[go: up one dir, main page]

RU2791397C1 - Method for obtaining medetomidine and derivatives - Google Patents

Method for obtaining medetomidine and derivatives Download PDF

Info

Publication number
RU2791397C1
RU2791397C1 RU2022107497A RU2022107497A RU2791397C1 RU 2791397 C1 RU2791397 C1 RU 2791397C1 RU 2022107497 A RU2022107497 A RU 2022107497A RU 2022107497 A RU2022107497 A RU 2022107497A RU 2791397 C1 RU2791397 C1 RU 2791397C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
medetomidine
dimethylphenyl
reaction
solution
butan
Prior art date
Application number
RU2022107497A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Сергеевич Орехов
Борис Викторович Виолин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ВИК-здоровье животных"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ВИК-здоровье животных" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ВИК-здоровье животных"
Priority to KR1020247022215A priority Critical patent/KR20240148807A/en
Priority to US18/578,074 priority patent/US20250026705A1/en
Priority to PCT/RU2022/050341 priority patent/WO2023182903A1/en
Priority to MX2024010624A priority patent/MX2024010624A/en
Priority to CN202280031576.7A priority patent/CN117295718A/en
Priority to EP22933797.7A priority patent/EP4506340A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2791397C1 publication Critical patent/RU2791397C1/en

Links

Abstract

FIELD: pharmaceutical chemistry.
SUBSTANCE: compound 1-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one is presented for the preparation of medetomidine and its derivatives of the structural formula 5. In another embodiment, a method is provided for synthesizing compound 5 to obtain medetomidine and its derivatives, a method for producing medetomidine as a copper (I) complex of formula 3, methods for producing medetomidine of formula 2, a method for producing medetomidine derivative 4-[1-(2,3-dimethylphenyl) ethyl]-1,3-dihydro-2H-imidazole-2-thione of formula 24.
EFFECT: group of inventions provides new synthetic ways of obtaining medetomidine, which are safer and rather cheap when introduced into industrial production. In addition, the advantages of the developed synthetic route are the wide possibilities to modify the molecule of the final product, medetomidine, and obtain various derivatives with biological activity.
8 cl
Figure 00000066
Figure 00000067
Figure 00000068

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области фармацевтической химии, и описывает способ получения медетомидина, и его производных.The invention relates to the field of pharmaceutical chemistry and describes a method for producing medetomidine and its derivatives.

Уровень техникиState of the art

Медетомидин – синтетический лекарственный препарат, представляющий собой рацемическую смесь двух стереоизомеров 4-[1-(2,3-диметилфенил)этил]-1H-имидазола. Медетомидин является мощным агонистом α2-адренорецепторов, что обуславливает его дозозависимое анальгезирующее и/или седативное действие. Благодаря воздействию на связанные с G-белком октопаминовые рецепторы беспозвоночных, медетомидин ингибирует процесс прикрепления моллюсков, что используется для предотвращения биологического обрастания подводной части корпусов морских судов.Medetomidine is a synthetic drug that is a racemic mixture of two stereoisomers of 4-[1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1H-imidazole. Medetomidine is a potent α2-adrenergic receptor agonist, which causes its dose-dependent analgesic and/or sedative effect. By acting on invertebrate G protein-coupled octopamine receptors, medetomidine inhibits the attachment of mollusks, which is used to prevent biological fouling of the underwater hulls of marine vessels.

Большинство описанных методов получения медетомидина основано на использовании предшественников, уже содержащих имидазольный цикл, таких как метиловый эфир 4(5)-имидазолкарбоновой кислоты (US4544664A, 1985), N-(триметилсилил)имидазол (WO2009/53709, 2009; CN105254567, 2016; CN106749027, 2017; CN106588777, 2017; CN111253316, 2020 и CN112979552, 2021), 4(5)-ацетилимидазол (CN105884691, 2016), 4(5)-йодимидазол (CN106083724, 2016), (1-тритил-1H-имидазол-4-ил)бороновая кислота (CN108147999, 2018), 4(5)-имидазолкарбальдегид (CN107857731, 2018 и KR2021/12112, 2021), 1-диметилсульфамоил-2-(трет-бутилдиметилсилил)имидазол (CN109608400, 2019), 1H-имидазол-4-карбонитрил (WO2021/89878, 2021).Most of the described methods for the preparation of medetomidine are based on the use of precursors that already contain an imidazole ring, such as 4(5)-imidazolecarboxylic acid methyl ester (US4544664A, 1985), N-(trimethylsilyl)imidazole (WO2009/53709, 2009; CN105254567, 2016; CN106749027 , 2017; CN106588777, 2017; CN111253316, 2020 and CN112979552, 2021), 4(5)-acetylimidazole (CN105884691, 2016), 4(5)-iodimidazole (CN106083724, 2016), (1-trityl-1H -yl)boronic acid (CN108147999, 2018), 4(5)-imidazolecarbaldehyde (CN107857731, 2018 and KR2021/12112, 2021), 1-dimethylsulfamoyl-2-(tert-butyldimethylsilyl)imidazole (CN109608400, 2019), 1H-imidazole -4-carbonitrile (WO2021/89878, 2021).

