本发明属于甾体激素药物制备,具体涉及一种甾体激素中间体的制备方法。
背景技术:
1、甾体激素中间体的结构式如下:
2、
3、r2=α-ch3,命名为8dm;r2=β-ch3,命名为db11。
4、db11是合成倍他米松的关键中间体,化学名称:9β,11β-环氧-16β-甲基孕甾-1,4-二烯-17α,21-二醇-3,20-二酮,倍他米松是一种甾体化合物,主要用作肾上腺皮质激素药。
5、8dm是合成地塞米松的关键中间体,化学名称:9β,11β-环氧-16α-甲基孕甾-1,4-二烯-17α,21-二醇-3,20-二酮;地塞米松与倍他米松一样,具有抗炎、抗内毒素、抑制免疫、抗休克及增强应激反应等药理作用。
6、专利申请cn112028965a公开了一种倍他米松环氧物的制备方法,反应路线为:
7、
8、该路线采取了“一锅法”,虽然简化了操作工序,但原辅料中使用了大量的含氨氮溶剂dmf,溶剂进入水相无法回收再利用,且精制出料时采取dmf体系中滴水,dmf溶解能力较强,虽起到了精制效果,但物料损失较大,整体收率不高,且精制母液水和dmf、以及物料混合,不能有效的分离回收物料和回收有机溶剂,造成极大的浪费和环保压力。
9、专利申请cn104945464a公开了一种倍他米松环氧水解物的合成方法,合成路线为:
10、
11、该路线主要针对原工艺收率偏低进行改进,但仔细研究该工艺的原辅料、溶剂、水析配比后,发现该工艺的水析倍数非常大(底物与水析比例约1:42),且水析后的废水含二氧六环、与水混溶的难以回收的溶剂,造成极大浪费。另外,该路线的理论质量收率为93%,经改进,该路线将收率由65%提升至70-75%,但仍然偏低。
12、专利申请cn103588853 a公开了一种制备9,11β-环氧甾族化合物的方法,反应路线为:
13、
14、其收率和纯度还有待进一步提高。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种甾体激素中间体的制备方法,进一步提高收率和纯度。
2、本发明实施例提供一种甾体激素中间体的制备方法,在溶剂中,化合物ⅰ在催化剂作用下,和卤化剂及小分子酸反应(亲电加成反应),处理,得到甾体激素中间体;反应路线如下:
3、;
4、所述催化剂包括酸和小分子酸盐,所述酸为强酸或者中强酸,所述小分子酸为甲酸或乙酸;所述小分子酸盐为甲酸盐或乙酸盐;
5、所述r1为cho-或ch3co-,r2为氢或c1-6的烷基,r3为氢或c1-6的烷基,x为卤素。
6、优选的,r2为β-ch3或α-ch3,r3为甲基,x为br。
7、优选的,所述酸为高氯酸、氟硼酸、磷酸或硫酸(优选为高氯酸)。
8、优选的,所述甲酸盐为甲酸锂、甲酸钠、甲酸铵、甲酸钾中的一种或多种(优选为甲酸锂),所述乙酸盐为乙酸锂、乙酸钠、乙酸铵、乙酸钾中的一种或多种(优选为乙酸锂)。
9、优选的,所述溶剂包括二氯甲烷、甲酸、乙酸、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃中的一种或多种,优选四氢呋喃。
10、优选的,所述卤化剂为二溴海因或n-溴代丁二酰亚胺(优选为二溴海因)。
11、优选的,所述化合物ⅰ和溶剂的重量体积比为1g:3~10ml,所述化合物ⅰ和卤化剂中卤素原子的摩尔比为1:1.2~2,所述酸和小分子酸盐的重量比为1.2~2.55:1,所述化合物ⅰ和酸的摩尔比为1:1.3~4.5。
12、优选的,所述化合物ⅰ和溶剂的重量体积比为1g:3-5ml,所述化合物ⅰ和卤化剂中卤素原子的摩尔比为1:1.2~1.75,所述酸和小分子酸盐的重量比为1.2~1.65:1,所述化合物ⅰ和酸的摩尔比为1:1.55~3.25。
13、优选的,所述反应的温度为-10-30℃,反应时,将卤化剂滴加在含有化合物ⅰ的溶剂中。
14、优选的,所述溶剂还包括有二氯甲烷。
15、优选的,所述溶剂为无水甲酸,所述催化剂为高氯酸和甲酸锂,所述卤化剂为二溴海因。
16、优选的,化合物ⅱ和碱发生合环反应,得到化合物ⅲ,化合物ⅲ的结构式如下:
17、,
18、所述碱为碳酸盐、氢氧化钠或氢氧化钾,所述合环反应的溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷、甲醇或乙醇。
19、优选的,化合物ⅱ和碱的摩尔比为1: 1.0~5.0,反应温度为-10~55℃,化合物ⅱ和溶剂质量比为1: 5.0~25。
20、优选的,所述化合物ⅲ和碱发生水解反应,得到化合物ⅳ,化合物ⅳ的结构式如下:
21、,
22、所述碱为碳酸盐、氢氧化钠或氢氧化钾,所述水解反应的溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷、甲醇或乙醇。
