三、卤代烃还原
3-溴代噻吩
C4H3BrS,163.03
【英文名】 3-Bromothiophene
【性状】 无色液体。
【制法】 郭海昌.安徽化工,2008,34(1):33.
于反应瓶中加入2,3,5-三溴噻吩(2)52.6 g(0.164 mol),醋酸30 mL,水80 mL,再加入锌粉32 g(0.49 mol),反应放热,间歇摇动反应瓶,而后搅拌回流6 h。改为水蒸气蒸馏装置进行水蒸气蒸馏,直至无油状物馏出。分出馏出液中的浅黄色油状物,水层用乙醚提取。合并有机层,无水碳酸钠干燥。过滤,常压分馏,收集159~160℃的馏分,得无色液体(1)23.7 g,收率88.7%。
【用途】 抗生素替卡西林(Ticarcillin)等的中间体。
6-溴-2-甲氧基萘
C11H9OBr,237.10
【英文名】 6-Bromo-2-methoxynaphthalene
【性状】 白色固体。mp 103~105℃。
【制法】 张立光,於学良,叶蓓.安徽医药,2011,15(2):150.
于反应瓶中加入冰醋酸20 mL,化合物(2)5.0 g(31.6 mmol),冰浴冷却,搅拌下控制30℃以下滴加溴10 g(63.2 mmol)溶于10 mL冰醋酸的溶液,加完后继续室温搅拌反应1 h,得到化合物(3)的溶液。加入15 mL水,加热回流,慢慢分批加入锡粉5.5 g(46.4 mmol),继续回流2~3 h。冷至室温,加入100 mL水。过滤,滤饼用乙酸乙酯重结晶,得白色固体(1)6.7 g,收率89.4%,mp 103~105℃。
采用类似的方法可以实现如下反应(Koelsch C F.Org Synth,1955,Coll Vol 3:132)。
【用途】 长效消炎镇痛药萘丁美酮(Nabumetone)等的中间体。
2,4-二氟苯胺
C6H5F2N,129.11
【英文名】 2,4-Difluoroaniline
【性状】 浅黄色液体。bp 169.5℃(100.4 kPa),67℃/2.4 kPa。 1.282, 1.5043。
【制法】 ①段云凤.宁波化工,2012,2:14.②孙昌俊,曹晓冉,王秀菊.药物合成反应——理论与实践.北京:化学工业出版社,2007:82.
于氢化瓶中加入2,4-二氟-5-氯硝基苯(2)24 g(0.124 mol),无水醋酸钠11.2 g(0.135 mol),5%的Pd-C催化剂2.4 g,甲醇180 mL。用氮气置换空气,再用氢气置换氮气。先常温常压下氢化,而后升温至50℃,直至吸氢结束。加盐酸酸化至中性。滤去催化剂,用少量甲醇洗涤。合并滤液和洗涤液。蒸除甲醇,剩余物加水,用氢氧化钠调至碱性。二氯甲烷提取(50 mL×3)。提取液水洗,干燥,减压蒸馏,收集58~60℃/2.0 kPa的馏分,得化合物(1)13 g,收率81.3%。
【用途】 为解热镇痛药二氟尼柳(Diflunisal)等的中间体。
青霉烷砜酸
C8H11NO5S,233.24
【英文名】 Sulbactam
【性状】 白色固体。mp 150~153℃(分解)。
【制法】 ①刘莹.化工中间体,2006,7:26..②Gist-Brocades N V.US 4554104.1985.
于安有搅拌器、温度计的反应瓶中,加入化合物(2)30 g(0.074 mol),乙酸乙酯100 mL,水300 mL,搅拌溶解,冷至0℃以下,分批加入镁粉4.0 g(0.17 mol),在保证温度和pH值的情况下控制加入速度,其间用4 mol/L的盐酸保持反应液pH3.5~4.0,约1 h加完。加完后继续搅拌反应40 min。用2 mol/L的盐酸调至pH1.5~2.0,抽滤,滤饼用乙酸乙酯洗涤。合并滤液和洗涤液,调至pH2。分出有机层,水层用乙酸乙酯提取。有机层用饱和盐水洗涤,无水硫酸钠干燥。活性炭脱色,浓缩,得白色固体。以己烷洗涤,干燥,得化合物(1)14.75 g,收率77%,mp 145~147℃(分解)。
【用途】 抗菌素舒巴坦(Sulbactam)原料药。
吲唑
C7H8N2,118.14
【英文名】 Indazole
【性状】 白色固体。mp 145~146.5℃。
【制法】 Stephenson E F M.Org Synth,1955,Coll Vol 3:475.