Однако получение вышеперечисленных предшественников является отдельным многостадийным процессом, часто требующим специальных условий проведения реакции, так как в большинстве случаев данные соединения коммерчески не доступны.However, the preparation of the above precursors is a separate multistage process, often requiring special reaction conditions, since in most cases these compounds are not commercially available.

В частности, патент CN109608400 описывает проведение реакции с н-бутиллитием при -78°С для получения ключевого предшественника (1-диметилсульфамоил-2-(трет-бутилдиметилсилил)имидазола), что требует использования низкотемпературных криогенных установок и реакторов специальной конструкции.In particular, patent CN109608400 describes the reaction with n-butyllithium at -78°C to obtain a key precursor (1-dimethylsulfamoyl-2-(tert-butyldimethylsilyl)imidazole), which requires the use of low-temperature cryogenic units and specially designed reactors.

(1-тритил-1H-имидазол-4-ил)бороновая кислота, используемая в методе получения медетомидина описанном в патенте CN108147999, так же является коммерчески не доступным предшественником, получение которого является отдельным многостадийным технологическим процессом.(1-trityl-1H-imidazol-4-yl)boronic acid used in the method for producing medetomidine described in patent CN108147999 is also not a commercially available precursor, the preparation of which is a separate multi-stage technological process.

Недостатком методов синтеза медетомидина, основанных на взаимодействии N-(триметилсилил)имидазола с 1-(1-хлорэтил)-2,3-диметилбензолом (CN105254567, 2016; CN106749027, 2017; CN111253316, 2020 и CN112979552, 2021), или 1-(2,3-диметилфенил)этанолом (WO2009/53709, 2009 и CN106588777, 2017) по реакции Фриделя-Крафтса, является использование большого избытка кислоты Льюиса, в качестве которой, в рассматриваемых патентах используется тетрахлорид титана.The disadvantage of medetomidine synthesis methods based on the interaction of N-(trimethylsilyl)imidazole with 1-(1-chloroethyl)-2,3-dimethylbenzene (CN105254567, 2016; CN106749027, 2017; CN111253316, 2020 and CN112979552, 2021), or 1-( 2,3-dimethylphenyl)ethanol (WO2009/53709, 2009 and CN106588777, 2017) by the Friedel-Crafts reaction, is the use of a large excess of Lewis acid, which, in the patents under consideration, uses titanium tetrachloride.

Вторым синтетическим подходом к получению медетомидина является создание имидазольного цикла из предшественников, изначально его не содержащих. В этом случае как правило используются линейные, а не конвергентные схемы синтеза, и имидазольный цикл как правило создается на последних стадиях. В частности, указанный подход применительно к получению медетомидина описан в настоящем изобретении.The second synthetic approach to the production of medetomidine is the creation of an imidazole cycle from precursors that do not initially contain it. In this case, as a rule, linear rather than convergent schemes of synthesis are used, and the imidazole ring is usually created in the last stages. In particular, this approach in relation to the production of medetomidine is described in the present invention.

В настоящее время имеется только очень небольшое число документов, в которых раскрывается данный подход применительно к получению медетомидина. В частности - патенты FI77858C (1982), WO2011070069A1 (2011), WO2012/172122 (2012), WO2012/172120 (2012), WO2013/14428 (2013), WO2016/120635 (2016), CN106518812 (2017) и CN111217756 (2020).Currently, there are only a very small number of documents that disclose this approach in relation to the production of medetomidine. In particular - patents FI77858C (1982), WO2011070069A1 (2011), WO2012/172122 (2012), WO2012/172120 (2012), WO2013/14428 (2013), WO2016/120635 (2016), CN106518812 (2016) ).

