CN1934096B - 1,2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的单罐制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的单罐制备方法，所述方法包括：采用4-羟基香豆素作为起始化合物，用水和1，2-二氯乙烷作为溶剂，不分离固态中间体而制备目标产物；本发明还提供一种制备1，2-苯并异噁唑-3-乙酸的工业上有用的方法，所述方法的特征在于，使4-羟基香豆素和羟胺在水中反应。
Description
技术领域
本发明涉及制备用作抗癫痫药的1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法，所述方法以4-羟基香豆素为起始化合物，不需分离固态中间体。
背景技术
专利文献1公开了由1，2-苯并异噁唑-3-乙酸作为起始化合物来制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法。在这个方法中，从水层分离出固态的中间体1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠，并进行从反应混合物中滤去不溶性物质的操作。专利文献2、专利文献3和非专利文献1公开了制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法，该方法包括所分离的固态1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠的反应。非专利文献2、非专利文献3、非专利文献4、非专利文献5、专利文献4和专利文献5公开了由4-羟基香豆素或其衍生物来制备1，2-苯并异噁唑-3-乙酸或其衍生物的方法。然而，这些文献既没有公开只用水作溶剂的反应，也没有公开加入螯合剂的反应。专利文献6和专利文献7公开了由1，2-苯并异噁唑-3-乙酸来制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠的方法。专利文献8公开了由1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰氯的方法以及由1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰氯制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法。在非专利文献6中，公开了采用4-羟基香豆素作为起始化合物，经作为中间体的1，2-苯并异噁唑-3-乙酸、1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠和1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰氯来制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的工业方法。然而，这些文献没有公开以4-羟基香豆素或1，2-苯并异噁唑-3-乙酸作为起始化合物，不需分离固态中间体而制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的单罐法。
专利文献1：JP-A-53-77057
专利文献2：USP 4,172,896
专利文献3：JP-A-54-163823
专利文献4：US 2002/0183525A1
专利文献5：US 2004/0049053A1
专利文献6：US 2003/0114682A1
专利文献7：US 2003/0144527A1
专利文献8：US 2004/0014983A1
非专利文献1：Uno et.al.，J.Med.Chem.，22，180(1979)
非专利文献2：A.Mustafa et.al.，Tetrahedron，19，1831(1963)
非专利文献3：G.Casini，et.al.，J.Heterocycl.Chem.，6，279(1969)
非专利文献4：M.Giannella，et.al.，Phytochemistry，10，539(1971)
非专利文献5：P.Thourel，et.al.，J.Labell.Compd.Radiopharm.，25，1235(1988)
非专利文献6：清水等，药学杂志(Yakugaku-Zasshi)，vol.116，p.533-547(1996)
发明内容
本发明人深入研究了一种制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的工业上有效的方法，该方法非常经济且可以高效地操作。本发明人发现，采用1，2-二氯乙烷作溶剂时，可以在单罐系统中，由1，2-苯并异噁唑-3-乙酸作为起始化合物，在各个步骤中不分离固态中间体(例如1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠等)而制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺；而采用水和1，2-二氯乙烷作溶剂时，可以由4-羟基香豆素作为起始化合物，在各个步骤中不分离固态中间体而制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺，由此完成了本发明。而且，本发明人还深入研究了一种制备1，2-苯并异噁唑-3-乙酸的方法，该1，2-苯并异噁唑-3-乙酸的制备是本发明所述方法的第一步骤，本发明人发现一种方法，其中仅用水作溶剂，通过4-羟基香豆素和羟胺的反应可以高产率地得到目标1，2-苯并异噁唑-3-乙酸；本发明人还发现，在有螯合剂存在的情况下进行这种反应时，可以抑制羟胺的快速分解，否则会发生不希望的所述羟胺的快速分解，于是，可以容易地控制反应温度，从而使本发明方法更为理想。
