本发明涉及有机合成药物化学领域,更具体而言,涉及一种美托洛尔中间体:对-(2-甲氧基)乙基苯酚的制备新方法。
背景技术:
对-(2-甲氧基)乙基苯酚是合成药物美托洛尔的关键中间体。美托洛尔(metoprolol)是一种胺基丙醇类药物,选择性β1受体阻滞剂,系近年来世界高血压治疗的首选药。它与有兴奋作用的肾上腺素,以及去甲肾上腺素进行竞争,并在受体的位置保护心脏、抑制心脏收缩力、避免过度兴奋和阻止神经冲动。它本身还能保证心壁平滑肌的收缩。而且其对由缺氧引起的心绞痛也有很好的疗效。
对-(2-甲氧基)乙基苯酚合成归结起来主要包括以下几种:
合成路线1:
该路线从对硝基甲苯出发,经过缩合、甲醚化、还原、重氮化水解合成对-(2-甲氧基)乙基苯酚,该路线存在收率较低,重氮化水解污染大等问题。
合成路线2:
该路线以苯乙醇为原料,经过甲醚化、硝化、还原、重氮化水解,但是同样存在污染问题,并且苯乙醇的价格较贵。
合成路线3:
该路线以对羟基苯乙酮为原料,经过α溴化、甲氧基取代、羰基还原等步骤,但是溴化用到溴素,污染较大,还原需要zn-hg或者金属催化,前者污染较大,后者价格较为昂贵。
合成路线4:
该路线以对甲氧基苯乙醇为原料,经过溴代、甲氧基取代等步骤,但是原料不易得到,溴代用到大大过量的氢溴酸,后处理困难,污染较大,甲氧基取代也需要用到大大过量的甲醇钠,并且收率较低,成本较高。
综上所述目前合成对-(2-甲氧基)乙基苯酚的工艺普遍存在收率低、成本高、污染大、工业化难度大等问题。因此工业上化迫切需要改进这些问题来实现对-(2-甲氧基)乙基苯酚的产业化。
发明提供的药用中间体对-(2-甲氧基)乙基苯酚制备方法操作简单、化学反应收率高、三废少、原料成本便宜,可到的高纯度的成品。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种能够适合工业化生产、操作简易且成本相对低廉、纯度比较高的药用中间体对-(2-甲氧基)乙基苯酚的制备新方法。为此,本发明采用的合成路线如下:
在本发明中以对氯苯酚或者对溴苯酚为起始原料,与异丁烯在酸催化下生成中间体i,经过格式化、与环氧乙烷反应生成中间体ii,再与氯化亚砜作用下得到对-2-氯乙基苯酚,最后进行甲氧基取代修饰得到对-(2-甲氧基)乙基苯酚
本发明提供了一种中间体对-(2-甲氧基)乙基苯酚的制备方法,所述方法包括以下步骤:
1,对氯苯酚或者对溴苯酚与异丁烯反应保护酚羟基,得到酚羟基保护的对氯酚或者对溴酚;
2,酚羟基保护的对氯酚或者对溴酚与镁进行格式反应,得到对应的格式试剂,并进一步与环氧乙烷反应,得到酚羟基保护的对羟基苯乙醇;
3,酚羟基保护的对羟基苯乙醇在10-100℃与氯化亚砜进行氯代和脱保护反应,得到对-2-氯乙基苯酚;
4,对-2-氯乙基苯酚与moh或者moch3、mhco3或m2co3作用,m为碱金属或碱土金属,进行甲氧基取代得到对-(2-甲氧基)乙基苯酚盐,并酸化得到对-(2-甲氧基)乙基苯酚。
根据本发明的一个具体实施方案,步骤1中对氯苯酚或者对溴苯酚与异丁烯反应保护酚羟基,得到酚羟基保护的对氯酚或者对溴酚,优选对氯苯酚。
根据本发明的一个具体实施方案,步骤2中酚羟基保护的对氯酚或者对溴酚与镁进行格氏反应,得到对应的格氏试剂,并进一步与环氧乙烷反应,得到酚羟基保护的对羟基苯乙醇,优选酚羟基保护的对氯苯酚。
根据本发明的一个具体实施方案,步骤3中酚羟基保护的对羟基苯乙醇在-10~100℃与氯化亚砜进行氯代和脱保护反应,得到对-2-氯乙基苯酚,优选在45-60℃。
根据本发明的一个具体实施方案,步骤4中对-2-氯乙基苯酚在碱包括moh或者moch3、mhco3或者m2co3的作用下,m为碱金属,优选na,k,碱最优选为naoh或者naoch3。
