3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的制备方法 【技术领域】
本发明涉及药品制备, 特别涉及一种高血压蛋白酶抑制剂 Aliskiren 的一个片段 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的制备方法。背景技术
降压药 Aliskiren 是一种高血压蛋白酶抑制剂, 目前瑞士 Speedel 公司已完成了 高血压治疗的 I 期及 II 期临床研究工作。同时这种药在充血性心力衰竭及慢性肾衰治疗 中的研究已经完成了 II 期临床评估。Speedel 公司指出 Aliskiren 是第一个将进入 III 期 临床研究的可口服的高血压蛋白酶抑制剂。 Novartis 公司将资助其 III 期临床研究并负责 此药今后的注册工作。 Aliskiren 作用于肾素血管紧张系统的最开始, 不同于已有药物作用 于血管紧缩素转换酶抑制剂及血管紧缩素 II 受体拮抗剂, 提供了阻断肾素血管紧缩素系 统的全新途径。
因为 Aliskiren 有着良好的临床治疗高血压和慢性肾衰竭的效果, 目前备受各大 制药公司的关注。 此药物结构中包含了 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺这样一个关键片段。 如 下所示 :
目前文献有 3 种方法来制备 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺。
方法一 : 1- 硝基异丁烯与氰化钾反应, 接着用铁粉在酸性条件下还原得到 3- 氨 基 -2, 2- 双甲基丙酰胺 (J.Chem.Soc.1947, 1500-1503), 反应式如下 :
该反应存在以下缺点, 制约其工业化生产 :
(1) 反应使用了剧毒的氰化钾, 对于操作和环境的要求很高, 需要一定资质 ;
(2) 反应起始原料不易得, 需要自己合成 ;
(3) 反应的副产物较多, 需要柱层析提纯, 所得产物收率 5%, 不适合大生产。
方法二 : 以 N- 羟基丁二酰亚胺为原料, 在 N- 上用苄氧羰基保护, 接着与 3- 氨 基 -2, 2- 二甲基丙醇反应得到 N- 苄氧羰基 -3- 氨基 -2, 2- 二甲基丙醇, 再用高碘酸钠和 三氯化钌氧化得到 N- 苄氧羰基 -3- 氮基 -2, 2- 二甲基丙酸, 再和氨水缩合得到 N- 苄氧 羰基 -3- 氨基 -2, 2- 二甲基丙酰胺, 最后催化加氢得到 3- 氨基 -2, 2- 二甲基丙酰胺 (EP : 1548024A1), 反应式如下 :
该反应存在以下缺点, 制约其工业化生产 :
(1) 使用高碘酸钠、 三氯化钌氧化醇, 成本很高, 而且反应时间长, 需要 3 天 ;
(2) 脱掉苄氧羰基保护需要贵金属 Pd/C 作催化剂, 成本高 ;
(3) 氨酯交换反应需要柱层析提纯, 不适合大生产。
方法三 : 以氰基乙酰胺为原料, 用甲基化试剂在碱性条件下上两个甲基, 接着用 Raney Ni 在催化加氢吃压力条件下还原得到 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺 (CN1990461A), 反应式如下 :
该反应存在以下缺点, 制约其工业化生产 : (1) 使用甲基化试剂碘甲烷为易制毒品, 原料很难采购 ; (2) 还原氰基需要压力反应釜, 成本大, 不适合大生产。发明内容 为解决上述问题, 本发明的目的在于克服上述不足, 提供本发明的目的是提供一 种 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的制备方法, 其具有路线合理、 原料易得、 成本较低、 收率较 高、 操作简单等优点, 更适合工业化生产的需要。
为达到上述目的, 本发明的技术方案是 : 一种 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的制备 方法, 所述 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺具有式一所示结构, 式一如下所示 :
其制备顺序如下 :。 优选的, 包括以下步骤 :
步骤一, 酯化, 将羟甲基特戊酸在适合的溶剂中且在酸催化条件下酯化反应, 得到 式二所示结构的羟甲基特戊酯, 式二如下所示 :
步骤二, 保护, 将步骤二中得到的羟甲基特戊酯与酰氯和碱在合适的溶剂中反应, 得到式三所示结构的化合物, 式三如下所示 :步骤三, 氨解, 将步骤二中得到的化合物进行氨解操作, 得到式一即所述 3- 氨 基 -2, 2- 双甲基丙酰胺。
优选的, 步骤一中所述所述合适的溶剂可以为醇类, 如甲醇、 乙醇或异丙醇 ; 所述 的酸为盐酸、 硫酸、 对甲苯磺酸或硫酸氢钠。
优选的, 步骤二中所述的所述的磺酰氯可以为乙酰氯、 苯甲酰氯、 甲磺酰氯, 对甲 苯黄酰氯或三氟甲磺酰氯 ; 合适的溶剂为是二氯甲烷、 1, 2- 二氯乙烷、 吡啶或 1, 4- 二氧六 环; 所述的碱为碳酸钠、 碳酸钾、 吡啶、 氢氧化钠或氢氧化钾。
优选的, 步骤三中所述的氨解操作为与氨水或氨气反应。
优选的, 各步骤三中各主要组分摩尔配比为 :
