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噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法.pdf

  • 上传人:利贞
  • 文档编号:8726828
  • 上传时间:2020-12-30
  • 格式:PDF
  • 页数:8
  • 大小:933.09KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410489517.1

    申请日:

    20140923

    公开号:

    CN104327095A

    公开日:

    20150204

    当前法律状态:

    有效性:

    失效

    法律详情:

    IPC分类号:

    C07D495/04

    主分类号:

    C07D495/04

    申请人:

    湖南省湘中制药有限公司

    发明人:

    谢向明,杨贞皓,尹文乐,苏文政,潘玉平,段世辉

    地址:

    422000 湖南省邵阳市大祥区南门外砂子破22号

    优先权:

    CN201410489517A

    专利代理机构:

    北京康信知识产权代理有限责任公司

    代理人:

    吴贵明

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    内容摘要

    本发明公开了一种噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,1)在碱式氧化铁/活性炭催化剂的催化下,2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈和水合肼反应,过滤,洗涤滤渣,合并洗涤液和滤液,得到包含2-(2-胺基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈的混合液;2)酸化并加热回流混合液,得到的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐。本发明的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,采用碱式氧化铁/活性炭作催化剂,具有产品的制备成本低、产品的纯度及反应产率高等优点,适合于工业生产。为提高以本发明所制备的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐为中间体的终极产品的商业化制备奠定了基础。

    权利要求书

    1.一种噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)在碱式氧化铁/活性炭催化剂的催化下,化学式1所示的2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈和水合肼反应,得到包含化学式2所示的2-(2-胺基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈的混合液;2)酸化并加热回流所述混合液,得到化学式3所示的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐。 2.根据权利要求1所述的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中的2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈和水合肼的反应过程具体为:将所述2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈、所述碱式氧化铁/活性炭催化剂、乙醇和水搅拌加热至70~80℃,0.5~2小时内滴加完所述水合肼,继续反应1~4小时。 3.根据权利要求2所述的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,其特征在于,所述2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈和所述水合肼的摩尔比为1∶1~3。 4.根据权利要求2所述的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中,在所述混合液中加入盐酸,加热回流1~4小时,蒸除溶剂,冷却结晶后过滤,滤饼水洗涤至pH5~6,再经丙酮洗涤后干燥即得。 5.根据权利要求4所述的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,其特征在于,所述冷却结晶的温度为-5~20℃,所述干燥温度为60~100℃,所述干燥时间为1~6小时。 6.根据权利要求1~5任一项所述的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,其特征在于,所述碱式氧化铁/活性炭催化剂通过以下步骤制备:a)将氯化铁溶于水中,加入活性炭,在20~60℃下烘干,得到三氯化铁/活性炭混合物,所述氯化铁、水及活性炭的质量比为1∶2~10∶1~5;b)将所述三氯化铁/活性炭混合物加入到氨水中搅拌,反应完成后,过滤,用水洗涤固体至pH7~8,干燥固体,即得碱式氧化铁/活性炭催化剂。 7.根据权利要求6所述的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,其特征在于,在所述步骤b)中,将所述活性炭加入氯化铁溶液,浸渍0.5~5小时。 8.根据权利要求6所述的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,其特征在于,在所述步骤b)中,加入所述氨水于0~60℃搅拌反应1~10小时。 9.根据权利要求7所述的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,其特征在于,所述氨水的浓度为5~15%,所述氨水与所述活性炭的比例为1~10∶1。 10.根据权利要求6所述的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,其特征在于,所述步骤b)中的水为0~40℃的水,所述干燥固体中,将固体在100~120℃下干燥3~5小时。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及中间体合成领域,本发明还涉及一种噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法。

    背景技术

    噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐是制备奥氮平的中间体。在公开的一些噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐 的制备方法中存在一些问题。

    US.Pat.No 5,229,382报道了4-氨基-2-甲基-10H噻吩并[2,3-b][1,5]苯二氮杂卓盐酸盐的制备方 法。即在酸性条件下将2-(2-硝基苯氨基)-5-甲基噻吩-3-腈用氯化亚锡还原并环合得到4-氨基-2- 甲基-10H噻吩并[2,3-b][1,5]苯二氮杂卓盐酸盐。由于在制备4-氨基-2-甲基-10H噻吩并[2,3-b][1,5] 苯二氮杂卓盐酸盐过程中使用了氯化亚锡作为还原剂,氯化亚锡价格昂贵,不适于商业制造中应 用,而且未反应的氯化亚锡易与产物形成难以分离的络合物,影响了4-氨基-2-甲基-10H噻吩并 [2,3-b][1,5]苯二氮杂卓盐酸盐的纯度和制备成本,最终导致成品(如奥氮平)难以商业化制备。

