CN114507173A - 一种1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法 - Google Patents

一种1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种1‑甲基吡咯烷‑2‑丙烯酸盐酸盐的制备方法,其特征在于:以D‑脯氨酸为原料,经过甲基化反应得到中间体Z1,中间体Z1经过酯化反应得到中间体Z2,中间体Z2经过还原得到中间体Z3,中间体Z3经过氧化得到中间体Z4,中间体Z4再经过witting反应得到中间体Z5,中间体Z5经过水解后得到产品。本发明以D‑脯氨酸为原料依次经过甲基化、酯化、还原、斯文氧化、witting反应及水解得到产品,省略了BOC试剂以及特殊催化剂,价格成本低,整个过程方便操作,最终得到的产品收率高,纯度高。

Description

一种1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域,具体涉及一种1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法。
背景技术
1-甲基吡咯烷-2-基丙烯酸盐酸盐结构式为:
Figure BDA0003536388520000011
属于D-脯氨酸衍生物,是恒瑞医药公司研发的抗肿瘤药物新药吡咯替尼(Pyrotinib)的一个关键中间体。
目前的合成方法中有以下三种:
1、WO2017186140A1中公开方法:
Figure BDA0003536388520000012
该反应需要柱层析纯化,不利于生产,同时要用BOC保护基团,牵涉到需要上BOC保护,和脱BOC,步骤有增加,BOC试剂价格昂贵,成本高。
2、CN108314639B中公开的方法:
Figure BDA0003536388520000021
该方法在witting反应之前先将BOC保护基团脱掉,再进形成双键反应,水解得到产品。该方法同样需要使用BOC保护基团,有产品收率不高,成本较高的缺点。
3、CN111018767B中公开的方法:
Figure BDA0003536388520000022
该方法制备酰氯的过程中,产物收率较低,且整个反应容易粘稠,后处理不方便,同时在还原过程中,需要特殊催化剂,价格昂贵,成本较高。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足,本发明的目的在于提供一种1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法,无需昂贵的BOC试剂,成本低,产品纯度好,收率高,操作简便。
为实现上述目的,本发明采用了如下的技术方案:一种1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法,其特征在于:以D-脯氨酸为原料,经过甲基化反应得到中间体Z1,中间体Z1经过酯化反应得到中间体Z2,中间体Z2经过还原得到中间体Z3,中间体Z3经过氧化得到中间体Z4,中间体Z4再经过witting反应得到中间体Z5,中间体Z5经过水解后得到产品;反应式为:
Figure BDA0003536388520000031
在醛的合成过程中,由于N-甲基脯氨酸在水和甲醇中有溶解,因此直接将Z1还原成1-甲基吡咯烷-2-甲醇的过程中,不好反应,很多特定的溶剂不能使用,因此,先设计将酸经过酯化得到甲酯,再经过还原得到1-甲基吡咯烷-2-甲醇,操作容易,收率高。
中间体Z1的合成为:将D-脯氨酸溶于甲醇中,加入多聚甲醛和催化剂,投入高压釜中,加氢反应至监控原料反应完全,过滤,滤液减压浓缩至干,得到白色固体Z1。Z1没有紫外吸收,采用薄层色谱监控反应进行的程度。
中间体Z2的合成为:在反应容器中加入中间体Z1,加入甲醇,搅拌溶清,缓慢滴加入二氯亚砜,回流反应至反应完全。反应液浓缩后,加入乙酸乙酯,用氢氧化钠溶液调节pH值至9-10,分层后,水层再用乙酸乙酯100ml提取,合并有机层,干燥后旋干得到黄色油状物Z2。所述中间体Z1与二氯亚砜的摩尔比为1:1-1.5。Z2没有紫外吸收,采用薄层色谱监控反应进行的程度。
上述方案中:中间体Z3的合成为:在反应容器中加入中间体Z2,加入还原溶剂溶解,加入硼氢化钠,反应至反应完全,加入稀盐酸淬灭反应,用氢氧化钠溶液调pH值至8-9,过滤,滤液浓缩,加入氯化钠至饱和,加入四氢呋喃萃取,分层后,有机层浓缩至干,得到黄色油状物Z3。
