CN1205213C - 制备咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二氮杂䓬的方法以及该方法中的新中间产物 - Google Patents

制备咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二氮杂䓬的方法以及该方法中的新中间产物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通式(1)化合物的制备方法。本发明还涉及通式(5)和(6)的新化合物,它们可作为制备式(1)苯并二氮杂䓬的中间体。

Description

制备咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二氮杂䓬的方法以及该方法中的新中间产物
本发明涉及制备通式(1)之咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二氮杂的新方法以该方法中的新中间产物:
其中:
R1=氢、C1-C6烷基、硝基、卤素、氰基、C1-C4烷氧基、-CF3、羟基或C1-C6烷酰基氧基,
R2和R3可相同或不同并代表氢、卤素、C1-C6烷氧基、羟基、氰基、C1-C6烷酰基、C2-C6炔基、C2-C6烯基,任选被卤素、羟基或C1-C6烷氧基取代的C1-C6烷基,C3-C7环烷基,或者任选被卤素、C1-C4烷氧基或C1-C4烷基取代的芳基或杂芳基;
X=氢或卤素,
Y=C1-C6烷氧基,或者
X和Y一起代表-O-(CH2)n-O-,其中n=1、2或3。
本发明还包括通式5的苯基乙酸衍生物,其可作为制备药理活性化合物的中间产物:
其中:
R1=氢、C1-C6烷基、硝基、卤素、氰基、C1-C4烷氧基、-CF3、羟基或C1-C6烷酰基氧基,
R2和R3可相同或不同并代表氢、卤素、C1-C6烷氧基、羟基、氰基、C1-C6烷酰基、C2-C6炔基、C2-C6烯基,任选被卤素、羟基或C1-C6烷氧基取代的C1-C6烷基,C3-C7环烷基,或者任选被卤素、C1-C4烷氧基或C1-C4烷基取代的芳基或杂芳基;
X=氢或卤素,
Y=C1-C6烷氧基,或者
X和Y一起代表-O-(CH2)n-O-,其中n=1、2或3;
以及通式6的噁唑衍生物:
其中:
R1=氢、C1-C6烷基、硝基、卤素、氰基、C1-C4烷氧基、-CF3、羟基或C1-C6烷酰基氧基,
R2和R3可相同或不同并代表氢、卤素、C1-C6烷氧基、羟基、氰基、C1-C6烷酰基、C2-C6炔基、C2-C6烯基,任选被卤素、羟基或C1-C6烷氧基取代的C1-C6烷基,C3-C7环烷基,或者任选被卤素、C1-C4烷氧基或C1-C4烷基取代的芳基或杂芳基;
X=氢或卤素,
Y=C1-C6烷氧基,或者
X和Y-起代表-O-(CH2)n-O-,其中n=1、2或3。
上述通式中的基团具有以下含意:
C1-C6烷基分别定义为直链或支链烷基,如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、异戊基或己基。
R2和R3中的C2-C6烯基分别包含至少一个双键,例如是乙烯基、丙烯基、丁烯-1-基、异丁烯基、戊烯-1-基、2,2-二甲基-丁烯-1-基、3-甲基丁烯-1-基、或者己烯-1-基。
如果R2和R3代表C2-C6炔基,则至少存在一个叁键,例如是乙炔基、丙炔基、丁炔-1-基、丁炔-2-基、戊炔-1-基、戊炔-2-基、3-甲基丁炔-1-基、或者己炔-1-基。上述烯基或炔基也可任选被卤原子取代。如果存在卤代烷基,则可在一个或者多个位置处被卤化,而且或可被全卤化,例如-CF3
在上述基团中,卤素定义为氟、氯、溴和碘。
R2和R3中的芳基和杂芳基可任选地在一个、二个或者三个位置处被卤素、C1-4烷氧基、或者C1-4烷基取代;任何的取代置换都是可能的。
芳基和杂芳基可为单环或者二环化合物,并包含5-12个环原子、优选5-9个环原子,例如,芳基例如是苯基、联苯基、萘基、或者茚基,而杂芳基例如是噻吩基、呋喃基、吡喃基、吡咯基、吡唑基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、1,3,4-恶二唑-2-基、1,2,4-恶二唑-5-基、1,2,4-恶二唑-3-基、喹啉基、异喹啉基、苯并[1]噻吩基、或者苯并呋喃基,其包含1-3个杂原子,例如硫、氧和/或氮。优选的基团是2-噻吩基、3-噻吩基、吡啶-2-基、吡啶-3-基、吡啶-4-基和苯基。
R2和R3定义中的C3-C8环烷基例如是环丙基、环丁基、环戊基、环己基和环庚基。