于反应瓶中加入3-氯吲唑(2)15.3 g(0.1 mol),红磷18.6 g(0.15 mol),恒沸氢碘酸100 mL,回流反应24 h。冷却,过滤除去红磷,用20 mL水洗涤反应瓶和滤饼。减压浓缩至40 mL,加入70~80 mL热水,将生成的澄清溶液冰浴中冷却,用浓氨水调至碱性(约为80 mL)。冷却过夜,过滤,干燥,得白色固体,mp 143~145℃。将其加入70 mL苯中,加热回流,趁热过滤。生成的透明溶液用石油醚稀释,冷却,析出白色固体(1)9.7~10.2 g,收率82%~86%,mp 145~146.5℃。
【用途】 避孕药1-芳基吲唑等药物中间体。
3-氯-4,5-二氢-1H-苯并[b]氮杂-2(3 H)-酮
C10H10ClNO,195.65
【英文名】 3-Chloro-4,5-dihydro-1H-benzo[b]azepin-2(3H)-one
【性状】 mp 163~167℃。
【制法】 Jeffrey W H Watthey,James L Stanton,Mahesh Desai,et al.J Med Chem,1985,28(10):1511.
于反应瓶中加入化合物(2)10 g(0.087 mol)、乙酸钠77 g(0.11 mol)、乙酸460 mL和5%Pd-C催化剂0.86 g,于常温常压下通氢至吸氢总量达950 mL为止(约需0.5 h)。过滤,回收催化剂,滤液减压浓缩。剩余物中加入10%碳酸氢钠溶液900 mL和二氯甲烷300 mL,搅拌,静置,分出有机层。水层用二氯甲烷(300 mL×3)提取,合并有机层,无水硫酸钠干燥。过滤,减压回收溶剂。向剩余物中加入乙醚350 mL,并将固体捣碎。过滤、干燥,得化合物(1)8.19 g,收率95%,mp 163~167℃。
【用途】 高血压病治疗药盐酸贝那普利(Benazepril hydrochloridec)等的中间体。
2-氨基-4-甲基吡啶
C6H8N2,108.14
【英文名】 2-Amino-4-methylpyridine
【性状】 白色针状结晶。mp 102~104℃。
【制法】 ①Helnrich Schnelder.US 5686618,1997.②陈忠强,陈虹.现代药物的制备与合成:第一卷.北京:化学工业出版社,2008:93.
于高压反应釜中加入水65 mL,甲醇200 mL,10%的Pd-C催化剂1.2 g,化合物(2)35.4 g(0.2 mol),减压后通入氢气。于氢气压力700 kPa、温度70℃反应5 h。滤去催化剂,滤液减压蒸出甲醇。用6 mol/L的氢氧化钾溶液调至pH9~10。抽滤,滤饼用热水洗涤。合并滤液和洗涤液,静置冷却,析出白色针状结晶。过滤,滤液用二氯甲烷提取3次,合并提取液,浓缩至干,与上面白色固体合并,得化合物(1)20.3 g,收率94%,mp 102~104℃。
【用途】 抗艾滋病药奈韦拉平(Nevirapine)等的中间体。
2,3-二氨基吡啶
C5H7N3,109.13
【英文名】 2,3-Diaminopyridine
【性状】 无色针状结晶。mp 115~116℃。
【制法】 Fox B A,Threlfall T L.Org Synth,1973,Coll Vol 5:346.
于氢化装置中加入2,3-二氨基-5-溴吡啶(2)56.4 g(0.3 mol),4%的氢氧化钠溶液300 mL,5%的Pd-SrCO3 1.0 g,通入氢气进行氢化还原。待反应结束后,滤去催化剂,滤液用固体碳酸钾饱和(约需330 g)。生成的浆状混合物用乙醚连续提取,直至所有的沉淀完全消散开(约需18 h)。蒸出乙醚,剩余物用苯(约600 mL)重结晶,3 g活性炭脱色,过滤,冷却析晶。抽滤,用苯洗涤,干燥,得无色针状结晶(1)25.5~28 g,收率78%~86%,mp 115~116℃。
【用途】 PDE4抑制剂、抗恶性疟原虫药、蛋白激酶抑制剂等的中间体。
2-氨基二苯甲酮
C13H11NO,197.24
【英文名】 2-Aminobenzophenone
【性状】 黄色结晶化合物。mp 106~108℃。
【制法】 张大国.精细有机单元反应合成技术——还原反应及其实例.北京:化学工业出版社,2009:73.