    CN200710041057.6中亦涉及了噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,即2-(2-硝基苯氨基) -5-甲基噻吩-3-腈先用铁粉还原,然后过滤后在盐酸溶液中加热回流环合得到4-氨基-2-甲基-10H 噻吩并[2,3-b][1,5]苯二氮杂卓盐酸盐。该方法采用大量铁粉作还原剂,需特制反应设备,且产生 大量对环境污染严重的铁渣,故该方法也难以在工业上推广应用。

    发明内容

    本发明的目的在于提供一种所用试剂的价格相对低廉、污染小的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的 制备方法。

    一种噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,包括以下步骤:

    1)在碱式氧化铁/活性炭催化剂的催化下,化学式1所示的2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3- 腈和水合肼反应,得到包含化学式2所示的2-(2-胺基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈的混合液;

    2)酸化并加热回流混合液,得到化学式3所示的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐。

    进一步地,步骤1)中的2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈和水合肼的反应过程具体为:将 2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈、碱式氧化铁/活性炭催化剂、乙醇和水搅拌加热至70~80℃, 0.5~2小时内滴加完水合肼,继续反应1~4小时。

    进一步地,2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈和水合肼的摩尔比为1∶1~3。

    进一步地,步骤2)中,在混合液中加入盐酸,加热回流1~4小时,蒸除溶剂,冷却结晶后 过滤,滤饼水洗涤至pH5~6,再经丙酮洗涤后干燥即得。

    进一步地,冷却结晶的温度为-5~20℃,干燥温度为60~100℃,干燥时间为1~6小时。

    进一步地,碱式氧化铁/活性炭催化剂通过以下步骤制备:

    a)将氯化铁溶于水中,加入活性炭,在20~60℃下烘干,得到三氯化铁/活性炭混合物,氯化 铁、水及活性炭的质量比为1∶2~10∶1~5;

    b)将三氯化铁/活性炭混合物加入到氨水中搅拌,反应完成后,过滤,用水洗涤固体至 pH7~8,干燥固体,即得碱式氧化铁/活性炭催化剂。

    进一步地,在步骤b)中,将活性炭加入氯化铁溶液,浸渍0.5~5小时。

    进一步地,在步骤b)中,加入氨水于0~60℃搅拌反应1~10小时。

    进一步地,氨水的浓度为5~15%,氨水与活性炭的比例为1~10∶1。

    进一步地,步骤b)中的水为0~40℃的水,干燥固体中,将固体在120℃下干燥4小时。

    本发明具有以下有益效果:本发明的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,采用碱式氧化铁 /活性炭作催化剂,具有产品的制备成本低、产品的纯度及反应产率高等优点,适合于工业生产。

    除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参 照图,对本发明作进一步详细的说明。

    附图说明

    构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说 明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

    图1是本发明优选实施例的碱式氧化铁/活性炭催化剂的制备方法的流程图;

    图2是本发明优选实施例的噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法的流程图。

    具体实施方式

    以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多 种不同方式实施。

    参照图1,本发明的优选实施例提供了一种碱式氧化铁/活性炭催化剂的制备方法,包括以下 步骤:

    S01:将氯化铁溶于水中,加入活性炭,在20~60℃下烘干,得到三氯化铁/活性炭混合物, 氯化铁、水及活性炭的质量比为1∶2~10∶1~5。

    S02:将三氯化铁/活性炭混合物加入到氨水中搅拌,反应完成后,过滤,用水洗涤固体至 pH7~8,干燥固体,即得碱式氧化铁/活性炭催化剂。

    氯化铁、水及活性炭的质量比优选为1∶2~10∶1~5。去离子水过少,氯化铁不容易溶解,活 性炭和氯化铁混合不均,不能充分接触;而去离子水过多,溶解后的氯化铁溶液与活性炭混合 后,还有许多氯化铁未被活性炭吸附,同时由于水量太多无法晾干,无法在低温下干燥,制得的 催化剂效果差。活性炭的量过少时,氯化铁不能较好的吸附于活性炭表面,催化剂的效果较差, 活性炭的量过多时,单位重量的催化剂中氯化铁过少,催化剂的催化效果也不佳。更优的,氯化 铁、水及活性炭的质量比为1∶73∶4.9。氯化铁溶于去离子水中时,可将氯化铁溶于部分去离子水 中,再加入余下的去离子水。此外氯化铁也可以采用六水氯化铁(FeCl3.6H2O)。

    活性炭可在加入氯化铁混合液之前研磨至适宜的粒径范围,也可将活性炭加入氯化铁混合液 后,和氯化铁混合液一起研磨,优选为后一种方式,活性炭加入氯化铁混合液中研磨,研磨过程 中活性炭和氯化铁接触更为充分,氯化铁更容易吸附于活性炭上。

