技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,涉及一種2-氟-5-溴苯乙酮的合成方法。
背景技術(shù):
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2-氟-5-溴苯乙酮是合成5-溴-3-甲基-1h-吲唑的關(guān)鍵中間體。5-溴-3-甲基-1h-吲唑是一種重要的醫(yī)藥中間體,用于構(gòu)建活性藥物分子母核,在小分子化學(xué)藥物的合成、篩選等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。5-溴-3-甲基-1h-吲唑可用于合成一系列含吲唑環(huán)結(jié)構(gòu)的小分子雜環(huán)化合物,用作蛋白激酶抑制劑,在諸如癌癥、心血管疾病、心臟疾病、免疫缺陷、青光眼、糖尿病、炎癥等治療領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。例如文獻(xiàn)(bioorg.&med.chem.14,6832-6846)中報(bào)道了化合物a,對(duì)蛋白激酶akt1具有很高的抑制活性(ki=0.16nm),在鼠類動(dòng)物試驗(yàn)中表現(xiàn)出極佳的抑制腫瘤生長(zhǎng)的作用。
先靈公司于2006年申請(qǐng)的中國(guó)專利cn101146796,公開了一系列含吲唑-三嗪結(jié)構(gòu)的小分子化合物,其中部分化合物表現(xiàn)出較好的akt1的抑制活性,如化合物b(ic50=2.6nm)、化合物c(ic50=1.36nm)。2007年,先靈公司申請(qǐng)的中國(guó)專利cn101454314,又公開了一系列的含吲唑-吡嗪結(jié)構(gòu)的小分子化合物,其中,化合物d表現(xiàn)出優(yōu)異的蛋白激酶akt1抑制活性(ic50=1nm)。
5-溴-3-甲基-1h-吲唑的合成方法,目前有報(bào)道的合成路線,均以2-氟-5-溴苯乙酮為關(guān)鍵中間體,與肼反應(yīng)合成:
因此,中間體2-氟-5-溴苯乙酮的高效合成,是合成5-溴-3-甲基-1h-吲唑的關(guān)鍵所在。
目前,有文獻(xiàn)報(bào)道的2-氟-5-溴苯乙酮的合成路線主要有以下三種:
1)、以4-溴氟苯為原料,經(jīng)2-氟-5-溴苯甲醛合成2-氟-5-溴苯乙酮,參考文獻(xiàn)有cn101146796、cn101389335、tetrahedronletters,55(32),4442-4444等:
該合成路線反應(yīng)步驟較長(zhǎng),反應(yīng)過程中除用到lda外,還需用到甲基鹵化鎂等活潑試劑,同時(shí)涉及氧化反應(yīng),對(duì)反應(yīng)條件控制的要求較高,不利于工業(yè)化應(yīng)用。
2)、以4-溴氟苯為原料,經(jīng)2-氟-5-溴苯甲酸合成2-氟-5-溴苯乙酮,參考文獻(xiàn)有bioorganic&medicinalchemistry,16(23),10001-10012、wo2014099768、wo2011044184、wo20120184540等:
該合成路線反應(yīng)步驟長(zhǎng),需經(jīng)4步反應(yīng)合成目標(biāo)化合物。反應(yīng)過程中除用到lda外,還需用到甲基鹵化鎂等活潑試劑,對(duì)反應(yīng)條件控制的要求較高,同時(shí)涉及酰氯化反應(yīng),污染較大。
3)專利wo2011080176報(bào)道了以4-溴氟苯為原料,經(jīng)兩步反應(yīng)合成2-氟-5-溴苯乙酮
該合成路線雖然反應(yīng)步驟短,反應(yīng)收率達(dá)到了74%,但是所用原料二氟乙酸乙酯價(jià)格昂貴且毒性較大,不利于工業(yè)化應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明的目的在于提供一種原料成本低、反應(yīng)步驟短、操作簡(jiǎn)單、合成收率高、產(chǎn)品質(zhì)量好的2-氟-5-溴苯乙酮的合成方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種2-氟-5-溴苯乙酮的合成方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)、4-溴氟苯(i)在惰性溶劑中,于低溫下,與二異丙基氨基鋰反應(yīng),得到芳基鋰中間體(ii);