中间体Z2与硼氢化钠的摩尔比为1:1-1.2,所述还原溶剂为无水乙醇、无水甲醇中的一种。
上述方案中:中间体Z4和Z5采用一锅法,具体步骤为:在反应容器中,投入有机溶剂和草酰氯,降温至零下70℃左右,滴加预先配置的DMSO溶液,DMSO溶液采用有机溶剂配制,滴加完毕后,开始滴加预先配置的中间体Z3溶液,中间体Z3溶液采用有机溶剂配制滴加完毕后,保温零下70℃左右反应1-1.5小时,加入有机胺,加毕后保温零下70℃左右反应1-1.5小时,升至室温,滴加预先配置的乙氧甲酰基亚甲基三苯基膦溶液,乙氧甲酰基亚甲基三苯基膦溶液采用有机溶剂配制,滴加完毕后,保温反应16-18小时,反应完毕后,加水,用盐酸调节pH值至2-3,分层水层加入有机溶剂,用氢氧化钠调pH值至8-9,取有机层减压浓缩至干,得到酒红色油状物Z5。Z4和Z5采用一锅法制备,一方面Z4不稳定,不好分离,本发明采用直接投放下一步,减少Z4的质变,另一方面,可以节省反应操作步骤,降低生产成本。
上述方案中:所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿中的一种;
所述有机胺为二异丙基乙胺、三乙胺中的一种;
所述中间体Z3与DMSO的摩尔比为1:2-5;
所述中间体Z3与草酰氯的摩尔比为1:1.3-1.8;
所述中间体Z3与有机胺的摩尔比为1:2.5-3.5;
所述中间体Z3与乙氧甲酰基亚甲基三苯基膦的摩尔比为1:1.1-1.5。
上述方案中:中间体Z6的合成为:在反应容器中加入中间体Z5,加入氢氧化钠溶液,40℃-45℃反应2-3小时,反应完毕,将反应液浓缩至干,用盐酸溶液调节pH值至6-7,加入乙酸乙酯萃取,萃取完毕,用盐酸调pH值至2-3,将反应液旋干,得到白色固体,异丙醇重结晶,得到产品。
有益效果:本发明以D-脯氨酸为原料依次经过甲基化、酯化、还原、斯文氧化、witting反应及水解得到产品,省略了BOC试剂以及特殊催化剂,价格成本低,整个过程方便操作,最终得到的产品收率高,纯度高。
附图说明
图1为本发明产品的HPLC检测图谱。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
本发明的反应式为:
Figure BDA0003536388520000051
实施例1
中间体Z1的合成
D-脯氨酸150g,甲醇600ml,多聚甲醛45g,10%Pd/c2g,投入3000ml高压釜中,50℃,加氢反应16个小时左右,采用薄层色谱法监控原料反应完全,过滤,滤液减压浓缩至干,得到白色固体Z1 160g,收率94.9%。
实施例2
中间体Z2的合成
中间体Z1 56g(0.434mol),加入300ml甲醇,中间体Z1在甲醇和水中溶解性较好,所以选择甲醇作为溶剂,搅拌溶清,缓慢滴加入51.7g(0.432mol)二氯亚砜,回流反应至薄层色谱监控反应完全,反应液浓缩后,加入100ml乙酸乙酯,用4N氢氧化钠调节pH值至9~10,分层后,水层再用乙酸乙酯100ml提取,合并有机层,干燥后旋干得到黄色油状物Z255g,收率88%。
实施例3
中间体Z2的合成
中间体Z1 56g(0.434mol),加入300ml甲醇,中间体Z1在甲醇和水中溶解性较好,所以选择甲醇作为溶剂,搅拌溶清,缓慢滴加入62g(0.52mol)二氯亚砜,回流反应至薄层色谱监控反应完全,反应液浓缩后,加入100ml乙酸乙酯,用4N氢氧化钠调节pH值至9~10,分层后,水层再用乙酸乙酯100ml提取,合并有机层,干燥后旋干得到黄色油状物Z2 59g,收率95%。
实施例4
中间体Z2的合成
中间体Z1 56g(0.434mol),加入300ml甲醇,中间体Z1在甲醇和水中溶解性较好,所以选择甲醇作为溶剂,搅拌溶清,缓慢滴加入77.4g(0.651mol)二氯亚砜,回流反应至薄层色谱监控反应完全,反应液浓缩后,加入100ml乙酸乙酯,用4N氢氧化钠调节pH值至9~10,分层后,水层再用乙酸乙酯100ml提取,合并有机层,干燥后旋干得到黄色油状物Z253g,收率85.4%。
实施例5
中间体Z3的合成
在反应容器中加入中间体Z2 60g(0.522mol),加入400ml无水乙醇溶解,加入20g硼氢化钠(0.529mol),反应3~4小时,加入稀盐酸淬灭反应,用4N氢氧化钠调pH值至8~9,过滤,滤液浓缩,加入氯化钠至饱和,加入四氢呋喃萃取,分层后,有机层浓缩至干,得到黄色油状物Z3 54.5g,收率90.8%。
实施例6
中间体Z3的合成
