CN115536494B - 1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于药物合成技术领域,具体涉及1‑(4‑溴苯基)‑1,4‑丁二醇的合成方法。本发明的方法包括以下步骤:傅克反应,以溴苯和丁二酸酐为起始原料反应得到化合物Ⅰ;酯化反应,以化合物Ⅰ和甲醇为原料,在氯化亚砜催化作用发生酯化反应,生成化合物Ⅱ;还原反应,以化合物Ⅱ为原料,在硼氢化钠作用下还原生成1‑(4‑溴苯基)‑1,4‑丁二醇粗品;重结晶纯化,在正庚烷和异丙醇的混合溶剂中或在石油醚和丙酮的混合溶剂中重结晶纯化,得到1‑(4‑溴苯基)‑1,4‑丁二醇的结晶固体产品。本发明的方法适于工业化大规模生产,合成过程涉及的操作步骤均为工业化生产中易行的操作,未使用高危险系数的原材料,是一种安全、高效、简便、经济的合成方法。
Description
技术领域
本发明属于药物合成技术领域,具体涉及1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,尤其是可适于工业化规模化生产的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇合成方法。
背景技术
1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇是一种重要的医药中间体,可用于抗炎症及免疫性疾病相关原料药的合成,市场需求广泛,用量大。
1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成路径在专利WO2003029245A1中已有相关报道,以溴苯和丁二酸酐为起始原料,经傅克反应、甲醇酯化、四氢铝锂还原得到目标产物。然而,其合成方法存在诸多缺陷,限制了大规模工业化推广应用。首先,其第二步甲醇酯化反应采用硫酸作催化剂,酯化转化率低,反应时间长(需21小时)。其次,其最后一步将酯还原为醇的反应采用四氢铝锂作为还原剂,四氢铝锂易燃易爆,大规模应用于工业化生产会带来极大的安全隐患。再次,根据该专利报道,按其方法获得的产品为油状物,纯度较低,需柱层析纯化,因此其方法也不适于大规模工业化生产。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提供一种新的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,目的在于探寻一种适于工业化可大规模生产1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的新方法。具体地,首先是要克服现有方法中酯化反应时间长且能耗高的问题,研究更高效更快速更高转化率的酯化方式;其次是要克服现有方法中四氢铝锂易爆,易自燃,危险系数高的问题,研究更温和更安全的酯还原过程;再次是要克服现有方法中对油状产物柱层析纯化而不适于工业化应用的问题,研究一种可工业化实施并获得高纯产物的方法。
本发明提供的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,按照图1所示的合成路径进行合成,包括以下步骤:
步骤一:傅克反应,以溴苯和丁二酸酐为起始原料反应得到化合物Ⅰ;
步骤二:酯化反应,以化合物Ⅰ和甲醇为原料,在氯化亚砜催化作用发生酯化反应,生成化合物Ⅱ;
步骤三:还原反应,以化合物Ⅱ为原料,在硼氢化钠作用下还原生成1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇粗品。
步骤四:重结晶纯化,将步骤三得到的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇粗品在正庚烷和异丙醇的混合溶剂中或在石油醚和丙酮的混合溶剂中重结晶纯化,得到1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的结晶固体产品。
进一步地,上述的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法的步骤一中,傅克反应采用二氯甲烷或二氯乙烷作为反应溶剂,采用三氯化铝作为反应催化剂。
进一步地,上述的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法的步骤一的操作如下:
将丁二酸酐和溴苯加入二氯甲烷或二氯乙烷中混匀,分批加入三氯化铝搅拌进行反应,然后将反应得到的混合物倒入稀盐酸冰水溶液中,过滤得到固体并洗涤干燥,得到化合物Ⅰ。
进一步地,上述的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法的步骤一中,稀盐酸冰水溶液的浓度为9%,过滤得到的固体使用正己烷进行洗涤。
进一步地,上述的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法的步骤二的操作如下:将化合物Ⅰ和甲醇混合均匀,搅拌下滴加氯化亚砜,加毕升温至65-66℃保温回流反应,监测反应至无化合物Ⅰ原料残留后负压浓缩回收甲醇,然后加入正庚烷,搅拌并冷却至0-5℃,过滤得到化合物Ⅱ。
进一步地,上述的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法的步骤三的操作如下:选用四氢呋喃或叔丁醇作为溶剂,与化合物Ⅱ混合均匀,然后加入硼氢化钠,升温至40-50℃,缓慢滴加甲醇,滴完升温回流,回流结束后冷却至室温,缓慢滴加水,然后浓缩至不出液,再加入水和乙酸乙酯萃取得到有机相,在有机相中加入干燥剂,滤出滤液浓缩得到油状的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇粗品。
