一种氟苯尼考类似物中间体的合成方法与流程

文档序号:11104230阅读:532来源:国知局

本发明属于医药化工领域,具体涉及一种氟苯尼考类似物中间体的合成方法。



背景技术:

氟苯尼考(Florfenicol)又称氟甲砜霉素,具有抗多种革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌的生物活性,是一种动物专用氯霉素类广谱抗生素。与甲砜霉素相比,氟苯尼考的抗菌活性强、抗菌谱广、吸收好和不良反应少,其抗菌能力可达甲砜霉素的10倍之多。氟苯尼考可用于牛、猪、禽等的细菌性疾病和霉形体病以及制备水产用药。

近年来,许多属和种的细菌开始显示出对氟苯尼考的某些耐药性,例如已发现以下细菌有耐药性:沙门氏菌(Bolton,L.F.等,Clin.Microbiol.,1999,37,1348);大肠杆菌(Keyes,K.等,Antimicrob.Agents Chemother.,2000,44,421);肺炎克雷伯氏菌(Cloeckaert,A.等,Antimicrob.Agents Chemother.,2001,45,2381);以及水生病原体,美人鱼发光杆菌杀鱼亚种(Kim,E等,Microbiol.Immunol.,1996,40,665)(CN 1649829A)。

氟苯尼考耐药性的出现及扩散危险促进了对新的抗生素的需求,新的抗生素能够保留或超过氟苯尼考的活性。CN1649829A、US20130237502、US20140088046、WO2014172443A1报道了新型氟苯尼考类抗生素,具有如下化学结构:

而D-(-)-苏式-1-卤取代苯基-2-卤代乙酰氨基-3-氟-1-丙醇是合成上述新型氟苯尼考类抗生素的重要中间体,具有广阔的应用前景。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种氟苯尼考类似物中间体的合成方法,该合成方法工艺稳定,操作简单,成本低,收率高。

本发明所提供的技术方案为:

一种氟苯尼考类似物中间体的合成方法,包括如下步骤:

1)将式Ⅰ化合物溶于极性溶剂,使用还原剂进行还原反应,得到式Ⅱ化合物;所述还原剂选自硼氢化钾、硼氢化钠、硼氢化钙和硼氢化锂中的一种或几种;

所述式Ⅰ和式Ⅱ化合物的结构式如下:

其中,R4为C1-6的烷基;

2)将步骤1)中得到的式Ⅱ化合物和碱溶于反应溶剂中,使用环合剂进行环合反应,得到式Ⅲ化合物;所述环合剂为苯酐、苯腈、苯甲酰氯或烯丙基类化合物中的一种;

所述式Ⅲ化合物的结构式如下:

其中,R5为保护基;

3)将步骤2)中得到的式Ⅲ化合物溶于反应溶剂中,并继续加入氟化试剂,在加压条件下进行氟化反应,得到式Ⅳ化合物;所述氟化试剂为DAST试剂或Ishikawa试剂;

所述式Ⅳ化合物的结构式如下:

4)将步骤3)中得到的式Ⅳ化合物加入到酸水溶液中水解开环反应,得到式Ⅴ化合物;

所述式Ⅴ化合物的结构式如下:

5)将步骤4)中得到的式Ⅴ化合物和酰化剂溶于反应溶剂,进行乙酰化反应,得到式Ⅵ化合物;

所述式Ⅵ化合物的结构式如下:

其中,式Ⅵ中R2和R3独立选自卤基;式Ⅰ~Ⅵ化合物中的R1为卤基、氰基或氨基。

作为优选,所述步骤1)中还原剂为硼氢化钾或硼氢化钠。所述还原剂硼氢化钾或硼氢化钠可以是固体粉末形式加入反应体系,也可配成溶液加入反应体系,溶剂优选使用水。

作为优选,所述步骤1)中式Ⅰ化合物与还原剂的摩尔比为1:1~5,反应温度20~80℃,反应时间3~10小时。进一步优选,式Ⅰ化合物与还原剂的摩尔比为1:1~2,反应温度40~60℃,反应时间4~10小时。

作为优选,所述步骤1)中极性溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇及其混合物,进一步优选为甲醇。

作为优选,所述步骤2)中式Ⅱ化合物与与环合剂的摩尔比为1:1~2,反应温度40~115℃,反应时间8~20小时;所述碱为碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾,醋酸钾、醋酸钠、三甲胺或三乙胺中的一种,式Ⅱ化合物与碱的摩尔比为1:0.1~2。进一步优选,所述碱为碳酸钾;式Ⅱ化合物与与环合剂的摩尔比为1:1~1.6,反应温度100~115℃,式Ⅱ化合物与碱的摩尔比为1:0.1~1。

作为优选,所述步骤2)中环合剂为苯甲腈;所述反应溶剂为甲醇、乙醇、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、乙二醇、丙三醇中的一种或几种,进一步优选使用丙三醇。

