葉德坤

凱惠藥業(yè)（上海）有限公司 （上海 201424）

普侖司特化學(xué)名為 4－氧代－8－[4－(4－苯丁氧基)－苯甲酰胺]－2－(5－四氮唑基)－4H－1－苯并吡喃，為白色至淡黃色結(jié)晶性粉末，無(wú)臭無(wú)味，易溶于二甲基亞砜和二甲基甲酰胺，難溶于乙醇，幾乎不溶于水、乙腈、二氯甲烷和乙醚。普侖司特可用于治療支氣管哮喘，由于其良好的療效及安全性，是目前國(guó)際上被廣泛關(guān)注的三個(gè)白三烯受體拮抗劑之一，具有廣闊的市場(chǎng)前景和重大研究?jī)r(jià)值。

關(guān)于普侖司特合成的文獻(xiàn)報(bào)道很多，大多是以8－氨基－2－四唑－5－基－4－氧代－4H－1－苯并吡喃和N－(3－乙?；?－羥基苯基)－4－（4－丁氧基苯基）苯甲酰胺為主要中間體。中間體的收率和生產(chǎn)成本對(duì)普侖司特的價(jià)格影響較大。目前，國(guó)內(nèi)普侖司特中間體的生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)廠(chǎng)家相對(duì)較少，合成路線(xiàn)也較少，一般采用2－羥基－3－硝基苯乙酮及其鹵代物與乙二酸二乙酯通過(guò)縮合、環(huán)合、氨解、還原、疊氮化鈉反應(yīng)制得。

Nakai等[1]選擇以 2－羥基－3－硝基苯乙酮與乙二酸二乙酯縮合，經(jīng)環(huán)合、氨解、脫水、疊氮化鈉反應(yīng)生成四氮唑，最終還原得到普侖司特中間體8－氨基－2－四唑－5－基－4－氧化－4H－1－苯并吡喃。該工藝路線(xiàn)較長(zhǎng)；縮合用到的氫化鈉反應(yīng)條件苛刻；使用的疊氮化鈉為劇毒品，危險(xiǎn)性較大；產(chǎn)生大量的“三廢”不利于環(huán)保；收率相對(duì)較低。因此不適合工業(yè)化生產(chǎn)。

Carganico等[2]選用4－溴苯酚與乙酸酐酯化、重排、硝化，然后與乙二酸二乙酯縮合，經(jīng)環(huán)合、脫溴、胺化，再與疊氮化鈉反應(yīng)，最后經(jīng)還原得到最終產(chǎn)物普侖司特中間體。該工藝路線(xiàn)較長(zhǎng)，后期凈化用到柱層析分離，總收率為26．8%，不利于工業(yè)化大生產(chǎn)。

專(zhuān)利[3]以四氫呋喃為溶劑，采用2－羥基－3－氨基苯乙酮與四氮唑酸酯縮合，經(jīng)重排、環(huán)合得到普侖司特中間體，總收率為41．3%。該工藝收率相對(duì)較低；用到的催化劑為正丁基鋰和六甲基二硅基胺，其中正丁基鋰危險(xiǎn)性較大，有待于進(jìn)一步優(yōu)化。

段麗君等[4]以 2－氰基－6－溴－8－硝基－4－氧代－4H－苯并吡喃為原料，在氯化鋅的催化下與疊氮化鈉反應(yīng)，用碳酸氫鈉將反應(yīng)產(chǎn)物成鹽，在鈀炭催化下通入氫氣進(jìn)行還原，得到8－氨基－2－四唑－5－基－4－氧代－4H－1－苯并吡喃。

綜合相關(guān)文獻(xiàn)[5～8]，以廉價(jià)易得的 2－羥基－3－氨基苯乙酮為起始原料，在強(qiáng)堿性條件下與5－甲酸乙酯四氮唑進(jìn)行縮合反應(yīng)，然后在酸性條件下進(jìn)行環(huán)合反應(yīng)制備 8－氨基－2－四唑－5－基－4－氧代－4H－1－苯并吡喃，并對(duì)工藝進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。優(yōu)化工藝反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)單，減少了“三廢”的排放，更加適合工業(yè)化生產(chǎn)。合成路線(xiàn)見(jiàn)圖1。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