根据本发明的一个具体实施方案,本发明提供了一种对-(2-甲氧基)乙基苯酚的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)对-2-氯乙基苯酚在碱的作用下,进行甲氧基取代反应得到对-(2-甲氧基)乙基苯酚盐;
(2)对-(2-甲氧基)乙基苯酚盐酸化得到对-(2-甲氧基)乙基苯酚,
对-2-氯乙基苯酚、对-(2-甲氧基)乙基苯酚盐和对-(2-甲氧基)乙基苯酚的结构分别如下所示:
其中m为碱金属或者碱土金属,优选碱金属,尤其优选na或k。
根据本发明的一个具体实施方案,步骤(1)所用的碱为moh或者moch3、mhco3或mco3,m为碱金属或碱土金属,优选m为碱金属,尤其优选m为na或k,所述碱优选为naoh或者naoch3。
根据本发明的一个具体实施方案,步骤(1)中取代反应温度为-10~100℃,优选45~60℃。
根据本发明的一个具体实施方案,步骤(1)在溶剂的存在下进行,所述溶剂选自甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、二氯乙烷、乙腈、丙酮、四氢呋喃或dmf(中文名称,n,n-二甲基甲酰胺),所述溶剂优选为甲醇、dmf。
根据本发明的一个具体实施方案,步骤(2)中进行酸化反应使用的酸为硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、醋酸,优选盐酸。
根据本发明的一个具体实施方案,步骤(2)中在-10~60℃下进行,优选在10~30℃下进行。
根据本发明的一个具体实施方案,对-2-氯乙基苯酚通过如下方法合成:
以对氯苯酚或对溴苯酚为原料,与异丁烯在酸催化下生成中间体i;
中间体i经格氏化、与环氧乙烷反应生成中间体ii;
中间体ii与氯化亚砜进行氯代和脱保护反应得到对-2-氯乙基苯酚,其中x选自cl或br。
根据本发明的一个具体实施方案,中间体ii在10-100℃与氯化亚砜进行氯代和脱保护反应,得到对-2-氯乙基苯酚。
根据本发明的一个具体实施方案,中间体i与镁进行格氏反应,得到格氏试剂,并进一步与环氧乙烷反应,得到中间体ii。
根据本发明的一个具体实施方案,x为cl。
与现有技术比较,本发明的技术先进性在于:
1)相比于之前的合成方法,本方法通过叠缩反应,避免了中间体的提纯(比如减压蒸馏等方法),大大提高了操作的便利性。
2)避开了硝化、重氮化水解等较为危险和污染的工艺,对环境友好,三废较少。
3)以对氯苯酚或者对溴苯酚为原料,较高收率的得到叔丁基保护的对羟基苯乙醇,相比于甲基保护,叔丁基具有更好的脱保护性能,脱甲基的条件更为苛刻(在氯化亚砜50-60℃作用下不能成功脱除甲基),且收率较低,叔丁基脱保护反应条件温和(50-60℃),并且收率更高(接近100%)。
4)在第三步中相比于溴代来说,氯代的反应更为容易,且收率(~95%)比溴代的收率更高,不需要大大过量的氢溴酸,环保和成本上优势更明显。
5)在引入甲氧基的工艺中,利用碱,例如moh或者moch3或者mco3的作用下,得到目标化合物,有效避开了使用毒性较高的硫酸二甲酯。
本发明提供的方法收率比较高、成本低、污染少,因而尤其适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述,但这些实施例不对本发明构成任何限制。
实施例1:
1l四口烧瓶中加入115g对氯苯酚,260g甲苯,3g浓硫酸,搅拌均匀,内温低于-10℃缓慢通入120g异丁烯,4h通完,-10℃-0℃保温12h,加入120g30%naoh淬灭,60g30%naoh再洗一次,60g水洗一次,脱除甲苯,浓缩后得到中间体i-cl(150g,纯度99.2%,收率90%)。