进一步地,上述的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法的步骤四的操作如下:将1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇粗品溶于异丙醇或丙酮中,升温至50-55℃,滴加正庚烷或石油醚,加毕搅拌冷却至0-5℃,过滤得到固体,在40-45℃条件下真空干燥得到得到1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的结晶固体产品。
有益效果
本发明提供的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,以溴苯和丁二酸酐为初始原料,经过傅克反应、酯化反应、还原反应、重结晶纯化获得高纯度的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇结晶固体产品,整个合成过程涉及的操作步骤均为工业化生产中易行的操作,整个合成过程中未使用高危险系数的原材料,是一种安全、高效、简便、经济的合成方法。
本发明提供的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,其第二步酯化反应效率显著提高,产物的收率和纯度均达到很高水平,并且反应时间缩短至仅2小时左右。
本发明提供的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,其第三步还原反应无需使用易自燃且易爆的危险原料四氢铝锂,反应过程更加温和,安全性显著提升,而安全性正是工业化生产中首要考虑的关键因素。
本发明提供的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,其第四步纯化操作,在规避不适于工业化实施的柱层析纯化操作的前提下,获得高纯度的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇结晶固体产品。
附图说明
图1为本发明的合成路径示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步阐明本发明,这些实施例是示例性的,旨在说明问题和解释本发明,并不是一种限制。
实施例1
本实施例提供一种1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,采用如图1所示的合成路径,包括以下步骤。
步骤一:傅克反应
1L三口瓶内,将丁二酸酐(20.0g,199.9mmol,1.0eq)、溴苯(47.1g,299.8mmol,1.5eq)加入二氯甲烷(400ml,20V)中,搅拌均匀。冰水浴冷却,控至内温15-25度。分次加入三氯化铝(58.6g,439.7mmol,2.2eq),加完室温(15~20℃)搅拌。反应完毕,将反应液缓慢倒入9%的稀盐酸冰水溶液(400ml,20V)中,搅拌10min,有机相有固体析出,过滤,滤饼正己烷洗,20~25℃真空干燥得化合物I;42.4g,HPLC:99.6%,收率:82.6%。
步骤二:酯化反应
将化合物I(20g,77.8mmol,1.0eq)、甲醇(200ml,10V)加入反应瓶,搅拌下滴加氯化亚砜(2g,16.8mmol,0.2eq),加毕,升温至65-66℃回流保温2小时,TLC分析无原料残留,负压浓缩回收甲醇至不出液,加入正庚烷,搅拌冷却至0-5℃,过滤,得化合物II2 0.5g,HPLC:99.1%,收率:97.6%。
步骤三:还原反应
将化合物II(20g,73.8mmol,1.0eq)、四氢呋喃(120ml,6V)加入反应瓶,加入硼氢化钠(5g,135.1mmol,1.8eq),升温至40-50℃,缓慢滴加甲醇(50ml,2.5V),约2小时滴完,滴完升温回流2小时,冷却至室温,缓慢滴加水20g,加毕,浓缩至不出液,加入水100g、乙酸乙酯200ml,分出有机相,水相用乙酸乙酯50ml萃取一次,合并有机相,元明粉干燥,过滤,滤液浓缩至干得油状物18.1g,收率100%,纯度92.1%
步骤四:重结晶纯化
将产品油状物18.1g溶解于异丙醇18.1ml中,升温至50-55℃,缓慢滴加正庚烷90.4g,加毕搅拌冷却至0-5℃保温2小时,过滤,40-45℃真空干燥得目标产物;16.1g,HPLC:99.5%,收率:89.0%。
1H NMR (d-DMSO,500MHz) δ:1.46-1.55(4H,m,CH2),3.8(2H,m,CH2),4.14-4.17(2H,s,OH),4.41(1H,m,CH),7.17-7.85(4H,d,CH)。FAB-MS(m/z):246.12 (M+H)。
实施例2
本实施例提供一种1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,采用如图1所示的合成路径,包括以下步骤。
步骤一:傅克反应
1L三口瓶内,将丁二酸酐(50.0g,499.8mmol,1.0eq) 、溴苯(117.8g,749.5mmol,1.5eq)加入二氯乙烷(1000ml,20V)中,搅拌均匀。冰水浴冷却,控至内温15-25℃。分次加入三氯化铝(146.5g,1.1mol,2.2eq),加完室温(15~20℃)搅拌。反应完毕,将反应液缓慢倒入9%的稀盐酸冰水溶液(1000ml,20V)中,搅拌10min,有机相有固体析出,过滤,滤饼正己烷洗,20~25℃真空干燥得化合物I;108.8g,HPLC:99.6%,收率:84.6%。
步骤二:酯化反应
将化合物I(50g,194.5mmol,1.0eq)、无水甲醇(500ml,10V)加入反应瓶,搅拌下滴加氯化亚砜(10g,84mmol,0.4eq),加毕,升温至65-66℃回流保温2小时,TLC分析无原料残留,负压浓缩回收甲醇至不出液,加入正庚烷,搅拌冷却至0-5℃,过滤,得化合物II2 0.8g,HPLC:99.1%,收率:99.0%。
