一种改进的依替唑仑合成方法

2014-05-25 02:51开永茂赵廷兴张丽娟梁德辉李鸿波
西南科技大学学报 2014年1期
关键词:甲酰噻吩氯苯

开永茂,李 磊,赵廷兴,董 战,张丽娟,梁德辉,李鸿波

(西南科技大学材料科学与工程学院,四川绵阳 621010)

镇静催眠药是一类对中枢神经系统具有选择性抑制、能引起镇静和催眠作用的药物,主要包括巴比妥类、苯二氮卓类及一些新型的药物[1]。其中,苯二氮卓类药物较巴比妥类药物副作用小,已经替代了巴比妥类药物,临床上用于镇静、催眠、抗抑郁[2]。

依替唑仑是典型的苯二氮卓类药物,不良反应少,可以治疗各种原因引起的睡眠障碍,在临床上具有一定的应用[3]。文献中,依替唑仑(Ⅴ)的合成是以关键中间体5-(2-氯苯基)-7-乙基-1,3-二氢 -2H -噻吩并[2,3-e][1,4]二氮杂卓 -2-酮(Ⅲ)经硫化、水合肼制备出肼化物,再与原乙酸三甲酯环合三步反应得以实现[4]。中间体Ⅲ的合成是以2-氨基-3-(2-氯苯甲酰)-5-乙基噻吩(Ⅰ)为原料,通常采用下述方法加以制备[4-5]:(1)苄氧羰基甘氨酸保护氨基,然后在 HBr-CH3COOH中脱保护,关环;(2)N-邻苯二甲酰甘氨酰氯保护氨基,肼解脱保护,关环;(3)经氯乙酰氯酰化,碘化钠取代,再持续通入干燥的氨气,关环。上述方法存在路线长、制备条件相对苛刻、操作繁琐和收率低等问题。本文以Ⅰ为原料,经氯乙酰化和乙醇溶剂中与乌洛托品的环合反应制得中间体Ⅲ,再经硫化、与乙酰肼环合制得依替唑仑(图1)。

图1 依替唑仑的合成Fig.1 Synthesis of Etizolam

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器:Bruker Advance 500核磁共振波谱仪(瑞士Bruker公司);Agilent 1260高效液相色谱仪(美国安捷伦公司);Nicolet-5700红外吸收光谱仪(KBr压片)(美国尼高力仪器公司);Kofler显微熔点测定仪(温度计未校正)(北京天地宇科技有限责任公司)。

试剂:均来源于成都市科龙化工试剂厂,分析纯。

1.2 依替唑仑(Ⅴ)的合成

1.2.1 2-(氯乙酰胺)-3-(2-氯苯甲酰)-5-乙基噻吩(Ⅱ)的合成

将10.0 g(37.6 mmol)2-氨基 -3-(2-氯苯甲酰)-5-乙基噻吩 (Ⅰ)与6 mL三乙胺加入到装有50 mL CH2Cl2的烧瓶中,于0~5℃下缓慢滴加4.7 g(41.6 mmol)氯乙酰氯,滴毕,反应回流1 h。减压蒸除溶剂,粗品分别经饱和NaHCO3溶液、H2O(3×100 mL)洗涤,真空干燥,得淡黄色固体Ⅱ13.5 g(91.3%),m.p.100 ~102 ℃ (文献值[4]:99 ~ 100 ℃)。1H NMR(CDCl3,400 MHz),δ:12.73(s,1H,NH),7.46 ~ 7.26(m,4H,PhH),6.42(s,1H,thiophene- H),4.31(s,2H,COCH2Cl),2.73 ~2.67(m,J=24 Hz,2H,CH2),1.26 ~ 1.22(t,J=8 Hz,3H,CH3);IR(KBr,cm-1):3 433.7(NH 伸缩振动),3 213.8(thiophene-H 伸缩振动),3 086.5,3 057.1(PhH 伸缩振动),1 681.6(C=O 伸缩振动),1 635.3~1 436.9(苯环骨架振动),650.1(C -Cl伸缩振动)。

