-羟色胺的二次摄取具有双重抑 制作用的抗抑郁药物,1996年获得美国FDA批准,已在70多个国家临床使用,2001年进入 中国市场。
[0003] 米氣醇是合成米氣平的有机中间体,化学名称1-(3_轻甲基R比啶_2_基)_2_苯 基-4-甲基哌嗪。美国专利US4062848 (848专利)公开了一种以2-氨基-3-氰基吡啶和 N-(2_氯乙基)-N-甲基- α -氯-β -苯乙胺为起始原料,通过合成米氮平中间体米氮醇来 制备米氮平的方法。
[0004] 848专利关于米氮醇的制备方法中,1-(3-氰基吡啶-2-基)-2-苯基-4-甲基 哌嗪水解合成1-(3-羧基吡啶-2-基)-2-苯基-4-甲基哌嗪的反应在强碱性条件和高 温下进行,且反应时间长达24小时,反应条件苛刻,合成费用高;其次,向1-(3-羧基吡 啶-2-基)-2-苯基-4-甲基哌嗪中滴加四氢铝锂四氢呋喃溶液进行还原反应制备米氮醇, 四氢铝锂极易爆炸。因此上述合成路线不易工业化生产。
[0005] Singer等对848专利进行了改进,以2-氨基-3-轻甲基吡啶和N- (2-氯乙 基)-N-甲基- α-氯- β-苯乙胺为起始原料,在1,2-二氯乙烷溶液中加热回流反应24h, 直接合成米氮醇,再加入硫酸形成米氮平,使反应步骤大大缩减。
[0006] 但是上述合成路线的起始原料2-氨基-3-羟甲基吡啶目前尚没有工业产品,原 料很难购得。且N- (2_氯乙基)-N-甲基-α-氯-β-苯乙胺与2_氨基_3_轻甲基吡啶 反应形成1-(3-羟甲基吡啶-2-基)-2-苯基-4-甲基哌嗪的过程并不是一步合环的,而 是由2_氨基_3_轻甲基吡啶上的氨基与N- (2_氯乙基)-N-甲基- α-氯- β-苯乙胺苄基 位上的碳先进行亲核取代反应,生成2-{N"-[N' -(2-氯乙基)-Ν'-甲基-β-苯乙 胺-α -基]-氨基}-3-羟甲基吡啶的盐酸盐,再进一步合环生成米氮醇。但是,如果不能及 时脱去2-冰"-[以-(2-氯乙基)_Ν'-甲基-β-苯乙胺-α-基]-氨基}-3_羟甲基 吡啶盐酸盐上的氯化氢的话,则很难继续合环,并且合环反应生成的氯化氢又可以与2-氨 基-3-羟甲基吡啶反应生成盐酸盐,阻碍合环反应进行,因而,上述反应杂质多、产率极低。

【发明内容】

[0007] 本发明的目的是提供一种适合工业化生产的、更加稳定、高效、易于操作的米氮醇 合成方法。
[0008] 本发明提供的米氮醇合成方法是: a) 将N- (2-氯乙基)-N-甲基-α -氯-β -苯乙胺溶解在非极性溶剂与水的混合溶液 中得到溶液A ; b) 将2-氨基-3-羟甲基吡啶溶解在含有少量低碳醇的非极性溶剂中得到溶液B ; c) 将溶液B缓慢滴加到溶液A中,反应得到中间体2-{N" -W -(2-氯乙 基)-N '-甲基-β-苯乙胺-α-基]-氨基}_3_羟甲基吡啶; d) 将中间体2-{N"-W -(2-氯乙基-甲基-β-苯乙胺-α-基]-氨 基} -3-羟甲基吡啶溶解在无水高沸点极性溶剂中,惰性气体保护下滴加到无机碘化物的 无水高沸点极性溶剂中反应得到米氮醇。
[0009] 其中,所述的非极性溶剂包括二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷;所述的低碳醇 为甲醇、乙醇或丙醇;所述的无水高沸点极性溶剂为DMF或DMSO。
[0010] 进一步地,所述含有少量低碳醇的非极性溶剂中,所述低碳醇的用量占溶剂体积 的1~2%。
[0011] 所述非极性溶剂与水的混合溶液中,优选非极性溶剂与水的体积比例为7 : 3~ 5〇
[0012] 本发明上述合成方法中,所述无机碘化物的摩尔用量不低于中间体 2-冰"_[以-(2-氯乙基)_Ν'-甲基-β-苯乙胺-α-基]-氨基}-3_羟甲基吡啶摩 尔用量的3. 5~5倍。
[0013] 上述合成方法中,所述碘化物与中间体的反应温度控制在95~100°C,反应时间 18 ~24h。
