CN106905296A - 一种甲磺酸伊马替尼的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甲磺酸伊马替尼的制备方法,具体包括:以4‑[(4‑甲基哌嗪‑1‑基)甲基]苯甲酸二盐酸盐式II化合物为起始原料,加入碳酸钠和N,N'‑羰基二咪唑,得到活性较高的酰基咪唑,不用分离,直接加入N‑(5‑氨基‑2‑甲基苯基)‑4‑(3‑吡啶基)‑2‑氨基嘧啶式IV化合物和催化剂咪唑盐酸盐反应得到游离碱伊马替尼,再加入甲磺酸成盐,重结晶得到α晶型的甲磺酸伊马替尼。本发明具有反应条件温和,成本较低,操作简便,副反应较少,收率高,反应重现性好,经济环保且适于工业化生产的优点。
Description
技术领域
本发明属于医药合成领域,具体涉及一种甲磺酸伊马替尼的制备方法。
背景技术
甲磺酸伊马替尼,2001年5月被FDA批准用于治疗慢性粒细胞白血病(CML),2003年被FDA批准用于治疗胃肠道间质瘤(GIST)。化学名为4-[(4-甲基-1-哌嗪基)甲基]-N-[4-甲基-3-[[4-(3-吡啶基)-2-嘧啶基]氨基]苯基]苯甲酰胺甲磺酸盐,其分子结构式如下:
CN1077713A公开了伊马替尼的合成方法:3-硝基苯基硝酸脲与3-二甲氨基-1-(3-吡啶基)-2-丙烯-1-酮关环反应得到N-(3-硝基苯基)-4-(3-吡啶基)-2嘧啶胺,然后用钯碳氢化还原得到N-(3-氨基苯基)-4-(3-吡啶基)-2嘧啶胺,再与4-(4-甲基哌嗪甲基)-苯甲酰氯反应得到伊马替尼。但该方法整个反应所需时间较长,每步收率都较低,还原步骤使用贵重试剂钯碳,不适合工业化生产,路线如下式所示:
CN1630648A公开的伊马替尼的制备方法:在三甲基铝甲苯溶液存在下,3-溴-4-甲基-苯胺与4-(4-甲基-哌嗪-1-基甲基)苯甲酸甲酯反应得到N-(4-甲基-3-溴-苯基)-4-(4-甲基-哌嗪-1-基甲基)苯甲酰胺,接着在重金属催化剂三(亚苄基丙酮)-二钯氯仿复合体和2,2'-二苯膦-1,1'-联萘的存在下与4-(3-吡啶基)-2-嘧啶胺反应生成伊马替尼。该方法缺点是:作为酰胺缩合剂的三甲基铝是易自燃的化学品,与水接触会发生***性剧烈反应,给大规模生产带来潜在危险,不适合工业化生产,并且合成过程用到了昂贵的钯催化剂和BINAP配体,产品制备过程中产生异构化杂质,纯化很困难,其路线如下式所示:
CN102040587A、CN103570676公开了伊马替尼的制备方法:先将4-[(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]苯甲酸二盐酸盐与二氯亚砜发生酰化反应,再与N-(5-氨基-2-甲基苯基)-4-(3-吡啶基)-2-氨基嘧啶缩合得到伊马替尼。该方法中使用的二氯亚砜为发烟液体,具有强烈刺激性气味,遇水分解,保存和使用都不方便。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题,提供一种新的甲磺酸伊马替尼的制备方法,该方法具有反应条件温和,成本较低,操作简便,收率高,反应重现性好,经济环保且适于工业化生产的优点。
本发明方法以4-[(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]苯甲酸二盐酸盐为起始原料,加入碳酸钠和N,N'-羰基二咪唑,得到活性较高的酰基咪唑,不用分离,直接加入N-(5-氨基-2-甲基苯基)-4-(3-吡啶基)-2-氨基嘧啶反应得到游离碱伊马替尼,再加入甲磺酸成盐,重结晶得到α晶型的甲磺酸伊马替尼。对于式V化合物的制备,反应温度是一个关键因素,小于20℃温度下反应效率较低,加热反应副产物较多。因此在考虑不引入过多杂质,后期纯化简单后,申请人选择15℃~20℃反应。对于反应效率低,通过加入催化剂来解决,申请人尝试了羟基苯并***、4-二甲氨基吡啶、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、咪唑盐酸盐和N,N-二异丙基乙胺作为催化剂,最后意外发现咪唑盐酸盐对该反应催化效果最好。
本发明提供一种甲磺酸伊马替尼的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)将式II化合物溶于四氢呋喃中,在20~30℃条件下加入碳酸钠和N,N'-羰基二咪唑,得到式III化合物的混合溶液,不用分离直接用于下步反应;