本发明提供了一种制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法，所述方法包括：
(a)使4-羟基香豆素、羟胺或其酸加成盐与碱在水中反应，得到第一混合物；
(b)用酸将第一混合物酸化，向其中加入1，2-二氯乙烷，得到第二混合物，去除第二混合物中的水层，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-乙酸和1，2-二氯乙烷的第三混合物；
(c)通过蒸馏，去除第三混合物中的水，得到第四混合物，向第四混合物中加入氯磺酸，使该混合物反应，得到第五混合物，向第五混合物中加入碱，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸的碱金属盐的第六混合物，进一步通过蒸馏去除所述含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸的碱金属盐的第六混合物中的水以得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸的碱金属盐和1，2-二氯乙烷的混合物；
(d)向得自步骤(c)的混合物中加入磷酰氯(又称三氯氧化磷)，使该混合物反应，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰氯的第七混合物；
(e)向第七混合物中加入氨，使该混合物反应，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的第八混合物；和
(f)分离1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺。
(a)中的反应优选在有螯合剂存在的情况下进行，以得到第一混合物。
在(b)中酸化第一混合物之前，优选用1，2-二氯乙烷洗涤第一混合物。
本发明还提供了一种1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的单罐制备方法，所述方法包括：
(i)使1，2-苯并异噁唑-3-乙酸和氯磺酸在1，2-二氯乙烷中反应，得到第一混合物，向第一混合物中加入氢氧化钠水溶液，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠的第二混合物，进一步通过蒸馏去除含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠的第二混合物中的水，得到1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠和1，2-二氯乙烷的混合物；
(ii)向得自步骤(i)的混合物中加入磷酰氯，使该混合物反应，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰氯的第三混合物；
(iii)向第三混合物中加入氨，使该混合物反应，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的第四混合物；和
(iv)分离1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺，
其中，(i)～(iii)均在单个反应器中进行而不分离固态中间体。
而且，本发明提供了制备1，2-苯并异噁唑-3-乙酸的方法，所述方法包括：使4-羟基香豆素、羟胺或其酸加成盐与碱在水中反应，并用酸酸化所得反应混合物。
在上述制备1，2-苯并异噁唑-3-乙酸的方法中，4-羟基香豆素、羟胺或其酸加成盐与碱的反应优选在有螯合剂存在的情况下进行。
在优选实施方式中，上述制备1，2-苯并异噁唑-3-乙酸的方法进一步包括：在用酸酸化4-羟基香豆素、羟胺或其酸加成盐与碱的反应混合物之前，用1，2-二氯乙烷洗涤所述混合物。
在另一个优选实施方式中，上述制备1，2-苯并异噁唑-3-乙酸的方法包括：在有螯合剂存在的情况下，使4-羟基香豆素、羟胺或其酸加成盐与碱在水中反应，并在用酸酸化所得反应混合物之前，用1，2-二氯乙烷洗涤所述反应混合物。
解决问题的手段
本发明制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法是一种不分离固态中间体而制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法，更具体来讲，是一种包括用4-羟基香豆素作起始化合物，用水和1，2-二氯乙烷作溶剂，不分离固态中间体而制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法。此外，本发明所述方法可以在单个反应器(单罐)中进行。然而，在上述(b)中，从第二混合物中去除水层，所述第二混合物由两层构成，即水层和1，2-二氯乙烷层。在这种间歇法液-液萃取中，通常将下层转移到另一个容器中。因此，采用多个容器(优选两个容器)来制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法也属于本发明的范围。
所述“4-羟基香豆素”可以购得，或者可以通过常规方法或其改良方法来制得。
所述“羟胺”可以是可购得的羟胺水溶液，但更优选通过羟胺的酸加成盐与碱在反应器中反应来制得。
所述“碱”包括例如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾等。其中，优选氢氧化钠和氢氧化钾，更优选氢氧化钠。通常，这些碱以水溶液的形式使用。
所述“羟胺的酸加成盐”的例子有盐酸羟胺、硫酸羟胺、硝酸羟胺、磷酸羟胺等，其中，优选硫酸羟胺。