于氢化装置中加入2-氨基-5-氯二苯酮(2)10 g(0.04 mol),乙醇120 mL,醋酸钠7 g,活性炭2 g,搅拌加热溶解后,冷至50℃,再加入用氯化钯0.165 g溶于盐酸的溶液。用氮气置换空气,再以氢气置换氮气,于50~60℃剧烈搅拌下进行氢解,直至吸收理论量的氢气。趁热过滤,乙醇洗涤催化剂(催化剂可以套用)。合并滤液和洗涤液,用碳酸钠中和,减压回收乙醇,约剩余1/3的体积时,加入0.7倍体积的水,搅拌30 min,放置过夜。抽滤,洗涤,于60℃干燥,得黄色结晶化合物(1),收率90%,mp 106~108℃。
【用途】 抗抑郁药坦帕明(Tampramine)等的中间体。
5'-脱氧-5-氟胞苷
C9H12FN3O4,245.21
【英文名】 5'-Deoxy-5-fluorocytidine
【性状】 白色结晶。mp 191~193℃。
【制法】 ①Alan Frederick Cook,Ceder Grove N J.US 4071680.1978.②陈仲强,陈虹.现代药物的制备与合成:第一卷.北京:化学工业出版社,2008:160.
2',3'-亚异丙基-5-氟胞嘧啶核苷(3):于安有搅拌器、回流冷凝器的反应瓶中,加入5-氟胞嘧啶核苷(2)13 g(50 mmol),丙酮225 mL,对甲苯磺酸12 g(63 mmol),2,2-二甲氧基丙烷30 mL,室温搅拌2 h。加入碳酸氢钠5.3 g使呈碱性。过滤,丙酮洗涤。减压浓缩至干,剩余物用乙酸乙酯重结晶,得白色固体(3)13.05 g,收率90%,mp 184~186℃。
2',3'-亚异丙基-5'-碘代-5-氟胞嘧啶核苷(4):于安有搅拌器、温度计的反应瓶中,加入化合物(3)32 g(106 mmol),干燥的DMF 300 mL,三苯基亚磷酸酯甲基碘化物60 g(133 mmol),室温搅拌反应1.5 h。加入100 mL甲醇,继续搅拌反应30 min。减压浓缩至干,得油状物。将其溶于700 mL乙酸乙酯中,依次用0.3 mol/L的硫代硫酸钠溶液(700 mL×2)、水(700 mL×2)洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,减压蒸出溶剂至400 mL,加入1.2 L己烷,析出结晶,0℃放置过夜。抽滤,干燥,得白色结晶(4)30 g,收率70%,mp 191~193℃。
2',3'-亚异丙基-5'-脱氧-5-氟胞嘧啶核苷(5):于常压氢化装置中加入化合物(4)4.8 g(11.65 mmol),甲醇50 mL,搅拌溶解。加入三乙胺2 mL,10%的Pd-C催化剂2 g,常压氢化1 h。TLC检测原料点消失为终点。滤去催化剂,减压浓缩至干。加入乙酸乙酯20 mL,溶解后放置过夜。抽滤除去固体杂质,浓缩至10 mL,放置过夜,再滤去固体杂质。减压浓缩至干,真空干燥,得白色泡沫状固体(5)3 g,收率90%。
5'-脱氧-5-氟胞苷(1):于安有搅拌器、回流冷凝器的反应瓶中,加入上述化合物(5)3.1 g(10.9 mmol),三氟乙酸-水(9∶1)20 mL,搅拌反应40 min。减压浓缩至干,剩余物中加入乙醇5 mL,再浓缩至干,重复上述操作一次,以尽量除去三氟乙酸和水。加入乙酸乙酯40 mL,三乙胺2 mL使呈碱性。放置过夜,抽滤,乙酸乙酯洗涤,干燥,得白色结晶(1)1.9 g,收率71%,mp 191~193℃。
【用途】 抗癌药卡培他滨(Capecitabine)中间体。