圖1 普侖司特中間體的合成工藝

儀器：Agilent 1200型高效液相色譜儀，安捷倫科技有限公司；JH 70全自動(dòng)視頻熔點(diǎn)儀，上海佳航儀器儀表有限公司。

試劑：2－羥基－3－氨基苯乙酮（液相色譜純度≥99%），宜昌市永諾藥業(yè)有限公司；5－甲酸乙酯四氮唑（液相色譜純度≥98%），二甲基亞砜（DMSO，氣相色譜純度≥99%，KF水分＜0．1%），上海邁瑞爾化學(xué)技術(shù)有限公司；36%～38%濃鹽酸，上海泰坦科技股份有限公司；甲醇（氣相色譜純度≥99%），上海高韻化工有限公司；甲醇鈉固體（白色粉末，游離堿含量≤1．0%，總堿含量≥99%），上海晶純生化科技股份有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

將2－羥基－3－氨基苯乙酮加入三口燒瓶中，加入二甲基亞砜，攪拌升溫溶清后，加入甲醇鈉攪拌30 min，加入5－甲酸乙酯四氮唑（平均分三次加入），攪拌升溫反應(yīng)。用液相色譜進(jìn)行中控分析，至殘留的2－羥基－3－氨基苯乙酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0．5%時(shí)終止反應(yīng)。將母液于40～50℃下進(jìn)行減壓蒸餾，至液體體積減少到原來(lái)的1/3～1/4，冷卻至室溫后加入甲醇，升溫，滴加鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH，有淺黃色固體析出。溫度降至室溫時(shí)抽濾，用水淋洗，（60±5）℃烘干得到 8－氨基－2－四唑－5－基－4－氧代－4H－1－苯并吡喃（熔點(diǎn)為289～290℃）。

2 結(jié)果與討論

對(duì)反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物的物質(zhì)的量比、反應(yīng)溫度、溶劑的選擇等條件進(jìn)行探索，并對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化和選擇，以得到更加適合工業(yè)化生產(chǎn)的條件。

2.1 縮合溶劑的選擇

第一步反應(yīng)為親核取代反應(yīng)，強(qiáng)堿性條件下的縮合反應(yīng)需在非質(zhì)子溶劑中進(jìn)行，不同溶劑對(duì)反應(yīng)的收率和后處理有重要的影響，控制5－甲酸乙酯四氮唑與 2－羥基－3－氨基苯乙酮的物質(zhì)的量比為 1．20∶1，反應(yīng)時(shí)間為8 h，反應(yīng)溫度為50～55℃，考察不同溶劑對(duì)縮合反應(yīng)的影響。用液相色譜檢測(cè)反應(yīng)液的純度，具體結(jié)果如表1所示。

表1 縮合反應(yīng)溶劑的影響

用甲苯和乙醇作溶劑時(shí)反應(yīng)液的純度較低，可能是因?yàn)樵诖碱?lèi)溶劑中，由于受質(zhì)子影響，縮合反應(yīng)不徹底，而在甲苯中反應(yīng)活性較低；二甲基甲酰胺在強(qiáng)堿性條件下會(huì)發(fā)生分解產(chǎn)生有害物質(zhì)，二甲基亞楓相對(duì)比較穩(wěn)定且收率較高。因此，選擇二甲基亞砜作為縮合反應(yīng)溶劑。

2.2 縮合反應(yīng)溫度的影響

控制5－甲酸乙酯四氮唑與2－羥基－3－氨基苯乙酮的物質(zhì)的量比為1．10∶1，以二甲基亞砜為反應(yīng)溶劑，反應(yīng)時(shí)間為6 h，改變反應(yīng)溫度。用液相色譜檢測(cè)反應(yīng)液的純度來(lái)考察縮合反應(yīng)溫度的影響，結(jié)果如圖2所示。

圖2 縮合反應(yīng)溫度的影響

由圖2可以看出，隨著縮合反應(yīng)溫度的升高，反應(yīng)液的純度不斷升高。這是因?yàn)椋悍磻?yīng)溫度較低時(shí)，物料的反應(yīng)速率相對(duì)較慢，生成的產(chǎn)品較少，因此反應(yīng)液的純度較低；隨著溫度的升高，反應(yīng)速率加快，生成的產(chǎn)品較多，反應(yīng)液的純度不斷增大，當(dāng)反應(yīng)溫度為50～55℃時(shí)，反應(yīng)液的純度最高，為99%；隨著溫度進(jìn)一步升高，物料發(fā)生分解，同時(shí)有更多的副產(chǎn)物生成，反應(yīng)液的純度進(jìn)而下降。因此，選擇反應(yīng)溫度為50～55℃。

2.3 5－甲酸乙酯四氮唑與 2－羥基－3－氨基苯乙酮的物質(zhì)的量比的影響

控制縮合反應(yīng)溫度為50～55℃，以二甲基亞砜為反應(yīng)溶劑，反應(yīng)時(shí)間為6 h，考察5－甲酸乙酯四氮唑與2－羥基－3－氨基苯乙酮的物質(zhì)的量比對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果如圖3所示。