所述“螯合剂”包括例如乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸的碱金属盐、乙二胺四乙酸的铵盐、羟乙基乙二胺三乙酸的碱金属盐、二羟乙基乙二胺二乙酸的碱金属盐、1，3-丙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、二亚乙基三胺五乙酸的碱金属盐、三亚乙基四胺六乙酸的碱金属盐、羟乙基亚氨基二乙酸的碱金属盐以及它们的水合物。优选的螯合剂是乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸的钠盐、乙二胺四乙酸的钾盐、乙二胺四乙酸的铵盐以及它们的水合物。其中，更优选乙二胺四乙酸的钠盐及其水合物。
在反应混合物含有大量金属离子(例如铁离子)的情况下，羟胺可能会快速分解，通过向反应混合物中加入螯合剂，可以容易地控制反应温度。本发明的方法的反应温度通常为60℃～100℃，优选80℃～90℃，更优选84℃～86℃。
所述“酸”的例子是盐酸、硫酸、乙酸等，其中，优选盐酸或硫酸，更优选硫酸。
由于(b)中1，2-苯并异噁唑-3-乙酸和1，2-二氯乙烷的第三混合物含有水，所以在与氯磺酸反应前，通过蒸馏将该混合物中的水去除。
1，2-苯并异噁唑-3-乙酸与氯磺酸的反应可以在存在或不存在二氧杂环己烷的情况下进行。所述反应的温度通常为60℃～80℃。
所述“1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸的碱金属盐”优选1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠盐。
在1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸的碱金属盐的制备中，通常采用碱的水溶液，因此，在随后的与磷酰氯的反应之前，通过蒸馏将含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸的碱金属盐的混合物中的水去除。
在1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸的碱金属盐与磷酰氯的反应中，优选向反应混合物中加入例如三乙胺等叔胺。所述反应的温度通常为75℃～85℃。
所述的“氨”优选为氨气，所述反应的温度优选为30℃～60℃。
(f)中1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的分离步骤如下进行：浓缩反应混合物，向其中加入水，搅拌该混合物，接着通过过滤收集晶体。从水和1，2-二氯乙烷的混合溶剂中分离出的1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺晶体具有高纯度。
通过重结晶进一步纯化(f)中分离出的1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺，以提高其纯度。用于重结晶的溶剂包括例如含水乙醇、含水异丙醇等，其中，优选含水异丙醇，更优选含水量为45体积％～55体积％的异丙醇。通过在重结晶步骤中进一步进行1，2-二氯乙烷的共沸蒸馏，得到含有不超过5ppm残余1，2-二氯乙烷的1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺晶体。
发明效果
根据本发明的方法，可以在单罐系统中不分离固态中间体而制得目标1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺，而且，此处残余溶剂1，2-二氯乙烷的浓度可被控制在5ppm或5ppm以下，从而可以有效地制得极高纯度的用作药物的1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺。
具体实施方式
通过以下实施例更详细地解释本发明，但是不应该认为本发明只限于此。通过高效液相色谱法测定产物的纯度。
实施例1
1)搅拌硫酸羟胺(43g)、水(113ml)和25％的氢氧化钠水溶液(57ml)的混合物，并向其中加入4-羟基香豆素(21g)和乙二胺四乙酸二钠盐二水合物(0.4g)，将该混合物在84℃～86℃加热并搅拌4小时。冷却该反应混合物，向其中加入1，2-二氯乙烷(30ml)和水(43ml)，搅拌该混合物。去除1，2-二氯乙烷层，用62.5％的硫酸将水层的pH值调节到pH1～2。将该混合物用1，2-二氯乙烷(120ml和10ml)萃取两次，得到1，2-苯并异噁唑-3-乙酸和1，2-二氯乙烷的混合物。这种混合物中1，2-苯并异噁唑-3-乙酸的纯度为98％。
2)通过蒸馏，去除上述含有1，2-苯并异噁唑-3-乙酸和1，2-二氯乙烷的混合物中的水，并向该混合物中逐滴加入氯磺酸(15.5g)，同时其内部温度保持在63℃～79℃。滴加完后，将该混合物搅拌90分钟，同时反应温度保持在63℃～79℃。冷却后，将25％的氢氧化钠水溶液加入该反应混合物，以将其pH值调节到11以上。通过蒸馏，去除该反应混合物中的水，得到1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠和1，2-二氯乙烷的混合物。向这种混合物中加入三乙胺(2.4g)和磷酰氯(17.5g)，将该混合物在77℃～83℃下搅拌6小时。冷却后，向该反应混合物中加入1，2-二氯乙烷(80ml)，并向该混合物中吹入氨气直到饱和，同时反应温度保持在30℃～60℃。浓缩该反应混合物，并向其中加入水。搅拌该混合物，通过过滤来收集沉淀出的晶体，并用水洗涤，以得到1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的粗晶体。所述粗晶体的纯度为96％。