[0014] 本发明上述中间体的合成方法中,所述2-氨基-3-羟甲基吡啶、N-(2-氯乙 基)-N-甲基-α-氯-β-苯乙胺与水、低碳醇的原料质量比为I : 2. 4~2.6 : 0.5~ 1 : 0.02~0.03,反应温度0~25°〇,反应时间5~611。
[0015] 进一步地,上述中间体的合成方法中,所述非极性溶剂的用量为2-氨基-3-羟甲 基吡啶的2~8倍。
[0016] 更具体地,上述中间体的合成方法中,是将所述溶液B缓慢滴加到溶液A中反 应完全后,调节PH=IO~14,分离出有机相,浓缩得到中间体2-{N " -[N' -(2-氯乙 基)-N '-甲基-β-苯乙胺-α-基]-氨基}-3_羟甲基吡啶。
[0017] 其中,是以碳酸盐调节反应液的pH值。优选地,所述的碳酸盐可以是碳酸钾、碳酸 钠、碳酸氢钠等可溶性碳酸盐。
[0018] 其中,可以采用上述非极性溶剂萃取的方式分离出有机相。进而,浓缩有机相时, 应在低于50°C条件下真空浓缩。
[0019] 本发明上述合成方法最终得到的产物为米氮醇的盐酸盐,采用常规方法,以无机 碱的水溶液碱解处理后可以方便地转化为米氮醇。
[0020] 进一步地,本发明的原料之一 2-氨基-3-羟甲基吡啶可以采用下述方法制备得 到:将硼氢化物加入2-氨基烟酸乙酯的四氢呋喃溶液中,搅拌下滴加甲醇,回流反应合成 2 -氨基-3_轻甲基P比啶。
[0021 ] 其中,所述的硼氢化物为硼氢化钠或硼氢化钾。
[0022] 本发明上述合成方法中,优选将硼氢化物分批加入2-氨基烟酸乙酯的四氢呋喃 溶液中反应。
[0023] 更进一步地,硼氢化物加入到2-氨基烟酸乙酯的四氢呋喃溶液中后,先在60~ 65°C下搅拌15min,再滴加甲醇,升温至回流温度反应24~48h。其中,甲醇滴加速度过快, 会加快硼氢化物的分解,所以最好控制甲醇的滴加速度,在3h内滴加完毕。
[0024] 其中,硼氢化物与2-氨基烟酸乙酯的摩尔用量比为8 : 1,硼氢化物与甲醇的质量 体积比为1 : 5。
[0025] 反应完全后,先浓缩部分四氢呋喃,然后加入强无机碱的水溶液,在70~80°C下 水解7~8h,以非极性溶剂有机溶剂萃取,浓缩,得到2-氨基-3-羟甲基吡啶。
[0026] 所述强无机碱为氢氧化钾或氢氧化钠。
[0027] 所述非极性溶剂包括氯仿、二氯甲烷和乙酸乙酯中的任何一种,优选氯仿。
[0028] 本发明上述合成方法是对Singer等合成路线的进一步改进,以下总结了本发明 方法所体现出的创新性。
[0029] 1、本发明首先在甲醇体系中用硼氢化物将2-氨基烟酸乙酯还原成2-氨基-3-羟 甲基吡啶,该反应产率高,危险性小,解决了起始原料2-氨基-3-羟甲基吡啶没有工业产 品、原料很难购得的问题。
[0030] 2、本发明将原来直接由N- (2_氯乙基)-N-甲基-α-氯-β-苯乙胺与2_氨 基-3-羟甲基吡啶反应合成米氮醇的合成步骤拆分成两步反应,先由2-氨基-3-羟甲基吡 啶与N- (2-氯乙基)-N-甲基-α -氯-β -苯乙胺在水、非极性溶剂和醇类构成的两相溶剂 中低温反应生成中间体2-^"-^' -(2-氯乙基)_Ν'-甲基-β-苯乙胺-α-基]-氨 基}_3_羟甲基吡啶,再将中间体在催化剂、惰性气体保护和适宜的合环温度下快速反应生 成米氮醇。特定的溶剂体系保证了中间体的产率和稳定性,避免了中间体直接高温反应被 氧化,提高了反应的稳定性和收率。
[0031] 3、本发明改进后的合成方法工艺路线更加安全、稳定、高效。
【具体实施方式】
[0032] 通过以下给出的实施例,可以进一步清楚地说明本发明,但所述实施例并不构成 对本发明的任何限定。
[0033] 实施例1 在三口瓶中加入3g 2-氨基烟酸乙酯(0.0181mol)和50mL四氢呋喃,搅拌下加入5.4g 硼氢化钠(〇. 1426mol)粉末,60°C下继续搅拌15min,滴加入30mL甲醇,回流状态下反应至 TLC(三氯甲烷:甲醇=4 : 1)监测反应完全,趁热真空浓缩,蒸馏出40mL混合液,加入Ig NaOH,于70~80°C水解7~8h,分离出有机相,无水硫酸钠干燥,浓缩,得到2-氨基-3-吡 啶甲醇(中间体A)淡黄色固体粉末I. 6g,m. p. 67. 5~68°C,收率70%。