步骤一, 酯化∶羟基特戊酸∶溶剂= 1 ∶ 2-1 ∶ 10 ; 步骤二, 保护∶羟基特戊酸 酯∶酰氯= 1 ∶ 1.1-1 ∶ 2 ; 步骤三, 氨解∶保护酯∶浓氨水= 1 ∶ 30-1 ∶ 60。
采用本技术方案的有益效果是 : 本发明一种 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的制备方 法, 以市场供应易得的羟甲基特戊酸为原料, 经酯化, 保护, 氨解 3 步反应得到 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺。具有路线合理、 原料易得、 成本较低、 收率较高、 操作简单等优点, 更适合 工业化生产的需要。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例 1,
一种 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的制备方法, 以市场供应易得的羟甲基特戊酸为 原料, 经酯化, 保护, 氨解 3 步反应得到 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺。
本发明具体反应方程式如下所示 :
一种 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的制备方法, 以市场供应易得的羟甲基特戊酸为 原料, 经酯化, 保护, 氨解 3 步反应得到 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺。
本发明具体反应方程式如下所示 :
具体步骤如下 : 步骤一, 酯化, 即羟甲基特戊酸甲酯的合成 :在一个 2L 的三颈烧瓶中, 加入 (450g, 3.8mol) 羟基特戊酸, 甲醇 800mL 和 5mL 浓 硫酸, 加热回流 6h, GC 监测反应完全, 无原料。冷却到室温, 转移到单口烧瓶中蒸除甲醇, 并 回收。 加入碳酸钠溶液调节 pH = 8, 用乙酸乙酯 500mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干 燥, 过滤, 浓缩。减压蒸馏得羟甲基特戊酸甲酯 372 克, 产率 : 74%, GC : 99.8%。
步骤二, 保护, 即 3- 甲磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯的合成 :
将上述合成的羟甲基特戊酸甲酯 (13.2g, 0.1mol) 溶于吡啶 100ml 中, 加入 DMAP 1.0g, 控制体系温度 0℃以下滴加甲磺酰氯 (13.7g, 0.12mol), 室温下搅拌 8h 后用 10%稀 盐酸调成中性, 用乙酸乙酯 100mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干燥, 过滤, 浓缩得到 3- 甲磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯 19.3g, 收率 92%。
步骤三, 氨解, 即 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的合成 :
将上述合成的 3- 甲磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯 (21.0g, 0.1mo l) 加入到 28 %的浓氨水 250ml 中, 加热回流 5h, 冷却到室温, 加入 100ml 甲苯带水浓缩得到 3- 氨 基 -2, 2- 双甲基丙酰胺 9.86g, 收率 85%。
实施例 2,
步骤一, 酯化, 即羟甲基特戊酸甲酯的合成 :
在一个 2L 的三颈烧瓶中, 加入 (450g, 3.8mol) 羟基特戊酸, 甲醇 800mL 和 5mL 浓 硫酸, 加热回流 6h, GC 监测反应完全, 无原料。冷却到室温, 转移到单口烧瓶中蒸除甲醇, 并 回收。加入碳酸钠溶液调节 pH = 8, 用乙酸乙酯 500mL ×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠 干燥, 过滤, 浓缩。减压蒸馏得羟甲基特戊酸甲酯 372 克, 产率 : 74%, GC : 99.8%。
步骤二, 保护, 即 3- 对甲苯磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯的合成 :
将上述合成的羟甲基特戊酸甲酯 (13.2g, 0.1mol) 溶于吡啶 100ml 中, 加入 DMAP 2.0g, 控制体系温度 0℃以下分批加对甲苯磺酰氯 (22.9g, 0.12mol), 室温下搅拌 16h 后用 10%稀盐酸调成中性, 用乙酸乙酯 100mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干燥, 过滤, 浓 缩得到 3- 对甲苯磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯 26.3g, 收率 92%。