Один из первых методов получения медетомидина включающий создание имидазольного цикла описан в патенте FI77858C (1982), и основан на реакции Бредерика (Hellmut Bredereck. Chem. Ber. 1953, 86, 88). Несмотря на умеренный выход (около 30% на последней стадии), реакция проста в исполнении, и не требует особых условий проведения. Однако, в указанном патенте не описан метод синтеза ключевого предшественника, который вводится в реакцию Бредерика, но на основании известных на момент публикации патента FI77858C подходов к синтезу α-галогенкетонов (исключая прямое галогенирование), наиболее широко использовался метод, основанный на взаимодействии диазометана с галогенангидридами карбоновых кислот, с последующим взаимодействием полученного диазокетона с соответствующим галогеноводородом one pot (Nierenstein M. The action of diazomethane on some aromatic acyl chlorides. J. Chem. Soc. Trans. 1915, 107, 1491-1494). Поскольку диазометан и диазокетоны являются чрезвычайно взрывоопасными, а также токсичными соединениями, получение медетомидина по данной технологии имеет серьезные недостатки, в частности высокую опасность взрыва, возникающую при масштабировании процесса.One of the first methods for obtaining medetomidine, including the creation of an imidazole ring, is described in patent FI77858C (1982), and is based on the Brederick reaction (Hellmut Bredereck. Chem. Ber. 1953, 86, 88). Despite the moderate yield (about 30% at the last stage), the reaction is easy to perform and does not require special conditions. However, this patent does not describe a method for the synthesis of a key precursor that is introduced into the Brederick reaction, but based on the approaches to the synthesis of α-haloketones known at the time of publication of patent FI77858C (excluding direct halogenation), the most widely used method is based on the interaction of diazomethane with halides carboxylic acids, followed by reaction of the resulting diazoketone with the corresponding one pot hydrogen halide (Nierenstein M. The action of diazomethane on some aromatic acyl chlorides. J. Chem. Soc. Trans. 1915, 107, 1491-1494). Since diazomethane and diazoketones are extremely explosive and also toxic compounds, the production of medetomidine using this technology has serious disadvantages, in particular, a high explosion hazard that occurs when the process is scaled up.

Получение авторами данного предшественника прямым галогенированием соответствующего карбонильного соединения, по нашему мнению, исключается, потому что до настоящего времени в литературе не было описано практичного подхода к синтезу 3-(2,3-диметилфенил)-2-бутанона 7. Единственной публикацией, в которой 3-(2,3-диметилфенил)-2-бутанон 7 был упомянут как компонент сложной трудноразделимой смеси изомерных кетонов, образующейся при перегруппировке 1,5,8-триметил-6-метилиден-трицикло[3.2.1.02,7]окт-3-ен-8-эндо-ола является статья Gabriele Mukherjee-Müller et al. (Helv. Chim. Acta 1977, 60, 1758-1780).The preparation by the authors of this precursor by direct halogenation of the corresponding carbonyl compound, in our opinion, is ruled out, because so far no practical approach to the synthesis of 3-(2,3-dimethylphenyl)-2-butanone 7 has been described in the literature. The only publication in which 3-(2,3-dimethylphenyl)-2-butanone 7 was mentioned as a component of a complex difficult-to-separate mixture of isomeric ketones resulting from the rearrangement of 1,5,8-trimethyl-6-methylidene-tricyclo[3.2.1.0 2 .7 ]oct-3-en-8-endo-ola is an article by Gabriele Mukherjee-Müller et al. (Helv. Chim. Acta 1977, 60, 1758-1780).

Патент WO2011070069A1 (2011) описывает способ синтеза, при котором имидазольное кольцо создается в ходе многостадийного процесса, начиная с коммерчески доступной 2,3-диметилбензойной кислоты. Рассматриваемый метод, однако, имеет существенный недостаток, заключающийся в необходимости проведения реакции гидрирования под давлением (реакция гидрирования в данном синтезе используется на 2-х стадиях), что требует для реализации использования специального оборудования (стальной реактор), а также газообразного водорода.Patent WO2011070069A1 (2011) describes a synthetic method in which the imidazole ring is created in a multi-step process starting from commercially available 2,3-dimethylbenzoic acid. The method under consideration, however, has a significant drawback, which consists in the need to carry out the hydrogenation reaction under pressure (the hydrogenation reaction in this synthesis is used in 2 stages), which requires the use of special equipment (steel reactor), as well as gaseous hydrogen.

Патенты WO2013/14428 (2013) и WO2016/120635 (2016) описывают метод получения медетомидина, основанный на конденсации 2-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутаналя с ацетатом формамидина в избытке 25% водного раствора аммиака и этанола. Описанный метод включает небольшое число стадий, практичен, но также требует проведения реакции под давлением.Patents WO2013/14428 (2013) and WO2016/120635 (2016) describe a method for producing medetomidine based on the condensation of 2-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butanal with formamidine acetate in excess of 25% aqueous ammonia and ethanol. The described method involves a small number of steps, is practical, but also requires a reaction under pressure.

