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69004-04-2 / 妥曲珠利砜的制备方法

背景及概述[1]

妥曲珠利砜又叫帕托珠利。球虫病是家禽中最为常见和侵害性最强的一种疾病,对养殖业的危害是相当大的,目前 能控制本病的主要手段仍然是药物防治,帕托珠利(又名泊那珠利、妥曲珠利砜、托曲珠利砜或托三嗪砜)是由德国bayer公司开发的一种抗球虫病的新药物。该药于2001年由美国 FDA批准上市,用于治疗洪氏新孢子虫(Neospora hughsi)和肉孢子虫(Sarcocystis)等球虫引起的哺乳动物中枢性疾病,与以往抗球虫药物妥曲珠利相比,帕托珠利最大的特点是可 以透过血脑屏障,直接杀死位于大脑和脑脊液中的原生动物,有效缓解EPM症状。研究表明,帕托珠利在动物体内杀死球虫的同时不影响动物自身免疫力的产生,随着自身免疫力的增强,患病动物可以逐渐摆脱对药物的依赖,同时研究表明帕托珠利比妥曲珠利具有更低的毒效应水平。因此,帕托珠利具有更好的市场开发应用前景。

制备[1]

目前,帕托珠利的合成工艺主要有三种:

1、

妥曲珠利砜的制备方法

该路线的优点是:反应步骤较少,总收率较高;但该路线的缺点是:路线中还原反应采 用雷尼镍(Raney‑Nickel),易燃易爆,操作比较危险;而在异氰酸酯化、环合反应中采用易燃易爆、剧毒的异氰酸甲酯(CH3NCO)、氯甲酰异氰酸酯(ClCONCO)等危险品,其安全性要求很高,不利于工业化生产。

2、

妥曲珠利砜的制备方法

该路线的优点是:避免了使用易燃易爆、剧毒的异氰酸甲酯、氯甲酰异氰酸酯等危险品;但该路线的缺点是:路线中还原反应仍采用雷尼镍,易燃易爆,操作比较危险;而在的合成中又采用了剧毒物光气(COCl2),所以该路线仍不利于工业化生产。

3、

妥曲珠利砜的制备方法

该路线的优点是:与路线2相比,收率有了较大提高;但该路线的缺点是:路线中还原 反应仍采用易燃易爆的雷尼镍;同时在异氰酸酯化反应中仍采用剧毒的异氰酸甲酯和光气,所以该路线也不利于工业化生产。

另外,中国专利文献CN102285927(申请号201110178952.9)报道了帕托珠利较为简单的合成新方法,合成路线如下:

妥曲珠利砜的制备方法

该路线的优点是相对于前述生产方法,避免了使用一些剧毒物质,操作比较简单,易于工业化生产,但该路线的缺点是:还原反应中采用毒性比较大的水合肼(N2H4·H2O)做反应物,同时操作比较繁琐;在的合成中,采用固体光气代替光气,虽然较前述路线污染较小且易操作,但该反应通常在‑10°C~‑5°C滴加固体光气,然后再加热回流,操作繁琐,且需要HCl尾气吸收设备;在氧化反应中采用价格相对较高、稳定性不高的双氧水做氧化剂;因此,该路线在工业化生产中仍需改进。

CN201210454978.6的技术方案如下:一种帕托珠利的制备方法,包括如下步骤:

(1)3‑甲基‑4‑(4‑三氟甲硫基苯氧基)‑硝基苯的合成:

将对三氟甲硫基苯酚、碱性催化剂和二甲亚砜按1:(1~1.6):(4~10)的摩尔比投入到反 应容器中,在70~100℃下缓慢滴加27%~47%质量浓度的2‑氯‑5‑硝基甲苯的二甲亚砜溶液, 所述对三氟甲硫基苯酚:2‑氯‑5‑硝基甲苯的摩尔比为1:(1~1.2),滴完后,120~180℃反应 4~6h,反应完成后减压浓缩,加水,冷却析出沉淀,过滤干燥,石油醚重结晶得3‑甲基‑4‑(4‑三氟甲硫基苯氧基)‑硝基苯;其产率达90%~95%,结构式如下:

妥曲珠利砜的制备方法

(2)3‑甲基‑4‑(4‑三氟甲硫基苯氧基)‑苯胺的合成:

将步骤(1)制备的3‑甲基‑4‑(4‑三氟甲硫基苯氧基)‑硝基苯、铝粉、氯化铵和C1~C4 低度级脂肪醇按1:(2.5~3.5):(2.5~3.5):(15~20)的摩尔比投入到反应器中,加热回流反应 12~16h,反应完成后过滤并用少量C1~C4低度级脂肪醇洗涤,对滤液减压浓缩,加水,冷却析出沉淀,过滤并干燥滤饼得3‑甲基‑4‑(4‑三氟甲硫基苯氧基)‑苯胺;其产率达85%~90%, 结构式如下:

妥曲珠利砜的制备方法

(3)3‑甲基‑4‑(4‑三氟甲硫基苯氧基)‑苯基异氰酸酯的合成:

将步骤(2)制备的3‑甲基‑4‑(4‑三氟甲硫基苯氧基)‑苯胺、二碳酸二叔丁酯、4‑二甲 氨基吡啶和溶剂按1:(1~1.5):(0.02~0.2):(6~15)的摩尔比投入到反应器中,所述溶剂为二氯甲烷、乙腈或四氢呋喃,室温搅拌反应3~5h,反应完成后减压蒸馏蒸除溶剂,继续减压 蒸馏,收集温度为142~150℃、压力为40Pa条件下的馏分,冷却固化,得3‑甲基‑4‑(4‑三氟甲硫基苯氧基)‑苯基异氰酸酯;其产率达90%~96%,结构式如下:

妥曲珠利砜的制备方法

(4)1‑[3‑甲基‑4‑(4‑三氟甲硫基苯氧基)‑间甲苯基]‑1,3,5‑三嗪‑2,4,6‑三酮的合成:

将步骤(3)制备的3‑甲基‑4‑(4‑三氟甲硫基苯氧基)‑苯基异氰酸酯、甲基脲和丙酮按 1:(1.1~1.3):(5~10)的摩尔比投入到反应器中,加热回流反应5~8h,反应完成后冷却,过滤,对滤液减压浓缩,浓缩液溶于碳酸二乙酯中,缓慢滴加18%~35%质量浓度醇钠的无水醇溶液,所述3‑甲基‑4‑(4‑三氟甲硫基苯氧基)‑苯基异氰酸酯:碳酸二乙酯:醇钠的摩尔比为1:(7~12):(1.5~3),常温搅拌反应2~4h,蒸馏除去醇溶剂80%以上,加热回流反应 8~12h,反应完成后减压浓缩,将浓缩液倒入冰水中并调pH 7~8,固体析出,过滤并干燥得 1‑[3‑甲基‑4‑(4‑三氟甲硫基苯氧基)‑间甲苯基]‑1,3,5‑三嗪‑2,4,6‑三酮;其收率达91%‑94%, 结构式如下:

妥曲珠利砜的制备方法

(5)帕托珠利的合成:

将步骤(4)制备的1‑[3‑甲基‑4‑(4‑三氟甲硫基苯氧基)‑间甲苯基]‑1,3,5‑三嗪‑2,4,6‑三 酮、10%质量浓度的次氯酸钠水溶液和四氢呋喃投入到反应器中,所述1‑[3‑甲基‑4‑(4‑三氟 甲硫基苯氧基)‑间甲苯基]‑1,3,5‑三嗪‑2,4,6‑三酮:次氯酸钠:四氢呋喃的摩尔比为1:(0.4~0.6):(5~8),室温搅拌反应3~5h,反应完成后减压浓缩,将浓缩液加入到冷却水中冷却并过滤析出的固体,将滤出的固体用醇类溶剂重结晶得帕托珠利;其收率达92%‑96%, 结构式如下:

妥曲珠利砜的制备方法

本发明有如下有益效果:

1、反应路线中不使用雷尼镍、异氰酸甲酯、氯甲酰异氰酸酯、光气、固体光气和水合肼等危险品,操作安全可靠。

2、所用原料易得,生产成本低廉。

3、所用原料污染低,生产过程环境友好。

4、制备方法简单,不需要特殊设备,产品帕托珠利总收率达60%以上,易于规模化工业生产。

主要参考资料

[1] CN201210454978.6 一种帕托珠利的制备方法