CN109400628A - 一种利福布汀中间体的制备方法 - Google Patents

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陈磊
莫彬
谭涛
陈永流
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Abstract

本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种利福布汀中间体的制备方法。所述所述中间体为3‑溴利福霉素S，所述方法为将溴酸钾和溴化钾加入水中溶解后再加入乙酸乙酯和利福霉素S，经降温、加酸、保温反应和洗涤后加入溶剂，再经降温析晶，干燥即得所述的3‑溴利福霉素S。本发明所述制备方法原料易得，避免了溴素运输和保存的困难，反应条件温和，易于引发与终止，操作简单，收率高，产品纯度高，易于工业化。

Description

一种利福布汀中间体的制备方法
技术领域
本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种利福布汀中间体的制备方法。
背景技术
3-溴利福霉素S是合成利福布汀的一种中间体。利福布汀，化学名为4-N-异丁基螺哌啶利福霉素S，是一个含有螺哌嗪基的利福霉素衍生物，具广谱抗菌活性。其作用机制与利福平一样，可与微生物的DNA依赖性RNA多聚酶β亚基形成稳定的结合，抑制该酶活性，从而抑制细菌RNA的合成。在国外已被批准用于预防和治疗HIV感染者鸟分枝杆菌-胞内分枝杆菌复合体(MAC)的广泛播散性感染，也用于多重耐药结核病的治疗。
关于3-溴利福霉素S的合成方法，叶祥、周晶等人在《利福布汀的合成工艺改进》中提到过用溴素与利福霉素反应制备3-溴利福霉素S，其反应过程如下：将利福霉素S溶解于95％乙醇中，加入吡啶/乙醇溶液，然后在0℃以下加入溴素反应1h，反应液用二氯甲烷萃取，水洗，无水硫酸钠干燥，然后浓缩。但原料溴素为易制毒易制爆化学品，属于管制原料， 不易购买，且由于溴素有刺激性气味和强腐蚀性，因此对包装和运输的要求很严格。
根据上述工艺流程合成3-溴利福霉素S，存在如下问题：1)反应液中产生大量不溶物，TLC点板(二氯甲烷：甲醇＝8：2)显示杂质较多；2)反应液用二氯甲烷萃取时乳化现象严 重，不易分层，不利于工业化；3)浓缩后产品呈稠状物，性状不均匀；4)收率低，约为70.5％，纯度不高，HPLC含量约为94.3％，其HPLC检测结果如图1所示。
为了克服上述缺陷，本发明申请人研发了一种新的合成3-溴利福霉素S的方法，该方法避免了溴素的使用，同时除上述提到的3-溴利福霉素S的合成方法外暂无合成3-溴利福霉素S的新方法的专利申请，因此也弥补了该技术领域的空白，并有利于3-溴利福霉素S合成的行业发展。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种利福布汀中间体的制备方法，此方法避开了具有不易得的刺激性气味和强腐蚀性的原料溴素，使制备方法简单并易于工业化，且产物收率高，纯度高。
为实现上述目的，本发明采用如下方案：
一种利福布汀中间体的制备方法，所述中间体为3-溴利福霉素S，所述方法为将溴酸钾和溴化钾加入水中溶解后再加入乙酸乙酯和利福霉素S，经降温、加酸、保温反应和洗涤后加入溶剂，再经降温析晶，干燥即得所述的3-溴利福霉素S，反应式为：
所述制备方法具体为以下步骤：
1)将一定比例的溴酸钾、溴化钾加入水溶液中，充分搅拌溶解；
2)在步骤1)的溶液中加入乙酸乙酯与利福霉素S，继续搅拌溶解，并降温；
3)在步骤2)的溶液中滴加稀酸，控制温度进行保温反应；
4)将步骤3)的溶液进行洗涤后，在有机层中加入溶剂，降温析晶，抽滤干燥即得产物3-溴利福霉素S。
乙酸乙酯为利福霉素S与溴素的溶剂，由于对溴化反应生成的溴化氢溶解性差，使溴化氢生成后立刻转入水相可以继续被溴酸钾氧化生成溴素提高溴原子的利用率。
由于乙酸乙酯对利福霉素S的溶解性较好而对溴酸钾，溴化钾，硫酸的溶解性较差，能够保护利福霉素S不被溴酸钾氧化进而发生副反应。同时由于溴酸钾，溴化钾，硫酸在乙酸乙酯的溶解性不好，当需要停止溴化反应时停止滴加硫酸就可以迅速停止溴素的生成，从而迅速降低乙酸乙酯内溴素浓度直至在此反应条件下停止反应。