Способ получения медетомидина, включающий создание имидазольного цикла, описанный в патенте WO2012/172122 (2012) и WO2012/172120 (2012), и основанный на взаимодействии 2-(2,3-диметилфенил)-1-пропаналя с толуолсульфонилметил изоцианидом по реакции Ван Лойзена ((а) Albert M. Van Leusen. Tetrahedron Lett. 1972, 2369-2372; (в) J. Org. Chem. 1977, 42, 7, 1153-1159) имеет существенные недостатки и ограничения. В частности, необходимость в хроматографической очистке основания медетомидина, и использовании токсичного цианида натрия. Кроме того, аналогично патенту WO2013/14428 (2013) рассмотренному выше, реакция, приводящая к формированию имидазольного цикла так же проводится под давлением.A method for producing medetomidine, including the creation of an imidazole ring, described in patent WO2012/172122 (2012) and WO2012/172120 (2012), and based on the interaction of 2-(2,3-dimethylphenyl)-1-propanal with toluenesulfonylmethyl isocyanide according to the Van Loysen reaction ((a) Albert M. Van Leusen. Tetrahedron Lett. 1972, 2369-2372; (c) J. Org. Chem. 1977, 42, 7, 1153-1159) has significant drawbacks and limitations. In particular, the need for chromatographic purification of the medetomidine base, and the use of toxic sodium cyanide. In addition, similarly to patent WO2013/14428 (2013) discussed above, the reaction leading to the formation of the imidazole ring is also carried out under pressure.

Метод синтеза медетомидина, описываемый в патенте CN106518812 (2017), также основан на реакции Ван Лойзена и имеет недостатки аналогичные патентам WO2012/172122 (2012) и WO2012/172120 (2012), рассмотренным выше.The method for the synthesis of medetomidine, described in patent CN106518812 (2017), is also based on the Van Loysen reaction and has similar disadvantages to patents WO2012/172122 (2012) and WO2012/172120 (2012), discussed above.

Таким образом, в настоящее время существует потребность в разработке новых синтетических путей получения медетомидина, которые являются более безопасными и достаточно дешевыми при внедрении в промышленное производство. Преимуществом разработанного нами синтетического пути являются широкие возможности по модификации молекулы конечного продукта (медетомидин) и получение различных производных обладающих биологической активностью.Thus, there is currently a need to develop new synthetic routes for the production of medetomidine, which are safer and fairly cheap when introduced into industrial production. The advantage of the synthetic route developed by us is the wide possibilities for modifying the molecule of the final product (medetomidine) and obtaining various derivatives with biological activity.

Кроме того, предлагаемый нами новый способ получения медетомидина и его производных выгодно отличаются от способов, опубликованных в патентах WO2013/14428 (2013) и WO2016/120635 (2016) по следующим параметрам:In addition, our proposed new method for the production of medetomidine and its derivatives compares favorably with the methods published in patents WO2013/14428 (2013) and WO2016/120635 (2016) in the following parameters:

1. Синтез 3-(2,3-диметилфенил)-2-бутанона 7, - ключевого предшественника медетомидина, осуществляется с помощью однореакторной методологии, в которой реакция кросс-сочетания, позволяющая существенно усложнить углеродный скелет, и снятие защитной группы проводится в одну стадию, что позволяет сильно сократить общее число стадий синтеза.1. Synthesis of 3-(2,3-dimethylphenyl)-2-butanone 7 , the key precursor of medetomidine, is carried out using a one-pot methodology, in which the cross-coupling reaction, which makes it possible to significantly complicate the carbon skeleton, and the removal of the protective group are carried out in one stage , which greatly reduces the total number of synthesis steps.

Figure 00000001
Figure 00000001

2. Промежуточные интермедиаты: 1-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-он 5, 3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил ацетат 4, и N-[3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил]-N-формилформамид 22 могут быть использованы на последующих стадиях без дополнительной очистки 2. Intermediates: 1-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 5, 3-(2,3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl acetate 4 , and N-[3-(2, 3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl]-N-formylformamide 22 can be used at subsequent stages without additional purification

Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004

3. Так как описываемый способ синтеза основан на создании имидазольного цикла, нет необходимости в использовании труднодоступных предшественников, уже содержащих цикл имидазола3. Since the described synthesis method is based on the creation of an imidazole ring, there is no need to use hard-to-reach precursors that already contain an imidazole ring.

