4-氯丁醛缩二甲醇是一种重要的医药中间体,其合成方法的研究对于推动相关药物的生产和应用具有重要意义。
背景:4-氯丁醛缩二甲醇(1)是合成色胺类药物,如佐米格(zomitriptan)、舒马曲坦(sumatriptan)和褪黑激素(melatonin)等的中间体。
有文献报道使用对甲苯磺酰氯对1,4-丁二醇的单羟基进行保护后,进行选择性氧化得到醛,然后经过缩醛化、氯化反应得到化合物1,总收率低于20%。另有文献报道使用γ-丁内酯首先制备4-氯丁酸,随后进行氯化、催化加氢和缩醛化反应制得1。然而,根据文献报道,在重复这些操作时发现催化加氢反应中Pd/C催化剂用量大、成本高,且收率也不足20%。
合成优化:
用四氢呋喃 (2)经开环氯化、氧化和缩醛化反应制得4-氯丁醛缩二甲醇。具体步骤如下:
(1)4-氯丁醇(3)
500ml反应瓶中加入2(216g,3mol),加热回流通入氯化氢,温度升至103℃后反应0.5h,用水泵抽除氯化氢,蒸馏回收未反应的四氢呋喃,剩余物减压收集80~85℃/2.13kPa馏分,得无色透明液体3(237g,62%)含量89%(GC法)。
(2)4-氯丁醛(4)
在2L的反应瓶中,首先加入1升的二氯甲烷,然后加入226克(1.1摩尔)的三氧化铬吡啶盐酸盐,搅拌后加入3(108.5克,1摩尔),冷却后搅拌反应2小时,使其静置分层。倾倒上层澄清液体,然后用150毫升乙醚进行3次萃取剩余物。蒸发溶剂后,通过减压收集52~53℃/2kPa的馏分,得到无色透明液体4(64.4克,收率60.5%)。其含量为91%(GC法)。
(3)4-氯丁醛缩二甲醇(1)
1L三颈瓶中加入4(60g,0.56mol)、2,2-二甲氧基丙烷(300g,2.9mol)和对甲苯磺酸(0.86g, 5mmol),室温搅拌反应20h,用二氯甲烷充分萃取,依次用5%碳酸氢钠溶液(400ml)和饱和食盐水 (300ml×2)洗涤,减压收集76~78℃/2.67kPa馏分,得无色透明液体1(48.5g,57.2%)。含量92%(GC 法)。
参考文献:
[1]刘德臣,房德仁,刘雪梅.4-氯丁醛缩二甲醇的制备[J].中国医药工业杂志,2005,(12):740+756.