作为优选,所述步骤2)中保护基为苯酐、苯腈、苯甲酰氯或烯丙基类化合物与式Ⅱ化合物环合反应后得到的残基;所述保护基优选为苯基。

作为优选,所述步骤3)中式Ⅲ化合物与氟化试剂的摩尔比为1:1~3,反应温度80~110℃,反应时间2~4小时。进一步优选,式Ⅲ化合物与氟化试剂的摩尔比为1:1~2,反应温度100~105℃。

作为优选,所述步骤3)中反应溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷或乙腈;反应溶剂优选为二氯甲烷。

作为优选,所述步骤3)中氟化反应在惰性气体保护下进行;所述反应压力0.4~0.8Mpa,优选为0.6Mpa。

作为优选,所述步骤4)中所使用的酸为无机酸或有机酸。反应溶剂为水、甲醇、乙醇或冰醋酸,优选为水。

作为优选,所述步骤4)中所使用的酸为盐酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、甲磺酸或对甲苯磺酸。作为一种优选,所述酸为盐酸,盐酸浓度为3~12N。

作为优选,所述步骤4)中式Ⅳ化合物与酸的摩尔比为1:1~100,反应温度60~110℃,反应时间6~20小时。进一步优选,反应温度100~110℃,反应时间16~20小时。

作为优选,所述步骤4)中得到的式Ⅴ化合物可经重结晶纯化,重结晶溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、正己烷、正庚烷、石油醚中的一种或几种,优选使用异丙醇和正己烷。

作为优选,所述步骤5)中式Ⅴ化合物与酰化剂的摩尔比为1:1~5,反应温度10~60℃,反应时间3~15小时。进一步优选,式Ⅴ化合物与酰化剂的摩尔比为1:1~3,反应温度30~50℃,反应时间6~10小时。

作为优选,所述步骤5)中酰化剂为二氟乙酸甲酯、二氟乙酸乙酯、二氯乙酸甲酯、二氯乙酸乙酯、氯氟乙酸甲酯、氯氟乙酸乙酯、二氯乙酰氯、二氯乙酰溴、二氟乙酰氯或二氟乙酰溴中的一种。

作为优选,所述步骤5)中反应溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇或正丁醇。进一步优选为甲醇。

作为优选,所述步骤5)中反应溶剂加入碱,所述碱为4-二甲氨基吡啶、吡啶、二乙胺、三甲胺、三乙胺、甲醇钠或乙醇钠;进一步优选为三乙胺,该反应在碱存在的条件下有利于反应的进行。

作为优选,所述步骤5)中式Ⅴ化合物与碱的摩尔比为1:1~3。进一步优选为1:1~1.5。

作为优选,所述步骤1)和步骤2)替换为如下具体步骤:将式Ⅰ化合物溶于极性溶剂,使用还原剂进行还原反应;继续加入反应溶剂,除去极性溶剂后,加入碱和环合剂进行环合反应,得到式Ⅲ化合物;所述反应溶剂为乙二醇或丙三醇中的一种或其混合物。

同现有技术相比,本发明的有益效果体现在:

本发明制备得到的氟苯尼考类似物中间体的纯度大于99%,且工艺稳定,操作简单,成本低,收率高,具有工业化价值。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1:式2化合物的合成

取50g式1化合物溶于350mL甲醇中,缓慢加入13.3g硼氢化钾,在40℃反应6小时,加入适量稀盐酸搅拌30分钟,减压蒸干溶剂,加入水溶解,用30%氢氧化钠溶液调pH>10,再用二氯甲烷萃取数次,合并有机相,并用饱和食盐水洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压浓缩,得到白色固体39.7g,收率96%。粗品未经纯化,直接用于下一步式3化合物的制备。

实施例2:式2化合物的合成

取50g式1化合物溶于350mL甲醇中,缓慢加入9.3g硼氢化钠,在40℃反应6小时,加入适量稀盐酸搅拌30分钟,减压蒸干溶剂,加入水溶解,用30%氢氧化钠溶液调pH>10,再用二氯甲烷萃取数次,合并有机相,并用饱和食盐水洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压浓缩,得到白色固体39.4g,收率95.2%。粗品未经纯化,直接用于下一步式3化合物的制备。

实施例3:式3化合物的合成

取实施例1制备得到的产品30g,甘油90g,碳酸钾6.8g,升温至105℃,滴加21.5g苯甲腈,20分钟滴完,在105℃反应18小时,冷却降温至50℃,加入90g水,在50℃搅拌30分钟,趁热过滤,滤饼用乙醇打浆一次,过滤,得到白色固体41.1g,收率96%。

实施例4:式3化合物的合成

取实施例1制备得到的产品30g,乙二醇90g,碳酸钾6.8g,升温至105℃,滴加21.5g苯甲腈,20分钟滴完,在105℃反应18小时,冷却降温至50℃,加入90g水,在50℃搅拌30分钟,趁热过滤,滤饼用甲醇打浆一次,过滤,得到白色固体40.9g,收率95.5%。