圖 3 n(5－甲酸乙酯四氮唑)∶n（2－羥基－3－氨基苯乙酮）對(duì)2－羥基－3－氨基苯乙酮轉(zhuǎn)化率的影響

由圖3可以看出，2－羥基－3－氨基苯乙酮的轉(zhuǎn)化率隨著5－甲酸乙酯四氮唑與2－羥基－3－氨基苯乙酮的物質(zhì)的量比的增加而增高。當(dāng)n(5－甲酸乙酯四氮唑)∶n(2－羥基－3－氨基苯乙酮)=1∶1 時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)液中5－甲酸乙酯四氮唑和2－羥基－3－氨基苯乙酮的濃度不斷下降，濃度低到一定程度時(shí)反應(yīng)停止，5－甲酸乙酯四氮唑的加入，促使較低濃度的原料2－羥基－3－氨基苯乙酮繼續(xù)反應(yīng)，其轉(zhuǎn)化率升高；當(dāng) n(5－甲酸乙酯四氮唑)∶n(2－羥基－3－氨基苯乙酮)=1．10∶1 時(shí)，2－羥基－3－氨基苯乙酮的轉(zhuǎn)化率最高，此后5－甲酸乙酯四氮唑的量繼續(xù)增加，2－羥基－3－氨基苯乙酮的轉(zhuǎn)化率基本保持不變。

2.4 調(diào)酸pH對(duì)產(chǎn)品收率的影響

控制 n(5－甲酸乙酯四氮唑)∶n(2－羥基－3－氨基苯乙酮)=1．05∶1，以二甲基亞砜為反應(yīng)溶劑，反應(yīng)時(shí)間為6 h，縮合反應(yīng)溫度為50～55℃，產(chǎn)品析晶溫度為25～35℃，蒸餾二甲基亞砜后備用，考察不同的pH對(duì)產(chǎn)品收率的影響，具體如表2所示。

表2 溶液pH與最終產(chǎn)品收率的關(guān)系

從表 2 可以看出，當(dāng) pH=1．5～2．0 時(shí)，產(chǎn)品的收率最高。主要原因在于：當(dāng)pH過(guò)高時(shí)，會(huì)有部分8－氨基－2－四唑－5－基－4－氧代－4H－1－苯并吡喃產(chǎn)品因沒(méi)有達(dá)到等電點(diǎn)而未析出；當(dāng)pH過(guò)低時(shí)，因沒(méi)有達(dá)到等電點(diǎn)，會(huì)有部分產(chǎn)品溶解于母液中。因此，反應(yīng)時(shí)合適的 pH 取 1．5～2．0。

2.5 調(diào)酸溫度對(duì)產(chǎn)品純度的影響因素

控制 n(5－甲酸乙酯四氮唑)∶n(2－羥基－3－氨基苯乙酮)=1．05∶1，以二甲基亞砜為反應(yīng)溶劑，反應(yīng)時(shí)間為6 h，縮合反應(yīng)溫度為 50～55 ℃，產(chǎn)品析晶 pH=1．5～2．0，考察調(diào)酸溫度對(duì)反應(yīng)的影響，具體如表3所示。

表3 調(diào)酸溫度與產(chǎn)品純度的關(guān)系

隨著溫度的升高，產(chǎn)品的純度有所提高，主要是由于：在溫度較高時(shí)，產(chǎn)品析晶比較緩慢，產(chǎn)品包夾雜質(zhì)會(huì)變小，因此純度較高；但溫度較高時(shí)，產(chǎn)品會(huì)發(fā)生部分分解，影響收率。因此選擇調(diào)酸溫度為30～40℃，此時(shí)產(chǎn)品收率較高。

3 結(jié)論

對(duì) 8－氨基－2－四唑－5－基－4－氧代－4H－1－苯并吡喃合成工藝進(jìn)行優(yōu)化，最佳反應(yīng)條件為：n(5－甲酸乙酯四氮唑):n(2－羥基－3－氨基苯乙酮)=1．05：1，以二甲基亞砜為反應(yīng)溶劑，反應(yīng)時(shí)間為6 h，縮合反應(yīng)溫度為50～55℃，縮合反應(yīng)液濃縮溶劑后直接進(jìn)行第二步反應(yīng)，用鹽酸在 30～40 ℃下調(diào)節(jié) pH 至 1．5～2．0。該反應(yīng)條件下，產(chǎn)品純度在99．5%以上，收率在88%以上。該反應(yīng)后處理簡(jiǎn)單，條件溫和，中試和車(chē)間生產(chǎn)實(shí)踐效果較好，適合工業(yè)化大生產(chǎn)。