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CN106008195B - 一种2,4-二氟-5-碘苯甲酸的制备方法 - Google Patents

一种2,4-二氟-5-碘苯甲酸的制备方法 Download PDF

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CN106008195B CN201610332600.7A CN201610332600A CN106008195B CN 106008195 B CN106008195 B CN 106008195B CN 201610332600 A CN201610332600 A CN 201610332600A CN 106008195 B CN106008195 B CN 106008195B
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    • C07C51/347Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
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Abstract

本发明公开了一种2,4‑二氟‑5‑碘苯甲酸的制备方法,以2,4‑二氟苯甲酸为起始原料,过碳酸钠和单质碘为绿色碘代试剂,在酸性条件下进行温和的碘代反应,得到高纯度的目标产物。本发明合成工艺绿色环保、后处理方便,适合大规模工业化生产。

Description

一种2,4-二氟-5-碘苯甲酸的制备方法
技术领域:
本发明属于药物合成技术领域,具体是指一种2,4-二氟-5-碘苯甲酸的制备方法。
背景技术:
艾滋病(AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(HIV)感染造成T-细胞免疫系统受损而引起的一类致死性疾病,目前,HIV感染者已呈现出快速蔓延的趋势,全球艾滋病患者病死率已达60%以上。随着人类对HIV病毒及其感染过程的研究不断深入,以及各国药物研发人员的不断努力,抗HIV药物有了突飞猛进的发展,尤其是全新作用机制的HIV进入抑制剂和HIV整合酶抑制剂的出现,为抗HIV药物的研制指出了新发展方向,也为艾滋病治疗带来了新的希望。
埃替格韦(Elvitegravir)是由日本Tobacco公司研制、美国Gilead Sciences公司开发的喹诺酮类抗HIV药物,商品名Stribild,结构式如式1所示。埃替格韦是一个整合酶抑制剂,是由酮-烯醇酸类化合物发展而来,和默克的雷特格韦(Raltegravir)有同样的作用机理,是第一个喹诺酮类的抗艾滋病药物。
2,4-二氟-5-碘苯甲酸是合成药物埃替格韦的一个关键的中间体。目前专利中合成碘代产物2的方法都是从羧酸1开始,经N-碘代丁二酰亚胺(NIS)碘代反应后得到,而NIS对水敏感,且价格比较昂贵。
目前,工业上在苯环上进行碘代的常规方法主要有三类,第一类是通过卤素交换法,第二类是苯胺经重氮化碘代,这两种方法均需要在苯环上特定的位置上有活化的官能团,在本反应中不论是原料还是反应的难度均比用NIS进行碘代的方法要昂贵,第三类是使用氧化碘代的方法,这类方法通常需要一种强的氧化剂如高碘酸钠、三氧化铬和二氧化锰等,由于第三类反应是亲电取代反应,因此对于缺电子的苯环,碘代反应较为困难,而且此类氧化剂会产生大量的废杂,不是绿色、原子经济型的反应。
发明内容:
针对现有技术存在的上述问题,本发明的目的在于设计提供一种反应工艺绿色环保,同时产率高、后处理简单、生产成本低的2,4-二氟-5-碘苯甲酸的制备方法。
本发明采取的技术方案如下:
一种2,4-二氟-5-碘苯甲酸的制备方法,其特征在于:以2,4-二氟苯甲酸为起始原料,过碳酸钠和单质碘为绿色的碘代试剂,在酸性条件下进行碘代反应,得到2,4-二氟-5-碘苯甲酸。
进一步的设置如下:
所述反应温度优选为45-50℃;
所述浓硫酸的量优选为48-60ml;
所述浓硫酸的滴加时的温度为0-10℃;
所述碘与过碳酸钠的反应比例为1:0.32~1;
特别优选的,当反应温度为50℃,浓硫酸的使用量为53.30ml,碘与过碳酸钠的摩尔比为1:0.50时,碘代反应的产率最高,达88%。
反应完成后,用饱和硫代硫酸钠除掉过量的过氧化物。
本发明涉及的反应方程式如下:
本发明具有以下有益效果:
1、本发明中,碘在酸性条件下与过碳酸钠反应生成I+离子。然后再进行亲电取代反应,省去了常规方法中的高碘酸钠等氧化剂,因此反应体系比较绿色环保。
2、反应的温度温和。
3、反应的后处理简单:反应完的产物直接在水中析出,过滤,洗涤即可以得到高纯度的产品。
