專利名稱：制備嘧啶三酮衍生物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備嘧啶三酮衍生物的方法。本發(fā)明坯涉及新的N—二羥基磷酰基嘧啶三酮衍生物，它們可用作某些嘧啶三酮化合物的水溶性前藥。
名稱為1—(3—正丁氧基—2—氨基甲酰氧基丙基)—5—乙基—5—苯基—(1H，3H，5H)嘧啶—2，4，6—三酮的化合物，在下文中稱為febarbamate，這個化合物以前已制備并公開過，參見例如Helvetica Chimica Acta，XLIV，pp.105—113，1960，和英國專利說明書NO.1581834和NO.2137999。這些出版物也公開了相關(guān)的化合物及其制備。這些制備方法常常包括通過生成合適的丙二酰脲衍生物的鈉鹽，并使其與希望制得的化合物相應(yīng)的烷基化試劑——一般是1—鹵—2—氨基甲酰氧基—3—烷氧基丙烷，且通常是氯—化合物——反應(yīng)，進(jìn)行5，5—二取代嘧啶三酮的烷基化。這種方法常常會有未轉(zhuǎn)化的起始原料的混合物—N′一單取代5，5—二取代嘧啶三酮衍生物和N，N′—二取代5，5—二取代嘧啶三酮衍生物。
上述衍生物公開在英國專利說明書NO.1193438中。然而，在非均相、高粘度物質(zhì)中進(jìn)行的這種反應(yīng)很難掌握，并且有相當(dāng)多的原料1—鹵—2—氨基甲酰氧基—3—烷氧基丙烷浪費于不可避免地形成不希望的N，N′—二取代衍生物。此原料不易獲得，耗時并制備困難，既使進(jìn)行嚴(yán)格純化也常含有約2％異構(gòu)的1—鹵—2—烷氧基—3—氨基甲酰氧基丙烷。
現(xiàn)在我們發(fā)明了另外一種方法，它能生產(chǎn)基本無雜質(zhì)的產(chǎn)品。此外，我們的新方法具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并且febarbamate及其衍生物的生產(chǎn)易于操作。
按照本發(fā)明的一個方面，我們提供了制備式(I)化合物的方法， 其中R1和R2可以相同或不同，表示脂族、芳代脂族或芳族基團(tuán)，R表示—CH2CH(OCONH2)—CH2OX基團(tuán)，其中X是C1-5烷基，此方法包括使式(II)化合物， 其中R1和R2和X定義如上文，與異氰酸二鹵代氧膦基酯或異氰酸鹵代磺?；シ磻?yīng)，得到式(III)化合物， 其中R1和R2和X定義如上文，Z是式—SO2Y或—POY2基團(tuán)，其中Y是鹵原子，接著水解式(III)化合物。
確信式(III)中間化合物是新的，它包括了本發(fā)明的另一特征。式(III)化合物或者可以分離出來，或者就地水解，以提供定義如上的式(I)化合物。優(yōu)選的Y是氯原子。
式(II)化合物與異氰酸二鹵代氧膦基酯或異氰酸鹵代磺酰酯可以在溶液中，優(yōu)選在無水有機(jī)溶劑，理想的是在芳烴如甲苯或在鹵代烴如二氯甲烷中，使用基本等摩爾量的反應(yīng)劑，在-10°至50°的溫度下進(jìn)行反應(yīng)。完成反應(yīng)一般需要1至5小時，通常是在室溫下1小時。
在N—二鹵代氧膦基衍生物的情況下，水解反應(yīng)可以方便地在溶劑混合物，優(yōu)選的是諸如甲苯或環(huán)己烷的有機(jī)烴類溶劑和水的混合物中，在pH4至6，溫度范圍為40℃至110℃，一般為約70℃下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時間在很大程度上依賴所使用的反應(yīng)條件，從1至24小時不等，但在pH約5.5，溫度約70℃時通常需要6小時。