1.2.2 5-(2-氯苯基)-7-乙基 -1,3-二氢 -2H -噻吩并[2,3-e][1,4]二氮杂卓 -2-酮(Ⅲ)的合成

将5.5 g(15.4 mmol)Ⅱ,乌洛托品 1.9 g(35.5 mmol),(NH4)2CO33.4 g(35.7 mmol)分别加入装有15 mL无水乙醇的反应瓶中并回流6 h。反应体系后经冷却、水洗、再蒸除乙醇,得粗品。异丙醚重结晶,真空干燥,得白色固体Ⅲ4.9 g(84.6%),m.p.202~203 ℃(文献值[5]:204 ~206 ℃)。1H NMR(CDCl3,400 MHz),δ:9.72(s,br,1H,NH),7.44 ~7.26(m,4H,PhH),6.20(s,1H,thiophene-H),4.48(s,2H,COCH2),2.69 ~2.67(q,J=8 Hz,2H,CH2),1.24 ~ 1.20(t,J=16 Hz,3H,CH3);IR(KBr,cm-1):3 313.8(NH 伸缩振动),3 178.6(thiophene-H 伸缩振动),1 670.2(C=O),1 609.4 ~1 440.1(苯环骨架振动),1 592.7(C=N伸缩振动),680.2(C -Cl伸缩振动)。

1.2.3 5-(2-氯苯基)-7-乙基 -1,3-二氢 -2H-噻吩并[2,3-e][1,4]二氮杂卓 -2-硫酮(Ⅳ)的合成

N2保护下,分别将 3.3 g(10.8 mmol)Ⅲ,2.4 g(10.8 mmol)五硫化二磷,1.6 mL 三乙胺,10 mL乙腈加入到反应瓶中,回流搅拌2 h。反应毕,冷却后倒入冰水中,经过滤、水洗,固体用CH2Cl2溶解,依次用饱和碳酸氢钠溶液、水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂,得粗品。乙醇重结晶,真空干燥,得浅黄色晶体Ⅳ2.9 g(83.5%),m.p.199~200 ℃(文献值[6]:198 ~ 199 ℃)。1H NMR(CDCl3,400 MHz),δ:7.43 ~ 7.26(m,4H,PhH),6.23(s,1H,thiophene-H),4.91(s,2H,S=C -CH2),2.70 ~2.68(q,J=8 Hz,2H,CH2),1.25 ~1.21(t,J=16 Hz,3H,CH3);IR(KBr,cm-1):3 434.4(NH伸缩振动),3 069.2(thiophene-H伸缩振动),1 592.7(C=S伸缩振动),1 592.3 ~1 483.9(苯环骨架振动),653.8(C-Cl伸缩振动)。

1.2.4 依替唑仑(Ⅴ)的合成

N2保护,依次将 1.5 g(4.7 mmol)Ⅳ,1.4 g(7.2 mmol)乙酰肼,10 mL正丁醇加入反应瓶中,搅拌回流4 h,反应体系经冷却、抽滤、丙酮重结晶,得白色固体1.4 g(87.4%),m.p.145~146 ℃(文献值[7]:147~148 ℃)。纯度:99.5%(HPLC 归一化法);1H NMR(CDCl3,400 MHz),δ:7.45 ~7.26(m,4H,PhH),6.38(s,1H,thiophene - H),2.82 ~ 2.78(q,J=20 Hz,2H,CH2),2.70(s,3H,triazole - CH3),1.31 ~ 1.28(t,J=15 Hz,3H,CH3);IR(KBr,cm-1):3 053.3(thiophene -H 伸缩振动),1 592.0~1 453.2(苯环骨架振动),657.1(C -Cl伸缩振动)。

2 结果与讨论

2.1 文献报道的中间体Ⅲ的合成方法均存在路线较长、收率低等问题。笔者采用无水乙醇中Ⅱ与乌洛托品发生环合反应方便制备Ⅲ,并着重考察了该环合反应中各种铵盐对反应收率的影响(表1)。

表1 各种铵盐对反应收率的影响Table 1 The effect of different ammonium salts on the reaction yield

实验表明:该环合反应在中性环境CH3COONH4中收率仅为42.8%;在略显酸性的NH4Cl条件下,收率中等(61.3%);而在呈弱碱性的(NH4)2CO3中收率最佳(84.6%)。由此说明弱碱性环境有利于环合反应的进行,能有效提高收率。

2.2 文献[6]采用中间体Ⅲ经硫化、水合肼肼解、原乙酸三甲酯环合三步反应制备依替唑仑,工艺繁琐复杂,试剂毒性较大。本文优化了合成工艺,以中间体Ⅲ经硫化、与乙酰肼环合两步反应即可制得产品,有效缩短了反应步骤,简化了反应操作,提高了总收率(56.4%),产品经HPLC检测,纯度可达99.5%。

3 结论

以2-氨基-3-(2-氯苯甲酰)-5-乙基噻吩为原料,经氯乙酰化、在乙醇中与乌洛托品环合、硫代、环合共四步反应方便制得依替唑仑,总收率可达56.4%,产品纯度为99.5%。改进后的工艺具有合成路线短、反应条件温和、易于操作、收率高等优点。

[1]张妍,解军波,张彦青,等.镇静催眠药物的主要作用机制研究进展[J].中国药房,2011,22(41):3906-3908.

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