对于直链或支链脂族羧酸中的C1-C6烷酰基,合适的有甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丙基羰基、己酰基、戊酰基、或三甲基乙酰基。
R1优选代表氢、氯、硝基、甲氧基;R2和R3优选代表氢、或C1-4烷基或苯基;X和Y优选一起代表-O-CH2-O-。
制备通式1化合物的方法描述于WO 97/28163中。
本发明的目的是提供一种制备通式1化合物的新合成方法。本发明的目的还在于通式5和6之新的中间产物,这些产物是在上述合成方法框架中处理的,而且其本身或者衍生物可用作合成目标分子的起始物。
与现有技术中的已知合成方法相比,根据本发明的方法需要更少的中间步骤,纯制步骤的数目显著减少,而且总产率增加。根据本发明的方法还使工业规模地制造通式1化合物成为可能。
因此,本发明包括制备通式1之咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二氮杂的方法,其中R1、R2和R3以及X和Y的定义如上所述,该方法是由通式4的苯基乙酸起始,
Figure C0181398700111
其中X、Y和R1的定义如上所述,
a)用式5a的醇进行酯化,
形成通式5的苯基乙基乙酸酯,
其中:X、Y、R1、R2和R3的定义如上所述,
b)与氨或氨供体进行缩合,形成通式6的噁唑,
Figure C0181398700114
其中:X、Y、R1、R2和R3的定义如上所述,随后进行肼解形成通式1的化合物。
通式1的咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二氮杂是根据以下合成路线1来合成的。
                      合成路线1
Figure C0181398700121
通式2化合物反应形成通式3化合物是根据本领域已知的Friedel-Crafts反应方法实施的(例如J.Chem.Soc.,Perkin Trans.l 1991,169-173)。例如,通式2的化合物在Lewis酸(如四氯化锡、三氯化铝、四氯化钛)以及酰化剂(如苯甲酰氯、苯甲酸酐或其他活化羧酸衍生物)存在下进行反应。如果在反应混合物中添加额外的N,N-二甲基乙酰胺,则可显著增加产率。作为溶剂,例如可以使用卤代烃,如二氯甲烷或二氯乙烷以及他们的混合物。反应在-30至50℃的温度范围内进行,优选温度范围是0-25℃。
通式3化合物反应形成通式4化合物是根据本领域已知的皂化反应法实施的。例如,通式3的化合物在碱(如碱金属氢氧化物,优选氢氧化钠)存在下于溶剂(如低级醇,优选伯醇,或者水或者他们的混合物)中加热。反应温度范围可为25-150℃,但优选为70-110℃。
通式4化合物反应形成通式5化合物是根据本领域已知的酯化反应法实施的。例如,在活化试剂如羰基二咪唑以及式(5a)醇如3-羟基-2-丁酮存在下,使通式4的化合物反应。
Figure C0181398700131
作为溶剂,可使用卤代烃,如二氯甲烷或二氯乙烷,以及THF和他们的混合物。反应温度范围可以是-20℃至100℃,但优选为0-25℃。
R2和R3可根据标准方法在通式5的化合物中进行改变,这对于本领域技术人员是已知的。这可通过在酯化步骤中使用其他的醇来实施,不过也可通过重新酯化已经存在的酯来实施。R2和R3因此可代表以下基团:氢、卤素、烷氧基、羟基、氰基、烷酰基、任选取代的炔基、任选取代的烯基,任选被卤素、羟基、或者烷氧基取代的烷基,环烷基,或者任选取代的芳基或杂芳基。
通式5化合物反应形成通式6化合物是根据本领域已知的通过缩合羰基和氨制备噁唑类化合物的方法实施的。例如,在乙酸铵、氨、氨溶液或者其他氨供体(如乙酰胺或者甲酰胺)存在下,在乙酸存在下使通式5的化合物反应。作为溶剂,可以使用卤代烃,如二氯甲烷或二氯乙烷;有机酸,如甲酸或乙酸;以及低级醇,如甲醇或乙醇,但还可使用乙二醇以及他们的混合物。反应温度范围是0-150℃,优选的温度范围是50-100℃。
通式6化合物反应形成通式1化合物是根据本领域已知的肼解或者形成腙的方法实施的。例如,通式6的化合物在肼或者水合肼存在下反应。作为溶剂,可以使用卤代烃,如二氯甲烷或二氯乙烷;有机酸,如甲酸或乙酸;以及低级醇,如甲醇或乙醇,但还可使用乙二醇以及他们的混合物。反应温度范围是0-200℃,优选为80-120℃。在高压釜中的反应过程是可行的。
通式5化合物反应形成通式1化合物也可在单罐反应中进行。例如,在乙酸铵、氨、氨溶液或者其他氨供体(如乙酰胺或者甲酰胺)存在下,在乙酸存在下使通式5的化合物反应。作为溶剂,可以使用卤代烃,如二氯甲烷或二氯乙烷;有机酸,如甲酸或乙酸;以及低级醇,如甲醇或乙醇,但还可使用乙二醇以及他们的混合物。反应温度范围是0-150℃,优选为50-100℃。该反应完成后,在反应混合物中添加肼或水合肼。反应温度范围是0-200℃,优选为80-120℃。在高压釜中的反应过程是可行的。