在N—鹵代磺酰基衍生物的情況下，水解更快，通常在約40℃下約1小時完成。
我們已發(fā)現(xiàn)氯代有機(jī)溶劑如二氯甲烷或氯仿的存在阻礙N—P鍵斷裂，并且另一種確信是新的式(IV)中間體可以好的收率分離， 其中R1和R2和X定義如上。與式(I)化合物相反，這些物質(zhì)容易溶于水中，尤其以其鹽的形式。式(IV)的這種化合物包含本發(fā)明的另一方面。在上述水解N—二鹵代氧膦基衍生物的條件下通過加水可使分離出的式(V)化合物轉(zhuǎn)化為式(I)化合物。
按照本發(fā)明的化合物可以任何常規(guī)的方式制成給藥的前藥，但特別好是注射和控制釋放組合物。此活性組分可以粉狀存于安瓿或其它無菌容器中，并在使用之前不久溶于合適的無菌溶劑。
按照本發(fā)明的這些化合物的特殊性質(zhì)也可以部分可溶鹽的形式或吸附于樹脂上或以任何其它現(xiàn)有技術(shù)已知的形式用來制成控制釋放組合物。本技術(shù)領(lǐng)域的任一熟練技術(shù)人員很容易選擇使用合適的藥學(xué)上可接受的稀釋劑或賦形劑。
式(II)化合物已被公開，其制備是通過5，5—二取代丙二酰脲鈉鹽與1—氯—2—羥基—3—烷氧基丙烷反應(yīng)(HelveticaChimica Acta，XLIV，pp.105—113，1960)。所述的這種方法是很麻煩的并且要工業(yè)化生產(chǎn)是很不現(xiàn)實的，原因是需要幾次加熱并需在減壓下數(shù)次蒸餾才能得到合適純度的產(chǎn)品?？梢钥闯?，此文獻(xiàn)所述的制備方法提供的是產(chǎn)品混合物，且收率低。
現(xiàn)在我們已能設(shè)計一種制備式(II)化合物的方法，它可以避免前面方法中的許多問題，并且提供一種能避免在隨后的方法中的問題的產(chǎn)品。
按照本發(fā)明的另一方面，我們提供一種制備定義如上的式(II)化合物的方法，包括使式(V)化合物 其中R1和R2定義如上，與式(VI)或(VIa)化合物反應(yīng)， 其中X定義如上，Hal是鹵原子，當(dāng)使用式(VI)化合物時反應(yīng)是在大約0.01至0.1摩爾當(dāng)量有機(jī)堿存在下，或當(dāng)使用式(VIa)化合物時反應(yīng)是在大約1.0摩爾當(dāng)量有機(jī)堿存在下進(jìn)行的。
使用的堿最好這樣選擇，以使水中的pkB高于大約10。此外，通過選擇在反應(yīng)中也起溶劑作用，或至少幫助反應(yīng)劑溶解的有機(jī)堿，在均相介質(zhì)中反應(yīng)能進(jìn)行得更順利，在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)范圍內(nèi)它具有顯著的操作上的優(yōu)點。作為堿，優(yōu)選的是脂族胺、芳代脂族胺、或芳胺，它們?nèi)我獾乇涣u基或另一胺基所取代，三烷基胺，特別三乙胺是最優(yōu)選的。
希望反應(yīng)在質(zhì)子(protic)有機(jī)溶劑如低級鏈烷醇，例如乙醇或正丁醇，或質(zhì)子惰性的溶劑如酰胺，例如二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺，或包括合適的堿的上述那些溶劑，或其任何合適的混合物中進(jìn)行。
在此反應(yīng)中使用的溫度一般是在20—150℃范圍內(nèi)，優(yōu)選70℃，反應(yīng)時間需2—48小時，優(yōu)選6小時。
使用英國專利說明書NO.1581834中所述的方法可從反應(yīng)混合物分離得到的式(II)化合物。
