一种大麻二酚的合成方法与流程

文档序号:12581172阅读:3737来源:国知局

本发明涉及一种大麻二酚的合成方法,属于有机合成技术领域。



背景技术:

大麻二酚别名左旋-反式-大麻二酚,英文名为(-)-Cannabidiol,是非常有市场价值的原料药,该化合物结构式为:

目前大麻二酚主要被应用于保护神经,抗痉挛,抗炎和抗焦虑等作用。2015年英国GW生物制药公司宣布:更新其纯大麻二酚用于难治性儿童癫痫病的临床试验资料,2014年此药已取得美国FDA罕见病药和快通道审批的认可,用于治疗婴儿严重肌阵挛性癫痫,这使得此药物的市场前景变得更加广泛。廉价、高效和操作简便,适合于工业化生产的合成工艺,对于大麻二酚的应用也将有很大的推动作用。

US20090036523A1以橄榄醇作为起始原料,用对甲苯磺酸催化,一步法获得目标产物,具体如下为:

但该反应体系复杂,有较多异构体和二聚体,后处理麻烦,需要柱层析纯化且收率较低,只有24%,不宜于放大生产。

WO2006053766A1则利用氯化锌催化进行目标产品的合成。该文献报道了一种不过柱纯化获得产品的工艺,但产品纯度只有97.1%,收率只有22%。我们对该文献进行了重复试验发现反应过程最大单杂为二聚体,达到20%以上,该杂质需要3次以上结晶才能降至0.1%以内(达到原料药指标要求)。最后获得合格原料药时总收率仅有13%,工艺成本较高。

US20100298579A1以2,4-二羟基-6-戊烷基苯甲酸甲酯为起始原料,用三氟化硼乙醚催化,制备出偶联的甲酯中间体(I),该反应纯度比一步法稍高,异构体和二聚体也明显比一步法少。但偶联后甲酯中间体经过酸碱处理后纯度依然只有约75%的纯度,加之该化合物的熔点可能较低,无法结晶(中间体I未见熔点报道,即使将过柱获得纯度达98%的中间体I进行结晶,最终也无法析成固体)。甲酯中间体I无法通过常规方法进行重结晶纯化,从而无法达到作为原料药的关键中间体的化学纯度和单杂指标要求。

除了以上两种化学合成方法之外,还有部分文献报道用生物提取的方法得到大麻二酚,但是此类方法步骤较为繁琐,工业化生产局限性太大。



技术实现要素:

本发明的目的在于解决上述的技术问题,提供一种大麻二酚的合成方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现:

一种大麻二酚的合成方法,其反应式如下所示,

包括如下步骤:

S1,以2,4-二羟基-6-戊基苯甲酸甲酯为原料,在氢氧化钾作用下与N,N-二烷基醇胺发生酯交换反应得到中间体一;所述中间体一中n=1~8,所述R为甲基、乙基、丙基及丁基中的任意一种;

S2,将S1制得的中间体一与(1S,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇进行偶联反应制备得到中间体二;中间体二中n=1~8,所述R为甲基、乙基、丙基及丁基中的任意一种;

S3,将制得的中间体二在氢氧化钠作用下高温水解脱羧,最终制得大麻二酚。

优选地,所述S1包括如下步骤:

S11、以2,4-二羟基-6-戊基苯甲酸甲酯为原料与N,N-二烷基醇胺,在氢氧化钾作用下,通过氮气保护进行反应;

S12、通过加入酸溶液,调节溶液pH至酸性,进行首次萃取;

S13、通过加入碱进行调节溶液pH至碱性,进行再次萃取;

S14、水洗、干燥,进行减压浓缩得到中间体一。

优选地,所述S12中调节溶液pH为2-3。

优选地,所述S12中调节溶液pH为10。

优选地,所述S13中通过添加碱性固体调节pH。

优选地,所述S13中通过添加碱性固体为水相碳酸钠固体。当然,调节碱性碱固体或溶液均可以,加入固体是为避免调碱用水量太大,碳酸钠,碳酸钾,碳酸铯,氢氧化钠,氢氧化钾这些常规碱都可以。

优选地,所述S2包括如下步骤:

S21,中间体一与(1S,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇在无水氯化锌催化下发生缩合反应;

S22,反应结束后加入酸,通过酸碱萃取的方法纯化制得纯度至少为90%的可重结晶的中间体二的粗品;