步骤三, 氨解, 即 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的合成 :
将上述合成的 3- 对甲苯磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯 (28.6g, 0.1mol) 加入 到 28%的浓氨水 250ml 中, 加热回流 6h, 冷却到室温, 加入 100ml 甲苯带水浓缩得到 3- 氨 基 -2, 2- 双甲基丙酰胺 9.28g, 收率 80%。
实施例 3,
步骤一, 酯化, 即羟甲基特戊酸甲酯的合成 :
在一个 2L 的三颈烧瓶中, 加入 (450g, 3.8mol) 羟基特戊酸, 甲醇 800mL 和 5mL 浓 硫酸, 加热回流 6h, GC 监测反应完全, 无原料。冷却到室温, 转移到单口烧瓶中蒸除甲醇, 并 回收。 加入碳酸钠溶液调节 pH = 8, 用乙酸乙酯 500mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干 燥, 过滤, 浓缩。减压蒸馏得羟甲基特戊酸甲酯 372 克, 产率 : 74%, GC : 99.8%。
步骤二, 保护, 即 3- 对甲苯磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯的合成 :
将上述合成的羟甲基特戊酸甲酯 (13.2g, 0.1mol) 溶于 1, 2- 二氯乙烷 80ml 中, 加入 DMAP 5.0g 和碳酸钾 (27.6g, 0.2mol), 控制体系温度 0 ℃以下分批加对甲苯磺酰氯 (22.9g, 0.12mol), 室温下搅拌 18h 后用 10%稀盐酸调成中性, 用乙酸乙酯 100mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干燥, 过滤, 浓缩得到 3- 对甲苯磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯22.3g, 收率 78%。
步骤三, 氨解, 即 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的合成 :
将上述合成的 3- 对甲苯磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯 (28.6g, 0.1mol) 加入 到 28%的浓氨水 250ml 中, 加热回流 6h, 冷却到室温, 加入 100ml 甲苯带水浓缩得到 3- 氨 基 -2, 2- 双甲基丙酰胺 9.28g, 收 率 80%。
实施例 4,
步骤一, 酯化, 即羟甲基特戊酸乙酯的合成 :
在一个 2L 的三颈烧瓶中, 加入 (450g, 3.8mol) 羟基特戊酸, 乙醇 900mL 和 5mL 浓 硫酸, 加热回流 8h, GC 监测反应完全, 无原料。冷却到室温, 转移到单口烧瓶中蒸除甲醇, 并 回收。 加入碳酸钠溶液调节 pH = 8, 用乙酸乙酯 500mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干 燥, 过滤, 浓缩。减压蒸馏得羟甲基特戊酸乙酯 416.6 克, 产率 : 75%, GC : 99.6%。
步骤二, 保护, 即 3- 乙酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯的合成 :
将上述合成的羟甲基特戊酸甲酯 (13.2g, 0.1mol) 溶于吡啶 100ml 中, 控制体系 温度 0℃以下滴加乙酰氯 (9.4g, 0.12mol), 室温下搅拌 0.5-2h 后用 10%稀盐酸调成中性, 用乙酸乙酯 100mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干燥, 过滤, 浓缩得到 3- 乙酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯 15.6g, 收率 90%。 步骤三, 氨解, 即 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的合成 :
将上述合成的 3- 乙酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯 (17.4g, 0.1mol) 加入到 28%的 浓氨水 250ml 中, 加热回流 8h, 冷却到室温, 加入 100ml 甲苯带水浓缩得到 3- 氨基 -2, 2- 双 甲基丙酰胺 6.96g, 收率 60%。
实施例 5,
步骤一, 酯化, 即羟基特戊酸异丙酯的合成
在一个 2L 的三颈烧瓶中, 加入 (450g, 3.8mol) 羟基特戊酸, 异丙醇 1000mL 和 5mL 浓硫酸, 加热回流 18h, GC 监测反应完全, 无原料。冷却到室温, 转移到单口烧瓶中蒸除甲 醇, 并回收。加入碳酸钠溶液调节 pH = 8, 用乙酸乙酯 500mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫 酸钠干燥, 过滤, 浓缩。 减压蒸馏得羟甲基特戊酸异丙酯 425.6 克, 产率 : 70%, GC : 99.1%。
