[工艺进展]一种用于制备1-(4-氯苄基)-1H-咪唑-4,5-二甲酰胺的新工艺丨No.29

新浪财经 2024-09-12 20:28:59

转自:PharmaBlock药石科技

背景

本文介绍了一种新合成方法,用于制备具有抗球虫活性的目标化合物-(4-氯苄基)-1H-咪唑-4,5-二甲酰胺。研究者开发了从二氨基马来腈(DAMN)出发的新合成路径,避免了使用昂贵的原料并减少了氧化步骤,提高了合成过程的安全性和经济性,适合大规模生产。该方法包括三个步骤:首先,DAMN与甲酸反应生成DCI;其次,DCI的咪唑氮原子被烷基化,生成中间体DCII;最后,DCII中的腈基团选择性水解直接得到目标化合物。这种方法比IDA路线成本低约60%,且经过优化后,最终步骤可以在简单过滤、洗涤和干燥后,以88%的分离收率和>99%的纯度获得目标化合物。此外,该路线的热危险性评估显示没有显著安全问题。研究发现,二甘醇二甲醚和二氧六环是制备DCI的可行溶剂。通过优化溶剂使用、减少单位操作和控制杂质形成,提高了产物纯度和产率(60%),同时降低了成本。

原工艺路线

改良版本

对于第一步和第二步反应:

研究发现,二甘醇二甲醚(diglyme)和二氧六环(dioxane)是制备DCI的可行溶剂。在43倍体积的diglyme中用甲酸加热DAMN得到75%产率的DCI,但操作繁琐且放大困难。通过优化,减少diglyme用量至18倍体积,简化了后处理过程,避免了使用易燃的乙醚,但收率降至40%。尝试将diglyme溶液直接联投用于烷基化步骤,成功提高了效率和安全性,发现DPGDME作为替代溶剂效果与diglyme相当,解决了EHS的顾虑。

在优化Step1和Step2的化学反应过程中,发现DPGDME作为溶剂效果最佳,能显著减少焦油生成和单酰胺杂质6的水平。通过调整反应条件,如溶剂量、甲酸当量和温度,成功降低了杂质水平并提高了DCII的转化率。此外,引入氮气扫气技术有效减少了反应中的水分,进一步优化了产物的纯度和反应效率。

Table2.EffectofTemperature,Base,andNitrogenSweeponStep2Alkylation

在第三步合成产物的过程中,使用KHCO3代替K2CO3作为碱可避免生成杂质8,但需增加4-CBC的用量并去除反应中生成的水以降低杂质3和4-CBA的含量。优化反应温度至105°C并在烷基化过程中通氮气可进一步减少这些杂质。此外,通过回收DPGDME溶剂和添加庚烷解决了操作和成本问题,确保了产品纯度和产率。

在DAMN与甲酸的反应中生成的有色体沉积在DCII表面,导致深色产物。尝试用多种溶剂脱色失败,因产物的溶解度极低。发现用活性炭处理可去除颜色,但大规模使用不便。改用碳包过滤解决了操作和清洁问题,最终通过优化条件,从DAMN以65-70%的总收率得到>98%纯度的DCII,满足成本要求。

进一步的工艺优化

研究发现,使用10-20mol%的氢氧化钾在乙醇中处理DCII可以获得高纯度的产物。放大实验规模时,发现控制单酰胺3杂质含量

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