专利名称：2-芳基丙酸对映体的制备方法
技术领域：
本发明涉及制取2-芳基丙酸对映体的一种制备方法，该方法是将其外消旋混合物与一种胺对映体进行反应。
许多种2-芳基丙酸是以它们的外消旋混合物形式给药，借助于它们的镇痛和消炎性质而用于治疗风湿症。其作用机制可能是通过对“花生酸酪蛋白酶(arachidonacidcasease)”的抑制作用(生成前列腺素、凝血噁烷、白三烯)。
一般来讲，所用的混合物中含有2-芳基丙酸的两种对映体，但两者的药理活性并不是相等的。然而在治疗中一般仍然使用未分开的混合物，其中的例外是甲氧萘丙酸是使用它的S-型。所以，很需要一种简单方法来得到纯的对映体。
Adams等(J.Pharm.Pharakol.28，256-257)发现在活体外S(+)-异丁苯丙酸对于前列腺合成酶的抑制能力比其R(-)-异构体更强160倍。同时已由对动物及病人的实验证实，S(+)-异丁苯丙酸是效能更强的药物成分。采用S(+)-异丁苯丙酸时，可以用比其外消旋物更低得多的剂量，即可起到相同治疗作用。同时，当在治疗剂量中使用其外消旋物所出现的副作用也未出现，或出现的程度轻得多。后一种情况显然是由于无镇痛或消炎活性或活性很微的R(-)-异丁苯丙酸所引起。异丁苯丙酸的两种对映体的药理性质不同还表现在它们具不同的药理动力学和生物转化作用(F.Jamali等，Pharmac.Res.5，44(1988))。
以工业规模生产旋光纯2-芳基丙酸可通过该药物成分的立体有择合成，或通过该外消旋物的离析作用。关于立体有择合成，可考虑对异丁苯丙酸的弗瑞德-克来福特合成，例如将异丁基苯与旋光性乳酸衍生物(如，S(+)-甲磺酰基乳酸甲酯)或R(-)-氯丙酸异丁基酯进行反应。一般来讲，通过异构化而发生该合成反应，但收率很低。
US-A-4209638(BootsCompanyLtd.，Nottingham)描述了2-芳基丙酸的外消旋混合物的分离。这是将该二种酸与一种旋光性碱所形成的非对映盐进行分级结晶。作为该种碱，使用的是L-形式的α-甲基或芳基取代的苄胺，于是该S(+)-和R(-)-形式的2-芳基丙酸就与该种碱生成非对映的盐，该等盐在脂族烃和这些烃与芳族化合物的混合物中各有不同的溶解度。从而该非对映盐可以互相分开。通过常规方法即可用稀无机酸从纯的非对映盐得到它们的酸。
由于种种原因，此一方法并未付诸实用。由于此方法需要数步结晶操作，所以不仅耗费时间，并且不经济，因为这样做仅能达到低的收率。此外，所用的碱很昂贵，并且化学性质不稳定;它们只能以纯态来回收，并且有相当大损耗。其他旋光性碱，例如麻黄碱、假麻黄碱、降麻黄碱或降假麻黄碱，与典型的2-芳基丙酸，例如S(+)-和R(-)-异丁苯丙酸都不能得到结晶态的非对映体盐。
现已意外地发现，对于分离2-芳基丙酸的外消旋物，一种氨基醇即对映(threo)-1-对-硝基苯基-2-氨基丙烷-1，3-二醇是特别适宜的。这种氨基醇很容易结晶，并且对氧和酸稳定，同时在正常条件下不会外消旋化，与S(+)-和R(-)对映体形成的非对映体盐很容易从有机溶剂和溶剂混合物中分离。
本发明的目的是提供如本文权利要求1所述的方法，该方法包含将该2-芳基丙酸的外消旋物用一种旋光形式的对映-1-对-硝基苯基-2-氨基丙烷-1，3-二醇(最好是它的D(-)-形式)进行转化而成为它们的非对映体盐，然后将这些盐分离并将这样得到的纯非对映体转化成为该2-芳基丙酸的各该对映体形式的游离酸或者从它们得到的盐。
作为本发明方法所用的2-芳基丙酸，应提出的有氟联苯丙酸。苯氧苯丙酸、苯酮苯丙酸、甲氧萘丙酸、苯噁丙芬、异丁苯丙酸。
应用上述的氨基醇导致形成非对映体盐，该等盐在有机溶剂中的溶解度差别很大。这样就有可能将这些对映体离析开，例如通过结晶而分开。本技术领域的技术人员可通过简单的试验而找到适用的溶剂。通常是使用非极性溶剂并可向其中加入一部分极性溶剂。此等非极性溶剂可以是脂族、环脂族和芳族烃，例如石油醚馏分(沸程60-90℃)、环己烷等等;其中的极性组分最好是一种低级脂族醇。这些醇可以是甲醇、乙醇、异丙醇等等。因此，适用的混合溶剂例如有环己烷-乙醇、石油醚-异丙醇等等。
下面详细说明异丁苯丙酸的外消旋混合物的分离，可以用简单方法得到高纯度具更重要治疗作用的S(+)-对映体。关于此方面的叙述可以相类方式应用于该等用于治疗的2-芳基丙酸的其他代表性物质，因此本发明并不限定于按本发明方法的优选特征。
由S(+)-异丁苯丙酸和所述氨基醇所成的该非对映体盐在异丙醇和石油醚1∶10的混合物中于室温即生成沉淀物，而R(-)-形式与该氨基醇的盐大部分余留在溶液中。
通过再结晶可得到该非对映体盐，例如从1∶1至5的异丙醇∶石油醚混合物中得到纯态的盐，其纯净程度达到在用无机酸酸化后所游离出的异丁苯丙酸具有95-99%的旋光纯度。
对于该结晶态盐，通过一种弱碱(最好是室温饱和的Na2CO3溶液，pH＝11)的作用而分离出结晶态的氨基醇。
通过向所得的溶液中加入无机酸，例如10N的盐酸而可得到结晶态的S(+)-异丁苯丙酸。
业已发现，按本发明方法通过回收实质上化学及旋光纯的该氨基醇而可经济地操作，通过外消旋作用而可重新使用余留在母液中的R(-)-和S(+)-酸。通过该非对映体盐的沉淀以及将该盐再结晶，从而生成含有该R(-)-和S(+)-2-芳基丙酸及该碱的母液。小心除去溶剂之后(石油醚、异丙醇)，可将余留物转化成为水溶液，例如用碱的水溶液，特别是用氢氧化钾。因此，将又一部分该氨基醇以结晶态分离而出。从该等分离后的溶液中经酸化后即可得到该两种对映体形式的酸。在这个酸的混合物中，其中对异丁苯丙酸而言R(-)-形式占主要，该两种酸可以外消旋化，条件是加入或不加入少量的催化剂，存在或不存在一种溶剂(即水)，温度为100-250℃，用常压或加压。从而得到该两种酸的混合物，它们的组成相应于作为起始物质的该外消旋物，例如异丁苯丙酸。这种外消旋物可以再次引入该结晶过程，通过加入旋光性的氨基醇而分离出其中的S-形式的物质。
本方法可通过回收该种碱并且将余下的组分(例如R(-)-异丁苯丙酸)外消旋化而经济地实施。该种碱可回收超过80%(〔α〕20D-28.0°至-30.5°)。收率是很高的，例如，对于具95-99%旋光纯度(〔α〕20D+57.6°)的S(+)-异丁基丙酸，为起始外消旋异丁苯丙酸的95-100%。由以下典型和优选实例对本发明加以阐明实例1将1-3摩尔(206.3-618.9克)外消旋异丁苯丙酸与1摩尔(212.2克)D(-)-对映-1-对-硝基苯基-2-氨基丙烷-1，3-二醇悬浮于420-850毫升异丙醇中，将悬浮液加热使之成为透明溶液。对此溶液一边加热一边加入2.2至8.5升石油醚(沸程60-90℃)，将此溶液持续加热至成为透明溶液为止。在有或无搅拌条件下使此溶液冷却至约20-25℃(室温)。此时发生结晶。将晶体迅速与母液分开(相对于S(+)-异丁苯丙酸及该氨基醇的非对映体盐(1∶1)的收率约58-65%)。
将该盐的晶体从异丙醇和石油醚(1∶4)混合液中再结晶，收率80-85%。然后将此盐悬浮于饱和Na2CO3溶液中。沉淀出晶态的氨基醇相对于起始量氨基醇的收率为35-50%。作为钠盐所溶解的酸是通过用一种无机酸酸化而沉淀出其晶体，其旋光纯度为95-99%，相对于第一次结晶产物的收率为80-85%。
将该非对映体盐的第一次沉淀所得母液与该盐再结晶所得母液合并，并脱除其溶剂混合物(例如，利用真空蒸馏或水蒸汽蒸馏)。所得的油状余留物用KOH水溶液处理，于是该氨基醇结晶(收率为起始量的22-30%)。所溶解的S(+)-和R(-)-异丁苯丙酸可借助于用无机酸酸化而以晶体形式分离出来。该等酸经干燥后进行短时间加热，达到100-250℃，同时用或不用少量催化剂(例如KOH或异丁苯丙酸钠)，有或没有溶剂(例如水)，采用常压或加压。此时发生外消旋化作用，得到S(+)-和R(-)-异丁苯丙酸的混合物，它们的组成是相应于本工艺过程开始所用的外消旋异丁苯丙酸。