    活性炭加入氯化铁溶液,活性炭吸附氯化铁的过程较慢,浸渍0.5~5小时可保证氯化铁较好 的吸附于活性炭。更优的浸渍时间为1小时,浸渍后1小时后,于20~60℃下烘干,得到三氯化铁 /活性炭混合物。更优的烘干温度为40℃,烘干温度过高时,氯化铁在高温干燥过程中被迁移到活 性炭表面,大大降低了氯化铁被活性炭吸附的有效面积,氯化铁被转化成FeO(OH),被活性炭吸 附的有效面积也大大减少,碱式氧化铁/活性炭催化剂(FeO(OH)/C)的催化效能大大降低;而烘 干温度过低时,烘干速度较慢,烘干效果较差。

    将三氯化铁/活性炭混合物加入到氨水中搅拌,优选为在0~60℃搅拌反应1~10小时,以使反 应充分进行,提高反应产率。

    三氯化铁/活性炭混合物和氨水反应完成后,过滤,需采用60~100℃的去离子水洗涤,否则 过滤速度慢,影响生产效率。洗涤需要充分洗涤,以充分洗去氨,避免碱式氧化铁/活性炭催化剂 使用时氨影响还原物质量。洗涤完毕后,将固体在120℃下干燥4小时,去除固体中的水,得到 FeO(OH)/C催化剂。在100~120℃的高温下干燥可使催化剂活化,具有最大催化活性,否则效果差。

    本发明的碱式氧化铁/活性炭催化剂的制备方法,可采用较低浓度的氨水,采用氨水的浓度为 5~15%,优选为10%的氨水,并且减少了氨水的用量,氨水与所述活性炭的比例优选为1~10∶1, 更优的为3∶1,就可以满足反应需求,氨水可以反复使用,降低了成本。

    参照图2,本发明的优选实施例提供了一种噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备方法,包括以下 步骤:

    S11:在碱式氧化铁/活性炭催化剂的催化下,2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈和水合肼反应, 得到包含2-(2-胺基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈的混合液。

    S12:酸化并加热回流混合液,得到噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐。

    反应方程式如下所示:

    2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈(化学式1)、碱式氧化铁/活性炭催化剂、乙醇和水搅拌加 热至70~75℃,1小时内滴加完水合肼,继续反应3小时,优选为2小时,得到化学式2所示的中 间产物2-(2-胺基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈。反应趁热过滤,用热乙醇洗涤滤渣,合并洗涤液和滤 液,得到混合液。2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈和水合肼的摩尔比优选为1∶1~3,更优的为 1∶2.0。中间产物2-(2-胺基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈可通过过滤进行简单分离和纯化。

    酸化加热回流混合液,得到噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐。混合液优选为加入盐酸酸化,具体为 在混合液中加入盐酸,加热回流1~4小时,优选为2小时,蒸除溶剂,冷却结晶后过滤,滤饼水 洗涤至pH5~6,再用丙酮洗涤滤饼,干燥滤饼即得。加热回流的温度优选为70~100℃,更优的 为86℃,蒸除溶剂至95℃,冷却结晶的温度为-5~20℃°,优选为0℃,干燥温度为60~100℃,优 选为80℃,干燥时间为1~6小时,优选为4小时。

    实施例1

    碱式氧化铁/活性炭催化剂的制备:称取6.8g FeCl3.6H2O,放于烧杯中,先加少量去离子水至 FeCl3全溶,再加余下的去离子水(共计30mL),混合均匀,然后将20.0g的活性炭加到此溶液中, 研磨1小时,再于40℃烘干,得到浸渍好的FeCl3/C。搅拌下将FeCl3/C加入70mL 10%的氨水中, 于室温搅拌4h。过滤,用80℃去离子水充分洗涤固体至pH7,于120℃干燥4h,研磨碎,得 FeO(OH)/C。

    噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备:将2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈(10.0g,0.038mol)、 碱式氧化铁/活性炭催化剂(1.0g)、乙醇(60mL)和水(20mL)依次加入反应瓶中,搅拌加热至 75℃,在1小时内慢慢滴加水合肼(4.8g,0.076mol),加完后继续于75℃反应2h。趁热过滤,用 适量热乙醇洗涤滤渣,并向滤液加入6mol.L-1盐酸(65mL),加热回流2h后,蒸除溶剂,0℃冷 却结晶5h,过滤,滤饼先用适量水洗涤至pH5,再用丙酮洗涤至洗液呈淡黄色,80℃干燥4h,得 棕黄色或黄色结晶粉末[4-氨基-2-甲基-10H-噻吩并[2,3-b][1,5]-苯二氮杂卓盐酸盐]8.7g,收率为 85.0%,m.p.>250℃。