步骤二, 保护, 即 3- 乙酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸异丙酯的合成 :
将上述合成的羟甲基特戊酸异丙酯 (16.0g, 0.1mol) 溶于吡啶 100m l 中, 控制 体系温度 0℃以下滴加乙酰氯 (9.4g, 0.12mol), 室温下搅拌 0.5-2h 后用 10%稀盐酸调成 中性, 用乙酸乙酯 100mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干燥, 过滤, 浓缩得到 3- 乙酰氧 基 -2, 2- 二甲基丙酸异丙酯 17.2g, 收率 85%。
步骤三, 氨解, 即 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的合成 :
将上述合成的 3- 乙酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸异丙酯 (20.2g, 0.1mol) 加入到 28% 的浓氨水 250ml 中, 加热回流 8h, 冷却到室温, 加入 100ml 甲苯带水浓缩得到 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺 6.8g, 收率 58.6%。
实施例 6,
步骤一, 酯化, 即羟基特戊酸乙酯的合成
在一个 2L 的三颈烧瓶中, 加入 (450g, 3.8mol) 羟基特戊酸, 乙醇 900mL 和 5mL 浓 硫酸, 加热回流 8h, GC 监测反应完全, 无原料。冷却到室温, 转移到单口烧瓶中蒸除甲醇, 并
回收。加入碳酸钠溶液调节 pH = 8, 用乙酸乙酯 500mL ×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠 干燥, 过滤, 浓缩。减压蒸馏得羟甲基特戊酸乙酯 416.6 克, 产率 : 75%, GC : 99.6%。
步骤二, 保护, 即 3- 乙酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸乙酯的合成 :
将上述合成的羟基特戊酸乙酯 (14.6g, 0.1mol) 溶于吡啶 100ml 中, 控制体系温度 0℃以下滴加乙酰氯 (9.4g, 0.12mol), 室温下搅拌 0.5-2h 后用 10%稀盐酸调成中性, 用乙 酸乙酯 100mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干燥, 过滤, 浓缩得到 3- 乙酰氧基 -2, 2- 二 甲基丙酸乙酯 16.9g, 收率 89%。
步骤三, 氨解, 即 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的合成 :
将上述合成的 3- 乙酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸乙酯 (18.8g, 0.1mol) 加入到 28%的 浓氨水 250ml 中, 加热回流 8h, 冷却到室温, 加入 100ml 甲苯带水浓缩得到 3- 氨基 -2, 2- 双 甲基丙酰胺 6.35g, 收率 54.7%。
实施例 7,
步骤一, 酯化, 即羟基特戊酸乙酯的合成
在一个 2L 的三颈烧瓶中, 加入 (450g, 3.8mol) 羟基特戊酸, 乙醇 900mL 和 5mL 浓 硫酸, 加热回流 8h, GC 监测反应完全, 无原料。冷却到室温, 转移到单口烧瓶中蒸除甲醇, 并 回收。 加入碳酸钠溶液调节 pH = 8, 用乙酸乙酯 500mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干 燥, 过滤, 浓缩。减压蒸馏得羟甲基特戊酸乙酯 416.6 克, 产率 : 75%, GC : 99.6%。 步骤二, 保护, 即 3- 甲磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸乙酯的合成 :
将上述合成的羟基特戊酸乙酯 (14.6g, 0.1mol) 溶于吡啶 100ml 中, 加入 DMAP 1.0g, 控制体系温度 0℃以下滴加甲磺酰氯 (13.7g, 0.12mol), 室温下搅拌 10h 后用 10%稀 盐酸调成中性, 用乙酸乙酯 100mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干燥, 过滤, 浓缩得到 3- 甲磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸乙酯 28.0g, 收率 82%。
步骤三, 氨解, 即 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的合成 :
