吳高鑫,鄭云峰,羅海榮
(1.浙江海正藥業(yè)股份有限公司,浙江 臺(tái)州 318000;2.銅仁學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院,貴州 銅仁 554300)
依法韋侖(Efavirenz),化學(xué)名為(4S)-6-氯-4-(環(huán)丙乙炔)-4-(三氟甲基)-苯并-1,4-二氫噁唑-2-酮,是由美國(guó)Merck公司研制,是一種抵抗艾滋病毒的特效藥物,屬于非核苷逆轉(zhuǎn)錄酶抑制物類別藥物[1],主要用于甲類人體免疫性病毒(HIV type 1),于1999年2月由美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)上市,商品名Sustiva。環(huán)丙基乙炔(1)是合成依法韋侖的關(guān)鍵中間體[2],國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的工藝主要有以環(huán)丙基甲基酮[3-6]、環(huán)丙基甲基醛[7-10]、5-氯-1-戊炔[11-12]和其他含有炔基化合物[13-14]為原料的合成方法。
從原料易得及成本考慮,目前使用的是以文獻(xiàn)[3-4,15]方法,即以環(huán)丙基甲基酮為原料,在低溫下與五氯化磷反應(yīng)生成1,1-二氯-1-環(huán)丙基乙烷,再在堿的作用下得到環(huán)丙基乙炔,該反應(yīng)副產(chǎn)物多,收率僅為34%~42%。文獻(xiàn)[6]方法采用環(huán)丙基甲醛為原料,與三氯醋酸、醋酐、鋅粉反應(yīng)得到1-(2, 2-二氯乙烯基)環(huán)丙烷,1-(2, 2-二氯乙烯基)環(huán)丙烷在強(qiáng)堿條件下消除得到1,該反應(yīng)收率有了較大提高,但反應(yīng)中需要使用易燃易爆試劑甲基鋰,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。為簡(jiǎn)化1的合成工藝,降低其合成難度,提高收率,本文在文獻(xiàn)[6]基礎(chǔ)上,優(yōu)化了合成1的工藝,采用碳酸銫代替甲基鋰試劑,并對(duì)堿的用量及反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化,即以環(huán)丙基甲基醛(2)為原料,與三氯醋酸、醋酐、鋅粉反應(yīng)得到1-(2,2-二氯乙烯基)環(huán)丙烷(3),3在碳酸銫作用下反應(yīng)合成1,總收率80%(合成路線見(jiàn)圖1),其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR、13C NMR確證。
圖1 1的合成路線
實(shí)驗(yàn)試劑三氯醋酸(阿拉丁試劑),醋酸酐(科儀試劑),其余所用的試劑均為分析純或化學(xué)純,Bruker 400MHz型核磁共振儀(氘代氯仿為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo))。
室溫下,將環(huán)丙基甲基醛(30 g,0.43 mol)、三氯乙酸(105 g,0.64 mol)及DMF(300 mL)攪勻,然后分批加入三氯乙酸鈉(119 g,0.64 mol),加完后,繼續(xù)室溫下反應(yīng)5 h,然后冷卻至0~5℃,加入乙酸酐(80.8 mL,0.86 mol),繼續(xù)攪拌1 h,加入乙酸400 mL稀釋,然后在氮?dú)獗Wo(hù)下加入鋅粉(56.0 g,0.86 mol),反應(yīng)升溫至60℃反應(yīng)1 h,冷卻至室溫,加入水300 mL,用己烷500 mL萃取3次,合并有機(jī)相,用水500 mL洗滌1次,再用飽和氯化鈉溶液500 mL洗滌1次,靜止,分層,用無(wú)水硫酸鎂干燥有機(jī)相,過(guò)濾、濃縮,再減壓蒸餾得到產(chǎn)物3(52 g,88%)。
在反應(yīng)瓶中加入3(20 g,146 mmol)、甲苯(20 mL)、碳酸銫(71.5 g, 219 mmol),加熱至110℃反應(yīng)10 h,反應(yīng)完畢后冷卻至室溫,加入冷水50 mL洗滌稀釋,用正己烷50 mL萃取3次,合并有機(jī)相,用水50 mL洗滌1次,再用飽和氯化鈉溶液50 mL洗滌1次,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾,濾液蒸餾得到產(chǎn)物環(huán)丙基乙炔8.5 g,90%,1H NMR δ (CDCl3):0.65~0.75(m,4H),1.15~1.22(m,1H),1.71(s,1H);13C NMR δ(CDCl3):0.90,7.95,63.3,87.5。
在合成1的消除反應(yīng)中,文獻(xiàn)[6]采用甲基鋰進(jìn)行消除反應(yīng),考慮到工業(yè)化生產(chǎn)中使用甲基鋰比較危險(xiǎn),且容易發(fā)生自燃。本論文采用經(jīng)篩選后所得的堿代替甲基鋰,同時(shí)對(duì)所用堿的反應(yīng)條件,如用量和反應(yīng)溫度,進(jìn)行了優(yōu)化。先考察不同的堿對(duì)合成1的影響(見(jiàn)表1)。從結(jié)果可以看出,甲基鋰對(duì)反應(yīng)效果較好,我們以其作為對(duì)照,發(fā)現(xiàn)碳酸銫在甲苯/PEG-400體系中反應(yīng)效果較好。
表1 不同的堿對(duì)消除反應(yīng)生成1的影響
通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)中環(huán)丙基乙炔的合成工藝進(jìn)行改進(jìn),采用碳酸銫代替甲基鋰,反應(yīng)最佳工藝為:碳酸銫1.2 eqiv,甲苯/PEG-400體系,110℃反應(yīng)8 h,總收率79%,該工藝采用碳酸銫加熱的方法代替-30℃反應(yīng),操作簡(jiǎn)便,提高了產(chǎn)物的收率,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)經(jīng)1HNMR、ESI-MS確證。