生物素中间体杂质的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化合物的合成工艺，具体地说，涉及生物素中间体杂质的制备方法。
【背景技术】
[0002] 生物素又称维生素H、辅酶R，是水溶性维生素，也属于维生素B族，B7。它是合成 维生素C的必要物质，是脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质。是一种维持人体自然生 长、发育和正常人体机能健康必要的营养素。生物素的合成经中间体硫内酯经过双格式、氢 化、脱苄、环合等反应合成生物素，其中双格式化为其中重要的反应步骤，若水解反应不完 全可能引入未烯烃化杂质，对后续反应产生不利影响。为了有效控制该步骤可能产生的该 杂质，需要高纯度的该杂质对照品用于分析检测；供生产过程中有效控制杂质的含量使用， 从而有效控制产品的质量。
[0003] 据目前检索到的文献中也尚未发现高纯度该产品的稳定合成方法，文献报道的方 法使用硫酸进行水解，容易发生脱水主要生成如下式（VI)所示的化合物，而不能得到高纯 度过渡态羟基化物。
[0004]
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种生物素中间体杂质的制备方法，可以稳定产出高纯度的 格氏化杂质作为对照品，供生产过程中有效控制杂质的含量使用，从而有效控制产品的质 量。
[0006]为了实现本发明目的，本发明提供一种结构式如下式（V)所示的生物素中间体杂 质的制备方法，
[0007]
[0008] 该方法的合成路线如下：
[0009]
[0010] 具体地，上述生物素中间体杂质的制备方法包括以下步骤：
[0011] b)加成反应
[0012] 氮气保护下，在溶剂存在下将结构式如式（III)所示的硫内酯与结构式如式（II) 所示的单格氏试剂反应，制得结构式如式（IV)所示的化合物；
[0013] c)插入水解反应
[0014] 将步骤b)所制得的结构式如式（IV)所示化合物与C02反应后，再经弱酸水解反 应制得结构式如式（V)所示的生物素中间体杂质。
[0015] 上述生物素中间体杂质的制备方法，其中步骤b)加成反应中：
[0016] 所述溶剂选自醚类，优选为乙醚或四氢呋喃，更优选为四氢呋喃。
[0017] 所述镁的加入量为步骤a)中所述硫内酯的加入量的2 :0. 9~1倍；
[0018] 或者所述格氏试剂理论加入量为硫内酯的加入量1~1. 1倍。
[0019] 所述弱酸包括醋酸或甲酸中的一种或几种。
[0020] 其中，上述结构式如式（II)所示的格氏试剂制备方法包括：a)格氏化反应，该方 法合成路线如下：
[0021]
[0022] 具体包括：氮气保护下，在溶剂和镁的存在下将1，4-二溴丁烷制成结构式如式 (II)所示的单格氏试剂。
[0023] 所述单格氏化反应，其中：
[0024] 所述溶剂选自醚类，优选为乙醚或四氢呋喃，更优选为四氢呋喃。
[0025] 所述溶剂与1，4-二溴丁烷质量体积比为5~10 : 1 ;所述质量体积比的质量以g 计、体积以mL计。
[0026] 所述镁与1，4-二溴丁烷的摩尔比为2:1~0. 8 ;优选为2:1~0. 9 ;
[0027] 所述镁优选为镁肩。
[0028] 优选地，所述反应温度为60 °C~70 °C。
[0029] 优选地，所述反应时间为2~3h。
[0030] 优选在所述反应器中加入碘或碘粒作为引发剂；进一步优选所述碘或碘粒的加入 量为镁或镁肩质量的1%~3%。
[0031] 更具体地，上述生物素中间体杂质的制备方法，包括以下步骤：
[0032]a)格氏化反应
[0033] 氮气保护下，向反应容器中加入镁肩和四氢呋喃，加热回流，再向反应容器中滴加 1，4-二溴丁烷和四氢呋喃，并加入碘粒作为引发剂，回流反应2~3h;制得含有上述单格氏 试剂的反应液；
[0034] b)加成反应
[0035]将步骤a)制得的反应液冷却到-30°C，氮气保护下，向该反应液（即步骤1)制得 的含有上述单格氏试剂的反应液）中滴加溶解所述硫内酯的四氢呋喃溶液，控制滴加温度 彡-20°C，滴加完毕保温反应1~2h，继续反应至室温（一般指15~25°C);优选滴加温度 为-30°C~_20°C;