进一步的，所述溴酸钾和溴化钾的摩尔比为1:1～10，优选为1:1～5。
溴素是一种深红棕色的液体，也是常温下的唯一一个呈液态的非金属元素，有刺激性气味和强腐蚀性，根据《易制毒化学品管理条例》第二条的规定，国务院同意在《易制毒化学品管理条例》附表《易制毒化学品的分类和品种目录》中增列增列溴素为第二类易制毒化学品。其包装储运需用耐酸陶瓷坛或玻璃瓶包装，坛(瓶)口密封或用蜡封、石膏封等。工业溴每坛净重25kg或30kg，坛(瓶)装入木箱，箱与坛(瓶)之间加衬垫物，防止挤破。包装上应有明显的“有毒品”及“腐蚀性物品”标志。属一级无机酸性腐蚀物品，危规编号：91030。
溴酸钾是一种无机盐，室温下为无色晶体，分子式为KBrO3。溴酸钾，主要用作分析试剂、氧化剂、食品添加剂(中国现已禁用)、羊毛漂白处理剂。溶解性溶于水，微溶于乙醇。溴酸钾可储存于阴凉、通风的库房。
溴化钾无色结晶或白色粉末，有强烈咸味，见光色变黄，应密封干燥避光保存，贮存在通风、干燥的库房中。
综上可以看出，因溴素在保存和运输的要求严格，以及毒性特性，使得使用溴素制备3-溴利福霉素不利于3-溴利福霉素制备以及利福布汀合成的工业化发展。
进一步的，所述降温的温度为0～10℃。
进一步的，所述酸为硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的一种或多种。
进一步的，所述保温反应时间为1～8h，优选为1～3h。
进一步的，所述保温反应的温度为-5～40℃，优选为10～30℃。
进一步的，所述溶剂为正己烷、正庚烷和异丙醚中的一种或几种。
所述洗涤的目的在于洗涤的作用为洗去溶液中未完全反应的溴素，防止后续干燥步骤中温度升高的情况下多余的溴素可能对利福霉素继续反应生成多溴代杂质。洗涤液可选用但不限于碳酸氢钠溶液、盐酸溶液、硫代硫酸钠溶液、硫酸溶液、碳酸钠溶液和饱和食盐水。
进一步的，所述降温析晶的温度为-5～10℃。
更进一步的，所述降温析晶的时间为2～3h。
本发明的目的之二在于提供一种利福霉素S、溴酸钾和溴化钾在利福布汀中间体制备中的应用。
为实现上述目的，本发明采用以下方案：
利福霉素S、溴酸钾和溴化钾在利福布汀中间体制备中的应用，所述中间体为3-溴利福霉素S，所述制备的方法为将溴酸钾和溴化钾加入水中溶解后再加入乙酸乙酯和利福霉素S，经降温、加酸和保温反应后加入溶剂，再经降温析晶，干燥即得所述的3-溴利福霉素S，反应式为：
本发明的有益效果在于：
1)本发明提供了一种利福布汀中间体的制备新方法，所述中间体是3-溴利福霉素S，该方法所用原料溴酸钾和溴化钾无腐蚀性且易保存，相比溴素，该方法的原料易得，且避免了运输和保存的困难，有利于3-溴利福霉素制备以及利福布汀合成的工业化发展。
2)本发明所述制备方法反应条件温和，易于引发与终止，操作简单，易于工业化。
3)本发明所述制备方法反应收率高，产品纯度高。本发明所得产品收率可达90.0％以上，且HPLC含量98.0％以上。
附图说明
图1a为叶祥、周晶等人在《利福布汀的合成工艺改进》中的制备方法合成所得产物3-溴利福霉素S的HPLC检测色谱图；图1b为对应的峰表。
图2a为实施例1所得产物3-溴利福霉素S的HPLC检测色谱图；图2b为对应的峰表。
图3a为实施例2所得产物3-溴利福霉素S的HPLC检测色谱图；图3b为对应的峰表。
图4a为实施例3所得产物3-溴利福霉素S的HPLC检测色谱图；图4b为对应的峰表。
具体实施方式
所举实施例是为了更好地对本发明进行说明，但并不是本发明的内容仅局限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种利福布汀中间体3-溴利福霉素S的制备
三口瓶中加入溴酸钾3g、溴化钾30g、水80g，搅拌溶解。然后加入乙酸乙酯90g，利福霉素S10g，继续搅拌溶解完全，降温至10℃。滴加30％的硫酸溶液20g，1～2h滴完，滴完后在40℃左右反应8h。分别用2％的碳酸氢钠溶液、2％的盐酸溶液和饱和食盐水洗涤，有机层中加入正己烷150g，降温至10℃，搅拌析晶3h。抽滤，干燥，得到3-溴利福霉素S10.2g，收率为88.3％，HPLC含量为98.90％，所得3-溴利福霉素S的HPLC检测结果如图2所示，检测波长为254nm。
实施例2
