王少逸,韓 航,紀(jì)安成,陸步實(shí)南京工業(yè)大學(xué)藥學(xué)院,南京 0009;江蘇省藥物研究所有限公司,南京 0009
利奈唑胺的合成
王少逸1,韓 航1,紀(jì)安成2*,陸步實(shí)2
1南京工業(yè)大學(xué)藥學(xué)院,南京 210009;2江蘇省藥物研究所有限公司,南京 210009
對(duì)利奈唑胺合成工藝進(jìn)行優(yōu)化。以嗎啉和3,4-二氟硝基苯為原料,經(jīng)取代、還原反應(yīng)得到中間體5;(R)-環(huán)氧氯丙烷7、鄰苯二甲酰亞胺鉀鹽6發(fā)生取代反應(yīng)合成中間體9;最后中間體5和9經(jīng)取代、環(huán)化、水解合成目標(biāo)產(chǎn)物利奈唑胺,總收率36.5%(以3,4-二氟硝基苯計(jì))。
利奈唑胺;抗菌藥;合成
利奈唑胺(linezolid,1),化學(xué)名為(S)-N-[[3-[3-氟-4-(4-嗎啉基)苯基]-2-氧代-5-噁唑烷基]甲基]-乙酰胺,是由Pharmacia&Upjohn公司開發(fā)研制的第一個(gè)噁唑烷酮類抗菌藥。2000年4月美國FDA批準(zhǔn),2001年3月在英國上市,2009年在中國上市,商品名Zyvox。可用于治療G+球菌引起的感染,包括由MRSA引起的疑似或確診院內(nèi)獲得性肺炎(HAP)、社區(qū)獲得性肺炎(CAP)、復(fù)雜性皮膚病或皮膚軟組織感染 (SSTI)以及耐萬古霉素腸球菌(VRE)感染[1]。
文獻(xiàn)[1-4]主要報(bào)道了5條路線,本文參考文獻(xiàn)[3],并對(duì)其合成路線做出改進(jìn)后設(shè)計(jì)了以下路線(見圖1):?jiǎn)徇c3,4-二氟硝基苯發(fā)生取代反應(yīng),再通過Pd/C催化加氫得到的中間體5與(R)-環(huán)氧氯丙烷、鄰苯二甲酰亞胺鉀鹽發(fā)生取代反應(yīng)的中間體9經(jīng)取代、噁唑烷環(huán)化、水解、乙酰化得到目標(biāo)產(chǎn)物利奈唑胺,總收率(以3,4-二氟硝基苯計(jì))36.5%。
1.1 儀器
MP-S3熔點(diǎn)儀(日本柳本株式會(huì)社,溫度計(jì)未校正);Jeol JNM-ECP 300型核磁共振波譜儀 (內(nèi)標(biāo):TMS;室溫);Agilent 1100LC-MS型質(zhì)譜儀;ZFI型三用紫外分析儀;TU-10001型分析天平。
1.2 試劑
嗎啉(上海南翔試劑有限公司);3,4-二氟硝基苯(九鼎化學(xué)科技有限公司);R-環(huán)氧氯丙烷(上海凱路化工有限公司);其余試劑為市售國產(chǎn)分析純。

圖1 利奈唑胺的合成路線
2.1 3-氟-4-嗎啉基硝基苯(4)
在250 mL的三口反應(yīng)瓶中加入嗎啉 (13 g,0.15 mol)、三乙胺(13 g,0.13 mol)、乙酸乙酯60 mL,30℃下滴加3,4-二氟硝基苯 (15.9 g,0.10 mol),機(jī)械攪拌8 h,水洗滌(100 mL×2),無水硫酸鈉干燥后抽濾,濾液旋蒸去除溶劑,得到黃色固體,于70℃下鼓風(fēng)干燥約5 h后得到22.47 g黃色固體,用丙酮和(100 mL丙酮和50 mL水)水重結(jié)晶得到22.28 g金黃色固體,m.p.108~109℃,收率98.5%。
2.2 3-氟-4-嗎啉基苯胺(5)
在 250 mL的三口反應(yīng)瓶中加入化合物 4(22.28 g,0.096 mol),10%Pd/C 2 g,甲醇120 mL和四氫呋喃(THF)30 mL,30℃常壓氫化,薄層色譜(石油醚∶乙酸乙酯=5∶1)跟蹤反應(yīng),結(jié)束后抽濾,濾液旋蒸去除溶劑,用正己烷洗滌(100 mL×3),每次加熱攪拌冷卻靜置后抽出正己烷,回收正己烷,于70℃鼓風(fēng)干燥約8 h,得到白色固體18.56 g,m.p.115~116℃,收率96.2%。
2.3 (S)-N-縮水甘油鄰苯二甲酰亞胺(8)
250 mL反應(yīng)瓶中加入鄰苯二甲酰亞胺鉀(27.45 g,0.148 mol)、R-環(huán)氧氯丙烷(11.42 g,0.124 mol)和150 mL DMF,加熱至80℃反應(yīng)4 h,反應(yīng)液倒入200 mL水中,攪拌10 min,抽濾,70℃鼓風(fēng)干燥約8 h,得白色固體24.38 g,m.p.103~104℃,收率92.3%。
2.4 N-(3-鄰苯二甲酰亞胺基-2-(R)-羥丙基)-3-氟-4-(嗎啉基)苯胺(9)
將250 mL反應(yīng)瓶置油浴鍋上,在反應(yīng)瓶中加入化合物5(18.56 g,0.095 mol)、化合物8(24.38 g,0.114 mol)用200 mL乙醇和70 mL水溶解,加熱回流8 h,冷卻至室溫,抽濾,于70℃鼓風(fēng)干燥約8 h,得白色固體31.16 g,m.p.187~188℃,收率82.3%。
2.5 (R)-[N-3-(3-氟-4-嗎啉基)苯基-2-氧代-5-噁唑烷基]甲基鄰苯二甲酰亞胺(10)
將碳酰二咪唑 (15.18 g,0.094 mol)、化合物9(31.16 g,0.078 mol)置于250 mL的反應(yīng)瓶中,用100 mL二氯甲烷溶解,室溫下機(jī)械攪拌8 h,用水洗滌3次(100 mL×3),抽濾后用150 mL的無水乙醇加熱回流2 h,冷卻至室溫,無水硫酸鈉干燥后抽濾,濾液旋蒸去除溶劑,于70℃下鼓風(fēng)干燥約8 h,得白色固體21.17 g,m.p.197~198℃,收率63.8%。