23、优选的,化合物ⅲ和碱的摩尔比为1: 1.0~5.0,反应温度为-10~70℃,化合物ⅲ和溶剂质量比为1: 1.0~30。
24、本发明的有益效果是,发明人发现,化合物ⅱ的制备方法中,当反应体系中卤化剂比如二溴海因或n-溴代丁二酰亚胺(nbs)中的溴离子达到一定浓度时,溴离子与水形成竞争反应,溴离子浓度过大时,即产生副产物双溴物,即9-11上的取代基都是溴离子。
25、本发明在现有技术的基础上,通过改变反应溶剂,添加催化剂,加料方式以及后处理,很好的控制了副产物(比如双溴物),提升了总收率。达到了收率高,溶剂可回收套用,减少了废水排放等效果。降低了生产成本,提升了企业的综合效益。
26、溴羟反应在底物转化率较高的前提下,为何收率还是偏低,原因有二:其一,将反应体系水析后过滤,因为还有溶剂在水相中,溶剂对产物有一定的溶解度,仍然有跑料,造成收率偏低,单靠提高水析倍数显示是不合理的。其二,副产物、杂质没得到有效控制,精制到母液中,造成整体收料偏低。
27、本发明将卤化剂,比如溴试剂用有机溶剂配置成溶液后,缓慢滴加到反应体系中,这样极大的降低了反应体系中溴离子的释放速度,双溴物杂质得到了很好的控制;
28、现有常规方法基本是以大量水析为主,这主要原于溴羟物(化合物ⅱ,r1= h),该化合物稳定性较差,无法在加热条件下浓缩脱除溶媒,只能选择水析,本发明选择不同的试剂(无水甲酸、无水甲酸钠、乙酸等)制备出化合物ⅱ(r1= cho-,ch3co-),终止反应后,浓缩脱除溶媒,加少量水过滤即可,具有副产物小、收率高、废水少等优势。
29、本发明加入无水甲酸,参与反应,得到的化合物ⅱ中r1为cho-,该化合物稳定性大大提高。
30、本发明加入小分子酸,比如甲酸或乙酸,以甲酸或乙酸作为溶剂,或者配合溶剂四氢呋喃或2-甲基四氢呋喃,一方面溶剂的沸点低,比较容易去除,废水量少;另一方面,产物的收率和纯度更高。相对于采用二甲基甲酰胺等溶剂和酯化试剂,显著的降低了废水量,提高了收率和纯度,降低了杂质含量。
31、本发明还加入小分子酸盐,小分子酸盐与甲酸或乙酸形成协同作用,使得反应更容易进行,原料反应更加彻底,可以提高收率和纯度。
32、本发明以9,11消除物为原料,原料易得。通过加料方式等,有效控制副产物(双溴物),通过改变辅料和溶剂,加强底物热稳定性,浓缩脱除溶媒,减少水析量,后处理操作简便,溶剂可回收套用,提升了总收率至86%。解决了现有技术中副产物大、收率低、水析量大、产生含氮废水较多等问题。
1.一种甾体激素中间体的制备方法,其特征是,在溶剂中,化合物ⅰ在催化剂作用下,和卤化剂及小分子酸反应,处理,得到甾体激素中间体;反应路线如下:
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,r2为β-ch3或α-ch3,r3为甲基,x为br。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,所述酸为高氯酸、氟硼酸、磷酸或硫酸。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,所述甲酸盐为甲酸锂、甲酸钠、甲酸铵、甲酸钾中的一种或多种,所述乙酸盐为乙酸锂、乙酸钠、乙酸铵、乙酸钾中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,所述溶剂包括二氯甲烷、甲酸、乙酸、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,所述卤化剂为二溴海因或n-溴代丁二酰亚胺。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征是,所述化合物ⅰ和溶剂的重量体积比为1g:3~10ml,所述化合物ⅰ和卤化剂中卤素原子的摩尔比为1:1.2~2,所述酸和小分子酸盐的重量比为1.2~2.55:1,所述化合物ⅰ和酸的摩尔比为1:1.3~4.5。
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征是,所述化合物ⅰ和溶剂的重量体积比为1g:3-5ml,所述化合物ⅰ和卤化剂中卤素原子的摩尔比为1:1.2~1.75,所述酸和小分子酸盐的重量比为1.2~1.65:1,所述化合物ⅰ和酸的摩尔比为1:1.55~3.25。
9.如权利要求1-8任一项所述的制备方法,其特征是,化合物ⅱ和碱发生合环反应,得到化合物ⅲ,化合物ⅲ的结构式如下:
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征是,所述化合物ⅲ和碱发生水解反应,得到化合物ⅳ,化合物ⅳ的结构式如下: