способ получения 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил) бензофурана

Формула изобретения

1. Способ получения 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана взаимодействием натриевой соли 2-бутил-3-(4-оксибензоил)бензофурана с йодом в водно-щелочной среде при нагревании, отличающийся тем, что процесс проводят медленным нагреванием смеси натриевой соли 2-бутил-3-(4-оксибензоил)бензофурана, йода и кальцинированной соды при мольном соотношении 1: 2,2-2,3: 1,3-5,0 соответственно в воде до 85-90^oС в присутствии пеногасителя, выдерживают при этой температуре до завершения реакции и целевой продукт выделяют известными приемами.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пеногасителя используют, например, н-амиловый спирт.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по окончании реакции йодирования реакционную массу охлаждают, натриевую соль целевого продукта отфильтровывают, суспендируют в воде, суспензию обрабатывают сульфитом натрия, подкисляют минеральной кислотой до рН 1,0 и целевой продукт отделяют фильтрацией.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, в частности к способу получения 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана (I) - полупродукта производства 2-бутил-3-[4-(2-диэтиламиноэтокси)-3,5-дийодбензоил)бензофурана гидрохлорида, известного под международным незарегистрированным названием амиодарон и применяемого в медицине в качестве антиангинального и антиаритмического средства.

В описаниях изобретений к заявкам разных авторов [Заявка 2583754 Франция, МКИ⁴ С 07 D 307/80, опубл. 26.12.86 и Заявка 2653431 Франция, МКИ С 07 D 307/80, опубл. 26.04.91] описан способ получения соединения I путем взаимодействия 2-бутил-3-(4-оксибензоил)бензофурана (II) с йодом в присутствии ацетата натрия при мольном соотношении реагентов 1:2,3:2,4 соответственно в среде метанола при кипении в течение 30-40 мин с последующим добавлением к реакционной массе водного раствора едкого натра (2,2 моль на 1 моль II) и дополнительным кипячением смеси в течение 2 часов. Затем непрореагировавший йод связывают бисульфитом натрия, отгоняют растворитель, остаток разбавляют водой, подкисляют концентрированной соляной кислотой и продукт реакции I экстрагируют толуолом. Толуольный экстракт I промывают водой, раствором бисульфита натрия, обрабатывают активированным углем при кипении в течение 30 мин. Очищенный экстракт используют на следующей стадии для получения амиодарона. Выход I на стадии не приводится, но, судя по выходу амиодарона (95% в расчете на II), выход I близок к теоретическому.

Недостатками данного способа являются: трудоемкость выделения целевого продукта, использование значительных количеств растворителей (750 мл токсичного метанола и 1845 мл относительно высококипящего и токсичного толуола в расчете на 1 моль II).

С целью исключения толуольной экстракции I нами был воспроизведен данный способ с применением традиционного метода выделения конечного продукта путем подкисления реакционной смеси концентрированной соляной кислотой после обработки сульфитом натрия (см. пример 1). При этом выход I составил 90%, но и в этом случае остается проблема регенерации метанола и обезвреживания сточных вод.

В заявке 5157М Франция, МКИ A 61 K//C 07 d, для получения I и его структурных аналогов использован обычный метод йодирования, заключающийся в реакции иода, растворенного в йодистом калии, со щелочным раствором негалогенированного исходного соединения. Однако в описании изобретения указано только, что таким образом получен, в частности, I с т.пл. 143^oС и не приведено конкретных примеров осуществления реакции.

Поэтому в качестве прототипа нами выбран наиболее близкий к заявляемому решению по технической сущности способ получения меченого ¹²⁵I I, описанный в J. of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals. - 1985, v. ХХII, 8, p. 790-806, заключающийся в прибавлении водного раствора натриевой соли II к раствору иода в водном растворе йодистого натрия при энергичном перемешивании и температуре 65^oС с последующей выдержкой при этой температуре в течение 4 часов при мольном соотношении реагентов II:I₂:NаI:NaОН, равном 1:2,2: 2,4:3,85. По окончании выдержки смесь обрабатывают бисульфитом натрия, подкисляют соляной кислотой и целевой продукт I экстрагируют эфиром, экстракт промывают водой, сушат сульфатом натрия и упаривают досуха. Выход I 97,6%. Методика описана на загрузку 10 микромолей (2,94 мг) II и имела, как указывалось выше, целью получение меченого ¹²⁵I амиодарона для биологических исследований.

При воспроизведении прототипа в лабораторных условиях с использованием традиционного метода выделения целевого продукта нам удалось достичь выход целевого продукта 84% при содержании основного вещества 99% (см.пример 2).

Недостатком прототипа является использование дорогостоящего и дефицитного натрия йодистого.

Задачей настоящего изобретения является разработка пригодного для промышленного использования способа получения I, исключающего применение дефицитного йодистого натрия.

Поставленная задача решается предлагаемым способом, заключающимся в том, что смесь натриевой соли 2-бутил-3-(4-оксибензоил)бензофурана, йода и кальцинированной соды при мольном соотношении реагентов 1:2,2-2,3:1,3-5,0 соответственно в воде в присутствии пеногасителя медленно нагревают до температуры 65-90^oС, выдерживают при этой температуре до завершения реакции и целевой продукт выделяют известными приемами.

Реакция идет с пенообразованием (выделяется углекислый газ), поэтому процесс проводят в присутствии пеногасителя, например н-амилового спирта.

Завершение реакции йодирования контролируют ТСХ. Обычно продолжительность реакции составляет 3-5 часов.

Натриевая соль исходного II может быть получена известными приемами: взаимодействием II со щелочью (примеры 3, 4) или кальцинированной содой (пример 5). В последнем случае II нагревают с избытком кальцинированной соды в воде, а затем к охлажденной до комнатной температуры суспензии натриевой соли II прибавляют йод и процесс йодирования проводят, как описано выше.

Выделение целевого продукта осуществляют, по существу, известными приемами.

Для удобства промышленной реализации нами исключена экстракция целевого продукта органическим растворителем. Поскольку процесс осуществляется в водной среде без добавления органического растворителя натриевая соль целевого продукта практически полностью выпадает из реакционной среды в виде осадка, который отделяют фильтрацией, суспендируют в воде, обрабатывают сульфитом натрия - прием, обычно используемый в процессе йодирования для удаления избытка йода, и подкисляют с образованием осадка целевого продукта, который отфильтровывают и промывают водой от неорганических солей. Способ позволяет получить I с выходом 97,0-98,0%.

Как видно из изложенного, заявляемый способ получения I отличается от прототипа и известной реакции йодирования (йод в водном растворе натрия (калия) йодистого) тем, что процесс йодирования проходит в отсутствие солей йода, которые способствуют растворению йода в воде и, как следствие, реакции йодирования.

Заявляемое решение нами было выявлено совершенно неожиданно и оказалось возможным только при использовании в качестве щелочного агента кальцинированной соды. Аналогичная реакция, проведенная с использованием гидроокиси натрия, обеспечивает низкий выход целевого продукта (65%) (см. пример 6).

Для лучшего понимания изобретения приводятся следующие примеры.

Пример 1. Получение 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана в водно-метанольной среде по заявке 2653431 Франция (без экстракции толуолом).

В колбу емкостью 500 мл последовательно загружают 68 мл метанола, 19,68 г (0,24 моль) уксуснокислого натрия и 58,37 г (0,23 моль) йода, нагревают до 30-35^oС, затем присыпают 29,75 г (29,4 г в 100%-ном исчислении; 0,1 моль) 2-бутил-3-(4-оксибен-зоил)бензофурана и добавляют 75 мл метанола, кипятят смесь в течение 45 мин. Затем прекращают нагрев и в течение 15 мин. прикапывают раствор 8,8 г (0,22 моль) едкого натра в 40 мл воды. Экзотермичность реакции поддерживает кипение во время загрузки. После загрузки водного раствора едкого натра дают 2 часа выдержки при кипении.

По окончании выдержки реакционную массу охлаждают до 18^oС, добавляют 3 г сернистокислого натрия в 20 мл воды и кипятят 20 мин. Затем обратный холодильник переключают на прямой и отгоняют 80 мл растворителя.

К остатку в колбе приливают 22 мл концентрированной соляной кислоты, перемешивают 3 часа и проверяют рН, который должен быть равным 1,0. Выпавший осадок отфильтровывают, на фильтре промывают 500 мл воды до рН 5-6 в промывной воде и высушивают при температуре 80-85^oС. Получают 49 г 2-бутил-3- (3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана. Выход 90%.

Пример 2. Получение 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана в присутствии йодистого натрия (воспроизведение прототипа).

В трехгорлую колбу емкостью 1000 мл, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром, загружают 150 мл воды, 35,97 г (0,24 моль) натрия йодистого и перемешивают. К раствору йодистого натрия в воде загружают 55,8 г (0,22 моль) йода. Массу перемешивают, нагревают до 60-65^oС и выдерживают до полного растворения в течение 30 мин.

В другую колбу загружают 300 мл воды, 15,4 г (0,385 моль) едкого натра, перемешивают и добавляют 29,75 г (29,4 г в 100%-ном исчислении; 0,1 моль) 2-бутил-3-(4-оксибензоил)бензофурана и выдерживают в течение 20 мин до полного растворения, получают водный раствор натриевой соли 2-бутил-3-(4-оксибензоил)бензофурана. Затем этот раствор прикапывают к раствору йода с такой скоростью, чтобы температура в массе была не выше 60-65^oС. Время прикапывания один час.

После прикапывания массу выдерживают при температуре 60-65^oС в течение 4 час, при этом выпадает лимонно-желтый осадок натриевой соли 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана.

По окончании выдержки реакционную массу охлаждают до 20^oС и фильтруют. Осадок на фильтре промывают 300 мл воды, полученную пасту загружают в колбу, снабженную мешалкой и капельной воронкой, добавляют 400 мл воды, 3 г сульфита натрия. При комнатной температуре перемешивают 30 мин, а затем из капельной воронки прикапывают 25 мл концентрированной соляной кислоты в течение 15 мин. После добавления кислоты дают выдержку в течение 3 час. По окончании выдержки отбирают пробу для определения рН, величина которого должна быть не более 1, а затем суспензию фильтруют и промывают осадок на фильтре 500 мл воды до рН 5-6 в промывной воде, тщательно отжимают. Пасту сушат в сушильном шкафу при температуре 80-85^oС. Получают 45,8 г 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана. Выход 84%.

Пример 3. Получение 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана (по изобретению).

В трехгорлую колбу емкостью 1000 мл, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 400 мл воды, 4,0 г (0,1 моль) едкого натра и после его полного растворения при перемешивании 29,75 г (29,4 г в 100%-ном исчислении; 0,1 моль) 2-бутил-3-(4-оксибензоил)бензофурана. Массу перемешивают в течение 20 мин и к образовавшемуся раствору добавляют 55,85 г (0,22 моль) йода, 13,78 г (0,13 моль) кальцинированной соды, 2 мл н-амилового спирта. Реакционную массу медленно, в течение полутора часов, нагревают до 85-90^oС и выдерживают до завершения реакции (ТСХ).

По окончании выдержки массу охлаждают до 20^oС, выпавший осадок отфильтровывают и промывают 300 мл воды. Полученную пасту натриевой соли 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана загружают в колбу, снабженную мешалкой и капельной воронкой, добавляют 400 мл воды, 3 г сульфита натрия. При комнатной температуре перемешивают 30 мин, а затем из капельной воронки прикапывают 25 мл концентрированной соляной кислоты в течение 15 мин. После добавления кислоты выдерживают при перемешивании в течение 3 час и отбирают пробу для определения рН, величина которого должна быть не более 1, а затем осадок отфильтровывают и промывают 500 мл воды до рН 5-6 в промывной воде.