4、收率高:以及优选反应温度和反应时间,可以获得更好的产率,最高可达78%以上。
综上:采用本发明的合成方法,一方面可以使整体的制备工艺更绿色环保,更适合工业化生产,另一方面,本发明可以获得良好收率和纯度的目标产物,具有突出的效果和经济价值。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明:
图1为本发明实施例制备2,4-二氟-5-碘苯甲酸的(1H NMR,400M,溶剂CDCl3)核磁共振图谱。
具体实施方式:
实施例1:
将冰醋酸60ml,I25.33g(21mmol)加入到250ml的三口瓶中,在室温搅拌下,在20-30分钟内慢慢分批加入过碳酸钠4.20g(含31mmolH2O2),搅拌下升高温度到35℃,加入2,4-二氟苯甲酸6.32g(40mmol)。冷却反应液到10℃,快速搅拌下滴加53.30ml的98%H2SO4,加完后升温至45℃反应2.5小时,点样监控反应终点。反应完之后,冷却反应液,用碘化钾淀粉试纸检测反应液中是否还有氧化物,若有,则用Na2SO3水溶液(10g亚硫酸钠溶解在500ml水中,配置质量分数为2%的溶液)除去过氧化物。然后抽滤,用蒸馏水洗涤1次,得到2,4-二氟-5-碘苯甲酸,产率为76%。熔点:150~153℃。
替换例1-11
制备方法同实施例1,区别在于,调整反应温度、浓硫酸的量、碘与过碳酸钠的反应比例等,并分别测试其对反应的影响。
表1
如表1所示:在2,4-二氟-5-碘苯甲酸的合成中,反应温度,浓硫酸的量,碘与过碳酸钠的反应比例对反应的产率有较大影响,从数据中可以看出:当40mmol的2,4-二氟苯甲酸在反应温度为50℃,浓硫酸的使用量为53.30ml,碘与过碳酸钠的摩尔比为1:0.50时,碘代反应的产率最高。
对比例1:
将冰醋酸80ml,醋酐50ml,I25.58g(22mmol)加入到250ml的三口瓶中,在室温搅拌下,在20-30分钟内慢慢分批加入过碳酸钠12.5g,搅拌下升高温度到35℃,加入2,4-二氟苯甲酸6.32g(40mmol)。冷却反应液到10℃,快速搅拌下滴加36ml的98%H2SO4,加完后升温至50℃反应2小时,点样监控反应终点。反应完之后,冷却反应液,除去过氧化物。然后抽滤,洗涤,得到2,4-二氟-5-碘苯甲酸,产率为64%。
对比例2:
将冰醋酸60ml,I25.33g(21mmol)加入到250ml的三口瓶中,在室温搅拌下,在20-30分钟内慢慢分批加入3.50g H2O2水溶液(30%的质量分数),搅拌下升高温度到35℃,加入2,4-二氟苯甲酸6.32g(40mmol)。冷却反应液到10℃,快速搅拌下滴加53.30ml的98%H2SO4,加完后升温至50℃反应3小时,点样监控反应终点。反应完之后,冷却反应液,除去过氧化物。然后抽滤,洗涤,得到2,4-二氟-5-碘苯甲酸,产率为53%。
实施例2:放大反应
将冰醋酸300ml,I2 26.7g(105mmol)加入到1L的三口瓶中,在室温机械搅拌下,在20-30分钟内慢慢分批加入过碳酸钠(SPC)21.0g(含155mmol H2O2),搅拌下升高温度到35℃,加入2,4-二氟苯甲酸31.6g(200mmol)。冷却反应液到5℃,快速搅拌下滴加266.5ml的98%H2SO4,加完后升温至50℃反应2小时,点样监控反应终点。反应完之后,冷却反应液,用2%的Na2SO3水溶液除去过氧化物。然后抽滤,洗涤,得到2,4-二氟-5-碘苯甲酸,产率为83%。
结合实施例1-2,及对比例1-2,可以看出:
1、本发明通过酸性条件下的碘代反应,来合成2,4-二氟-5-碘苯甲酸,碘在酸性条件下与过碳酸钠反应生成I+离子。然后再进行亲电取代反应,省去了常规方法中的高碘酸钠等氧化剂,因此反应体系比较绿色环保。
2、通过探寻影响合成2,4-二氟-5-碘苯甲酸产率的因子,解决了酸性条件下的碘代反应合成2,4-二氟-5-碘苯甲酸的收率问题,本发明的合成工艺,最高可达88%(替换例2),且通过放大反应,产率仍有83%,非常适合工业化生产。

Claims (1)

1.一种 2,4-二氟-5-碘苯甲酸的制备方法,其特征在于具体步骤如下:将冰醋酸300ml,I2 26.7g加入到1L的三口瓶中,在室温机械搅拌下,在20-30分钟内慢慢分批加入过碳酸钠21.0g,所述过碳酸钠中含155mmol H2O2,搅拌下升高温度到35℃,加入2,4-二氟苯甲酸31.6g,冷却反应液到5℃,快速搅拌下滴加266.5ml的98%H2SO4,加完后升温至50℃反应2小时,点样监控反应终点,反应完之后,冷却反应液,用2%的Na2SO3水溶液除去过氧化物,然后抽滤,洗涤,得到2,4-二氟-5-碘苯甲酸,产率为83%。
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