本發(fā)明屬于藥物合成技術領域,具體涉及一種抗過敏藥物卡比沙明的不對稱合成新方法。
背景技術:
卡比沙明(式(I)),又名氯苯吡醇胺,化學名為2-[(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲氧基]-N,N-二甲基乙胺。為乙醇胺類H1受體拮抗劑,抗組胺類藥物,具有溫和鎮(zhèn)靜作用。2013年4月,美國FDA批準了馬來酸卡比沙明緩釋劑用于兒童季節(jié)性和常年性過敏性鼻炎的治療。研究表明,S構型的卡比沙明活性遠遠優(yōu)于其外消旋體。
S構型卡比沙明主要是通過外消旋體的拆分,拆分造成另一種對映異構體的浪費。卡比沙明不對稱合成的關鍵在于手性中間體(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇的制備。目前文獻報道的方法主要有兩種:一是在零下78度,通過(S)-2-丁基-CBS-惡唑硼烷催化N-烯丙基(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲酮不對硼氫化反應制備(Tetrahedron Lett.,1996,37,5675-5678),總收率27%。二是在銠和卡賓催化作用下,2-吡啶甲醛與4-氯苯硼酸通過不對稱加成反應制備(CN104774174A)。已報道的方法所使用的催化劑價格昂貴,不容易得到,限制了其工業(yè)化應用。因此,開發(fā)抗過敏藥物卡比沙明不對稱合成的新方法具有很高的社會效益和經(jīng)濟效益。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供一種抗過敏藥物卡比沙明不對稱合成的新方法,其工藝路線如下:
具體步驟包括:
步驟(1)氧化,將(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲酮氧化制備(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲酮-N-氧化物;
步驟(2)不對稱轉移氫化,用單磺酰手性二胺與金屬釕、銠、銥的配合物作催化劑,甲酸鈉、或者甲酸與三乙胺的混合物、或者異丙醇為氫源,通過不對稱轉移氫化還原(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲酮-N-氧化物制備(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇-N-氧化物;
步驟(3)還原,將(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇-N-氧化物還原得到(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇;
步驟(4)醚化,將(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇與2-氯-N,N-二甲基乙胺進行醚化反應,制備(S)-卡比沙明。
優(yōu)選的,步驟(1)所用氧化劑為間氯過氧苯甲酸、雙氧水與冰醋酸。
步驟(2)所用手催化劑為(R,R)-或(S,S)-N-單磺酰-二芳基手性乙二胺與過渡金屬釕、銠或者銥的配合物,其結構通式如式1、式2所示,
所述結構通式1和2中,M為Ru、Rh或Ir;
Ar為苯基或對甲氧基、甲基取代的苯基、萘基;
R為-CH3、-CF3、-C6H5、4-CH3C6H4、4-CF3C6H4、4-(t-Bu)-C6H4-、3,4-(CH3)2-C6H3-、2,4,6-(CH3)3-C6H2-、2,6-Cl2-C6H3-、2,4,6-(i-Pr)3-C6H2-、C6F5、或萘基;
R’為H、CH3、i-Pr;
L為苯、1,4-二甲基苯、1-甲基-4-異丙基苯、1,3,5-三甲基苯、1,2,3,4,5-五甲基苯、1,2,3,4,5,6-六甲基苯或五甲基環(huán)戊二烯;
X為Cl-、[OTf]-、[PF6]-、[BF4]-、[SbF6]-或手性磷酸陰離子
Y為C、O。
步驟(2)所用氫源為任意比例的三乙胺和甲酸的混合物、甲酸鈉、異丙醇,以及上述不同氫源二種或多種任意比例的混合物。
步驟(2)所用溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、四氫呋喃、二氧六環(huán),二甲基亞砜、N,N-二甲基甲酰胺,以及一種或多種上述有機溶劑任意比例的混合物。
步驟(3)所用還原劑為頻哪醇硼酯或者鋅粉與氯化銨的水溶液。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比主要創(chuàng)新點在于(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲酮-N-氧化物(式(III))通過不對稱轉移氫化還原制備(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇-N-氧化物(式(IV)),具有如下優(yōu)點:所用手性二胺配體與釕、銠或者銥的配合物對空氣和水不敏感,可以穩(wěn)定存在,手性二胺配體合成簡單、價格相對便宜、市場上可以買到。使用甲酸鈉、或者甲酸與三乙胺的混合物、或者異丙醇為氫源,避免了使用易燃的氫氣和高壓反應設備,操作更方便、安全、條件更溫和,更適合工業(yè)化應用。
具體實施例:
以下通過實施例進一步說明本發(fā)明內容,但本發(fā)明并不限于以下實施例。
實施例1:(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲酮-N-氧化物(式(III))的合成
將2.0g(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲酮,溶解在15mL雙氧水(質量濃度30%水溶液),加入5mL乙酸,加熱到85℃反應12h,TLC檢測反應進度,直至原料反應完全,加入飽和碳酸氫鈉溶液,二氯甲烷萃取,洗滌,合并有機相,無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除去溶劑,得到白色固體2.1g,產率95%。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=7.46-7.50(m,5H),7.82(dt,J1=4.4Hz,J2=2.4Hz,2H),8.27-8.29(m,1H)ppm。
實施例2-5所用催化劑結構:
實施例2:(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇-N-氧化物(式(IV))的合成
在20mLSchlenk試管中,加入38mg催化劑1a,0.23g(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲酮-N-氧化物,1.6g甲酸鈉,密封試管,用氮氣置換3次氣體,用注射器加入5mL DMSO/H2O(1:1)混合溶劑,50℃反應24小時,反應結束后加入水,用乙酸乙酯萃取3次,合并濃縮至干,純化得白色固體0.208g,產率90%,HPLC測定產物(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇-N-氧化物的對映體過量ee值為95%。HPLC分離條件:OD-H手性柱,流動相:正己烷/異丙醇=90:10(體積比),流速:1.0mL/min,波長:220nm,柱溫:30℃,保留時間:tR=9.0min,tS=11.5min;1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=6.08(d,J=4.4Hz,1H),6.42(d,J=4.8Hz,1H),7.00(t,J=4.4Hz 1H),7.30-7.33(m,2H),7.41-7.46(m,4H),8.29-8.31(q,1H)ppm。
實施例3:(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇-N-氧化物(式(IV))的合成
在20mLSchlenk試管中,加入33mg催化劑1b,0.23g(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲酮-N-氧化物,5mL甲酸/三乙胺混合物(摩爾比1.1/1)(HCOOH-TEA既作氫源,又作溶劑),密封試管,用氮氣置換3次氣體,40℃反應24小時,反應結束后加入水,用乙酸乙酯萃取3次,合并濃縮至干,純化得白色固體0.216g,產率94%,HPLC測定產物(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇-N-氧化物的對映體過量ee值為96%。
實施例4:(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇-N-氧化物(式(IV))的合成
在20mLSchlenk試管中,加入33mg催化劑1c,0.23g(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲酮-N-氧化物,1.6g甲酸鈉,密封試管,用氮氣置換3次氣體,用注射器加入5mL MeOH/H2O(1:1)混合溶劑,50℃反應24小時,反應結束后加入水,用乙酸乙酯萃取3次,合并濃縮至干,純化得白色固體0.225g,產率95%,HPLC測定產物(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇-N-氧化物的對映體過量ee值為92%。
實施例5:(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇-N-氧化物(式(IV))的合成
在20mLSchlenk試管中,加入67mg催化劑2a,0.45g(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲酮-N-氧化物,3.35g甲酸鈉,密封試管,用氮氣置換3次氣體,用注射器加入5mL CF3CH2OH/H2O(1:1)混合溶劑,50℃反應24小時,反應結束后用乙酸乙酯萃取3次,合并濃縮至干,純化得白色固體0.45g,產率96%,HPLC測定產物(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇-N-氧化物的對映體過量ee值為98%。
實施例6:(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇(式(V))的合成
將實施例5所制備的(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇-N-氧化物0.23g溶解在15mL四氫呋喃中,加入0.6g鋅粉,15mL質量濃度30%氯化銨水溶液,35℃反應12h,乙酸乙酯萃取,有機相干燥、脫溶,得白色固體(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇0.21g,產率93%,HPLC測定產物(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇的對映體過量ee值為98%。HPLC分離條件:AD-H手性柱,流動相:正己烷/異丙醇=90:10(體積比),流速:1.0mL/min,波長:220nm,柱溫:30℃;保留時間:tS=9.0min,tR=11.5min;1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=5.76(s,1H),7.16(d,J=8.0Hz,1H),7.26(t,1H),7.33-7.37(q,4H),7.68(dt,J1=8.0Hz,J2=1.6Hz,1H),8.60(d,J=4.4Hz,1H)ppm。
實施例7:S-卡比沙明(式(I))的合成
將實施例6所制備的(S)-(4-氯苯基)(2-吡啶基)甲醇0.44g溶解在5mL DMF中,加入0.1g氫氧化鈉,攪拌30min;然后將0.24g 2-氯-N,N-二甲基乙胺和0.28g碳酸鉀加入,加熱到90℃,反應10h,冷卻至室溫,加入水稀釋,用乙酸乙酯萃取3次,合并濃縮至干,用石油醚和乙酸乙酯重結晶得產物0.49g,產率85%,HPLC測定產物S-卡比沙明的對映體過量ee值為98%。HPLC分離條件:OD-H手性柱,流動相:正己烷/異丙醇=90:10(體積比),流速:1.0mL/min,波長:220nm,柱溫:30℃;保留時間:tS=16.8min,tR=19.3min;1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=2.62(s,6H),2.93(t,J=5.4Hz,2H),3.32(t,J=5.4Hz,2H),6.14(s,1H),7.10-7.20(m,5H),7.52(d,J=5.2Hz,1H),7.58-7.76(m,1H),8.62(d,J=4.8Hz,1H)。