[0034] 取7. 3g N- (2_氣乙基)-N-甲基-α-氣-β-苯乙胺(〇· 〇314mol)加入到7mL氣 仿与3mL水的混合溶液中,将3g中间体A (0. 0242mol)溶解在加有0. 075mL乙醇的18mL 氯仿中,缓慢滴加到上述混合溶液中,反应5~6h,在水相中加入固体K2CO3,调节pH值为 10~14,分离出有机相,50°C浓缩得到淡黄色油状(中间体B) 10g,收率90%。
[0035] 取IOg中间体c (0. 0313mol)加入30ml DMF中,室温搅拌溶解待用。
[0036] 在干燥的三口瓶中加入16g Nal(0. 1095mol)和38mL DMF,加热至95~100°C,充 氮气保护,滴加中间体B溶液,1.5h滴完,反应18h,至TLC(氯仿:甲醇=5 : 1)监测反应完 全后,低于85°C真空浓缩出50mL DMF,剩余物冷却后过滤除去碘化物,滤液中加水IOOmU 固体KOH 20g,加热至70~80°C水解反应7~8h。水解液用氯仿50mLX 3萃取,萃取液浓 缩、干燥,得到粗品淡黄色粉末。将粗品溶解在5倍量的pH值2~3的酸溶液中,以5mL氯 仿萃取两次,萃取后的粗品稀酸溶液用KOH调节pH值至中性,用氯仿50mLX 3萃取,有机相 浓缩、干燥,IOmL无水乙醇重结晶,过滤,滤饼干燥后,得到1- (3-轻甲基P比啶_2_基)_2_苯 基-4-甲基哌嗪(米氮醇)白色粉末7. 2g,收率87%。mp 114~116°C ^HNMR : (CDCl3, 300MHz,ppm),δ 2. 383 (s,3H,-CH3),δ 2. 332 ~2. 527 (m,2H,-CH2),δ 2. 948 ~ 3.002 (dt, 2H, -CH2), δ 3· 132 ~3· 228 (m, 2H, -CH2), δ 4· 662 ~4· 756 (q,2Η, -PhCH2), δ 4.886 ~4.921 (d,1Η,-CH), δ 6.872 ~7.468 (m, 5Η,-Ph,2Η,-Ph), S5.431(s,lH,-OH),S8.153~8.165(dd,lH,-Ph)。
[0037] 实施例2 在三口瓶中加入5g 2-氨基烟酸乙酯(0.0302mol)和80mL四氢呋喃,搅拌下加入13g 硼氢化钠(〇. 2416mol)粉末,65°C下继续搅拌15min,滴加入65mL甲醇,回流状态下反应至 TLC(三氯甲烷:甲醇=4 : 1)监测反应完全,趁热真空浓缩,蒸馏出40mL混合液,加入Ig NaOH,于70~80°C水解7~8h,分离出有机相,无水硫酸钠干燥,浓缩,得到2-氨基-3-吡 啶甲醇(中间体A)淡黄色固体粉末2. 7g,m. p. 67. 5~68°C,收率75%。
[0038] 取 IOg N- (2_ 氣乙基)-N-甲基-α-氣-β-苯乙胺(〇· 〇430mol)加入到 15mL 二 氯甲烷与4mL水的混合溶液中,将4g中间体A (0. 0323mol)溶解在加有0.1 mL乙醇的25mL 二氯甲烷中,缓慢滴加到上述混合溶液中,反应5~6h,在水相中加入固体K2CO3,调节pH值 为10~14,分离出有机相,50°C浓缩得到淡黄色油状(中间体B) 14g,收率89%。
[0039] 取IOg中间体c (0. 0313mol)加入35ml DMSO中,室温搅拌溶解待用。
[0040] 在干燥的三口瓶中加入18g KI(0. 1095mol)和40mL DMS0,加热至95~100°C,充 氮气保护,滴加中间体B溶液,1.5h滴完,反应18h,至TLC(氯仿:甲醇=5 : 1)监测反应完 全后,低于85°C真空浓缩出50mL DMS0,剩余物冷却后过滤除去碘化物,滤液中加水300mL, 用氯仿50mLX 3萃取,萃取液浓缩、干燥,得到粗品淡黄色粉末。将粗品溶解在5倍量的pH 值2~3的酸溶液中,以5mL氯仿萃取两次,萃取后的粗品稀酸溶液用KOH调节pH值至中 性,用氯仿50mLX 3萃取,有机相浓缩、干燥,IOmL无水乙醇重结晶,过滤,滤饼干燥后,得到 1-(3-羟甲基吡啶-2-基)-2-苯基-4-甲基哌嗪(米氮醇)白色粉末6. 8g,收率82%。mp 114 ~116°C〇