[0036]c)水解反应
[0037] 搅拌状态下，向步骤b)所制得的反应液中于-30°C~_20°C下通入C02至室温，通 气时间2~4h，向反应液中滴加稀酸溶液，于40~45°C保温搅拌30-60min，加入甲苯萃取， 分层；向有机层（即甲苯层）中加水洗涤，将洗涤后所得有机层蒸干，即得（淡红色固体）；
[0038] 其中，步骤c)中优选所述稀酸溶液为质量浓度10%~25%的醋酸溶液。
[0039] 优选向所述有机层（即甲苯层）中加水洗涤1-3次。
[0040] 优选将所述有机层蒸干的温度为70~75°C，得淡黄色油状物。
[0041] 本发明所述硫内酯化学名称为（3aS，6aR)-l，3_二苄基四氢-1H-噻吩[3,4_d]咪 唑-2, 4-二酮。
[0042] 本发明所制备的生物素中间体杂质的化学结构式如下式（V)所示，其化学名称为 5-((3aS，4S，6aR)-1，3-二苄基-4-羟基-2-氧代-1H-噻吩[3, 4-d]咪唑-4-yl)戊酸，外 观：淡黄色油状液体。
[0043]
[0044] 本发明提供一种生物素中间体杂质的制备方法，以硫内酯和单格氏试剂为原料， 经加成、水解得到高纯度的中间体杂质。本发明提供的制备方法简便易行，尤其适合实验室 制备。本发明工艺可以稳定产出高纯度的格氏化杂质作为对照品，供生产过程中有效控制 杂质的含量使用，从而有效控制产品的质量。
【附图说明】
[0045] 图1为实验例1的质谱图。
【具体实施方式】
[0046] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例 中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。
[0047] 实施例1
[0048] 生物素中间体杂质5-( (3aS，4S，6aR) -1，3-二苄基-4-羟基-2-氧代-1H-噻吩 [3, 4-d]咪唑-4-yl)戊酸的制备方法，包括以下步骤：
[0049]a)格氏化反应
[0050] 氮气保护下，向反应瓶中加入镁肩5.8g、无水四氢咲喃60ml，加热回流30min，向 反应瓶中加入碘粒1颗（0.3g)，向反应瓶中滴加25g的1，4-二溴丁烷、125ml四氢呋喃，滴 加完毕继续回流反应3h;制得含有如结构式（I)所示的格氏试剂的反应液。
[0051] b)加成反应
[0052] 向反应瓶中加入21.8g硫内酯（(3aS，6aR)-l，3_二苄基四氢-1H-噻吩[3,4_d]咪 唑-2, 4-二酮，再加入四氢呋喃200ml溶解，转移至滴液漏斗中，氮气保护下滴加至步骤a) 制备的反应液中（事先冷却到-30°C)，滴加起始温度_30°C，滴加过程温度不超过_20°C， 滴加完成保温lh。
[0053]c)水解反应
[0054] 搅拌状态下，-30°C下通入C02至室温，通气时间3h，向步骤b)制得的反应液中滴 加质量浓度15%的醋酸溶液200ml，滴加完毕于40~50 °C保温搅拌30min。加入甲苯100ml 萃取反应液，甲苯层加入分别加入50ml水洗涤2遍。甲苯层蒸干得黄色油状液体，70°C真 空减压烘干5h，得终产物44g。收率为86%。
[0055] 经HPLC检测，所得终产物含量为98. 8%。
[0056] 实施例2
[0057] 生物素中间体杂质5_((3aS，4S，6aR)_l，3-二苄基-4-羟基-2-氧代-1H-噻吩 [3, 4-d]咪唑-4-yl)戊酸的制备方法，其与将实施例1的区别仅在于步骤C)中C02的通入 温度为-20°C，通气时间4h，其他物料的加入量、反应条件及后处理过程与实施例1 一致。最 终得到终产物淡黄色油状液体42. 5g。收率为83%。
[0058] 按与实施例1相同的方法，经HPLC检测，所得终产物含量98. 7 %。
[0059] 由以上实施例可以看出本发明工艺尤其适合实验室条件合成，无苛刻反应条件， 所得产品纯度较高，可以用于生物素相应中间体杂质的检测工作。
[0060] 实验例1
[0061] 实施例1制得的终产物的质谱图见图1。