(2)、所得的芳基鋰中間體,于低溫下,與乙?;噭┓磻?yīng),經(jīng)淬滅,得到2-氟-5-溴苯乙酮(iii)。
本發(fā)明采用的合成路線可用如下反應(yīng)式表示:
本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置如下:
步驟(1)中:
所述的惰性溶劑,選自以下一種或幾種:乙醚、異丙醚、甲基叔丁基醚、乙二醇二甲醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃等醚類溶劑,正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷等烷烴類溶劑,甲苯、乙苯等芳烴類溶劑。溶劑用量為化合物(i)質(zhì)量的1~10倍。
所述的二異丙基氨基鋰,簡(jiǎn)稱lda,可選用市售標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格商品,亦可采用自制。市售的二異丙基氨基鋰通常為一定濃度的正己烷、四氫呋喃溶液,常見的濃度規(guī)格為2.0摩爾每升。若采用自制,制備方法可參考相關(guān)文獻(xiàn),如organicsyntheses,coll.vol.7,p.185(1990)等。二異丙基氨基鋰與化合物(i)的物質(zhì)的量之比為:1:1~1.3:1。
所述的低溫是指溫度范圍為:-90~-40℃。
步驟(2)中:
所述的乙?;噭?,是指乙酸的衍生物,包括乙酰氯、乙酸酐和乙酸酯,優(yōu)選的乙?;噭橐宜狒鸵宜狨?,選自以下一種或幾種:乙酸酐、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯。特別優(yōu)選的乙?;噭橐宜狒⒁宜峒柞?、乙酸乙酯中的一種或幾種。乙酰化試劑與化合物(i)的物質(zhì)的量之比為:1:1~10:1。
所述的低溫是指溫度范圍為:-120~-60℃。
芳基鋰中間體與乙?;噭┓磻?yīng)的加料方式,可以采用將制得的含有芳基鋰中間體的溶液滴加至預(yù)先冷卻的乙?;噭┲?,亦可采用將乙酰化試劑滴加至制得的含有芳基鋰中間體的溶液中,優(yōu)選的加料方式為:將制得的含有芳基鋰中間體的溶液滴加至預(yù)先冷卻的乙?;噭┲小?/p>
所述的淬滅,是指將反應(yīng)結(jié)束后的料液加入到質(zhì)子酸或含有質(zhì)子酸的水溶液中,或者向反應(yīng)結(jié)束后的料液中加入質(zhì)子酸或含有質(zhì)子酸的水溶液,得到2-氟-5-溴苯乙酮(iii)的過程。所用質(zhì)子酸,選自以下一種或幾種:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、鹽酸、硫酸、磷酸,質(zhì)子酸的用量以確保淬滅后的體系呈酸性為準(zhǔn)。
淬滅后的反應(yīng)體系,根據(jù)料液情況,可加入適量的水,以方便后處理?;旌弦红o置分層,分出的有機(jī)相經(jīng)干燥、濃縮、精餾等操作,得到化合物(iii),純度99.0%以上,收率80%以上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其有益的效果體現(xiàn)在:
(1)以4-溴氟苯為原料,經(jīng)鋰化、乙?;瘍刹椒磻?yīng)合成2-氟-5-溴苯乙酮的合成路線,較傳統(tǒng)的合成方法,反應(yīng)步驟更短,合成效率更高;
(2)以乙酸衍生物作為乙?;噭?,避免了二氟乙酸乙酯的使用,不僅降低了原料成本,而且原料的毒性低,有利于安全生產(chǎn);
(3)該合成方法具有原料成本低、反應(yīng)步驟短、操作簡(jiǎn)單、合成收率高、產(chǎn)品純度高、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),適合工業(yè)化應(yīng)用。
以下結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式:
實(shí)施例一:
500毫升干燥的反應(yīng)瓶中加入化合物(i)35克,無水四氫呋喃70克,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌冷卻至-60~-70℃,滴加二異丙基氨基鋰溶液(2.0mol/l四氫呋喃溶液)120毫升,滴加完畢后,于-60~-70℃攪拌反應(yīng)1小時(shí),降溫至-70~-80℃待用。