步骤三:还原反应
将化合物II(20g,73.8mmol,1.0eq)、叔丁醇(120ml,6V)加入反应瓶,加入硼氢化钠(5g,135.1mmol,1.8eq),升温至40-50℃,缓慢滴加甲醇(50ml,2.5V),约2小时滴完,滴完升温回流2小时,冷却至室温,缓慢滴加水20g,加毕,浓缩至不出液,加入水100g、乙酸乙酯200ml,分出有机相,水相用乙酸乙酯50ml萃取一次,合并有机相,元明粉干燥,过滤,滤液浓缩至干得油状物17.2g,收率95%,纯度91.9%
步骤四:重结晶纯化
将产品油状物17.2g溶解于丙酮17.2ml中,升温至50-55℃,缓慢滴加石油醚86.0g,加毕搅拌冷却至0-5℃保温2小时,过滤,40-45℃真空干燥得目标产物;15.6g,HPLC:99.3%,收率:90.7%。
1H NMR (d-DMSO,500MHz) δ:1.46-1.55(4H,m,CH2),3.8(2H,m,CH2),4.14-4.17(2H,s,OH),4.41(1H,m,CH),7.17-7.85(4H,d,CH)。FAB-MS(m/z):246.12 (M+H)。
以上实施方案采用的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇合成方法,以溴苯和丁二酸酐为初始原料,经过傅克反应、酯化反应、还原反应、重结晶纯化获得高纯度的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇结晶固体产品。其第二步酯化反应效率显著提高,产物的收率和纯度均达到很高水平,并且反应时间缩短至仅2小时左右。其第三步还原反应无需使用易自燃且易爆的危险原料四氢铝锂,反应过程更加温和,安全性显著提升,而安全性正是工业化生产中首要考虑的关键因素。其第四步纯化操作,在规避不适于工业化实施的柱层析纯化操作的前提下,获得高纯度的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇结晶固体产品。
综上可见,本发明的整个合成过程涉及的操作步骤均为工业化生产中易行的操作,整个合成过程中未使用高危险系数的原材料,是一种安全、高效、简便、经济的可工业化实施的合成方法。
以上实施方式是示例性的,其目的是说明本发明的技术构思及特点,以便熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,其特征在于:
按照以下合成路径:
包括以下步骤:
步骤一:傅克反应,以溴苯和丁二酸酐为起始原料反应得到化合物Ⅰ;
步骤二:酯化反应,以化合物Ⅰ和甲醇为原料,在氯化亚砜催化作用发生酯化反应,生成化合物Ⅱ;
步骤三:还原反应,以化合物Ⅱ为原料,在硼氢化钠作用下还原生成1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇粗品;
步骤二的操作如下:将化合物Ⅰ和甲醇混合均匀,搅拌下滴加氯化亚砜,加毕升温至65-66℃保温回流反应,监测反应至无化合物Ⅰ原料残留后负压浓缩回收甲醇,然后加入正庚烷,搅拌并冷却至0-5℃,过滤得到化合物Ⅱ;
步骤三的操作如下:选用四氢呋喃或叔丁醇作为溶剂,与化合物Ⅱ混合均匀,然后加入硼氢化钠,升温至40-50℃,缓慢滴加甲醇,滴完升温回流,回流结束后冷却至室温,缓慢滴加水,然后浓缩至不出液,再加入水和乙酸乙酯萃取得到有机相,在有机相中加入干燥剂,滤出滤液浓缩得到油状的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇粗品。
2.根据权利要求1所述的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,其特征在于:在步骤三结束后进行步骤四:重结晶纯化;将步骤三得到的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇粗品在正庚烷和异丙醇的混合溶剂中或在石油醚和丙酮的混合溶剂中重结晶纯化,得到1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的结晶固体产品。
3.根据权利要求1所述的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,其特征在于:步骤一中,傅克反应采用二氯甲烷或二氯乙烷作为反应溶剂,采用三氯化铝作为反应催化剂。
4.根据权利要求1所述的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,其特征在于:步骤一的操作如下:
将丁二酸酐和溴苯加入二氯甲烷或二氯乙烷中混匀,分批加入三氯化铝搅拌进行反应,然后将反应得到的混合物倒入稀盐酸冰水溶液中,过滤得到固体并洗涤干燥,得到化合物Ⅰ。
5.根据权利要求4所述的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,其特征在于:步骤一中,稀盐酸冰水溶液的浓度为9%,过滤得到的固体使用正己烷进行洗涤。
6.根据权利要求2所述的1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的合成方法,其特征在于:步骤四的操作如下:将1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇粗品溶于异丙醇或丙酮中,升温至50-55℃,滴加正庚烷或石油醚,加毕搅拌冷却至0-5℃,过滤得到固体,在40-45℃条件下真空干燥得到得到1-(4-溴苯基)-1,4-丁二醇的结晶固体产品。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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