本方法更進(jìn)一步的優(yōu)點在于，我們發(fā)現(xiàn)通過改變游離巴比土酸起始原料與烷基化劑數(shù)量的比例，消耗不希望有的N，N—二取代產(chǎn)物，N—單取代產(chǎn)物的比例可以得到充分改善。優(yōu)選使用過量的巴比土酸起始原料，巴比土酸起始原料烷基化劑的摩爾比從至少1∶1至3∶1，優(yōu)選1∶1至2∶1。
在最優(yōu)選實施方案中，我們提供了制備上述式(I)化合物的完整方法，它包括使用式(V)和(VI)化合物作為起始原料，并且其中依次使用了經(jīng)由式(II)和(III)化合物的上述方法的各個步驟。
由于僅使用很經(jīng)典的操作，如萃取、結(jié)晶、過濾和蒸發(fā)，因此整個方法特別適用于大規(guī)模生產(chǎn)febarbamate(式(I)化合物，其中R1是乙基，R2是苯基，R是3—正丁氧基—2—氨基甲酰氧基丙基)及其衍生物。
現(xiàn)在，將要描述本發(fā)明的各個方面及最佳實施方案，并以下面非限制性實施例進(jìn)一步說明。實施例11—(3—正丁氧基—2—羥丙基)—5—乙基—5—苯基—(1H，3H，5H)—嘧啶—2，4，6—三酮將含三乙胺(2.02g，0.02mole)的苯巴比妥(69.6g，0.3mole)的乙醇(150ml)溶液與丁基縮水甘油基醚(26.0g，0.2mole)(由Merck&CO.得到)一起于70℃下攪拌6小時。然后將反應(yīng)混合物傾入水(500ml)中，用甲苯(200ml)于70℃萃取所沉淀的產(chǎn)物。分離甲苯層，用3％硫酸水溶液(200ml)洗滌，并于4℃放置過夜。濾出沉淀的苯巴比妥，濾液用5％碳酸鈉水溶液(5×100ml)萃取。然后將有機(jī)層用1M氫氧化鈉水溶液(2×200ml)萃取，收集水層，用甲苯(100ml)洗滌，用硫酸將pH調(diào)至3。用甲苯(150ml)萃取沉淀產(chǎn)物，分離有機(jī)層，干燥并減壓蒸發(fā)，得到標(biāo)題化合物(40.1g，55％)；用HPLC提純至99％，m.p.92℃。實施例21—(3—正丁氧基—2—羥丙基)—5—乙基—5—苯基—(1H，3H，5H)—嘧啶—2，4，6—三酮將含三乙胺(20.2g，0.2mole)的苯巴比妥(69.6g，0.3mole)的二甲基甲酰胺(60ml)溶液與1—氯—3—正丁氧基—2—丙醇(33.2g，0.2mole)于70℃下攪拌6小時。然后將反應(yīng)混合物傾入3％硫酸(500ml)，用甲苯于70℃萃取所沉淀的產(chǎn)物。分離甲苯層，用3％硫酸水溶液(200ml)洗滌并于4℃下放置過夜。濾出沉淀的苯巴比妥，用5％碳酸鈉水溶液(5×100ml)萃取濾液。然后用1M氫氧化鈉水溶液(2×200ml)萃取有機(jī)層，收集水層，用甲苯(100ml)洗滌并用硫酸調(diào)節(jié)pH至3。用甲苯(150ml)萃取沉淀產(chǎn)物，分離有機(jī)層，干燥并減壓蒸發(fā)，得到標(biāo)題化合物(38.5g，53％)；用HPLC提純至96.5％。實施例3Febarbamate將1—(3—正丁氧基—2—羥丙基)—5—乙基—5—苯基—(1H，3H，5H)—嘧啶—2，4，6—三酮(10.83g，0.03mole)在20ml二氯甲烷中的溶液在低于30℃的溫度下滴加入攪拌的異氰酸氯磺酸酯(4.65g，0.033mole)在20ml二氯乙烷中的溶液中。室溫下將反應(yīng)混合物攪拌1小時，然后加入冰冷卻水(100ml)。劇烈反應(yīng)停止后，于40℃將反應(yīng)混合物加熱1小時。
