鹽酸決奈達隆是由賽諾菲-安萬特開發(fā)用于預(yù)防心律失常如心房顫動(AF)的藥物,2009年獲得FDA批準上市。今天介紹的決奈達隆工藝,是在已有路線上進行優(yōu)化,以提高產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量。
已有合成路線如下所示,以中間體4為骨架,先在SnCl4條件下付克酰基化,隨后在AlCl3下實現(xiàn)苯甲醚的水解,得到關(guān)鍵中間體7。緊接著,引入側(cè)鏈8,PtO2催化下實現(xiàn)硝基的還原后對其磺化并與鹽酸成鹽,得到?jīng)Q奈達隆鹽酸鹽。
該路線(US 5,223,510, 1993)存在的問題主要有:①路線較長,例如由4合成7的過程中,兩步分別使用了lewis酸SnCl4和AlCl3為催化劑,能否使用同一種催化劑并將兩步合并為一步;②對化合物10進行磺化制備11的過程中,會產(chǎn)生雙取代雜質(zhì)12,且含量達到了約20%,導(dǎo)致后續(xù)純化難度較大;③硝基的還原使用了昂貴的PtO2;④9制備10的過程中使用了醇類溶劑,殘留的溶劑易與后續(xù)使用到的甲磺酰氯產(chǎn)生基因毒性雜質(zhì)甲磺酸乙酯,因此,需盡量避免醇類溶劑的使用。這些存在的問題導(dǎo)致API成本高,因此,有必要對該路線再進行工藝的優(yōu)化。
首先是嘗試使用同一種lewis酸催化劑由4合成7,優(yōu)化后如下圖所示,采用AlCl3為催化劑,先實現(xiàn)化合物4的?;?,反應(yīng)完之后,冰水淬滅,并用NaHCO3洗滌DCM有機相,隨后補加AlCl3實現(xiàn)甲基的脫除,最后加入正庚烷結(jié)晶,收率88%,HPLC純度98.56%。
接下來對化合物7烷基化制備9,如下所示,原工藝采用MEK作溶劑,需要15小時反應(yīng)完全,換成甲苯并提高反應(yīng)溫度,可使反應(yīng)時間縮短為5小時,收率基本定量。
硝基的還原,原工藝中采用了昂貴的PtO2做催化劑,并使用乙醇為溶劑(殘留的溶劑會與后續(xù)的甲磺酰氯產(chǎn)生基因毒性雜質(zhì)),優(yōu)化后使用便宜的Ra-Ni為催化劑,對催化劑用量,氫氣壓力,反應(yīng)溫度進行一系列優(yōu)化、,以99%的純度得到了化合物10,避免了原工藝中對10進行草酸鹽成鹽純化并游離的步驟,且革除了醇類溶劑的使用,得到的10的2-甲基四氫呋喃溶液可直接進行下一步磺化反應(yīng)。
原工藝中,對化合物10進行磺化制備11的過程中,會產(chǎn)生雙取代雜質(zhì)12,且含量達到了約20%,導(dǎo)致后續(xù)純化難度較大。通過使用吡啶代替原工藝中的三乙胺為縛酸劑,可以有效避免雙取代雜質(zhì)的生成,且可使用與上一步氫化相同的溶劑2-Me-THF,實現(xiàn)兩步反應(yīng)的連做。最后,再與鹽酸成鹽,并用異丙醇重結(jié)晶,產(chǎn)品純度99.85%,單雜小于0.1%,優(yōu)化后路線總收率從33%提高到66%。
最后,統(tǒng)計下路線優(yōu)化前后溶劑的使用情況,優(yōu)化后的路線只使用了三種不同的溶劑,分別是甲苯,2-甲基四氫呋喃以及異丙醇,而原工藝中使用到了7中溶劑,幾乎每一步都使用了不同的溶劑。很多時候,工藝改進無需進行太大的路線變動,只需盡力對原路線中不合理的試劑的使用,費力的后處理等進行優(yōu)化,精雕細琢,乍看一下貌似很簡單,可卻是一項費力且充滿創(chuàng)造性的任務(wù)。將工藝做到簡單是每一個做工藝的化學(xué)人員的最高追求。決奈達隆優(yōu)化后完整的工藝路線如下所示(Org. Process Res. Dev. 2013, 17, 863?868)。