5-溴-2-(2-甲基-2H-四唑-5-基)-吡啶是一种重要的化合物,本文将介绍有效的合成方法,以帮助读者掌握合成5-溴-2-(2-甲基-2H-四唑-5-基)-吡啶的技术。
背景:磷酸特地唑胺(Tedizolid phosphate)是一种抗生素,化学名为 (R)-3-(4-(2-(2-甲基四唑-5-基)吡啶-5-基)-3-氟苯基)-5-羟甲基噁唑烷-2-酮磷酸酯二钠盐。这种药物是由Cubist制药公司研发的第二代噁唑烷酮类抗生素,属于蛋白质合成抑制剂,能够抑制细菌蛋白质的合成。合成磷酸特地唑胺的关键中间体是5-溴-2-(2-甲基-2H-四唑-5-基)-吡啶。
5-溴-2-(2-甲基-2H-四唑-5-基)-吡啶的合成方法通常使用2,5-二溴吡啶作为原料。首先,将2,5-二溴吡啶与氰化钠进行亲核取代反应,得到5-溴-2-氰基吡啶。随后,通过与叠氮化钠进行环化反应形成2-四唑-5-溴吡啶,最后经过碘甲烷的甲基化反应得到目标产物。然而,该方法需要使用易爆品叠氮化钠和剧毒品碘甲烷,并且产物与甲基异构副产物比为3.85:1。因此,研发一种高效低毒、易于工业化生产的合成5-溴-2-(2-甲基-2H-四唑-5-基)-吡啶的新方法已成为当前研究的重点课题之一。
合成:
以 5-溴-2-氰基吡啶为起始原料,经醇解、胺解和亚硝酸钠重氮化成环三步合成5-溴-2-(2-甲基-2H- 四唑-5-基)-吡啶,总收率达64.1%。该合成方法,反应条件温和, 产率高,适合于工业化生产。具体实验步骤如下:
(1)5-溴吡啶-2-甲亚胺酸乙酯盐酸盐的合成
使用96.2毫摩尔的5-溴-2-氰基吡啶(17.6克)和50毫升乙醇,在搅拌均匀后,放入冰盐浴中冷却至-5~0℃。接着通入干燥的氯化氢气体,通气15分钟后,再升温至15℃,继续反应15小时。过滤后,用25毫升乙醇洗涤2次,然后干燥,35℃下减压干燥得到24.5克产物,收率为96%,可直接进行下一步反应。经过重结晶后,样品呈现白色固体,熔点为89.0~83.8℃。
(2)N-甲基-5-溴吡啶-2-甲亚胺酰肼的制备的合成
-5~-10 ℃下,将溶有甲基硫酸肼(17.0 g,120 mmol)的吡啶17 mL溶液,在15 min内滴入到溶有 5-溴吡啶-2-甲亚胺酸乙酯盐酸盐(21.1 g,80.0 mmol)的吡啶20 mL溶液中,滴毕,搅拌反应,逐渐析出固体,继续反应2 h,过滤,滤饼用20 mL乙醚洗涤 2次,抽干,35 ℃减压干燥得到产物15.8 g,75%。
(3)5-溴-2-(2-甲基-2H-四唑-5-基)-吡啶的合成
-10~0 ℃,将N-甲基-5-溴吡啶-2-甲亚胺酰肼(5.0 g,18.8 mmol),加入稀盐酸(1:1,50 mL),然后分批加入亚硝酸钠(1.8 g,26.3 mmol),控制反应液温度不高于0 ℃,加毕,继续搅拌反应30 min,控制温度≤5 ℃,用二氯甲烷萃取(2×20 mL),合并二氯甲烷相,浓缩,然后加入乙酸异丙酯20 mL, ≤50 ℃打浆1h,过滤,滤饼用10 mL乙酸异丙酯洗涤3次,抽干,35 ℃减压干燥得到产物4.0 g,89%。
参考文献:
[1]罗海荣,田芬,侯泓岑等.磷酸特地唑胺关键中间体的合成[J].铜仁学院学报,2017,19(03):4-6+11.