一种利福布汀中间体3-溴利福霉素S的制备
三口瓶中加入溴酸钾3g、溴化钾15.0g、水70g，搅拌溶解。然后加入乙酸乙酯90g，利福霉素S10g，继续搅拌溶解完全，降温至5℃。滴加20％的硫酸溶液45g，1～2h滴完，滴完后在25℃左右反应3h。分别用2％的硫代硫酸钠溶液、1％的硫酸溶液和饱和食盐水洗涤，有机层中加入正庚烷150g，降温至7℃，搅拌析晶2.5h。抽滤，干燥，得到3-溴利福霉素S 9.8g，收率为91.2％，HPLC含量为98.85％，所得3-溴利福霉素S的HPLC检测结果如图3所示。
实施例3
一种利福布汀中间体3-溴利福霉素S的制备
三口瓶中加入溴酸钾3g、溴化钾3g、水80g，搅拌溶解。然后加入乙酸乙酯90g，利福霉素S10g，继续搅拌溶解完全，降温至0℃。滴加30％的盐酸溶液50g，1～2h滴完，滴完后在-5℃左右反应1h。
分别用2％的碳酸钠溶液、1％的盐酸溶液和饱和食盐水洗涤，有机层中加入异丙醚12g，降温至-5℃，搅拌析晶2h。抽滤，干燥，得到3-溴利福霉素S10.0g，收率为90.1％，HPLC含量为98.25％，所得3-溴利福霉素S的HPLC检测结果如图4所示。
实施例4
一种利福布汀中间体3-溴利福霉素S的制备
三口瓶中加入溴酸钾15g、溴化钾60g、水400g，搅拌溶解。然后加入乙酸乙酯500g，利福霉素S 50g，继续搅拌溶解完全，降温至3℃。滴加30％的硫酸溶液250g，1～2h滴完，滴完后在10℃左右反应2h。
分别用2％的碳酸钠溶液、1％的盐酸溶液和饱和食盐水洗涤，有机层中加入异丙醚600g，降温至6℃，搅拌析晶3h。抽滤，干燥，得到3-溴利福霉素S 49.44g，收率为89.1％。
实施例5
一种利福布汀中间体3-溴利福霉素S的制备
三口瓶中加入溴酸钾9g、溴化钾72g、水270g，搅拌溶解。然后加入乙酸乙酯225g，利福霉素S 30g，继续搅拌溶解完全，降温至6℃。滴加磷酸溶液150g，1～2h滴完，滴完后在12℃左右反应2h。
分别用1％的硫代硫酸钠溶液、1％的硫酸溶液和饱和食盐水洗涤，有机层中加入正庚烷360g，降温至0℃，搅拌析晶2h。抽滤，干燥，得到3-溴利福霉素S 29.53g，收率为88.7％。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种利福布汀中间体的制备方法，其特征在于，所述中间体为3-溴利福霉素S，所述方法为将溴酸钾和溴化钾加入水中溶解后再加入乙酸乙酯和利福霉素S，经降温、加酸、保温反应和洗涤后加入溶剂，再经降温析晶，干燥即得所述的3-溴利福霉素S，反应式为：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溴酸钾和溴化钾的摩尔比为1:1～10。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述降温的温度为0～10℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸为硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保温反应时间为1～8h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保温反应的温度为-5～40℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂为正己烷、正庚烷和异丙醚中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述降温析晶的温度为-5～10℃。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述降温析晶的时间为2～3h。
10.利福霉素S、溴酸钾和溴化钾在利福布汀中间体制备中的应用，其特征在于，所述中间体为3-溴利福霉素S，所述制备的方法为将溴酸钾和溴化钾加入水中溶解后再加入乙酸乙酯和利福霉素S，经降温、加酸和保温反应后加入溶剂，再经降温析晶，干燥即得所述的3-溴利福霉素S，反应式为：
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