(E)－N－单烷基－3－氧代－3－(2－噻吩基)丙烯胺及其制备方法以及制备(E，Z)－N－单烷基－3－氧代－3－(2－噻吩基)丙烯胺的方法

摘要

本发明的目的是提供一种用于制备由通式(I)表示的(E)－N－单烷基－3－氧代－3－(2－噻吩基)丙烯胺的方法，(其中，R表示具有1～4个碳原子的烷基)，其特征在于使(Z)－N－单烷基－3－氧代－3－(2－噻吩基)丙烯胺溶解在溶剂中的溶液保持在25℃或更低，由此使晶体析出并将粒径为100μm或更小的晶体从所述析出的晶体中分离出来；以及一种用于制备(E，Z)－N－单烷基－3－氧代－3－(2－噻吩基)丙烯胺的方法，其特征在于：将不溶于水的有机溶剂加到使β－氧代－β－(2－噻吩基)丙醛的碱金属盐与单烷基胺化合物反应得到的反应物溶液中；将含有(E)－N－单烷基－3－氧代－3－(2－噻吩基)丙烯胺的晶种加到通过分液得到的有机层中并将温度保持在25℃或更低。

说明书

技术领域

本发明涉及(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺及其制备方法以及制备(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的方法。(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺是一种在制备药物等中用作中间体的化合物。

背景技术

已知各种用于制备N-单烷基-3-羟基-3-(2-噻吩基)丙烯胺的方法，N-单烷基-3-羟基-3-(2-噻吩基)丙胺的重要用途是作为制备药物等的中间体。

例如，已知一种方法，其中在乙醇中用硼氢化钠还原1-(2-噻吩基)-3-氯-1-丙酮，以得到3-氯-1-(2-噻吩基)-1-丙醇，随后在丙酮中用碘化钠进行卤素置换，以得到3-碘-1-(2-噻吩基)-1-丙醇，然后在四氢呋喃中使其与一甲胺水溶液反应(CHIRALITY，12，26-29(2000))。然而，由于在该方法中所用的原料1-(2-噻吩基)-3-氯-1-丙酮是一种非常不稳定的化合物，所以该方法是工业上不适用的。

已知方法的一个用于制备N，N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩基)丙胺的实例中，利用在多聚甲醛和盐酸存在下2-乙酰噻吩与二甲胺盐酸盐在异丙醇中的反应，以得到(2-噻吩基)(2-二甲氨基乙基)酮，在乙醇中用硼氢化钠还原(2-噻吩基)(2-二甲氨基乙基)酮(JP 7-188065 A)。如果除了用单烷基胺盐酸盐替代二甲胺盐酸盐之外，以与上述相同的方法制备N-单烷基-3-羟基-3-(2-噻吩基)丙胺，则由于产品中间体，即(2-噻吩基)(2-单烷基氨基乙基)酮不稳定，从而产生作为二聚物的N，N’，N”-烷基-双[1-[3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烷]]胺，因此用硼氢化钠还原后得到的N-单烷基-3-羟基-3-(2-噻吩基)丙胺的产率低。

还已知一种方法，其中通过还原(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺得到N-单烷基-3-羟基-3-(2-噻吩基)丙胺(WO 2004/016603 A1)。因此，强烈需要一种有效地制备(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的方法，(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺是N-单烷基-3-羟基-3-(2-噻吩基)丙胺的原料。

发明内容

本发明的目的是提供一种以高产率容易地制备(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的方法，和在所述方法中所用的(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺及其制备方法。

本发明提供如下所示的(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺及其制备方法，以及一种用于制备(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的方法。

1.一种式(1)所示的(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺，

其中，R为C_1-4烷基。

2.根据条目1的(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺，其中式(1)中的R为甲基。

3.一种用于制备式(1)所示的(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的方法，

其中，R为C_1-4烷基；

所述方法包括如下步骤：

将式(2)所示的(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺溶解在溶剂中的溶液保持在25℃或更低，从而使晶体析出，

其中，R为如上所定义的；以及

从析出的晶体中分离粒径为100μm或更小的晶体。

4.根据条目3的方法，其中所述溶剂为甲基叔丁基醚。

5.一种用于制备(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的方法，所述方法包括如下步骤：

将不溶于水的有机溶剂加到式(3)所示的β-氧代-β-(2-噻吩基)丙醛的碱金属盐与式(4)所示的单烷基胺化合物反应所得的反应混合物中，

其中，M为碱金属原子，

H₂N-R    (4)，

其中，R为C_1-4烷基；

将含有式(1)所示的(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的晶种加到通过分液得到的有机层中，并保持在25℃或更低，

其中，R为如上所定义的。

6.根据条目5的方法，其中所述不溶于水的有机溶剂是甲基叔丁基醚。

下面将详细地解释本发明。

本发明的(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺是一种式(1)所示的新型化合物，

其中，R为C_1-4烷基。C_1-4烷基的例子包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和叔丁基等。其中，优选甲基。

(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的具体例子包括(E)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺、(E)-N-单乙基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺、(E)-N-单正丙基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺、(E)-N-单异丙基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺、(E)-N-单正丁基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺、(E)-N-单叔丁基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺等。

可以通过如下步骤得到式(1)所示的(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺：

将式(2)所示的(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺溶解在溶剂中的溶液保持在25℃或更低，从而使晶体析出，

其中，R为C_1-4烷基；以及

从析出的晶体中分离粒径为100μm或更小的晶体。

通过例如以下步骤得到式(2)所示的(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺：

使式(3)所示的β-氧代-β-(2-噻吩基)丙醛的碱金属盐与式(4)所示的单烷基胺化合物在甲醇等反应溶剂中反应，

其中，M为碱金属原子，例如锂原子、钠原子和钾原子，

H₂N-R    (4)，

其中，R为C_1-4烷基。

对β-氧代-β-(2-噻吩基)丙醛的碱金属盐的制备方法没有限制。适用的方法的一个例子是使2-乙酰噻吩和碱金属醇盐在甲酸乙酯中反应(JP2-202865 A)。

单烷基胺化合物的具体例子包括单甲胺、单乙胺、单正丙胺、单异丙胺、单正丁胺、单叔丁胺等。也可以用上述单烷基胺的盐酸盐和硫酸盐作为单烷基胺化合物。

单烷基胺化合物的优选的量为β-氧代-β-(2-噻吩基)丙醛碱金属盐摩尔数的一到五倍。对于每100重量份的β-氧代-β-(2-噻吩基)丙醛的碱金属盐，反应溶剂的量优选为10～3,000重量份。反应温度优选为0～100℃，反应时间优选为1～30h。

反应完成后，除去反应溶剂。随后将不溶于水的有机溶剂和稳定反应产物的氢氧化钠水溶液等碱水溶液(如果必要的话)加到反应混合物中。然后将反应混合物分液以得到有机层。对不溶于水的有机溶剂没有限制，其可用的例子包括甲苯、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚等。其中，优选甲基叔丁基醚。将由此得到的有机层的温度保持在高于25℃，除去包含在其中的不溶于水的有机溶剂。洗涤并干燥析出的晶体，分离(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺。反应完成后，例如，当加入不溶于水的有机溶剂时，优选通过加入碱性水溶液例如氢氧化钠水溶液使反应混合物的pH为7或更高，以便稳定反应产物。

可以通过如下步骤得到本发明的(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺：将由此得到的(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺溶于溶剂中的溶液，保持在25℃或更低，从而使晶体析出，以及从析出的晶体中分离粒径为100μm或更小的晶体。

对溶解(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的溶剂没有限制，其可用的例子的包括戊烷、己烷、环己烷、庚烷等脂肪烃；苯、甲苯、二甲苯、氯苯等芳烃；甲基叔丁基醚、乙醚、四氢呋喃、二噁烷等醚；甲醇、乙醇等醇；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯。其中优选甲基叔丁基醚。

对于每100重量份的(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺，溶剂的量优选为10～3,000重量份，更优选为50～2,000重量份。如果溶剂的量小于10重量份，则产率可能变得过低。相反，如果溶剂的量超过3,000重量份，则容积效率可能下降。

从通过将(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺溶于溶剂中获得的溶液中析出晶体时，优选搅拌所述溶液。在此，可以采用常规搅拌方法，例如使用搅拌器等。对搅拌时间没有限制，但优选搅拌时间在5～30h之间。

对使(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺结晶的方法没有限制，可以采用抽真空法、冷却法等。当(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的量相对于上述溶剂的溶解度过多，即处于过饱和状态时，例如即使是搅拌含有(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺固体的溶液，(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺也会在25℃或更低的温度下析出。

(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺在本发明的特定条件下析出的具体原因不确定；但是，据信是因为(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺在特定溶剂中的溶解度小于(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺在所述特定溶剂中的溶解度。

通过晶析(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺溶液得到的析出物通常是含有(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺和(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺。(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的晶体通常小于(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的晶体，因此可以使用具有100μm孔口的筛进行分级来分离包含在(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺中的(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺。

本发明还提供一种容易且有效地制备(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的方法。所述方法包括如下步骤：将不溶于水的有机溶剂加到由β-氧代-β-(2-噻吩基)丙醛的碱金属盐与单烷基胺化合物反应得到的反应混合物中；从所述反应混合物中分离有机层；将含有(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的晶种加到所述有机层中并保持在25℃或更低的温度。对不溶于水的有机溶剂没有限制，可以使用甲苯、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚等。其中，优选甲基叔丁基醚。

还可以通过如下步骤容易且有效地得到(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺：将含有(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的晶种加到通过将预制备的(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺溶于溶剂而制备的溶液中，然后将温度保持在25℃或更低。对溶解(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的溶剂没有限制，可以使用不溶于水的有机溶剂，例如甲苯、乙酸乙酯和甲基叔丁基醚。其中，优选甲基叔丁基醚。对于每100重量份的(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺，溶剂的量优选为10～3,000重量份，更优选为50～2,000重量份。

对通过加入晶种使(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺析出的方法没有限制，可以采用抽真空法、冷却法等。

相对于每摩尔溶于溶剂的(Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺，晶种的量优选为0.01～0.5mol.％，更优选为0.01～0.1mol.％。如果用作晶种的(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的量小于0.01mol.％，则(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺可能起不到晶种的作用，产率可能下降。相反，如果(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的量超过0.5mol.％，则不能达到与(E)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的量相称的效果，这可能是不经济的。

通过还原由此得到的(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺，可以制备N-单烷基-3-羟基-3-(2-噻吩基)丙胺。

在还原反应中可用的还原剂的例子包括硼氢化钠、硼氢化钠-氰化钠等。可用的反应溶剂的例子是甲苯。反应温度优选为20～100℃。反应时间优选为1～30h。如果必要的话，可以使用质子源，例如乙酸。当将不溶于水的溶剂用作反应溶剂时，可以通过如下步骤分离N-单烷基-3-羟基-3-(2-噻吩基)丙胺：反应完成后加入水以进行分离，除去通过分液得到的有机层中的溶剂，以及使析出的晶体重结晶。

本发明可以容易地以高产率得到(E，Z)-N-单烷基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺，其在药物等制备中用作中间体。

具体实施方式

下面将参照实施例和对比实施例详细地解释本发明。然而，本发明不限于这些实施例。

制备实施例1

将88.1g(0.50mol.)β-氧代-β-(2-噻吩基)丙醛的钠盐和168g甲醇放置到装有搅拌器、冷凝器、温度计和滴液漏斗的1升四口烧瓶中。然后在25℃下用20分钟将38.5wt.％的单甲胺盐酸盐水溶液(87.8g，0.50mol.)逐滴加到其中。滴加完成后，使所得的混合物在30℃下反应5h。

反应完成后，除去甲醇。随后将121.4g的3.1wt.％氢氧化钠水溶液和300g甲基叔丁基醚加到其中，然后对所得的混合物进行分液。将所得到的有机层的温度保持在40℃，除去溶剂并通过过滤分离析出的晶体。用100g乙醇洗涤所得到的晶体两次，然后干燥，得到62.5g(0.374mol.)(Z)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺。相对于β-氧代-β-(2-噻吩基)丙醛的钠盐，(Z)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的产率为74.8％。

通过下列分析结果证实所得到的晶体是(Z)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺。

分子量：167.23

熔点：85.3～86.4℃

元素分析：C，57.23％；H，5.55％；N，8.38％(理论值：C，57.46％；H，5.42％；N，8.37％)

红外吸收光谱(KBr，cm^-1)：3230，3079，3064，2929，2904，2813，1629，1552，1513，1488，1427，1413，1351，1290，1251，1234，1176，1145，1093，1060，1012，979，954，856，842，759，740，698，663，565，468，453

¹H-核磁共振波谱(CDCl₃，TMS内标)δ(ppm)：9.90(b，1H)，7.54(dd，1H)，7.45(dd，1H)，7.06(dd，1H)，6.85(dd，1H)，5.57(d，1H)，3.05(d，3H)

固体NMR¹³C-核磁共振波谱(TMS内标)δ(ppm)：39.11，91.08，129.70，132.25，134.21，149.51，158.53，184.80。

实施例1

将83.6g(0.50mol.)以与制备实施例1相同的方式得到的(Z)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺和332.2g甲基叔丁基醚放置到装有搅拌器、冷凝器、温度计和滴液漏斗的1升四口烧瓶中。将混合物在25℃下搅拌5h，然后进行晶析。

过滤析出的晶体，并用100g甲基叔丁基醚洗涤两次，然后干燥，得到70.2g(0.42mol.)(E，Z)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺。通过100μm孔口的筛进行分级，得到3.5g(0.02mol.)(E)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺。相对于所用的(Z)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺，所得到的(E)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的产率为4.2％。

基于下列分析结果，证实分级所得的晶体(粒径为100μm或更小的晶体)是(E)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺。

分子量：167.23

熔点：65～66℃

元素分析：C，57.23％；H，5.55％；N，8.38％(理论值：C，57.46％；H，5.42％；N，8.37％)

红外吸收光谱(KBr，cm^-1)：3230，3079，3064，2929，2813，1824，1766，1629，1552，1513，1488，1413，1351，1290，1251，1234，1176，1145，1093，1060，1012，979，954，842，804，759，740，698，663，565，468，453

固体NMR¹³C-核磁共振波谱(TMS内标)δ(ppm)：30.09，91.08，129.70，132.25，134.21，149.51，158.73，184.80。

实施例2

将88.1g(0.50mol.)β-氧代-β-(2-噻吩基)丙醛的钠盐和168g甲醇放置到装有搅拌器、冷凝器、温度计和滴液漏斗的1升四口烧瓶中，在25℃下用20分钟将87.8g(0.50mol.)的38.5wt.％的单甲胺盐酸盐水溶液逐滴加到其中。滴加完成后，使所得的混合物在30℃下反应5h。

反应完成后，除去甲醇。在将121.4g的3.1wt.％氢氧化钠水溶液和300g甲基叔丁基醚加到其中后，对混合物进行分液。冷却分液所得的有机层，在25℃下将0.01g在实施例1中得到的(E)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺作为晶种加入。将有机层冷却到-5℃后，过滤析出的晶体。用100g乙醇洗涤所得到的晶体两次，然后干燥，得到70.2g(0.42mol.)(E，Z)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺。相对于β-氧代-β-(2-噻吩基)丙醛的钠盐，(E，Z)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的产率为84％。

所得的(E，Z)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的物理性质如下所示。

分子量：167.23

熔点：76.4～81.1℃

元素分析：C，57.23％；H，5.55％；N，8.38％(理论值：C，57.46％；H，5.42％；N，8.37％)

红外吸收光谱(KBr，cm^-1)：3230，3079，3066，2931，2815，1629，1552，1513，1488，1427，1413，1351，1292，1253，1234，1176，1147，1093，1060，1012，979，956，842，804，759，740，700，663，566，468，453。

对比实施例1

将88.1g(0.50mol.)β-氧代-β-(2-噻吩基)丙醛的钠盐和168g甲醇放置到装有搅拌器、冷凝器、温度计和滴液漏斗的1升四口烧瓶中，然后在25℃下用20分钟将87.8g(0.50mol.)的38.5wt.％的单甲胺盐酸盐水溶液逐滴加到其中。滴加完成后，使所得的混合物在30℃下反应5h。

反应完成后，除去甲醇。随后将121.4g的3.1wt.％氢氧化钠水溶液和100g甲基叔丁基醚加到其中，然后对混合物进行分液。冷却通过分液得到的有机层，在25℃下将0.01g在制备实施例1中得到的(Z)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺作为晶种加入。将有机层冷却到-5℃后，过滤析出的晶体。用100g乙醇洗涤所得的晶体两次，然后干燥，得到62.5g(0.374mol.)(Z)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺。相对于β-氧代-β-(2-噻吩基)丙醛的钠盐，所得的(Z)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺的产率为74.8％。

基于下列分析结果，证实所得的晶体是(Z)-N-单甲基-3-氧代-3-(2-噻吩基)丙烯胺。

熔点：85.3～86.4℃

元素分析：C，57.23％；H，5.55％；N，8.38％(理论值：C，57.46％；H，5.42％；N，8.37％)

红外吸收光谱(KBr，cm^-1)：3230，3079，3064，2929，2904，2813，1629，1552，1513，1488，1427，1413，1351，1290，1251，1234，1176，1145，1093，1060，1012，979，954，856，842，759，740，698，663，565，468，453

¹H-核磁共振波谱(CDCl₃，TMS内标)δ(ppm)：9.90(b，1H)，7.54(dd，1H)，7.45(dd，1H)，7.06(dd，1H)，6.85(dd，1H)，5.57(d，1H)，3.05(d，3H)

固体NMR¹³C-核磁共振波谱(TMS内标)δ(ppm)：39.11，91.08，129.70，132.25，134.21，149.51，158.53，184.80。