    实施例2

    碱式氧化铁/活性炭催化剂的制备:称取3.0g FeCl3.6H2O,放于烧杯中,先加少量去离子水至 FeCl3全溶,再加余下的去离子水(共计30mL),混合均匀,然后将15.0g的活性炭加到此溶液中, 0.5小时后在20℃下烘干,得到浸渍好的FeCl3/C。搅拌下将FeCl3/C加入60mL 5%的氨水中,于 0搅拌1h。过滤,用60℃去离子水充分洗涤固体至pH7,于100℃干燥3h,研磨碎,得 FeO(OH)/C。

    噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备:将2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈(10.0g,0.038mol)、 碱式氧化铁/活性炭催化剂(1.0g)、乙醇(60mL)和水(20mL)依次加入反应瓶中,搅拌加热至 70℃,在0.5小时内慢慢滴加水合肼(2.4g,0.038mol),加完后继续于75℃反应1h。趁热过滤,用 适量热乙醇洗涤滤渣,并向滤液加入6mol.L-1盐酸(65mL),加热回流1h后,蒸除溶剂,-5℃冷 却结晶5h,过滤,滤饼先用适量水洗涤至pH6,再用丙酮洗涤至洗液呈淡黄色,60℃干燥1h,得 棕黄色或黄色结晶粉末[4-氨基-2-甲基-10H-噻吩并[2,3-b][1,5]-苯二氮杂卓盐酸盐]8.4g,收率为 82.0%,m.p.>250℃。

    实施例3

    碱式氧化铁/活性炭催化剂的制备:称取3.0g FeCl3,放于烧杯中,先加少量去离子水至FeCl3全溶,再加余下的去离子水(共计30mL),混合均匀,然后将此溶液加到15.0g的活性炭中,研 磨3小时,再于40℃烘干,得到浸渍好的FeCl3/C。搅拌下将FeCl3/C加入60mL 12%的氨水中, 于室温搅拌6h。过滤,用70℃去离子水充分洗涤固体至pH7.5,于115℃干燥4h,研磨碎,得 FeO(OH)/C。

    噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备:将2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈(10.0g,0.038mol)、 碱式氧化铁/活性炭催化剂(1.0g)、乙醇(60mL)和水(20mL)依次加入反应瓶中,搅拌加热至 75℃,在1.5小时内慢慢滴加水合肼(4.8g,0.076mol),加完后继续于78℃反应2h。趁热过滤,用 适量热乙醇洗涤滤渣,并向滤液加入6mol.L-1盐酸(65mL),加热回流3h后,蒸除溶剂,15℃ 冷却结晶5h,过滤,滤饼先用适量水洗涤至pH6,再用丙酮洗涤至洗液呈淡黄色,80℃干燥4h, 得棕黄色或黄色结晶粉末[4-氨基-2-甲基-10H-噻吩并[2,3-b][1,5]-苯二氮杂卓盐酸盐]8.3g,收 率为81.0%,m.p.>250℃。

    实施例4

    碱式氧化铁/活性炭催化剂的制备:称取6.7g FeCl3,放于烧杯中,先加少量去离子水至FeCl3全溶,再加余下的去离子水(共计40mL),混合均匀,然后将此溶液加到26.7g的活性炭中,研 磨1小时,再于60℃烘干,得到浸渍好的FeCl3/C。搅拌下将FeCl3/C加入60mL 10%的氨水中, 于室温搅拌10h。过滤,用85℃去离子水充分洗涤固体至pH8,于120℃干燥5h,研磨碎,得 FeO(OH)/C。

    噻吩并-苯二氮杂卓酸性盐的制备:将2-(2-硝基苯胺基)-5-甲基噻吩-3-腈(10.0g,0.038mol)、 碱式氧化铁/活性炭催化剂(1.0g)、乙醇(60mL)和水(20mL)依次加入反应瓶中,搅拌加热至 80℃,在2小时内慢慢滴加水合肼(4.8g,0.076mol),加完后继续于80℃反应4h。趁热过滤,用 适量热乙醇洗涤滤渣,并向滤液加入6mol.L-1盐酸(65mL),加热回流4h后,蒸除溶剂,20℃ 冷却结晶5h,过滤,滤饼先用适量水洗涤至pH6,再用丙酮洗涤至洗液呈淡黄色,100℃干燥 6h,得棕黄色或黄色结晶粉末[4-氨基-2-甲基-10H-噻吩并[2,3-b][1,5]-苯二氮杂卓盐酸盐]8.5g, 收率为83.0%,m.p.>250℃。

    以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来 说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替 换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

    关 键  词:
    噻吩 苯二氮杂卓 酸性 制备 方法
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