在反应容器中加入中间体Z2 60g(0.522mol),加入400ml无水甲醇溶解,加入23.6g硼氢化钠(0.626mol),反应3~4小时,加入稀盐酸淬灭反应,用4N氢氧化钠调pH值至8~9,过滤,滤液浓缩,加入氯化钠至饱和,加入四氢呋喃萃取,分层后,有机层浓缩至干,得到黄色油状物Z3 48g,收率80%。
实施例7
中间体Z4、Z5的合成
1000ml三口瓶中,投入二氯甲烷200ml,草酰氯24.75g(0.195mol),降温至零下70℃,滴加预先配置的DMSO的二氯甲烷溶液(其中DMSO30.6g(0.39mol)二氯甲烷50ml),滴加完毕后,开始滴加预先配置的中间体Z3的二氯甲烷溶液(其中中间体Z3 15g(0.13mol)二氯甲烷20ml),滴加完毕后,保温零下70℃反应1-1.5小时,加入二异丙基乙胺60ml(0.344mol),加毕后保温零下70℃反应1-1.5小时,通过反应条件的控制,减少杂质的生成,提高收率和产物纯度,升至室温(20℃),滴加预先配置的乙氧甲酰基亚甲基三苯基膦的二氯甲烷溶液(其中乙氧甲酰基亚甲基三苯基膦60g(0.164mol)二氯甲烷100ml),滴加完毕后,保温反应16~18小时,反应完毕后,加入200ml水,用6N盐酸调节pH值至2~3,分区有机层,水层加入200ml二氯甲烷,用4N氢氧化钠调pH值至8~9,取有机层减压浓缩至干,得到酒红色油状物Z5 40g,粗品收率超100%。
实施例8
中间体Z4、Z5的合成
1000ml三口瓶中,投入二氯甲烷200ml,草酰氯29.7g(0.234mol),降温至零下70℃,滴加预先配置的DMSO的二氯甲烷溶液(其中DMSO50.9g(0.65mol)二氯甲烷50ml),滴加完毕后,开始滴加预先配置的中间体Z3的二氯甲烷溶液(其中中间体Z3 15g(0.13mol)二氯甲烷20ml),滴加完毕后,保温零下70℃反应1-1.5小时,加入二异丙基乙胺79.3ml(0.455mol),加毕后保温零下70℃反应1-1.5小时,升至室温(20℃),滴加预先配置的乙氧甲酰基亚甲基三苯基膦的二氯甲烷溶液(其中乙氧甲酰基亚甲基三苯基,52g(0.143mol)二氯甲烷100ml),滴加完毕后,保温反应16~18小时,反应完毕后,加入200ml水,用6N盐酸调节pH值至2~3,分区有机层,水层加入200ml二氯甲烷,用4N氢氧化钠调pH值至8~9,取有机层减压浓缩至干,得到酒红色油状物Z5 33.9g,粗品收率超100%。
实施例9
中间体Z4、Z5的合成
1000ml三口瓶中,投入氯仿200ml,草酰氯21.45g(0.169mol),降温至零下70℃,滴加预先配置的DMSO的二氯甲烷溶液(其中DMSO20.4g(0.26mol)二氯甲烷50ml),滴加完毕后,开始滴加预先配置的中间体Z3的二氯甲烷溶液(其中中间体Z3 15g(0.13mol)二氯甲烷20ml),滴加完毕后,保温零下70℃反应1-1.5小时,加入三乙胺0.455mol,加毕后保温零下70℃反应1-1.5小时,升至室温(20℃),滴加预先配置的乙氧甲酰基亚甲基三苯基膦的二氯甲烷溶液(其中乙氧甲酰基亚甲基三苯基,52g(0.143mol)二氯甲烷100ml),滴加完毕后,保温反应16~18小时,反应完毕后,加入200ml水,用6N盐酸调节pH值至2~3,分区有机层,水层加入200ml二氯甲烷,用4N氢氧化钠调pH值至8~9,取有机层减压浓缩至干,得到酒红色油状物Z5 35g,粗品收率超100%。
实施例10
中间体Z6的合成
在反应容器中加入中间体Z5 30g(0.164mol),加入4N氢氧化钠溶液82ml,40℃-50℃反应2~3小时,反应完毕,将反应液浓缩至干,用6N盐酸溶液调节pH值至6~7,加入乙酸乙酯萃取,萃取完毕,用6N盐酸调pH值至2~3,将反应液旋干,得到白色固体,异丙醇重结晶,得到产品白色固体Z6 24.3g,收率95.6%,纯度99.58%。
实施例11
直接从Z1还原生成Z4
100ml三口瓶中投入中间体Z1 5g(0.0388mol),水25ml,搅拌溶清,加入2.5g碘(0.01mol),滴加入配置好的硼氢化钠的水溶液(其中硼氢化钠3g(0.076mol)水15ml),滴加完毕,70℃反应3小时,点板反应,杂点较多,找不到主产物点。
实施例12
直接从Z1还原生成Z4