将上述合成的 3- 甲磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸乙酯 (22.4g, 0.1mol) 加入到 28% 的浓氨水 250ml 中, 加热回流 5h, 冷却到室温, 加入 100ml 甲苯带水浓缩得到 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺 9.82g, 收率 84.6%。
实施例 8,
步骤一, 酯化, 即羟甲基特戊酸甲酯的合成 :
在一个 2L 的三颈烧瓶中, 加入 (450g, 3.8mol) 羟基特戊酸, 甲醇 330mL 和 5mL 浓 硫酸, 加热回流 6h, GC 监测反应完全, 无原料。冷却到室温, 转移到单口烧瓶中蒸除甲醇, 并 回收。 加入碳酸钠溶液调节 pH = 8, 用乙酸乙酯 500mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干 燥, 过滤, 浓缩。减压蒸馏得羟甲基特戊酸甲酯 281 克, 产率 : 56%, GC : 98.3%。
步骤二, 保护, 即 3- 对甲苯磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯的合成 :
将上述合成的羟甲基特戊酸甲酯 (13.2g, 0.1mol) 溶于吡啶 100ml 中, 加入 DMAP 2.0g, 控制体系温度 0℃以下分批加对甲苯磺酰氯 (21g, 0.11mol), 室温下搅拌 16h 后用 10%稀盐酸调成中性, 用乙酸乙酯 100mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干燥, 过滤, 浓 缩得到 3- 对甲苯磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯 25.0g, 收率 90%。
步骤三, 氨解, 即 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的合成 :
将上述合成的 3- 对甲苯磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯 (28.6g, 0.1mol) 加入
到 28%的浓氨水 182ml 中, 加热回流 6h, 冷却到室温, 加入 100ml 甲苯带水浓缩得到 3- 氨 基 -2, 2- 双甲基丙酰胺 8.2g, 收率 70.6%。
实施例 9,
步骤一, 酯化, 即羟甲基特戊酸甲酯的合成 :
在一个 2L 的三颈烧瓶中, 加入 (450g, 3.8mol) 羟基特戊酸, 甲醇 1650mL 和 5mL 浓 硫酸, 加热回流 6h, GC 监测反应完全, 无原料。冷却到室温, 转移到单口烧瓶中蒸除甲醇, 并 回收。 加入碳酸钠溶液调节 pH = 8, 用乙酸乙酯 500mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干 燥, 过滤, 浓缩。减压蒸馏得羟甲基特戊酸甲酯 366.3 克, 产率 : 73%, GC : 99.2%。
步骤二, 保护, 即 3- 对甲苯磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯的合成 :
将上述合成的羟甲基特戊酸甲酯 (13.2g, 0.1mol) 溶于吡啶 100ml 中, 加入 DMAP 2.0g, 控制体系温度 0 ℃以下分批加对甲苯磺酰氯 (38.2g, 0.2mol), 室温下搅拌 16h 后用 10%稀盐酸调成中性, 用乙酸乙酯 100mL×4 萃取, 合并有机相, 无水硫酸钠干燥, 过滤, 浓 缩得到 3- 对甲苯磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯 26.0g, 收率 91%。
步骤三, 氨解, 即 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的合成 :
将上述合成的 3- 对甲苯磺酰氧基 -2, 2- 二甲基丙酸甲酯 (28.6g, 0.1mol) 加入 到 28%的浓氨水 364ml 中, 加热回流 6h, 冷却到室温, 加入 100ml 甲苯带水浓缩得到 3- 氨 基 -2, 2- 双甲基丙酰胺 9.2g, 收率 79%。 上述实施例中, 各步骤三中各主要组分摩尔配比为 : 步骤一, 酯 化∶羟基特戊 酸∶溶剂= 1 ∶ 2-1 ∶ 10 ; 步骤二, 保护∶羟基特戊酸酯∶酰氯= 1 ∶ 1.1-1 ∶ 2 ; 步骤三, 氨解∶保护酯∶浓氨水= 1 ∶ 30-1 ∶ 60。
采用本技术方案的有益效果是 : 本发明一种 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺的制备方 法, 以市场供应易得的羟甲基特戊酸为原料, 经酯化, 保护, 氨解 3 步反应得到 3- 氨基 -2, 2- 双甲基丙酰胺。具有路线合理、 原料易得、 成本较低、 收率较高、 操作简单等优点, 更适合 工业化生产的需要。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式, 应当指出, 对于本领域的普通技术人员 来说, 在不脱离本发明创造构思的前提下, 还可以做出若干变形和改进, 这些都属于本发明 的保护范围。
9