拉喹莫德的合成工艺

2022/1/26 8:47:49

背景及概述

拉喹莫德(Laquinimod)化学名为5-氯-1,2-二氢-N-乙基-4-羟基-1-甲基-2-氧-N-苯基-3-喹啉碳酰胺,是由Teva制药公司与Active生物技术共同研发的免疫调节药物,主要用于治疗多发性硬化症,与治疗多发性硬化症的其他药物如干扰素、米托蒽醌相比使用方便,不良反应较弱。

制备

使用2-氨基-6-氯苯甲酸与光气发生成环反应,生成5-氯依托酸酐(1),然后在氢化钠的作用下与碘甲烷反应得到N-甲基-5-氯依托酸酐(2),化合物2与丙二酸二乙酯缩合反应得到5-氯-1,2-二氢-4-羟基-1-甲基-2-氧代-3-喹啉甲酸乙酯(3),化合物3在HCl条件下水解得到5-氯-1,2-二氢-4-羟基-1-甲基-2-氧代-3-喹啉甲酸(4),化合物4与N-乙基苯胺酰胺化反应得到目标化合物5[1],合成路线见图1。在合成化合物1时,文献采用光气作为成环反应试剂,但是因为光气毒性太大,不适合于工业生产,故改为固体光气,同时在合成化合物4时,考虑其反应机制,反应加料顺序和反应物质的量比对其反应有重要的影响。在合成化合物拉喹莫德时,考察了不同缚酸剂对反应的影响,本实验最终确定了吡啶做为缚酸剂。

图1拉喹莫德的合成路线

1仪器和试剂

T—200型电子天平,美国双杰兄弟(集团)有限公司产品;YRT—3型熔点仪,天津大学精密仪器厂产品;Anastar色谱工作站,天津奥特恩斯仪器有限公司;BrukerAV—400超导核磁共振仪,瑞士Bruker公司产品。试剂均为市售分析纯。

2方法与结果

2.15-氯依托酸酐(1)的制备

固体光气(19.8g,0.20mol)溶于150mL二氧六环中,于20℃以下滴加2-氨基-6-氯苯甲酸(25.7g,0.15mol),溶于150mL二氧六环中。滴毕,混合物在室温搅拌1h,冷冻过夜,析出固体,滤过,水洗,减压,干燥得到化合物1(26.7g,收率90%)(文献[2]收率93%)。1H-NMR(DMSO-d6)δ:11.81(s,br,1H),7.64(t,1H,J=8.3Hz),7.31(d,1H,J=8.3Hz),7.10(d,1H,J=8.3Hz)。

2.25-氯-1,2-二氢-4-羟基-1-甲基-2-氧代-3-喹啉甲酸乙酯(3)的制备

化合物1(10g,50.6mmol)溶解在100mL二甲基甲酰胺中,冰盐浴冷却至0℃,加入NaH(1.28g,53.1mmol),然后滴加碘甲烷(8.62g,60mmol),且保持温度低于5℃。滴加完毕,室温反应5h,过量的碘甲烷在1.5~2.0MPa减压蒸除。加入100mL水产生白色固体,滤过,得到化合物2[2,4](10.2g,95%)。1H-NMR(DMSO-d6)δ:7.78(t,1H,J=8.6Hz),7.42(m,2H),3.45(s,3H)。将NaH(1.31g,54.6mmol)、丙二酸二乙酯(8.74g,54.6mmol)和10mL二甲基甲酰胺在室温混合搅拌30min后,加入化合物2(9.6g,45.5mmol)溶于80mL二甲基甲酰胺中,加热至95℃,反应1h,冷却,加入500mL水,然后用盐酸调节pH2,析出固体,滤过,干燥,得到化合物3(11.98g,93.5%)(总收率88.35%,文献[2]为74%)。1H-NMR(CDCl3)δ:15.04(s,1H),7.49(t,1H,J=8.4Hz),7.26(m,2H),4.48(m,2H),3.63(s,3H),1.46(t,3H,J=6.8Hz)。

2.35-氯-1,2-二氢-4-羟基-1-甲基-2-氧代-3-喹啉甲酸(4)的制备

用冰盐浴冷却至0℃,向45mL的醋酸酐溶液中缓慢滴加浓盐酸14mL(大量放热),滴加完毕后,将化合物3(4g,14.21mmol)加入上述溶液中,在85℃反应2h,停止反应冷却至室温,用异丙醇稀释,滤过,真空干燥,得化合物4(3.42g,收率95%)(文献[2]收率91%)。1H-NMR(CDCl3)δ:15.78(s,1H),15.77(s,1H),7.65(t,1H,J=8.1Hz),7.45(d,1H,J=8.1Hz),7.42(d,1H,J=8.1Hz),3.79(s,3H)。

2.45-氯-N-乙基-1,2-二氢-4-羟基-1-甲基-2-氧代-N-苯基-3-喹啉甲酰胺(5)的制备

在N2保护下加入化合物4(2.7g,10.65mmol)、吡啶(2.97g,37.59mmol)、N-乙基苯胺(1.42g,11.72mmol)和二氯甲烷40mL,冰盐浴降至0℃,滴加二氯亚砜(1.52g,12.78mmol),滴加完毕后在0℃保温4h,然后升至室温,搅拌30min,用盐酸调节pH2,用CHCl350mL萃取,合并有机相,用无水Na2SO4干燥,然后依次用乙醇、正庚烷搅洗,得到化合物5(3.63g,收率95.07%)(文献[2-3]收率87%)。总收率为71.8%。mp200.5~201.8℃;MS-ESI:m/z357[MH]+;1H-NMR(CDCl3)δ:12.57(s,1H,OH),7.40(t,1H,J=8.2Hz),7.24~7.08(m,7H),3.98(s,2H),3.27(s,3H),1.21(s,3H)。

讨论

本研究对拉喹莫德的合成工艺进行了3点改进:(1)在合成化合物1时文献采用光气作为成环反应试剂,但考虑安全等因素,其应用受到限制,因此实验采用毒性低、使用方便的固体光气代替,得到了良好的效果。(2)制备化合物2时5-氯依托酸酐与氢化钠投料的物质的量比由1∶1.2改为1∶1.05。在制备化合物2时考虑其反应机制,将氢化钠和丙二酸二乙酯充分搅拌反应后,加入N-甲基-5-氯依托酸酐的反应液,这样避免了氢化钠引起的开环,因此收率提高至88.35%(文献[2]收率74%)。制备化合物6时,将反应温度提高到85℃,反应时间由6h减至2h,收率由91%提高至95%。(3)在合成化合物5时,实验考察了K2CO3、KHCO3、三乙胺、吡啶4种碱对反应的影响,发现用吡啶代替文献报道的三乙胺作缚酸剂的反应效果更好,收率为95%(文献报道的收率85%)。改进后的总收率为71.8%。

参考文献

[1]WO:2003106424,2002-06-12.

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