实施例5:式3化合物一步法合成

取50g式1化合物溶于350mL甲醇中,缓慢加入13.3g硼氢化钾,在40℃反应6小时,加入150g甘油,减压浓缩蒸干甲醇,加入11.3g碳酸钾,升温至105℃,滴加33.8g苯甲腈,20分钟滴完,在105℃反应18小时,冷却降温至50℃,加入150g水,在50℃搅拌30分钟,趁热过滤,滤饼用乙醇打浆一次,过滤,得到式3化合物为白色固体51.4g,两步收率87%。

实施例6:式4化合物的合成

取实施例3制备得到的产品30g与300mL二氯甲烷混合,搅拌,在室温、氮气保护的条件下滴加24.7mL(0.136mol)Ishikawa试剂,搅匀后转入高压反应釜,反应压力0.6Mpa,在100℃反应2-3小时,冷却至室温,取出反应液,水洗有机相,用30%氢氧化钠溶液调pH=6-8,再用水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压浓缩,冷却得到淡黄色固体,粗品可不经纯化直接用于下一步反应。

实施例7:式4化合物的合成

取实施例3制备得到的产品30g与300mL二氯甲烷混合,搅拌,在室温、氮气保护的条件下滴加19.4g(0.12mol)Ishikawa试剂,搅匀后转入高压反应釜,反应压力0.6Mpa,在100℃反应2-3小时,冷却至室温,取出反应液,水洗有机相,用30%氢氧化钠溶液调pH=6-8,再用水洗,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压浓缩,冷却得到淡黄色固体,粗品可不经纯化直接用于下一步反应。

实施例8:式5化合物的合成

取实施例6制备得到的全部粗品加入到300mL 6N盐酸中,加热至100-105℃,回流反应16小时,冷却至室温,过滤出副产物苯甲酸,滤液减压浓缩,得到淡黄色固体,加入水溶解,用30%氢氧化钠溶液调pH>12,再用二氯甲烷萃取2次,合并有机相,并用饱和食盐水洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压蒸干溶剂,用异丙醇和正己烷重结晶,得到白色固体17g,两步收率80%。

实施例9:式5化合物的合成

取实施例6制备得到的全部粗品加入到300mL 6N硫酸中,加热至100-105℃,回流反应16小时,冷却至室温,过滤出副产物苯甲酸,滤液减压浓缩,得到淡黄色固体,加入水溶解,用30%氢氧化钠溶液调pH>12,再用二氯甲烷萃取2次,合并有机相,并用饱和食盐水洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压蒸干溶剂,用异丙醇和正己烷重结晶,得到白色固体16.7g,两步收率78.5%。

实施例10:式6化合物的合成

取实施例8制备得到的产品10g溶于350mL甲醇中,加入5g三乙胺,30.5g二氟乙酸乙酯,室温搅拌12小时,减压蒸干溶剂,加入异丙醇和水重结晶,得到白色固体12.7g,收率92%。

实施例11:式7化合物的合成

取实施例8制备得到的产品10g溶于350mL甲醇中,加入5g三乙胺,38.5g二氯乙酸乙酯,室温搅拌12小时,减压蒸干溶剂,加入异丙醇和水重结晶,得到产品14.4g,收率93%。

实施例12:式8化合物的合成

取实施例8制备得到的产品10g溶于350mL甲醇中,加入3g 4-二甲氨基吡啶,34.5g氯氟乙酸乙酯,室温搅拌12小时,减压蒸干溶剂,加入异丙醇和水重结晶,得到产品13.5g,收率92.4%。

实施例13:式10化合物的合成

取10g式9化合物溶于350mL甲醇中,加入2.1g 4-二甲氨基吡啶,24.5g氯氟乙酸乙酯,室温搅拌12小时,减压蒸干溶剂,加入异丙醇和水重结晶,得到产品10.9g,收率91.5%。

实施例14:式11化合物的合成

取10g式9化合物溶于350mL甲醇中,加入2.1g 4-二甲氨基吡啶,21.6g二氟乙酸乙酯,室温搅拌12小时,减压蒸干溶剂,加入异丙醇和水重结晶,得到产品12.1g,收率92.1%。

实施例15:式13化合物的合成

取10g式12化合物溶于350mL甲醇中,加入2.07g 4-二甲氨基吡啶,23.8g氯氟乙酸乙酯,室温搅拌12小时,减压蒸干溶剂,加入异丙醇和水重结晶,得到产品12.1g,收率91.8%。

实施例16:式15化合物的合成

取10g式14化合物溶于350mL甲醇中,加入3.15g 4-二甲氨基吡啶,36.2g氯氟乙酸乙酯,室温搅拌12小时,减压蒸干溶剂,加入异丙醇和水重结晶,得到产品13.7g,收率92.2%。

实施例17:式16化合物的合成

取10g式14化合物溶于350mL甲醇中,加入3.15g 4-二甲氨基吡啶,31.9g二氟乙酸乙酯,室温搅拌12小时,减压蒸干溶剂,加入异丙醇和水重结晶,得到产品13g,收率92.8%。

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