王學(xué)成,蘇文杰,劉祥宜,朱建民
(江蘇省獸用抗寄生蟲藥物工程技術(shù)研究中心,江蘇常州213127)
農(nóng)藥化工
五氯柳胺合成工藝改進(jìn)
王學(xué)成,蘇文杰,劉祥宜,朱建民
(江蘇省獸用抗寄生蟲藥物工程技術(shù)研究中心,江蘇常州213127)
以2,4-二氯-6-硝基苯酚為原料,依次通過催化加氫還原,與3,5,6-三氯水楊酸酰氯縮合,并在甲醇/水中加入還原性脫色劑精制得到五氯柳胺??偸章视稍瓉淼?4.8%提高至89.6%,純度達(dá)99.9%(HPLC測(cè)得)。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR、元素分析及MS進(jìn)行了表征。
五氯柳胺;催化加氫;2,4-二氯苯酚;3,5,6-三氯水楊酸;驅(qū)蟲藥
五氯柳胺(Oxyclozanide),又名羥氯柳胺、羥氯柳苯胺和羥氯扎胺,作為臨床抗蠕蟲感染的首選藥物,具有廣譜,低毒,低殘留等優(yōu)良特性[1]?;瘜W(xué)名為2,3,5-二氯-N-(3,5-二氯-2-羥基苯基)-6-羥基苯甲酰胺,文獻(xiàn)報(bào)道的中間體2-氨基-4,6-二氯苯酚采用水合肼還原法[2],該方法不僅操作步驟復(fù)雜,后處理時(shí)有甲醇蒸餾、氯苯分層等工序,產(chǎn)物極易氧化,而且會(huì)產(chǎn)生大量含致癌物水合肼的廢水,造成環(huán)境污染。Pd/C、PtO2、Pt/C、Raney Ni催化加氫法選擇性差,出現(xiàn)脫氯生成副產(chǎn)物2-氨基-4-氯苯酚、2-氨基-6-氯苯酚或2-氨基苯酚,不僅減少了反應(yīng)收率,而且使產(chǎn)品純度下降。另外,采用傳統(tǒng)活性碳脫色劑精制得成品,外觀較差,不符合EP 9.0質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。
本試驗(yàn)針對(duì)文獻(xiàn)路線存在的不足進(jìn)行了優(yōu)化,提供了3個(gè)改進(jìn)措施:(1)用催化加氫還原代替水合肼還原;(2)催化加氫還原、氯化、縮合反應(yīng)采用單一溶劑甲苯,催化加氫制備的2-氨基-4,6-二氯苯酚反應(yīng)液,不濃縮直接用于粗品的制備;(3)精制時(shí)采用還原性脫色劑亞硫酸氫鈉代替活性炭。
1.1實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
透射電子顯微鏡:JEOL JEM-1200EX;電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP):Thermo Jarrell Ash公司IRIS-Intrepid型;液相色譜:Agilent 1200 series。液質(zhì):LCMS-2020。
1.2實(shí)驗(yàn)過程
1.2.1 納米Pd-Pt/C雙金屬催化劑的自制[3]
將60 mL含有2.8 g醋酸鈉和2.36 g二亞芐基丙酮的乙醇溶液加熱至50℃后滴加12 mL K2PtCl4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的水溶液。當(dāng)K2PtCl4溶液滴加完畢后,加熱至90℃下回流1 h,靜置5 h,過濾,蒸餾水清洗,戊烷清洗三次,于真空下干燥后即得Pt2(dba)3前驅(qū)體。
將2.3 g的Pd2(dba)3和1.0 g的Pt2(dba)3前驅(qū)體溶解于40 g碳酸丙二醇酯中,加入0.8 g的聚乙烯吡咯烷酮(PVP),升溫至80℃~95℃,分批加入硼氫化鉀10 g,反應(yīng)2 h后,加入28 g的活性炭,在氮?dú)獗Wo(hù)下攪拌24 h,使Pd/Pt納米顆粒吸附到活性炭上。過濾,蒸餾水清洗4~5次后,再用戊烷清洗3次,并于真空下干燥即得納米Pd-Pt/C催化劑。TEM觀察Pd/Pt納米顆粒的粒徑為3 nm。ICP檢測(cè)Pd含量為1.9%,Pt含量為1.3%。
1.2.2 2-氨基-4,6-二氯苯酚(3)的合成[4]
在1 L的高壓反應(yīng)釜中,加入81.4 g的2,4-二氯-6-硝基苯酚(2)、300 mL甲苯、0.5 g上述制備的納米Pd-Pt/C催化劑,蓋好釜蓋,氮?dú)庵脫Q3次,再用氫氣置換3次,攪拌并升溫至50℃,開始通入氫氣,使釜內(nèi)溫度不超過60℃,壓力保持在0.4~0.6 MPa,當(dāng)氫氣不再吸收時(shí),保持釜內(nèi)壓力為0.6 MPa,繼續(xù)反應(yīng)1 h,降溫,泄壓,抽出釜內(nèi)反應(yīng)液,濾除催化劑,得到2-氨基-4,6-二氯苯酚甲苯溶液320.1 g。所得產(chǎn)物經(jīng)液相色譜—質(zhì)譜儀分析可知,各組分的含量為2-氨基-4,6-二氯苯酚99.89%,2-氨基-4-氯苯酚0.04%,2-氨基-6-氯苯酚0.06%,2-氨基苯酚0.01%,2,4-二氯-6-硝基苯酚未檢出。
1.2.3 3,5,6-三氯水楊酸酰氯(5)的合成
向500 mL四口瓶中投入3,5,6-三氯水楊酸(4)90.2 g,甲苯200 mL,攪拌下加入三乙胺0.4 g,攪拌20 min后加入氯化亞砜58 g,緩慢升溫至75℃,升溫時(shí)間5 h,在75℃下保溫2 h,滴加2.5 g水分解過量的氯化亞砜,快速攪拌,至少1 h,降溫至30℃抽真空15 min后待用。
1.2.4 五氯柳胺粗品(1)的合成