另取500毫升干燥的反應(yīng)瓶,加入乙酸酐30.6克,乙酸乙酯25克,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌冷卻至-70~-80℃,慢慢滴加制得的芳基鋰溶液,加料結(jié)束后,于-70~-80℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)1小時(shí)。向反應(yīng)體系中滴加乙酸36克,自然回溫至0℃以上,將反應(yīng)液稀釋至150克水中,室溫?cái)嚢?0分鐘,靜置,分出有機(jī)相,水相用50克乙酸乙酯萃取1次,合并有機(jī)相,經(jīng)干燥、濃縮、精餾,得化合物(iii)36.1克,純度99.3%。
實(shí)施例二:
250毫升干燥的反應(yīng)瓶中加入二異丙胺10.4克,無水2-甲基四氫呋喃44克,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌冷卻至-40~-50℃,滴加正丁基鋰溶液(2.5mol/l正己烷溶液)40.5毫升,滴加完畢后,于-40~-50℃攪拌反應(yīng)1小時(shí),降溫至-70~-80℃,滴加17.5克化合物(i)與17.5克無水2-甲基四氫呋喃的混合溶液,滴加完畢后,于-70~-80℃攪拌反應(yīng)1小時(shí),降溫至-100~-110℃待用。
另取500毫升干燥的反應(yīng)瓶,加入乙酸酐20.4克,乙酸甲酯40克,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌冷卻至-100~-110℃,慢慢滴加制得的芳基鋰溶液,加料結(jié)束后,于-100~-110℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時(shí)。反應(yīng)體系回溫至-30℃,稀釋至150克10%的鹽酸溶液中,室溫?cái)嚢?0分鐘,靜置,分出有機(jī)相,水相用50克乙酸乙酯萃取1次,合并有機(jī)相,經(jīng)干燥、濃縮、精餾,得化合物(iii)18.5克,純度99.2%。
實(shí)施例三:
500毫升干燥的反應(yīng)瓶中加入化合物(i)26.3克,乙醚160克,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌冷卻至-80~-90℃,滴加二異丙基氨基鋰溶液(2.0mol/l四氫呋喃溶液)86毫升,滴加完畢后,于-80~-90℃攪拌反應(yīng)1小時(shí),降溫至-90~-100℃待用。
另取1升干燥的反應(yīng)瓶,加入乙酸甲酯110克,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌冷卻至-90~-100℃,慢慢滴加制得的芳基鋰溶液,加料結(jié)束后,于-90~-100℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)1小時(shí)。反應(yīng)體系回溫至-50℃,加入甲酸15克,繼續(xù)回溫至0℃,加入水150克,室溫?cái)嚢?0分鐘,靜置,分出有機(jī)相,水相用50克乙醚萃取1次,合并有機(jī)相,經(jīng)干燥、濃縮、精餾,得化合物(iii)26.7克,純度99.6%。
實(shí)施例四:
1升干燥的反應(yīng)瓶中加入二異丙胺42.5克,無水四氫呋喃175克,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌冷卻至-40~-50℃,滴加正丁基鋰溶液(2.5mol/l正己烷溶液)165毫升,滴加完畢后,于-40~-50℃攪拌反應(yīng)1小時(shí),降溫至-70~-80℃,滴加70克化合物(i)與70克無水四氫呋喃的混合溶液,滴加完畢后,于-70~-80℃攪拌反應(yīng)1小時(shí),降溫至-80~-90℃待用。
另取1升干燥的反應(yīng)瓶,加入乙酸乙酯140克,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌冷卻至-80~-90℃,慢慢滴加制得的芳基鋰溶液,加料結(jié)束后,于-80~-90℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)1小時(shí)。反應(yīng)體系回溫至-20℃,稀釋至250克15%的硫酸溶液中,室溫?cái)嚢?0分鐘,靜置,分出有機(jī)相,水相用100克乙酸乙酯萃取1次,合并有機(jī)相,經(jīng)干燥、濃縮、精餾,得化合物(iii)70.5克,純度99.5%。