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10298-80-3 / 4-氯-3-硝基苯甲醚的合成路線

概述[1][2]

4-氯-3-硝基苯甲醚是合成類風濕關節炎治療藥物艾拉莫德(T-164)的主要原料,在國內還沒有工業化生產,主要依賴進口,其傳統合成方法主要是以對硝基苯甲醚為原料,經還原、乙酰化、硝化、水解、重氮化氯代5步反應制得,但由于反應條件苛刻,原料來源,收率低等問題,不適宜工業化生產,本文參考其他文獻對工藝作了改進,選擇以常見、廉價的藥物撲熱息痛(對乙酰氨基酚)為起始原料,經甲基化、硝化、水解,重氮化氯代4步反應制得,該工藝路線原料來源容易、步驟少,完全可以工業化生產。

合成路線[2][3][4][5]

合成路線如下圖所示。

4-氯-3-硝基苯甲醚的合成路線

(1)N-(4-甲氧基)苯基乙酰胺(Ⅰ)

將30.2 g(0.2 mol)對乙酰氨基酚溶于400 mL I mol/L氫氧化鈉溶液,滴加38 g硫酸二甲酯(0.3mol),常溫下攪拌2 h,出現大量的固體。過濾,濾餅以水洗滌至洗液呈中性,得32.8 g白色晶體I,收率為97%,mp127-129℃。

(2)N-(4-甲氧基-2-硝基)苯基乙酰胺(Ⅱ)

將16.5 g化合物I(0.1mol)溶于200 mL二氯甲烷中,滴加15 mL發煙硝酸,常溫下攪拌2 h。然后依次以水、飽和碳酸鈉溶液、水洗,用無水硫酸鈉干燥,旋蒸溶劑得黃色固體,再以95%乙醇重結晶,得19.4 g黃色針狀晶體Ⅱ,收率為93%,mp118-119℃。

(3)4-甲氧基-2-硝基苯胺(Ⅲ)

將10.5 g化合物Ⅱ(50 mmol)加至100 mL 4mol/L氫氧化鈉溶液中,于60℃攪拌反應2 h,出現大量橙紅色固體。過濾,濾餅水洗至中性,以95%乙醇重結晶,得7.7 g暗紅色晶體Ⅲ,收率為91%,mp127-129℃。

(4)4-氯-3-硝基苯甲醚(Ⅳ)

將24.5 g濃鹽酸,24.5 mL水混和后,再加入5.5g 4-甲氧基-2-硝基苯胺(0.03 mol),攪拌待其溶解后,再降溫至10℃以下,滴加8 mL亞硝酸鈉(2.26 g)的溶液,溫度不得高于5℃,滴畢,放置備用。

將2.26 g氯化亞銅,6.57 g濃鹽酸、8.2 mL水混和后,攪拌使其溶解,然后滴加前面備用溶液,控制溫度不超過10℃,有大量泡沫產生,滴畢,加熱至45℃左右,使氣體放盡,然后降溫至30℃以下,用乙酸乙酯萃取,然后減壓旋于,將得到的固體再用無水乙醇重結晶,得4.2 g淡黃色晶體Ⅳ,收率為91%,mp42—44℃。

方法優勢

硝化反應采用發煙硝酸作為硝化劑,以發煙硝酸硝化得N-(2-硝基-4-甲氧基)苯基乙酰胺,避免了以混酸進行硝化,并且以發煙硝酸作為硝化劑硝化收率最高,該硝化方法既節約了成本,又簡化了設備與操作,另外以氫氧化鈉的水溶液作為水解試劑也比以堿的醇溶液收率高。

應用[6]

艾拉莫德是一種新型抗炎藥,可用于治療風濕性關節炎。可以用4-氯-3-硝基苯甲醚(化合物2)作為原料,在叔丁醇鉀的催化下,與苯酚發生醚化反應生成4-苯氧基-3-硝基苯甲醚(化合物3);化合物3再經過硝基還原,生成4-苯氧基-3-氨基苯甲醚(化合物4);化合物4在吡啶中與甲磺酰氯發生甲磺酰化反應,生成4-苯氧基-3-甲磺酰胺基苯甲醚(化合物5);然后將三氯化鋁與氨基乙腈鹽酸鹽溶于硝基苯中,再加入化合物5,然后持續不斷通入飽和的氯化氫氣體進行蓋特曼.科赫反應,生成α-氨基-2-甲氧基-4-甲磺酰胺基-5-苯氧基苯乙酮鹽酸鹽(化合物6);化合物6經甲氧基水解得α-甲酰胺基-2-甲氧基-4-甲磺酰胺基-5-苯氧基苯乙酮(化合物7);最后化合物7與N,N-二甲基甲酰胺二甲縮醛發生環化反應得到目標產物艾拉莫德(化合物1)。本課題研究了醚化反應中投料比、反應時間;還原反應中鐵粉的用量、鹽酸的用量;甲磺酰化反應中甲磺酰氯的用量、毗啶的用量等因素對產物得率的影響;探討了蓋特曼.科赫反應、氨基酰化反應、甲氧基水解和環化反應的合成方法和機理等。 確定了較佳工藝條件:醚化反應中,4-氯-3-硝基苯甲醚/苯酚/叔丁醇鉀的摩爾量為0.25/0.35/0.42,在110℃下反應5h,收率為82.5%;還原反應中,每49化合物3與39還原鐵粉和1.2mL的4mol·L-1的鹽酸,在70℃下反應lh,收率為82.4%;在50mL吡啶中,每2.59化合物4與1.8mL甲磺酰氯,0℃-5℃下反應1h,收率為93.0%;目標產物艾拉莫德(化合物1)的總得率為37.7%。

參考文獻

[1] 汪燕翔,高紅,曹風華.艾拉莫德的合成研究[J].中國新藥雜志,2006,15(23):2042—2044.

[2] MahajanS.NandreR.Studies in the synthesis of 2-meteapto-5-methoxybenzimidazole[J].Indian Journal ofchemistry,2006,45B:1756-1758.

[3] 高俠.2一硝基一4一甲基苯胺的合成工藝改進[J].天津化工,2006,20(6):45—46

[4] 劉德龍,膏艷,高云等.2一硝基一4一甲氧基苯胺的制

備[J].徐州師范大學學報,2003,21(4):25—27

[5] 祁剛, 吳同新, 張銀華. 4-氯-3-硝基苯甲醚的合成[J]. 化工時刊, 2010, 24(9):26-27.

[6] 魏佩佩. 艾拉莫德的合成研究[D]. 南京理工大學, 2009.

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