然后分離有機(jī)層，用水(2×100ml)洗滌，干燥并蒸發(fā)，得到如玻璃狀固體的標(biāo)題化合物(11.2g，92.4％)，含3％起始化合物(由HPLC知)。從乙腈中重結(jié)晶此產(chǎn)物，得到febarbamate(8.5g，70.1％)，m.p.104℃。純度至少為99.0％。實施例4Febarbamate在低于30℃的溫度下將1—(3—正丁氧基—2—烴丙基)—5—乙基—5—苯基—(1H，3H，5H)—嘧啶—2，4，6—三酮(10.838，0.03mole)在甲苯(20ml)中的溶液滴加入攪拌的異氰酸二氯氧膦基酯(5.3g，0.033ml)在甲苯(20ml)中的溶液。
室溫下將反應(yīng)混合物攪拌1小時，然后加入冰冷卻水(100ml)。劇烈反應(yīng)停止后，用氫氧化鈉溶液將反應(yīng)溶液的pH調(diào)至5。
然后于70℃將反應(yīng)混合物攪拌6小時，冷卻，分離有機(jī)相，用水(3×50ml)洗滌，干燥并蒸發(fā)，得到玻璃狀的標(biāo)題化合物(10.8g，89％)，含有約3％的起始物(通過HPLC)。
從乙腈中重結(jié)晶，得到febarbamate(8.1g，66.8％)，m.p.104℃。純度至少為99.0％。實施例51—[3—正丁氧基—2—(N—二羥基磷酰基)—氨基甲?；趸鵠—5—乙基—5—苯基—(1H，3H，5H)—嘧啶—2，4，6—三酮(Ferbarbamate N—磷酸)將1—(3—正丁氧基—2—羥丙基)—5—乙基—5—苯基—(1H，3H，5H)—嘧啶—2，4，6—三酮(10.83g，0.03mole)在二氯甲烷(20ml)中的溶液滴加到攪拌的異氰酸二氯氧膦基酯(5.3g，0.033mole)在二氯甲烷(20ml)中的溶液。保持溫度低于30℃。室溫下將反應(yīng)混合物攪拌1小時，然后加入冰冷卻水(100ml)。將此混合物劇烈攪拌1小時并在減壓下部分蒸發(fā)。用乙醚(2×50ml)萃取沉淀的油，分離有機(jī)層，用水(2×200ml)洗滌，干燥，然后蒸發(fā)，得到標(biāo)題化合物(11.3g，85％)；由HPLC提純至純度95％。IR3239(寬)，2963，2877，1756，1739，1697，1443，1367，1207，1109，1032，950，892，820，776，722，695，557cm-1(kBr disc)。實施例6Febarbamate將febarbamate N—磷酸(5g，0.0113mole)的水(50ml)溶液用甲苯(25ml)成層，用碳酸鈉溶液將pH調(diào)至5.5。于70℃將混合物劇烈攪拌6小時。分離有機(jī)層，用水(2×25ml)洗滌，干燥并蒸發(fā)，得到febarbamate(3.8g，93％)；由HPLC純化至純度97.5％實施例71—(3—正丁氧基—2—羥丙基)—5，5—二丙基—(1H，3H，5H)—嘧啶—2，4，6—三酮將含有三乙胺(2.02g，0.2mole)的5，5—二丙基—(1H，3H，5H)—嘧啶—2，4，6—三酮(30.8g，0.15mole)的二甲基甲酰胺(30ml)溶液與丁基縮水甘油基醚(13g，0.1mole)混合。將混合物于60℃加熱6小時。此溶液用水(150ml)稀釋并用甲苯(2×100ml)萃取。分離有機(jī)層，用水(2×100ml)洗滌，干燥并用5％的碳酸鈉水溶液(6×100ml)萃取。然后用1M氫氧化鈉水溶液(2×100ml)萃取甲苯相。分離出水層，用甲苯(100ml)洗滌并用硫酸將pH調(diào)至3。用甲苯(100ml)萃取沉淀的油狀產(chǎn)物，分離有機(jī)層，用水洗滌，干燥并蒸發(fā)，得到標(biāo)題化合物(16.3g，51.6％)；由HPLC純化至純度96.5％。