(2)向式III化合物的混合溶液中,加入式IV化合物和催化剂,15~20℃反应,反应完毕,向反应液中缓慢加入水萃灭反应,过滤,洗涤,收集固体得到式V化合物粗品,加入丙酮回流反应,冷却析晶得到式V化合物,所述的催化剂选自咪唑盐酸盐或N,N-二异丙基乙胺;
(3)向式V化合物和异丙醇中,缓慢滴加甲磺酸/异丙醇的混合溶液,加热回流,反应完毕后,冷却至室温,搅拌析晶得到式I化合物甲磺酸伊马替尼。
本发明优选方案,步骤(1)中式II化合物与碳酸钠的摩尔比为1:2。
本发明优选方案,步骤(2)中所述的催化剂为咪唑盐酸盐。
本发明优选方案,步骤(2)中咪唑盐酸盐与式IV化合物的摩尔比为0.8~2.5:1。
本发明优选方案,步骤(2)中咪唑盐酸盐与式IV化合物的摩尔比为1~2.5:1。
本发明优选方案,步骤(2)中咪唑盐酸盐与式IV化合物的摩尔比为2:1。
本发明优选方案,式II化合物:N,N'-羰基二咪唑:式IV化合物的摩尔比为1:1:1~1.1。
本发明优选方案,所述的甲磺酸/异丙醇的混合溶液中甲磺酸和异丙醇的重量体积比为10g/mL。
本发明优选方案,式V化合物和异丙醇总量的重量体积比为19g/mL。
与现有技术相比,本发明具有如下有益的效果:
(1)本发明所采用方法反应重现性好,收率较高,经济环保,试剂安全,适于工业化生产;
(2)选咪唑盐酸盐做催化剂,极大提高反应速率;
(3)伊马替尼成盐与重结晶提纯制得α晶型的甲磺酸伊马替尼,不需加入晶种,操作简便。
附图说明
图1甲磺酸伊马替尼的核磁氢谱
图2甲磺酸伊马替尼α结晶的X-射线衍射图谱
具体实施方式
下面结合具体的实施例,对本发明的技术方案做进一步的说明。
本发明中,化合物的结构是通过核磁共振(NMR)来确定的。NMR位移(δ)以10-6(ppm)的单位给出。NMR的测定是用Bruker AV 500核磁共振光谱仪,测试溶剂为氘代二甲基亚砜(DMSO-d6),内标为四甲基硅烷(TMS);
X-PRD的测定是用瑞士X’TRA粉末X射线衍射仪,射线波长:CuKα,管压40kV。
实施例1式III化合物的制备
将式II化合物4-[(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]苯甲酸二盐酸盐(10.0g,0.033mol)和四氢呋喃(100mL)加入反应瓶中,加入碳酸钠(6.9g,0.065mol,2equiv),20~30℃搅拌30分钟,然后分批加入N,N'-羰基二咪唑(5.3g,0.033mol,1equiv),20~30℃搅拌反应2小时得到式III化合物的混合溶液,不用分离直接用于下步反应。
实施例2式V化合物制备的影响因素考察
a温度对反应的影响
向实施例1得到的式III化合物的混合溶液中,加入式IV化合物N-(5-氨基-2-甲基苯基)-4-(3-吡啶基)-2-氨基嘧啶(9.4g,0.033mol,1equiv),45℃~50℃条件下搅拌,以TLC监测反应进程,展开剂:二氯甲烷/甲醇=25:1。反应完毕,自然冷却至室温,向反应液中缓慢加入水(200mL)萃灭反应,过滤,用水洗涤,收集固体得到式V化合物粗品。
表1考察温度对反应的影响
由表1可以看出,温度对式V化合物伊马替尼的合成的一个关键因素,反应温度大于30℃时副反应较多,而在小于20℃温度下,杂质减少,但是反应时间较长。综合考虑,选择15℃~20℃反应,下一步通过加入催化剂来提高反应速率。
b催化剂的选择
参照实施例1的方法得到式III化合物的混合溶液,加入式IV化合物N-(5-氨基-2-甲基苯基)-4-(3-吡啶基)-2-氨基嘧啶(9.4g,0.033mol,1equiv),15℃~20℃条件下搅拌,加入表2中所述的催化剂(0.033mol,1equiv),以TLC监测反应进程,展开剂:二氯甲烷/甲醇=25:1。反应完毕,向反应液中缓慢加入水(200mL)萃灭反应,过滤,用水洗涤,收集固体得到式V化合物粗品。
表2不同催化剂对反应的影响
催化剂 | MW | 投料量 | 反应时间 |
羟基苯并*** | 135.12 | 4.5g | 9h |
4-二甲氨基吡啶 | 122.17 | 4.0g | 15h |
1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯 | 152.13 | 5.0g | 10h |
咪唑盐酸盐 | 104.54 | 3.4g | 2h |