3)将上述粗晶体在50％的含水异丙醇中重结晶，并在80℃下干燥16小时，从而得到纯度为99％的1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺晶体。
实施例2
搅拌硫酸羟胺(344.0g)、水(904ml)和25％的氢氧化钠水溶液(456ml)的混合物，并向其中加入4-羟基香豆素(168.0g)和乙二胺四乙酸二钠盐二水合物(3.2g)，将该混合物在84℃～86℃加热并搅拌4小时。冷却该反应混合物，向其中加入1，2-二氯乙烷(240ml)。搅拌该混合物，并收集水层。用25％的硫酸将所述水层的pH值调节到1～2，通过过滤来收集沉淀出的晶体，用水洗涤，并在60℃下气流干燥15小时，从而得到1，2-苯并异噁唑-3-乙酸(170.4g)。
工业实用性
从上述描述中看出，本发明提供了一种1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的单罐制备方法，所述方法采用1，2-苯并异噁唑-3-乙酸为起始化合物，以1，2-二氯乙烷为溶剂，或者以4-羟基香豆素为起始化合物，以1，2-二氯乙烷为溶剂，不分离固态中间体而有效地制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺。而且，本发明还提供了一种制备1，2-苯并异噁唑-3-乙酸的工业上有用的方法，所述方法包括在有螯合剂存在的情况下，使4-羟基香豆素与羟胺在水中反应。
Claims (6)
1.制备2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法，所述方法包括：
(a)使4-羟基香豆素、羟胺或其酸加成盐与碱在水中反应，得到第一混合物；
(b)用酸将第一混合物酸化，向其中加入1，2-二氯乙烷，得到第二混合物，去除第二混合物中的水层，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-乙酸和1，2-二氯乙烷的第三混合物；
(c)通过蒸馏，去除第三混合物中的水，得到第四混合物，向第四混合物中加入氯磺酸，使该混合物反应，得到第五混合物，向第五混合物中加入碱，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸的碱金属盐的第六混合物，进一步通过蒸馏去除所述含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸的碱金属盐的第六混合物中的水以得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸的碱金属盐和1，2-二氯乙烷的混合物；
(d)向得自步骤(c)的混合物中加入磷酰氯，使该混合物反应，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰氯的第七混合物；
(e)向第七混合物中加入氨，使该混合物反应，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的第八混合物；和
(f)分离1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺。
2.如权利要求1所述的制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法，其中，(a)中的反应在有螯合剂存在的情况下进行，以得到第一混合物。
3.如权利要求2所述的制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法，所述方法进一步包括在(b)中酸化第一混合物之前，用1，2-二氯乙烷洗涤第一混合物。
4.如权利要求1所述的制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法，其中所述碱是氢氧化钠，并且所述1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸的碱金属盐为1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠。
5.如权利要求1或4所述的制备1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的方法，其中所述氨为氨气。
6.1,2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的单罐制备方法，所述方法包括：
(i)使1，2-苯并异噁唑-3-乙酸和氯磺酸在1，2-二氯乙烷中反应，得到第一混合物，向第一混合物中加入氢氧化钠水溶液，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠的第二混合物，进一步通过蒸馏去除含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠的第二混合物中的水，得到1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酸钠和1，2-二氯乙烷的混合物；
(ii)向得自步骤(i)的混合物中加入磷酰氯，使该混合物反应，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰氯的第三混合物；
(iii)向第三混合物中加入氨气，使该混合物反应，得到含有1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺的第四混合物；和
(iv)分离1，2-苯并异噁唑-3-甲基磺酰胺，
其中，(i)～(iii)均在单个反应器中进行而不分离固态中间体。
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