可将该外消旋物在加入旋光性氨基醇(可由母液中得到)后再次送入分离工艺过程中。
总收率具旋光纯度95-99%(〔α〕20D+57.6°)的S(+)-异丁苯丙酸收率为起始外消旋物的95-98%。
氨基醇规格(〔α〕20D-28.0°至-30.5°);凝点162-167℃(分解)，为其起始量的80%。
实例21.0摩尔(230.2克)外消旋甲氧萘丙酸和0.5摩尔(106.1克)L-(+)-对映-1-对-硝基苯基-2-氨基丙烷-1，3-二醇加热溶解于3.5升异丙醇中。然后将该溶液于5℃保持24小时。发生结晶收得152克(按氨基醇和S(+)-甲氧萘丙酸的1∶1盐计为68.72%)。凝点167-169℃;该盐中所含该种酸的旋光纯度15.2%。
将该沉淀的盐从异丙醇中再结晶二次之后，该盐的收得量为54.2克(相对于氨基醇和S(+)-甲氧萘丙酸的1∶1盐的24.5%)。该盐中的该种酸具有90%的旋光纯度。
将50克该种非对映体盐悬浮于500毫升水中，加入50毫升2N硫酸并于室温搅拌1/2小时由该酸游离出沉淀物，得量28.1克(收率99.5%);凝点152-155℃。该酸相应于该外消旋甲氧萘丙酸中的S(+)-甲氧萘丙酸的24.38%;该酸的旋光纯度为90.6%。
按实例1所述回收该种碱，收率为80-85%;凝点163-166℃，〔α〕20D28-30°。从该母液游离出的R(-)-甲氧萘丙酸和S(+)-甲氧萘丙酸的混合物经过外消旋化，然后再次循环到该分离工序中。
总收率旋光纯度为90-95%的S(+)-甲氧萘丙酸为87-93%(相对于起始的外消旋甲氧萘丙酸);凝点154-155℃，〔α〕20D＝+65.2°。
L-(+)-对映-1-对-硝基苯基-2-氨基丙烷-1，3-二醇收率75-82%，凝点＝163-166℃，〔α〕20D＝+28.0至+29.3°。
实例31.0摩尔(244.3克)外消旋氟联苯丙酸和0.5摩尔(106.1克)D-(-)-对映-1-对-硝基苯基-2-氨基丙烷-1，3-二醇加热并溶解于350毫升异丙醇。然后加入2升石油醚(沸程60-90°，待其加热至与异丙醇相同的温度方才加入)。将此混合物于室温保持20小时。发生结晶收得量195.0克，相当于由该氨基醇、S(+)-氟联苯丙酸和异丙醇(1∶1∶1)所得盐的67.65%;凝点127-128℃。在该非对映体盐中所含该酸的旋光纯度为10.2%。将该盐从异丙醇中再结晶二次之后收得量150.0克，相当于由氨基醇、S(+)-氟联苯丙酸和异丙醇(1∶1∶1)所得盐的52.04%，凝点130-132℃，在该盐中所含酸的旋光纯度为24.2%。将该盐从乙酸乙酯中再结晶收得量110克，相对于由氨基酸和S(+)-氟联苯丙酸所成1∶1盐为48.20%。该S(+)-氟联苯丙酸的旋光纯度为35%。经过重复再结晶得到具90-95%旋光纯度的酸。
将该非对映体盐按已知方法离析，采用加入2N硫酸的方法，所游离出的该酸化合物达到定量收率。
按实例1所述分别从该非对映体盐和该母液中回收该种碱。从相同的基料中离析出该种酸的混合物(R(-)-氟联苯丙酸和S(+)-氟联苯丙酸)，然后按已知方法进行外消旋化。
总收率S(+)-氟联苯丙酸为起始外消旋物的85-90%;凝点100-103℃;旋光纯度90-95%，〔α〕20D＝+43.85°。D-(-)-对映-1-硝基苯基-2-氨基丙烷-1，3-二醇80-85%，凝点162-166℃，〔α〕20D＝+28至+30°。