向1 L四口瓶中投入一批2-氨基-4,6-二氯苯酚(3)甲苯液和一批3,5,6-三氯水楊酸酰氯(5)的甲苯液,升溫至回流?;亓? h后降溫結(jié)晶,降溫至10℃~15℃。抽濾,濾餅用30 mL甲苯漂洗,抽干,95℃干燥至干,得到五氯柳胺138.1 g,收率為96.5%,純度(HPLC)為98.7%。
1.2.5 精制
向500 mL的四口燒瓶中加入五氯柳胺粗品60 g和甲醇540 g,開啟攪拌,升溫回流至溶清,抽濾,濾液降溫至50℃,加入0.6 g的亞硫酸氫鈉,保溫?cái)嚢? h,滴加100 mL的水,滴加完畢,降溫至20℃,攪拌1 h,抽濾,濾餅用30 mL(甲醇/水=1:1)洗滌,抽干后在95℃下干燥,得到淺黃色固體55.8 g,收率為93.0%,熔點(diǎn)為209.1℃~ 209.5℃(文獻(xiàn)值208.6℃~209.4℃),純度(HPLC)為99.9%。1H NMR(DMSO-d6):δ8.08(1H,d),7.33(1H,d),7.80(1H,s),12.0~9.0(2H,br,重水交換后消失)和10.32(1H,s,重水交換后消失)。元素分析:C:38.91%,H:1.35%,N:3.20%。MS:397.9[M-H]。
本文以2,4-二氯-6-硝基苯酚為原料,依次通過催化加氫還原,與3,5,6-三氯水楊酸酰氯縮合,并在甲醇/水中加入還原性脫色劑精制得到成品,改進(jìn)后的工藝具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)自制的納米Pd-Pt/C雙金屬催化劑用于2-氨基-4,6-二氯苯酚催化加氫還原,轉(zhuǎn)化率達(dá)到100%,選擇率達(dá)到99.89%,可以有效抑制催化加氫過程中脫氯反應(yīng)的發(fā)生,脫氯雜質(zhì)2-氨基-4-氯苯酚、2-氨基-6-氯苯酚或2-氨基苯酚均小于0.1%;(2)還原、氯化、?;褂脝我蝗軇┘妆?,便于回收套用。另外,催化加氫制備的2-氨基-4,6-二氯苯酚反應(yīng)液,不需要進(jìn)行濃縮、分層、析晶、干燥等后處理操作,可以直接用于粗品的制備,不僅簡(jiǎn)化了操作工序,節(jié)約了生產(chǎn)成本,還避免了后處理過程中氨基氧化副反應(yīng)的發(fā)生;(3)精制時(shí)采用還原性脫色劑亞硫酸氫鈉代替活性炭,克服傳統(tǒng)活性碳脫色劑的弊端,精制出的成品外觀較好,為淺黃色。(4)總收率由文獻(xiàn)[2]報(bào)道的54.8%提高至89.6%。產(chǎn)品經(jīng)檢驗(yàn)符合EP 9.0質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
[1]張吉麗,司鴻飛,李冰,等.五氯柳胺的研究進(jìn)展[J].中國(guó)獸藥雜志,2015,49(11):65-69.
[2]劉祥宜,朱建民,張建峰,等.五氯柳胺的合成[J].浙江化工,2010,41(8):11-12.
[3]毛建忠.納米Pt/C催化劑的氯代硝基苯催化加氫性能的研究[D].杭州:浙江工業(yè)大學(xué),2009.
[4]Sartori E.A preparation of oxalamide derivatives,useful as inhibitors of plasminogen activator inhibitor-1(PAI-1):US,20050124667[P].2005-06-09.
Improved Synthesis of Oxyclozanide
WANG Xue-cheng,SU Wen-jie,LIU Xiang-yi,ZHU Jian-min
(Jiangsu Veterinary Antiparastics Engineering Research Center,Changzhou,Jiangsu 213127,China)
Oxyclozanide was prepared from 2,6-dichloro-4-nitrophenol via catalytic hydrogenation,condensation with 3,5,6-trichlorosalicylryl chloride,and finally purification by reductive decoloring agent in methanol.The overall yield of oxiconazole nitrate was increased from 54.8%to 89.6%,with a purity of 99.9%.The structures of the products were characterized by1H NMR、MS spectra and organic elemental analysis.
oxyclozanide;catalytic hydrogenation;2,4-dichlorophenol;3,5,6-trichlorosalicylic acid;anthelmintic
1006-4184(2017)5-0018-03
2017-01-06
“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目--新型動(dòng)物專用化學(xué)藥物的創(chuàng)制及產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究(2015BAD11B01)。
王學(xué)成(1979-),男,江蘇常州人,碩士,從事抗寄生蟲藥物合成研究。E-mail:13814760945@139.com。