一种制备他喷他多中间体的方法与流程

文档序号:12341730阅读:594来源:国知局

本发明涉及医药化工技术,更具体地说涉及一种制备盐酸他喷他多关键中间体2S-3-二甲氨基-1-(3-甲氧基苯基)-2-甲基-1-丙酮的合成工艺。



背景技术:

盐酸他喷他多(tapentadol),化学名为(-)-(1R,2R)-3-(3-二甲氨基-1-乙基-2-甲基丙基)苯酚盐酸盐,是由德国Gruenenthal公司和强生公司(Johnson & Johnson)联合研制开发的中枢镇痛药,具有阿片μ受体激动剂和肾上腺素能递质摄取抑制剂双重作用,于2008年11月21日获得美国食品药品管理局(FDA)批准上市,临床用于解除成人中至重度急性疼痛。本品与其它阿片类镇痛药如吗啡(morphine)和曲马多(tramado1)相比耐受性好,不良反应(如恶心和呕吐)较轻。

中文通用名:盐酸他喷他多;

英文通用名:tapentadol hydrochloride

CAS号:175591-09-0

结构式:

他喷他多是一种新颖的作用于中枢神经系统的口服镇痛药物,它有两种作用机制:一种是作用于阿片μ2受体,通过改善疼痛感觉和情感因素,抑制疼痛在脊髓中的传递,从而影响和控制感知疼痛的大脑皮层部位的活动;另一种是对去甲肾上腺素重摄取的抑制作用,抑制其重吸收进入神经细胞,从而提高大脑中的去甲肾上腺素水平,同样也起到镇痛作用。他喷他多不依赖代谢活化作用,没有代谢活化产物,对各种急性炎症和神经痛均具有强效作用,静脉注射和口服均可获得较高的血药浓度,与吗啡相比更不易产生镇痛耐受性和依赖性。

已经报道的盐酸他喷他多化学合成工艺有以下几种。

化合物专利EP0693475报道的合成工艺(路线如下所示),是以3-溴苯甲醚为起始原料,与1-(二甲氨基)-2-甲基-3-羰基戊烷反应,生成化合物2,化合物2经手性拆分得到(1S,2R)-3-(二甲氨基)-2-甲基-1-乙基-1-(3-甲氧基苯基)丙醇(化合物3),化合物3经卤代、还原、脱甲基、成盐等步骤合成盐酸他喷他多。该工艺选择性差,手性拆分收率低,原子不经济等缺点。专利WO2012023147报道的工艺步骤和上述工艺基本一样,只是以2R-1-(二甲氨基)-2-甲基-3-羰基戊烷与3-溴苯甲醚反应,化合物2的异构体减少2个,拆分变得简单易操作,但使用R型侧链成本高。

专利WO2008012047 以间甲氧基苯丙酮为起始原料,经mannich反应、拆分、格氏加成、脱水、还原拆分、脱甲基成盐等反应合成盐酸他喷他多,专利WO2004108658、WO2005000788均采用该工艺,WO2008012283、WO2011067714将化合物3用三氟乙酸酐酯化,然后还原,得到化合物5,避免了化合物3脱水过程中部分消旋化,提高了收率。该工艺起始原料便宜易得,但合成化合物1时立体选择性差,需要改进。专利WO2008012046利用苄基保护酚羟基,化合物8还原时同时脱去保护基,省略了脱甲基步骤。

中国专利CN102002065报道了用R-脯氨酸作用下,间甲氧基苯甲醛和丙醛发生安道尔反应,一步合成(2R,3S)-3-羟基-2-甲基-3-(3-甲氧基苯基)丙醛(化合物9),一步构建2个手性中心,手性纯度不高,影响了纯化收率。

方法一手性拆分4个非对映异构体,拆分难度大,条件要求苛刻,收率低。方法二采用分步形成手性中心的方法,需要拆分两次,第一次拆分收率50%左右,原料利用率低,不经济,需要改进 。方法三在有机小分子催化剂L-脯氨酸的催化下发生安道尔反应,一步形成两个手性中心,经手性拆分、精制得到高纯度的(2R,3R)产品,1次拆分4个异构体,收率大大降低。

不对称mannich反应是制备手性β-氨基酸和氨基醇及其衍生物的有效手段,随着不对称mannich反应研究的不断深入,各种金属催化剂和有机小分子催化剂不断被发现,脯氨酸就是其中应用较广泛的有机小分子催化剂。目前没有人研究过L-脯氨酸催化不对称mannich反应制备2S-3-二甲氨基-1-(3-甲氧基苯基)-2-甲基-1-丙酮(以下简称化合物1),该化合物是制备盐酸他喷他多的关键中间体,对映选择性合成化合物1不仅有很高的经济价值,环境效益也很明显。



技术实现要素:

本发明主要解决了化合物1合成选择性低、原料利用率不高、三废排放高等问题。

本发明的目的是提供一种对映选择性合成化合物1的新工艺。

本发明采用了下列技术方案:

本发明提供了一种对映选择性合成化合物1新工艺,技术方案如下:

1)以间甲氧基苯丙酮为起始原料,在L-脯氨酸的催化下发生不对称mannich反应,生成化合物1;

2)化合物1与L-二苯甲酰酒石酸成盐精制,然后碱性条件下游离得到高纯度化合物1;

反应式如下:

在步骤1)中,间甲氧基苯丙酮在有机小分子催化剂L-脯氨酸的催化下,与多聚甲醛、二甲基胺发生不对称mannich反应,生成化合物1。反应溶剂选自水、甲醇、乙醇、四氢呋喃、乙腈、异丙醇中的一种或它们的混合物,优选溶剂为乙醇;反应温度50-85℃;L-脯氨酸的投料比为0.5~2当量。

优选工艺数据统计:

在步骤2)中,化合物1与L-二苯甲酰酒石酸成盐精制,然后在碱性条件下游离。反应溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮以及它们的混合物,优选丙酮;L-二苯甲酰酒石酸的投料比为0.8~1.1。

优选工艺数据统计:

和现有技术相比,本发明具有如下有益技术效果:

1)收率大大提高,按文献WO2008012047报道的工艺合成化合物1,拆分收率50%左右,L-脯氨酸催化下对映选择性合成化合物1,精制前ee值达到92%以上,精制后ee值达到99%以上,收率提高至80%以上,成本大大降低;

2)按照文献已经报道的工艺方法,化合物7在酸性条件下拆分,构型会翻转,有利于S构型产物生成,但是有接近一半的产品当废料,而手性催化剂的加入大大提高了原料利用率,废弃物大大减少,环境效益明显;

3)避免了使用浓盐酸等腐蚀性酸,使用L-脯氨酸做催化剂,设备腐蚀少,生产操作环境改善。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步描 述本发明的技术方案,对于本领域的普通技术人员而言,下列实施例不构成对本发明的保护范围的限制。

实施例1

2S-3-二甲氨基-1-(3-甲氧基苯基)-2-甲基-1-丙酮(化合物1):

在反应瓶中加入间甲氧基苯丙酮262.4g( 1.6mol),多聚甲醛96g(3.2mol),L-脯氨酸92g(0.8mol),二甲胺144g(3.2mol),甲醇800ml,搅拌溶解,升温至65℃回流反应48小时, TLC监控原料完全转化为产物(展开剂:乙酸乙酯:正己烷=1:3)。反应完毕,旋干反应溶剂,加10%盐酸1300ml溶解,加二氯甲烷500ml提取三次,有机层回收原料,水层用10%氢氧化钠1400ml调节PH值至10左右,加入500mL 二氯甲烷提取三次,合并有机层,水洗至中性,无水硫酸钠干燥,滤掉干燥剂,滤液减压浓缩至无溜出物为止,得油状物323.2g,收率91.4%,ee值96%。ESI-MS (m/z ) :222 [M+1]+

化合物1的精制

将化合物1 323.2g(1.46mol)、L-二苯甲酰酒石酸471.2g(1.32mol)溶于2260ml甲醇中,升温至40℃左右搅拌反应24小时,缓慢降温至5℃左右,搅拌养晶4h,抽滤,得固体711g。固体溶于2000ml水中,10%氢氧化钠调节PH值至9~10,加入二氯甲烷800ml提取三次,合并有机层,水洗至中性,无水硫酸钠干燥,抽滤,旋干溶剂得油状物268.4g,收率83%。[α]=+28.8°(C=0.5,甲醇),ee值99.0%。 ESI-MS (m/z ) :222 [M+1]+

实施例2

2S-3-二甲氨基-1-(3-甲氧基苯基)-2-甲基-1-丙酮(化合物8):

在反应瓶中加入间甲氧基苯丙酮262.4g( 1.6mol),多聚甲醛96g(3.2mol),L-脯氨酸184g(1.6mol),二甲胺144g(3.2mol),乙醇850ml,搅拌溶解,升温至77℃回流反应36小时, TLC监控原料完全转化为产物(展开剂:乙酸乙酯:正己烷=1:3)。反应完毕,旋干反应溶剂,加10%盐酸1300ml溶解,加二氯甲烷500ml提取三次,有机层回收原料,水层用10%氢氧化钠1400ml调节PH值至10左右,加入500mL 二氯甲烷提取三次,合并有机层,水洗至中性,无水硫酸钠干燥,滤掉干燥剂,滤液减压浓缩至无溜出物为止,得油状物329.5g,收率93.2%,ee值97%。ESI-MS (m/z ) :222 [M+1]+

化合物1的精制

将化合物1 329.5g(1.49mol)、L-二苯甲酰酒石酸533.4g(1.49mol)溶于2966ml丙酮中,升温至40℃左右搅拌反应24小时,缓慢降温至5℃左右,搅拌养晶4h,抽滤,得固体810.9g。固体溶于2500ml水中,10%氢氧化钠调节PH值至9~10,加入二氯甲烷1000ml提取三次,合并有机层,水洗至中性,元明粉干燥,抽滤,旋干溶剂得油状物306.2g,收率93%。[α]=+29.5°(C=0.5,甲醇),ee值99.5%。ESI-MS (m/z ) :222 [M+1]+

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