實施例81—(3—正丁氧基—2—(N—二羥基磷?；?氨基甲酰氧基丙基)—5，5—二丙基—(1H，3H，5H)—嘧啶—2，4，6—三酮在低于30℃的溫度下，將1—(3—正丁氧基—2—羥基丙基)—5，5—二丙基—(1H，3H，5H)—嘧啶—2，4，6—三酮(12.52m8，0.04mole)的二氯甲烷(20ml)溶液滴加到攪拌的異氰酸二氯氧膦基酯(7g，0.044mole)的二氯甲烷(20ml)溶液中。室溫下將反應(yīng)混合物攪拌1小時，然后加入冷水(100ml)。然后將此混合物劇烈攪拌1小時，減壓下部分蒸發(fā)并用乙醚萃取沉淀的油。分離有機(jī)層，用水(20ml)洗滌，干燥并蒸發(fā)得到玻璃狀固體的標(biāo)題化合物(12.8g，81％)；由HPLC純化至純度95.5％。IR3247(寬)，2968，2935，2877，1752，1722，1694，1443，1356，1207，1104，1055，1024，950，881，820，776，692，497，cm-1(kBrdisc)。實施例91—(3—正丁氧基—2—氨基甲酰氧基丙基)—5，5—二丙基—(1H，3H，5H)—嘧啶—2，4，6—三酮將1—(3—正丁氧基—2—(N—二羥基磷酰基)—氨基甲酰氧基丙基)—5，5—二丙基—(1H，3H，5H)—嘧啶—2，4，6—三酮(10g，0.0254mole)的水(75ml)溶液用甲苯(25ml)成層，用碳酸鈉溶液將pH調(diào)至5.5。然后于70℃將反應(yīng)混合物劇烈攪拌6小時，分離有機(jī)層，用水(2×25ml)洗滌，干燥并蒸發(fā)，得到標(biāo)題化合物(8.2g，90％)；純度94％(通過HPLC)。在甲醇中結(jié)晶，得到6.8g(74.6％)產(chǎn)物，m.p.105℃。實施例10febarbamate N—磷酸二鈉鹽使febarbamate N—磷酸(4.4g，0.01mole)和氫氧化鈉(0.8g，0.02mole)的甲醇(20ml)溶液減壓蒸發(fā)(浴溫30℃)，將殘余物用無水甲醇(4ml)結(jié)晶給出標(biāo)題產(chǎn)物(2.2g，47％)，m.p.136—138℃。
權(quán)利要求
1.制備式(II)化合物的方法， 其中R1和R2可相同或不同，代表C1-5烷基，芳代脂族或芳族基團(tuán)，X為C1-5烷基，其特征在于將式(V)化合物 其中R1和R2如上定義，與式(VI)或(VIa)化合 物反應(yīng)，其中X如上定義，Hal為鹵原子，當(dāng)使用式(VI)化合物時，反應(yīng)在0.01至0.1摩爾當(dāng)量有機(jī)堿存在下，或者當(dāng)使用式(VIa)化合物時在1.0摩爾當(dāng)量有機(jī)堿存在下進(jìn)行，從而形成式(II)化合物。
2.權(quán)利要求1的方法，其中式(V)化合物與式(VI)式式(VIa)化合物的摩爾比范圍為1∶1至3∶1。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備式(Ⅱ)化合物的方法，式中各基團(tuán)定義及該方法描述詳見說明書。
文檔編號A61K31/513GK1121070SQ95106059
公開日1996年4月24日 申請日期1995年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月8日
發(fā)明者金德里·瓦茨塔, 卡爾·瓦耳特, 伯納德·瑟福里得, 瑟特番·胡根通博勒 申請人:塞波斯公司