如果未描述起始化合物的制备,则该化合物是已知的或者可按照类似于已知的方法或者在此描述的方法来制备。以下将通过实施例进一步说明根据本发明的方法。
实施例
2-苯甲酰基-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸甲酯(3)
在室温下使79ml的四氯化锡和25ml的N,N′-二甲基乙酰胺在270ml的二氯甲烷中与39ml的苯甲酰氯混合。于0℃下向该混合物中滴加44g的4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸甲酯(2),并在室温下搅拌该溶液12小时。处理时,在-15℃下添加660ml的水,然后用二氯甲烷萃取含水相。收集的有机相用6N氢氧化钠水溶液洗涤,然后在旋转蒸发器中彻底蒸发浓缩。由乙醇中结晶出粗产物3(74g)。
1H-NMR(CDCl3)δ=3.61(s,3H,OMe),3.80(s,2H,苄基CH2),6.03(s,2H,OCH2O),6.84和6.88(2s 1H,3-和6-H芳基),7.43-7.80(m,5H,PhCO)
熔点:74-76℃    燃烧分析:计算C68.45 H4.73
                           实测C68.53 H4.59
类似地制备以下化合物:
2-(4-氯-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸甲酯
2-(4-硝基-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸甲酯
2-(4-甲氧基-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸甲酯
2-(4-甲基-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸甲酯
2-(4-氰基-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸甲酯
2-苯甲酰基-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸(4)
使10g化合物2在50ml的1N氢氧化钠水溶液中的悬浮液回流2小时。然后添加10ml的1N硫酸水溶液,过滤出沉淀的固体,并用水重新洗涤。真空干燥产物4(8.3g),而且无需纯制即用于以下步骤中。
1H-NMR(DMSO)δ=3.68(s,2H,苄基CH2),6.12(s,2H,OCH2O),6.86和7.03(2s 1H,3-和6-H芳基),7.50-7.73(m,5H,PhCO),12,18(brs,1H,COOH)
熔点:185-189℃,燃烧分析:计算C67.60 H4.25
                           实测C67.66 H4.20
类似地制备以下化合物:
2-(4-氯-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸
2-(4-硝基-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸
2-(4-甲氧基-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸
2-(4-甲基-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸
2-(4-氰基-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸
2-苯甲酰基-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸-(3-氧代-丁-2-基酯)(5)
将50g的化合物4、19g的3-羟基-2-丁酮和32g的N,N′-羰基二咪唑在室温下溶解于500ml的二氯甲烷中,然后搅拌3天。处理时,与200ml的VE水混合,然后用二氯甲烷萃取。收集的有机相在旋转蒸发器中蒸发浓缩。由甲醇(2×)中结晶出粗产物,并得到45g的化合物5。
1H-NMR(CDCl3)δ=1.32(d,3H,J=6.9,CH3C-O),2.11(s,3H,CH3C=O),3.88(s,2H,苄基CH2),5.03(q,1H,J=6.9,CH-O),6.04(s,2H,OCH2O),6.87和6.90(2s 1H,3-和6-H芳基),7.42-7.74(m,5H,PhCO)