实例41.0摩尔(273.7克)外消旋Carprofen和0.5摩尔(106.1克)D-(-)-对映-1-对-硝基苯基-2-氨基丙烷-1.3-二醇加热并溶解于390毫升丙酮。然后将该溶液于约5℃保持5小时。发生结晶收得140克，相对于由氨基醇和S(+)-Carprofen的盐(1∶1)为57.63%;凝点204-205℃;该盐中所含的该酸具有52%的旋光纯度。
将104克所得的晶体化合物从220毫升丙酮中再结晶(在5℃，用2小时)。收得量46.7克，相对于由氨基醇和S(+)-Carprofen的盐(1∶1)为19.22%;凝点209-210℃。该盐中所含该酸具有81.2%的旋光纯度;再次再结晶后92-95%。
将所产生的母液浓缩至其半量体积，然后冷却至5℃历时24小时。分出沉淀的晶体并干燥收得量47.8克，相对于由该氨基醇和S(+)-Carprofen的盐(1∶1)为19.67%;凝点208-209℃。在该盐中所含的该酸具有61.8%的旋光纯度。再结晶后92-95%。
将50克该非对映体盐于室温悬浮于500毫升水中，将此悬浮液与50毫升2N硫酸反应并于室温搅拌30分钟。沉淀出白色晶体并将之干燥。收得量28.0克，相对于该盐的该酸的S-组分为99.5%;凝点202-205℃。游离出的该酸的旋光纯度为91.5%(相对于S(+)-Carprofen)。
按实例1所述从该非对映盐中回收该碱和母液，并且将由游离出的R(-)-Carprofen和余下的S(+)-Carprofen的混合物进行外消旋化。再次向该分离操作过程中引入该碱以及该外消旋Carprofen。
总收率具有92-95%旋光纯度的S(+)-Carprofen，〔α〕20D＝+52.8°，约为该起始外消旋物的95%;凝点202-205℃。氨基醇收率约85%，〔α〕20D＝-28.0至-30.5°。
权利要求
1.由2-芳基丙酸的外消旋混合物与一种胺对映体进行反应制取该2-芳基丙酸对映体的一种方法，该方法包括将该2-芳基丙酸的外消旋物用一种旋光性对映-1-对-硝基苯基-2-氨基丙烷-1，3-二醇进行转化，成为该非对映体盐，将这些盐进行分离并将所得纯的非对映体转化成为该2-芳基丙酸的对映体形式的游离酸或者它们的盐。
2.按权利要求1的方法，其中该2-芳基丙酸是选自氟联苯丙酸、苯氧苯丙酸、苯酮苯丙酸、甲氧萘丙酸、苯噁丙芬、异丁苯丙酸。
3.按权利要求2的方法，其中所用2-芳基丙酸是异丁苯丙酸。
4.按权利要求1或2的方法，其中该非对映体盐是通过结晶过程来离析。
5.按权利要求1-4中任一项或多项的方法，其中该2-芳基丙酸是与D(-)-对映-1-对-硝基苯基-1-氨基丙烷-1，3-二醇进行反应。
6.按权利要求1-5中任一项或多项的方法，包括将该旋光对映体的盐沉淀后所余下的母液进行浓缩，并任选加入来自已分离的对映体再结晶所得的母液，与碱的水溶液形成一种浆液并从其中分离出该氨基醇。
7.按权利要求1-6中任一项或多项的方法，包括将分离掉该旋光性对映体以及该氨基醇的沉淀的盐之后所得的2-芳基丙酸的对映体溶液再次外消旋化，并将该溶液再循环到该工艺过程。
8.按权利要求1-7中任一项或多项的方法，其中所用的外消旋混合物是异丁苯丙酸，并从其中得到S(+)-异丁苯丙酸。
全文摘要
由2-芳基丙酸的外消旋混合物与一种胺对映体进行反应制取该2-芳基丙酸的对映体的方法，该方法包括将该2-芳基丙酸的外消旋物与旋光性的对映-1-对-硝基苯基-2-氨基丙烷-1，3-二醇转化成为该非对映体盐，将这些盐分离并将所得的纯的非对映体转化成为该2-芳基丙酸的对映体形式的游离酸，或成为它们的盐。
文档编号C07C59/66GK1037503SQ8910303
公开日1989年11月29日 申请日期1989年5月2日 优先权日1988年5月2日
发明者戈特弗里德·布拉什克, 卡尔-厄恩斯特·舒尔特 申请人:梅迪斯化学制药公司