[0062] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在 本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1. 一种结构式如下式（V)所示的生物素中间体杂质的制备方法，该方法的合成路线如下：2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： b) 加成反应 氮气保护下，在溶剂存在下将结构式如式（III)所示的硫内酯与结构式如式（II)所示 的格氏试剂反应，制得结构式如式（IV)所示的化合物； c) 插入水解反应 将步骤b)所制得的结构式如式（IV)所示化合物与CO2反应后，再经弱酸水解反应制 得结构式如式（V)所示的生物素中间体杂质。3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，其中步骤b)加成反应中：所述溶剂 选自醚类，优选为乙醚或四氢呋喃；和/或 所述格氏试剂理论加入量为硫内酯的加入量1~1. 1倍。4. 根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述结构式如式（II)所示 的单格氏试剂制备方法包括：a)格氏化反应，该方法合成路线如下：5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述a)格氏化反应包括：氮气保护 下，在溶剂和镁的存在下将1，4-二溴丁烷制成结构式如式（II)所示的单格氏试剂。6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述a)格氏化反应，其中所述溶剂选 自醚类，优选为乙醚或四氢呋喃；和/或 所述溶剂与1，4-二溴丁烷质量体积比为5~10 : 1 ;和/或 所述镁与1，4-二溴丁烷的摩尔比为2:1~0. 8 ;优选为2:1~0. 9 ;和/或 所述反应温度为60°C~70°C ;和/或 所述反应时间为2~3h。7. 根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述a)格氏化反应，其中在所述 反应器中加入碘或碘粒作为引发剂；优选所述碘或碘粒的加入量为镁或镁肩质量的1%~ 3%〇8. 根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： a) 格氏化反应 氮气保护下，向反应容器中加入镁肩和四氢呋喃，加热回流，再向反应容器中滴加 1，4-二溴丁烷和四氢呋喃，并加入碘粒作为引发剂，回流反应2~3h;制得含有所述单格氏 试剂的反应液； b) 加成反应 将步骤a)制得的反应液冷却到-30°C，氮气保护下，向该反应液中滴加溶解所述硫 内酯的四氢呋喃溶液，控制滴加温度< -20°C，滴加完毕保温反应1~2h ;优选滴加温度 为-30°C ~_20°C ; c) 水解反应 搅拌状态下，向步骤b)所制得的反应液中滴加稀酸溶液，于40~45°C保温搅拌 30-60min，加入甲苯萃取，分层；向有机层中加水洗涤，将洗涤后所得有机层蒸干，即得。9. 根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中所述稀酸溶液为质量浓度 10 %~25 %的醋酸溶液。10. 根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中向所述有机层中加水 洗涤1-3次；和/或 将所述有机层蒸干的温度为70~75°C，蒸干方法为真空浓缩；优选地，再将蒸干后的 产物于70°C真空烘干。
【专利摘要】本发明提供了一种结构式如下式(V)所示的生物素中间体杂质的制备方法，以硫内酯和格氏试剂为原料，经加成、水解得到高纯度的中间体杂质。本发明制备方法方法简便易行，尤其适合实验室制备。
【IPC分类】C07F3/02, C07D495/04
【公开号】CN105418634
【申请号】CN201510931936
【发明人】郑爱, 韦亚锋, 李士桥, 林文龙, 胡媛
【申请人】蚌埠丰原医药科技发展有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月10日