N,N-二异丙基乙胺 | 129.25 | 4.3g | 3h |
未加催化剂对照 | 无 | 无 | 28h |
由表2可以看出,咪唑盐酸盐和N,N-二异丙基乙胺催化效果优于羟基苯并***、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯和4-二甲氨基吡啶的催化效果。加入咪唑盐酸盐后,其反应时间与未加催化剂相比,缩短了26小时,仅2小时就反应完毕。接下来对咪唑盐酸盐的用量进一步筛选,结果见表3所示。
表3咪唑盐酸盐用量的筛选
由表3可以看出,当咪唑盐酸盐/式IV化合物摩尔比为0.2~2时,咪唑盐酸盐的催化活性逐渐提高,但当咪唑盐酸盐/式IV化合物摩尔比为2.5时,咪唑盐酸盐的催化活性反而有所下降,反应时间2小时。因此,咪唑盐酸盐/式IV化合物摩尔比为1~2.5时,咪唑盐酸盐的催化活性较好,反应时间在1~2小时。
实施例3式V化合物的制备
向实施例1得到的式III化合物的混合溶液中,加入式IV化合物N-(5-氨基-2-甲基苯基)-4-(3-吡啶基)-2-氨基嘧啶(9.4g,0.033mol,1equiv)和咪唑盐酸盐(6.9g,0.066mol,2equiv),15℃~20℃条件下搅拌反应1小时,自然冷却至室温,向反应液中缓慢加入水(200mL)萃灭反应,过滤,用水洗涤,收集固体得到式V化合物粗品,加入丙酮(100mL)回流搅拌打浆,冷却至室温搅拌析晶2小时,过滤,用丙酮洗涤滤饼得到类白色固体粉末状的式V化合物伊马替尼(13.7g,收率84%,HPLC纯度:99.8%)。
实施例4式I化合物的制备
将式V化合物伊马替尼(10g,0.020mol)和异丙醇(90mL)加入到反应瓶中,加热回流,缓慢滴加甲磺酸(2g,0.021mol)的异丙醇溶液(20mL),回流反应3小时,降至室温后搅拌析晶5小时,过滤,用异丙醇洗涤(30mL×3),65℃~70℃真空干燥得到淡黄色固体粉末状的式I化合物甲磺酸伊马替尼(10.5g,收率:88%,HPLC纯度:99.9%)。
Claims (9)
1.一种甲磺酸伊马替尼的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)将式II化合物溶于四氢呋喃中,在20~30℃条件下加入碳酸钠和N,N'-羰基二咪唑,得到式III化合物的混合溶液,不用分离直接用于下步反应;
(2)向式III化合物的混合溶液中,加入式IV化合物和催化剂,15~20℃反应,反应完毕,向反应液中缓慢加入水萃灭反应,过滤,洗涤,收集固体得到式V化合物粗品,加入丙酮回流反应,冷却析晶得到式V化合物,所述的催化剂选自咪唑盐酸盐或N,N-二异丙基乙胺;
(3)向式V化合物和异丙醇中,缓慢滴加甲磺酸/异丙醇的混合溶液,加热回流,反应完毕后,冷却至室温,搅拌析晶得到式I化合物甲磺酸伊马替尼。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中式II化合物与碳酸钠的摩尔比为1:2。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中所述的催化剂为咪唑盐酸盐。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中咪唑盐酸盐与式IV化合物的摩尔比为0.8~2.5:1。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(2)中咪唑盐酸盐与式IV化合物的摩尔比为1~2.5:1。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(2)中咪唑盐酸盐与式IV化合物的摩尔比为2:1。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,式II化合物:N,N'-羰基二咪唑:式IV化合物的摩尔比为1:1:1~1.1。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的甲磺酸/异丙醇的混合溶液中甲磺酸和异丙醇的重量体积比为10g/mL。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,式V化合物和异丙醇总量的重量体积比为19g/mL。
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