熔点:81-83℃    燃烧分析:计算C67.79 H5.12
                           实测C67.83 H5.04
类似地制备以下化合物:
2-(4-氯-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸-(3-氧代-丁-2-基酯)
2-(4-硝基-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸-(3-氧代-丁-2-基酯)
2-(4-甲氧基-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸-(3-氧代-丁-2-基酯)
2-苯甲酰基-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸-(4-氧代-己-3-基酯)
2-苯甲酰基-4,5-(亚甲二氧基)-苯基乙酸-(2-氧代-1,2-二苯基-乙-1-基酯)
2-苯甲酰基-4,5-(亚甲二氧基)苄基-4,5-二甲基-噁唑(6)
将14ml的浓乙酸添加至10g的化合物5和19g的乙酸铵在200ml的1,2-二氯乙烷中的溶液内,然后加热回流该混合物6小时。接着,添加100ml的1N氢氧化钠水溶液,并用二氯甲烷萃取。合并的有机相在旋转蒸发器中旋转蒸发,并在硅胶上过滤粗产物(己烷∶乙酸乙酯9∶1-8∶2)。得到6.9g的纯化合物6(粘稠油状物)。
1H-NMR(CDCl3)δ=1.94和2.03(2s 3H,2CH3),4.13(s,2H,苄基CH2),6.01(s,2H,OCH2O),6.83和6.86(2s 1H,3-和6-H芳基),7.41-7.80(m,5H,PhCO)
燃烧分析:计算C71.63 H5.11 N4.18
          实测C71.47 H5.04 N3.97
类似地制备以下化合物:
2-(4-氯-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苄基-4,5-二甲基-噁唑
2-(4-硝基-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苄基-4,5-二甲基-噁唑
2-(4-甲氧基-苯甲酰基)-4,5-(亚甲二氧基)-苄基-4,5-二甲基-噁唑
2-苯甲酰基-4,5-(亚甲二氧基)-苄基-4,5-二乙基-噁唑
2-苯甲酰基-4,5-(亚甲二氧基)-苄基-4,5-二苯基-噁唑
2,3-二甲基-6-苯基-(12H)-[1,3]间二氧杂环戊烯并[4,5-h]咪唑并[1,2-c] [2,3]苯并二杂(1)
在高压釜中,将0.5ml的水合肼添加至2g化合物6在18ml乙二醇和2ml浓乙酸中的溶液内。加热12小时至120℃,然后在室温下使反应混合物与2N氢氧化钠水溶液混合。用乙酸乙酯萃取多次,然后在旋转蒸发器中彻底蒸发浓缩合并的有机相。粗产物用柱色谱纯制(己烷∶乙酸乙酯9∶1-8∶2),得到1.2g的纯化合物1。
1H-NMR(DMSO)δ=2.01和2.20(2s 3H,2 CH3),3.82(brs,2H,苄基CH2),6.08(s,2H,OCH2O),6.55和7.15(2s 1H,2芳基-H),7.48-7.72(m,5H,PhCO)
熔点:177℃
燃烧分析:计算C72.49 H5.18 N12.88
          实测C72.33 H5.31 N12.46
类似地制备以下化合物:
2,3-二甲基-6-(4-氯-苯基)-(12H)-[1,3]间二氧杂环戊烯并[4,5-h]咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二杂
2,3-二甲基-6-(4-硝基-苯基)-(12H)-[1,3]间二氧杂环戊烯并[4,5-h]咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二杂草
2,3-二甲基-6-(4-甲氧基-苯基)-(12H)-[1,3]间二氧杂环戊烯并[4,5-h]咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二杂
2,3-二乙基-6-苯基-(12H)-[1,3]间二氧杂环戊烯并[4,5-h]咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二杂草
2,3-二苯基-6-苯基-(12H)-[1,3]间二氧杂环戊烯并[4,5-h]咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二杂