50ml三口瓶中投入中间体Z1 2.5g(0.0194mol),加入15ml四氢呋喃,搅拌下加入N,N-碳酰二咪唑4.16g(0.0257mol),搅拌15分钟,滴加硼氢化钠的水溶液(硼氢化钠1.22g(0.0322mol)水20ml),滴毕搅拌30分钟,反应1~2小时后,取样点板反应,杂点较多,找不到主产物点。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法,其特征在于:以D-脯氨酸为原料,经过甲基化反应得到中间体Z1,中间体Z1经过酯化反应得到中间体Z2,中间体Z2经过还原得到中间体Z3,中间体Z3经过氧化得到中间体Z4,中间体Z4再经过witting反应得到中间体Z5,中间体Z5经过水解后得到产品;反应式为:
Figure FDA0003536388510000011
2.根据权利要求1所述1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法,其特征在于,中间体Z1的合成为:将D-脯氨酸溶于甲醇中,加入多聚甲醛和催化剂,投入高压釜中,加氢反应至监控原料反应完全,过滤,滤液减压浓缩至干,得到白色固体Z1。
3.根据权利要求1所述1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法,其特征在于,中间体Z2的合成为:在反应容器中加入中间体Z1,加入甲醇,搅拌溶清,缓慢滴加入二氯亚砜,回流反应至反应完全。
4.根据权利要求3所述1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法,其特征在于,其特征在于:中间体Z2的合成中,反应液浓缩后,加入乙酸乙酯,用氢氧化钠溶液调节pH值至9-10,分层后,水层再用乙酸乙酯100ml提取,合并有机层,干燥后旋干得到黄色油状物Z2。
5.根据权利要求4所述1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法,其特征在于:所述中间体Z1与二氯亚砜的摩尔比为1:1-1.5。
6.根据权利要求3-5任一项所述1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法,其特征在于,中间体Z3的合成为:在反应容器中加入中间体Z2,加入还原溶剂溶解,加入硼氢化钠,反应至反应完全,加入稀盐酸淬灭反应,用氢氧化钠溶液调pH值至8-9,过滤,滤液浓缩,加入氯化钠至饱和,加入四氢呋喃萃取,分层后,有机层浓缩至干,得到黄色油状物Z3。
7.根据权利要求6所述1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法,其特征在于:中间体Z2与硼氢化钠的摩尔比为1:1-1.2,所述还原溶剂为无水乙醇、无水甲醇中的一种。
8.根据权利要求6所述1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法,其特征在于,中间体Z4和Z5采用一锅法,具体步骤为:在反应容器中,投入有机溶剂和草酰氯,降温至零下70℃左右,滴加预先配置的DMSO溶液,DMSO溶液采用有机溶剂配制,滴加完毕后,开始滴加预先配置的中间体Z3溶液,中间体Z3溶液采用有机溶剂配制,滴加完毕后,保温零下70℃左右反应1-1.5小时,加入有机胺,加毕后保温零下70℃左右反应1-1.5小时,升至室温,滴加预先配置的乙氧甲酰基亚甲基三苯基膦溶液,乙氧甲酰基亚甲基三苯基膦溶液采用有机溶剂配制滴加完毕后,保温反应16-18小时,反应完毕后,加水,用盐酸调节pH值至2-3,分层水层加入有机溶剂,用氢氧化钠调pH值至8-9,取有机层减压浓缩至干,得到酒红色油状物Z5。
9.根据权利要求8所述1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿中的一种;
所述有机胺为二异丙基乙胺、三乙胺中的一种;
所述中间体Z3与DMSO的摩尔比为1:2-5;
所述中间体Z3与草酰氯的摩尔比为1:1.3-1.8;
所述中间体Z3与有机胺的摩尔比为1:2.5-3.5;
所述中间体Z3与乙氧甲酰基亚甲基三苯基膦的摩尔比为1:1.1-1.5。
10.根据权利要求9所述1-甲基吡咯烷-2-丙烯酸盐酸盐的制备方法,其特征在于,中间体Z6的合成为:在反应容器中加入中间体Z5,加入氢氧化钠溶液,40℃-45℃反应2-3小时,反应完毕,将反应液浓缩至干,用盐酸溶液调节pH值至6-7,加入乙酸乙酯萃取,萃取完毕,用盐酸调pH值至2-3,将反应液旋干,得到白色固体,异丙醇重结晶,得到产品。
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