【主权项】
1. 一种米氮醇的合成方法,包括: a) 将N- (2-氯乙基)-N-甲基-a-氯-0 -苯乙胺溶解在非极性溶剂与水的混合溶液 中得到溶液A,所述非极性溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷或1,2-二氯乙烷; b) 将2-氨基-3-羟甲基吡啶溶解在含有少量低碳醇的非极性溶剂中得到溶液B,所述 低碳醇为甲醇、乙醇或丙醇,低碳醇的用量占溶剂体积的1~2% ; c) 将溶液B缓慢滴加到溶液A中,反应得到中间体2-{N"-W-(2-氯乙 基)-N'-甲基-0-苯乙胺-a-基]-氨基}_3_羟甲基吡啶; d) 将中间体2-{N"-W-(2-氯乙基-甲基-0-苯乙胺-a-基]-氨 基} -3-羟甲基吡啶溶解在无水高沸点极性溶剂中,惰性气体保护下滴加到无机碘化物的 无水高沸点极性溶剂中反应得到米氮醇,所述无水高沸点极性溶剂为DMF或DMSO。2. 根据权利要求1所述的米氮醇的合成方法,其特征是所述2-氨基-3-羟甲基吡 啶、N-(2-氯乙基)-N-甲基-a-氯-(6-苯乙胺与水、低碳醇的原料质量比为l:2.4~ 2. 6 : 0? 5 ~1 : 0? 02 ~0? 03。3. 根据权利要求1或2所述的米氮醇的合成方法,其特征是将所述溶液B滴加到溶液 A中,于0~25°C反应5~6h。4. 根据权利要求1所述的米氮醇的合成方法,其特征是所述步骤a)中非极性溶剂与水 的体积比为7 : 3~5。5. 根据权利要求1所述的米氮醇的合成方法,其特征是所述步骤b)中非极性溶剂的用 量为2-氨基-3-羟甲基吡啶的2~8倍。6. 根据权利要求1所述的米氮醇的合成方法,其特征是所述无机碘化物的摩尔用量不 低于中间体-(2-氯乙基)-N'-甲基-0-苯乙胺-a-基]-氨基}-3_羟 甲基吡啶摩尔用量的3. 5~5倍。7. 根据权利要求1所述的米氮醇的合成方法,其特征是将所述碘化物与中间体在95~ l〇〇°C反应 18 ~24h。8. 根据权利要求1所述的米氮醇的合成方法,其特征是按照硼氢化物与2-氨基烟酸乙 酯的摩尔用量比为8 : 1,硼氢化物与甲醇的质量体积比为1 : 5,将硼氢化物加入2-氨基 烟酸乙酯的四氢呋喃溶液中,搅拌下滴加甲醇,回流反应合成2-氨基-3-羟甲基吡啶。9. 根据权利要求8所述的米氮醇的合成方法,其特征是将硼氢化物分批加入2-氨基烟 酸乙酯的四氢呋喃溶液中反应。10. 根据权利要求8所述的米氮醇的合成方法,其特征是硼氢化物加入到2-氨基烟酸 乙酯的四氢呋喃溶液中后,先在60~65°C下搅拌15min,再滴加甲醇,升温至回流温度反应 24 ~48h。
【专利摘要】本发明公开了一种米氮醇的合成方法,是将N-(2-氯乙基)-N-甲基-α-氯-β-苯乙胺溶解在非极性溶剂与水的混合溶液中得到溶液A,2-氨基-3-羟甲基吡啶溶解在含少量低碳醇的非极性溶剂中得到溶液B,将溶液B滴加到溶液A中反应得到的中间体溶解在无水高沸点极性溶剂中,惰性气体保护下滴加到无机碘化物的无水高沸点极性溶剂中,反应得到米氮醇。本发明方法将合成米氮醇的步骤拆分成两步,特定的溶剂体系避免了中间体直接高温反应被氧化,提高了反应的稳定性和收率。
【IPC分类】C07D471/14
【公开号】CN104892608
【申请号】CN201510365154
【发明人】周满祥, 申云飞, 周楷, 王帆, 刘宇鹏
【申请人】山西康宝生物制品股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月29日

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