Claims (5)

1、制备通式1之咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二氮杂的方法,
其中:
R1=氢、C1-C6烷基、硝基、卤素、氰基、C1-C4烷氧基、-CF3、羟基或C1-C6烷酰基氧基,
R2和R3可相同或不同并代表氢、卤素、C1-C6烷氧基、羟基、氰基、C1-C6烷酰基、C2-C6炔基、C2-C6烯基,任选被卤素、羟基或C1-C6烷氧基取代的C1-C6烷基,C3-C7环烷基,或者任选被卤素、C1-C4烷氧基或C1-C4烷基取代的芳基或杂芳基,所述芳基或杂芳基为包含5-12个环原子的单环或二环基团,而且所述杂芳基中的环原子有1-3个是选自于硫、氧和氮的杂原子;
X=氢或卤素,
Y=C1-C6烷氧基,或者
X和Y一起代表-O-(CH2)n-O-,其中n=1、2或3;
该方法是由通式4的苯基乙酸起始,
Figure C018139870003C1
其中X、Y和R1的定义如上所述,
a)用式5a的醇进行酯化,
形成通式5的苯基乙基乙酸酯,
Figure C018139870003C3
其中:X、Y、R1、R2和R3的定义如上所述,
b)与氨或氨供体进行缩合,形成通式6的噁唑,
Figure C018139870004C1
其中:X、Y、R1、R2和R3的定义如上所述,随后进行肼解形成通式1的化合物:
其中:X、Y、R1、R2和R3的定义如上所述。
2、如权利要求1所述的方法,其中通式5的化合物在溶剂或溶剂混合物中于乙酸铵和氨或氨供体存在下使用单罐反应法在0-150℃的温度下反应,然后在0-200℃下与肼反应,任选在高压釜中,得到通式1的化合物。
3、如权利要求1或2所述的方法,其是制备以下化合物:
2,3-二甲基-6-苯基-(12H)-[1,3]间二氧杂环戊烯并[4,5-h]咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二杂
2,3-二甲基-6-(4-氯-苯基)-(12H)-[1,3]间二氧杂环戊烯并[4,5-h]咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二杂
2,3-二甲基-6-(4-硝基-苯基)-(12H)-[1,3]间二氧杂环戊烯并[4,5-h]咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二杂
2,3-二甲基-6-(4-甲氧基-苯基)-(12H)-[1,3]间二氧杂环戊烯并[4,5-h]咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二杂
2,3-二乙基-6-苯基-(12H)-[1,3]间二氧杂环戊烯并[4,5-h]咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二杂
2,3-二苯基-6-苯基-(12H)-[1,3]间二氧杂环戊烯并[4,5-h]咪唑并[1,2-c][2,3]苯并二杂。
4、通式5的苯基乙酸酯:
其中:
R1=氢、C1-C6烷基、硝基、卤素、氰基、C1-C4烷氧基、-CF3、羟基或C1-C6烷酰基氧基,
R2和R3可相同或不同并代表氢、卤素、C1-C6烷氧基、羟基、氰基、C1-C6烷酰基、C2-C6炔基、C2-C6烯基,任选被卤素、羟基或C1-C6烷氧基取代的C1-C6烷基,C3-C7环烷基,或者任选被卤素、C1-C4烷氧基或C1-C4烷基取代的芳基或杂芳基,所述芳基或杂芳基为包含5-12个环原子的单环或二环基团,而且所述杂芳基中的环原子有1-3个是选自于硫、氧和氮的杂原子;
X=氢或卤素,
Y=C1-C6烷氧基,或者
X和Y一起代表-O-(CH2)n-O-,其中n=1、2或3。
5、通式6的噁唑衍生物:
其中:
R1=氢、C1-C6烷基、硝基、卤素、氰基、C1-C4烷氧基、-CF3、羟基或C1-C6烷酰基氧基,
R2和R3可相同或不同并代表氢、卤素、C1-C6烷氧基、羟基、氰基、C1-C6烷酰基、C2-C6炔基、C2-C6烯基,任选被卤素、羟基或C1-C6烷氧基取代的C1-C6烷基,C3-C7环烷基,或者任选被卤素、C1-C4烷氧基或C1-C4烷基取代的芳基或杂芳基,所述芳基或杂芳基为包含5-12个环原子的单环或二环基团,而且所述杂芳基中的环原子有1-3个是选自于硫、氧和氮的杂原子;
X=氢或卤素,
Y=C1-C6烷氧基,或者
X和Y一起代表-O-(CH2)n-O-,其中n=1、2或3。
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