Пасту сушат в сушильном шкафу при температуре 80-85^oС. Получают 53,5 г 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана. Выход 98%. Т.пл. 142-143^oС.

Пример 4. Получение 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана (по изобретению).

Подобно примеру 3 получают 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил) бензофуран взаимодействием натриевой соли 2-бутил-3-(4-оксибензоил)бензофурана с йодом (58,3 г; 0,23 моль) в присутствии кальцинированной соды (15,88 г; 0,15 моль) и 2 мл н-амилового спирта. Получают 52,9 г 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана. Выход 97,0%.

Пример 5. Получение 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана в присутствии кальцинированной соды (по изобретению).

В трехгорлую колбу емкостью 1000 мл, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, загружают 400 мл воды, 53 г (0,5 моль) кальцинированной соды и размешивают в течение 10 мин до полного ее растворения. Затем загружают 29,85 г (29,4 г в 100%-ном исчислении; 0,1 моль) 2-бутил-3-(4-оксибензоил)бензофурана, при перемешивании нагревают до температуры 80-65^oС и дают выдержку в течение 2 часов.

По окончании выдержки реакционную массу охлаждают до 20^oС и загружают в течение 15 мин 55,85 г (0,22 моль) иода и 2 мл н-амилового спирта. После загрузки иода реакционную массу (в виде суспензии) нагревают очень медленно, в течение 2 часов, до температуры 85-90^oС и выдерживают при этой температуре до завершения реакции, при этом выпадает лимонно-желтый осадок натриевой соли 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана. Завершение реакции контролируют ТСХ.

По окончании выдержки реакционную массу охлаждают до 20^oС и фильтруют. Осадок на фильтре промывают 300 мл воды, полученную пасту загружают в колбу, снабженную мешалкой и капельной воронкой, добавляют 400 мл воды, 3 г сульфита натрия. При комнатной температуре перемешивают в течение 30 мин, а затем из капельной воронки прикапывают 27 мл концентрированной соляной кислоты в течение 15 мин. После добавления кислоты дают выдержку в течение 3 часов. По окончании выдержки отбирают пробу для определения рН, величина которого должна быть не более 1, а затем суспензию фильтруют, промывают осадок на фильтре 500 мл воды до рН 5-6 в промывной воде и тщательно отжимают.

Пасту сушат в сушильном шкафу при температуре 80-85^oС. Получают 52,9 г 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана. Выход 97%. Т.пл. 141-142^oС.

Пример 6. Получение 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана в присутствии едкого натра (сравнительный).

В трехгорлую колбу емкостью 1000 мл, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 400 мл воды, 16 г (0,4 моль) едкого натра, перемешивают до полного растворения и добавляют 29,75 г (29,4 г в 100%-ном исчислении) 2-бутил-3-(4-оксибензоил)бензофурана. Массу перемешивают в течение 20 мин и к образовавшемуся раствору загружают 55,85 г (0,22 моль) йода и 2 мл н-амилового спирта. Реакционную массу медленно, в течение полутора часов, нагревают до 85-90^oС и при этой температуре дают 4 часа выдержки. По окончании выдержки в реакционной массе по ТСХ остается значительное количество исходного 2-бутил-3-(4-оксибензоил)бензофурана. Осадок натриевой соли 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана отфильтровывают, промывают водой в количестве 350 мл. Затем полученную пасту суспендируют в 400 мл воды, добавляют 3 г сульфита натрия, перемешивают в течение 30 мин и подкисляют 22 мл концентрированной соляной кислоты до рН 1, перемешивают 3 часа.

Выпавший осадок отфильтровывают, на фильтре промывают 500 мл воды до рН 5-6 в промывной воде, сушат в сушильном шкафу при температуре 80-85^oС. Получают 35,5 г 2-бутил-3-(3,5-дийод-4-оксибензоил)бензофурана. Выход 65%.

В маточном растворе, полученном после отделения натриевой соли целевого продукта, обнаружены значительные количества непрореагировавших йода и исходного продукта.