S23,中间体二的粗品通过溶剂重结晶合成高纯度的原料药关键中间体二。

优选地,所述S22中酸为盐酸,硫酸,醋酸,草酸以及柠檬酸中的任意一种。

优选地,所示S23中的溶剂为石油醚,正戊烷,正己烷以及正庚烷中的任意一种。

优选地,以上所述方法制得的所述大麻二酚的纯度为99.88%—99.98%。

本发明的有益效果:本发明方法中的原料及试剂价格低廉、商业易得,通过酯交换,偶联,脱羧三步反应可获得高质量的大麻二酚。该工艺虽然步骤增至3步,但每一步的中间体都可以通过重结晶纯化,单杂均可达到原料药中间体指标,最后制得的合格纯度原料药时总产率最高可达35~40%,工艺明显提高,其具有很好的工业应用前景。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明,以使本发明技术方案更易于理解、掌握,但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。

本发明中所采用实施例中在调节pH时,本申请中采用的为碳酸钠,但并不局限于此,碳酸钾,碳酸铯,氢氧化钠,氢氧化钾这些常规碱都可以。其他调节性辅助试剂,也均可以采用其他常规的进行替换。

实施例一

中间体一的制备:

首先,将119g的2,4-二羟基-6-戊烷基苯甲酸甲酯和89g的N,N-二甲基乙醇胺加入250mL三口烧瓶中,搅拌下加入30.8g的氢氧化钾,氮气保护,升温至130℃搅拌反应4小时。将反应液降温至30℃以下,用1N盐酸水溶液调pH至2~3,加入正庚烷(250mL×2)萃取,水相碳酸钠固体调节pH至10,加入正庚烷(250mL×2)萃取,水洗(150mL)一次,无水硫酸钠干燥,减压浓缩至干之后加入4v/m的正庚烷重结晶,干燥之后得到103g,收率70%,HPLC纯度99.84%。

中间体二的制备:

将100g上述酯交换纯品和800mL的二氯甲烷加入2000mL三口烧瓶中,搅拌下加入50.8g的氯化锌,8g的水,25℃搅拌0.5小时,滴加46.4g的(1S,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇,体系基本不放热,滴加完毕后保温搅拌24h。将反应液降温至10℃以下,用1N盐酸水溶液调pH至2~3,加入正庚烷(500mL×2)萃取,水相碳酸钠固体调节pH至10,加入正庚烷(500mL×2)萃取,水洗(300mL)一次,无水硫酸钠干燥,减压浓缩至干得粗品。粗品加入4v/m的正庚烷40℃加热溶解,降温至-5~5℃保温析晶16小时,抽滤,干燥之后得到60.2g的白色固体,收率46%,HPLC纯度99.98%。

大麻二酚的合成:

将50g上述偶联产品和250mL甲醇加入1000mL三口烧瓶中,氮气保护下,加入5v/m的3N氢氧化钠水溶液,升温至95℃保温反应8小时,降温至25℃以内,加入正庚烷(200mL*2)萃取,合并有机相用100mL饱和氯化钠洗一次,减压浓缩至干,加入4v/m的正庚烷重结晶,-5~5℃保温析晶16小时,抽滤,干燥之后得到33.7g的白色固体,收率92%,HPLC纯度99.93%。

实施例二

中间体一的制备:

将119g的2,4-二羟基-6-戊烷基苯甲酸甲酯和234g的N,N-二甲基丁醇胺加入500mL三口烧瓶中,搅拌下加入33.6g的氢氧化钾,氮气保护,升温至130℃搅拌反应4小时。将反应液降温至30℃以下,用1N盐酸水溶液调pH至2~3,加入正庚烷(250mL×2)萃取,水相碳酸钠固体调节pH至10,加入正庚烷(250mL×2)萃取,水洗(150mL)一次,无水硫酸钠干燥,减压浓缩至干之后加入4v/m的正庚烷重结晶,干燥之后得到134.1g,收率83%,HPLC纯度99.97%。

中间体二的制备:

将100g上述酯交换纯品和800mL的二氯甲烷加入2000mL三口烧瓶中,搅拌下加入46.4g的氯化锌,7.3g的水,25℃搅拌0.5小时,滴加42.4g的(1S,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇,体系基本不放热,滴加完毕后保温搅拌24h。将反应液降温至10℃以下,用1N硫酸水溶液调pH至2~3,加入正庚烷(500mL×2)萃取,水相碳酸钠固体调节pH至10,加入正庚烷(500mL×2)萃取,水洗(300mL)一次,无水硫酸钠干燥,减压浓缩至干得粗品。粗品加入4v/m的石油醚40℃加热溶解,降温至-5~5℃保温析晶16小时,抽滤,干燥之后得到53.5g的白色固体,收率42%,HPLC纯度99.98%。

大麻二酚的合成:

将50g上述偶联产品和250mL甲醇加入1000mL三口烧瓶中,氮气保护下,加入5v/m的3N氢氧化钠水溶液,升温至95℃保温反应8小时,降温至25℃以内,加入正庚烷(200mL*2)萃取,合并有机相用100mL饱和氯化钠洗一次,减压浓缩至干,加入4v/m的正庚烷重结晶,-5~5℃保温析晶16小时,抽滤,干燥之后得到31.3g的白色固体,收率91%,HPLC纯度99.95%。

实施例三:

中间体一的制备:

将119g的2,4-二羟基-6-戊烷基苯甲酸甲酯和145g的N,N-二甲基己醇胺加入250mL三口烧瓶中,搅拌下加入30.8g的氢氧化钾,氮气保护,升温至130℃搅拌反应4小时。将反应液降温至30℃以下,用1N盐酸水溶液调pH至2~3,加入正庚烷(250mL×2)萃取,水相碳酸钠固体调节pH至10,加入正庚烷(250mL×2)萃取,水洗(150mL)一次,无水硫酸钠干燥,减压浓缩至干之后加入4v/m的正庚烷重结晶,干燥之后得到142.2g,收率81%,HPLC纯度99.75%。

中间体二的制备:

将100g上述酯交换纯品和800mL的二氯甲烷加入2000mL三口烧瓶中,搅拌下加入43.8g的氯化锌,6.9g的水,25℃搅拌0.5小时,滴加40g的(1S,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇,体系基本不放热,滴加完毕后保温搅拌24h。将反应液降温至10℃以下,用1N硫酸水溶液调pH至2~3,加入正庚烷(500mL×2)萃取,水相碳酸钠固体调节pH至10,加入正庚烷(500mL×2)萃取,水洗(300mL)一次,无水硫酸钠干燥,减压浓缩至干得粗品。粗品加入4v/m的正己烷40℃加热溶解,降温至-5~5℃保温析晶16小时,抽滤,干燥之后得到58.5g的白色固体,收率47%,HPLC纯度99.91%。

大麻二酚的合成:

将50g上述偶联产品和250mL甲醇加入1000mL三口烧瓶中,氮气保护下,加入5v/m的3N氢氧化钠水溶液,升温至90℃保温反应4小时,降温至25℃以内,加入正庚烷(200mL*2)萃取,合并有机相用100mL饱和氯化钠洗一次,减压浓缩至干,加入4v/m的正庚烷重结晶,-5~5℃保温析晶16小时,抽滤,干燥之后得到30.4g的白色固体,收率94%,HPLC纯度99.88%。

实施例四:

中间体一的制备:

将119g的2,4-二羟基-6-戊烷基苯甲酸甲酯和145.3g的N,N-二丙基乙醇胺加入250mL三口烧瓶中,搅拌下加入30.8g的氢氧化钾,氮气保护,升温至130℃搅拌反应4小时。将反应液降温至30℃以下,用1N盐酸水溶液调pH至2~3,加入正庚烷(250mL×2)萃取,水相碳酸钠固体调节pH至10,加入正庚烷(250mL×2)萃取,水洗(150mL)一次,无水硫酸钠干燥,减压浓缩至干之后加入4v/m的正庚烷重结晶,干燥之后得到127.8g,收率81%,HPLC纯度99.63%。

中间体二的制备:

将100g上述酯交换纯品和800mL的二氯甲烷加入2000mL三口烧瓶中,搅拌下加入43.8g的氯化锌,6.9g的水,25℃搅拌0.5小时,滴加40g的(1S,4R)-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇,体系基本不放热,滴加完毕后保温搅拌24h。将反应液降温至10℃以下,用1N硫酸水溶液调pH至2~3,加入正庚烷(500mL×2)萃取,水相碳酸钠固体调节pH至10,加入正庚烷(500mL×2)萃取,水洗(300mL)一次,无水硫酸钠干燥,减压浓缩至干得粗品。粗品加入4v/m的正庚烷40℃加热溶解,降温至-5~5℃保温析晶16小时,抽滤,干燥之后得到51g的白色固体,收率41%,HPLC纯度99.86%。

大麻二酚的合成:

将50g上述偶联产品和250mL甲醇加入1000mL三口烧瓶中,氮气保护下,加入5v/m的3N氢氧化钠水溶液,升温至95℃保温反应8小时,降温至25℃以内,加入正庚烷(200mL*2)萃取,合并有机相用100mL饱和氯化钠洗一次,减压浓缩至干,加入4v/m的正庚烷重结晶,-5~5℃保温析晶16小时,抽滤,干燥之后得到28.5g的白色固体,收率88%,HPLC纯度99.97%。

本发明尚有多种具体的实施方式。凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。

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