2.6 (R)-[N-3-(3-氟-4-嗎啉基)苯基-2-氧代-5-噁唑烷基]甲胺(11)
將250 mL反應(yīng)瓶置于油浴鍋上,在反應(yīng)瓶中加入化合物 10(21.17 g,0.050 mol)、80%水合肼(12.6 mL)、甲醇50 mL和二氯甲烷100 mL,機(jī)械攪拌,加熱回流2 h,冷卻至室溫,加入100 mL的水,用二氯甲烷提取2次(50 mL×2)。二氯甲烷相經(jīng)無水硫酸鈉干燥后抽濾,濾液旋蒸去除溶劑,得到白色固體,將其于70℃下鼓風(fēng)干燥約12 h,得到13.21 g, m.p.178~179℃,收率90.7%。
2.7 利奈唑胺(1)
將化合物11(13.21 g,0.045 mol)和120 mL乙酸乙酯加入250 mL的反應(yīng)釜中,室溫滴加乙酸酐8.8 mL,攪拌2 h,冷卻至10℃,抽濾,用80 mL異丙醇重結(jié)晶,所得固體于70℃鼓風(fēng)干燥12 h,得白色固體12.31 g,m.p.182~183℃,收率81.6%。1H-NMR(DMSO,500 MHz),δ=1.85(s,3H,CH3CO),δ=2.96(t,4H,J=5 Hz,2CH2N),δ=3.42(t,2H,J=5.5 Hz,CH2N),δ=3.72 (m,1H,CH2N),δ=3.74 (t,4H,J=4.5 Hz,CH2O),δ=4.08(t,1H,J=9 Hz,CH2N),δ=4.72(m,1H,CHO),δ=7.05(t,1H,J=9 Hz,Ar-H),δ=7.18(dd,1H,J=2 Hz,9 Hz,Ar-H),δ=7.49(dd,1H,J=2.5 Hz,15 Hz,Ar-H),δ=8.21(t,1H,J=5.5 Hz,NH)。
本文參考文獻(xiàn)[4]合成路線,在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了多方面的改進(jìn):①在由化合物5和8合成化合物9的反應(yīng)中,反應(yīng)時(shí)間從22 h縮減為8 h,大大縮短了反應(yīng)時(shí)間,并且減少了攪拌6 h的后處理操作,在縮短了反應(yīng)時(shí)間的同時(shí)也保證了收率。②在由化合物9合成化合物10的反應(yīng)中,降低了反應(yīng)溫度,用碳酰二咪唑替代了碳酸二乙酯,減少了由反應(yīng)原料帶來的副產(chǎn)物,進(jìn)而提高了反應(yīng)的收率。③在由化合物10合成化合物11的反應(yīng)中,用水合肼替代了甲胺,不僅縮短了反應(yīng)時(shí)間,還提高了反應(yīng)的收率。
[1]張淑婷,郝 巖,宋愛剛.一種利奈唑胺的制備方法:中國,102267955A[P].2011-12-07.
[2]李榮坡,周偉澄.噁唑烷酮類抗菌劑的合成[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志,2003,34(6):44-51.
[3]施凱翔,林惠英,謝幼容.制備5-左旋-氨甲基-3-芳基-2-惡唑烷酮類的方法:中國,201010212502.2[P].2010-06-29.
[4]陳 煒,胡建良,張興賢,等.利奈唑胺合成路線圖解[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志,2010,41(1):62-3.
Synthesis of Linezolid
WANG Shao-yi1,HAN Hang1,JI An-cheng2*,LU Bu-shi2
1School of Pharmaceutical Sciences,Nanjing Tech University;2Jiangsu Provincial Institute of Materia Medica Co.,Ltd.,Nanjing 210009,China
Linezolid was synthesized.The key intermediate 5 was synthesized from morpholine and 3,4-di-fluoronitrobenzene by substitution and reduction reactions.(R)-Epichlorohydrin 7 reacted with potassium phthal-imide 6 by substitution to get intermediate 9.Finally,intermediate 5 reacted with intermediate 9 via substitution, cyclization and hydrolysis to afford the target compound linezolid with an overall yield of about 36.5%.
Linezolid;Antibacterials;Synthesis
R914.5
A
1673-7806(2015)03-274-02
王少逸,男,碩士生 E-mail:wsyfromwx@163.com
*通訊作者紀(jì)安成,男,研究實(shí)習(xí)員 E-mail:jac_1982@163.com
2014-11-12
2014-12-16