实施例2:
1l四口烧瓶中加入150g对溴苯酚,350g甲苯,5g浓硫酸,搅拌均匀,内温低于-10℃缓慢通入130g异丁烯,4h通完,-10℃-0℃保温12h,加入120g30%naoh淬灭,60g30%naoh再洗一次,60g水洗一次,脱除甲苯,产物浓缩后得到中间体i-br(161g,纯度98.3%,收率81%)。
实施例3:
1l四口烧瓶中加入23g镁屑,150gthf,n2保护,65℃加热,将实施例1得到的150g中间体i-cl溶于150gthf缓慢加入,72℃保温反应16h,将反应液冷却至0-10℃,缓慢滴加环氧乙烷43g,加完后10℃保温2~3h,滴加300g30%硫酸溶液,150g甲苯萃取,有机相再用100g水洗一次,干燥,回收甲苯和thf,得到中间体ii粗品150g,纯度91%,收率88%。粗品可以直接进行下一步反应或者通过减压蒸馏提纯得到120g纯品,纯度99%。
实施例4:
1l四口烧瓶中加入23g镁屑,150gthf,n2保护,65℃加热,将185g中间体i-br溶于200gthf缓慢加入反应液中,72℃保温反应6h,将反应液冷却至0-10℃,缓慢滴加环氧乙烷43g,加完后10℃保温2~3h,滴加300g30%硫酸溶液,150g甲苯萃取,有机相再用100g水洗一次,干燥,回收甲苯和thf,得到中间体ii粗品140g,纯度88%,收率78%。粗品可以直接进行下一步反应或者通过减压蒸馏提纯得到105g纯品,纯度99%。
实施例5:
1l四口烧瓶中加入实施例3中间体ii粗品150g,200g甲苯,15gdmf,升温至55-60℃,缓慢滴加104gsocl2,滴加过程中溶液颜色加深,加毕,60℃保温2h,冷却至10-30℃,缓慢滴加100g10%naoh溶液淬灭反应,搅拌半小时后,分液,有机相浓缩得到对2-氯乙基苯酚119g,纯度90.5%,收率96%,粗品可以直接进行下一步反应。
实施例6:
1l四口烧瓶中加入实施例3的中间体ii(99%纯度)150g,200g甲苯,15gdmf,升温至55-60℃,缓慢滴加104gsocl2,滴加过程中溶液颜色加深,加毕,60℃保温2h,冷却至10-30℃,缓慢滴加100g10%naoh溶液淬灭反应,搅拌半小时后,分液,有机相浓缩后经过柱层析得到114g产物(98.5%纯度),收率95%。
实施例7:
1l四口烧瓶中加入98gnaoh,300g甲醇,50℃加热溶清,将实施例5得到的对2-氯乙基苯酚粗品119g溶于50g甲醇中,缓慢滴加入反应液中,1h加完,50℃保温搅拌6h,冷却至室温,滴加盐酸,调节ph为5-6,加入100g甲苯萃取,分液,有机相浓缩后,粗品经过减压蒸馏提纯得到纯品94g,纯度99.7%,收率90%。
实施例8:
1l四口烧瓶中加入130gnaoch3,300g甲醇,50℃加热溶清,将实施例5得到的对2-氯乙基苯酚粗品119g溶于50g甲醇中,缓慢滴加入反应液中,1h加完,50℃保温搅拌6h,冷却至室温,滴加盐酸,调节ph为5-6,加入100g甲苯萃取,分液,有机相浓缩后,粗品经过减压蒸馏提纯得到纯品98g,纯度99.4%,收率92%。
实施例9:
1l四口烧瓶中加入130gnaoch3,300gdmf,50℃加热溶清,将实施例5得到的对2-氯乙基苯酚粗品119g溶于50gdmf中,缓慢滴加入反应液中,1h加完,50℃保温搅拌6h,冷却至室温,滴加盐酸,调节ph为5-6,加入100g甲苯萃取,分液,有机相浓缩后,粗品经过减压蒸馏提纯得到纯品90g,纯度98.2%,收率88%。
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本发明技术方案的范围内。