4. Все реакции, описываемые в предлагаемом способе получения медетомидина, проводятся при атмосферном давлении, что исключает необходимость в специальном оборудовании, таком, как реактора высокого давления4. All reactions described in the proposed method for producing medetomidine are carried out at atmospheric pressure, which eliminates the need for special equipment, such as a high pressure reactor

5. Реакции, описываемые в предлагаемом способе получения медетомидина, требующие охлаждения или нагрева, проводятся при умеренно низких (-15°С) или умеренно высоких температурах (≤130°С пути А и В, и ≤160°С путь С), что исключает необходимость в специальном оборудовании, таком, как низкотемпературные криогенные системы и реактора специальной конструкции.5. The reactions described in the proposed method for producing medetomidine, requiring cooling or heating, are carried out at moderately low (-15°C) or moderately high temperatures (≤130°C paths A and B, and ≤160°C path C), which eliminates the need for special equipment such as low temperature cryogenic systems and specially designed reactors.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Способ, согласно настоящему изобретению, раскрыт на следующих реакционных схемах:The method according to the present invention is disclosed in the following reaction schemes:

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Исходным соединением для получения 3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она 7 служит коммерчески доступный 2,3-диметилбромбензол 11,The starting compound for the preparation of 3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 7 is commercially available 2,3-dimethylbromobenzene 11 ,

Figure 00000008
Figure 00000008

который также может быть получен из 2,3-диметиланилина 13 which can also be obtained from 2,3-dimethylaniline 13

Figure 00000009
Figure 00000009

по литературным методикам (синтез по модифицированной методике из J. Chem. Soc. 1940, 16-18 описан ниже).according to literature methods (synthesis according to a modified method from J. Chem. Soc. 1940, 16-18 is described below).

Проведение реакции начинается с получения гидробромида 2,3-диметиланилина из 2,3-диметиланилина 13 и 40% бромоводородной кислоты. Соль без выделения и очистки вводят в реакцию с азотистой кислотой, генерируемой in situ из нитрита натрия и бромоводородной кислоты, взятой в избытке.The reaction begins with the production of 2,3-dimethylaniline hydrobromide from 2,3-dimethylaniline 13 and 40% hydrobromic acid. Salt without isolation and purification is introduced into the reaction with nitrous acid generated in situ from sodium nitrite and hydrobromic acid, taken in excess.

Так как процесс диазотирования протекает экзотермично, необходимо тщательно контролировать внутреннюю температуру в реакторе, не допуская ее повышения выше 0°С, что достигается изменением скорости добавления раствора нитрита натрия.Since the diazotization process proceeds exothermically, it is necessary to carefully control the internal temperature in the reactor, not allowing it to rise above 0°C, which is achieved by changing the rate of addition of the sodium nitrite solution.

Превышение указанной температуры приводит к значительному падению выхода продукта, за счет протекания побочных процессов и разложения диазониевой соли 12,Exceeding the specified temperature leads to a significant drop in the yield of the product, due to the occurrence of side processes and decomposition of the diazonium salt 12 ,

Figure 00000010
Figure 00000010

которое в некоторой степени наблюдается уже при 0°С.which is already observed to some extent at 0°C.

В раствор 2,3-диметилфенилдиазоний бромида 12 вносят свежеосажденную порошкообразную медь, и повышают температуру раствора выше 28°С, что вызывает разложение диазониевой соли с выделением газообразного азота и образованием 2,3-диметилбромбензола 11.Freshly precipitated powdered copper is added to a solution of 2,3-dimethylphenyldiazonium bromide 12 , and the temperature of the solution is raised above 28°C, which causes decomposition of the diazonium salt with the release of gaseous nitrogen and the formation of 2,3-dimethylbromobenzene 11 .

Проведение процесса разложения диазониевой соли 12 при достаточной скорости перемешивания позволяет избежать вспенивания реакционной смеси за счет выделения азота, и обеспечить спокойное течение процесса.Carrying out the process of decomposition of the diazonium salt 12 at a sufficient stirring speed makes it possible to avoid foaming of the reaction mixture due to nitrogen evolution, and to ensure a smooth process.

После самопроизвольного прекращения роста температуры, реакционную смесь кратковременно (20-30 минут) нагревают до 70-75°С для завершения процесса, охлаждают, и экстрагируют легким органическим растворителем, таким как гексан, гептан, или легкая фракция петролейного эфира. Использование пентана не рекомендуется по причине низкой температуры кипения, что приводит к значительным потерям растворителя во время процесса обработки и рекуперации.After spontaneous cessation of temperature rise, the reaction mixture is briefly (20-30 minutes) heated to 70-75°C to complete the process, cooled, and extracted with a light organic solvent such as hexane, heptane, or a light fraction of petroleum ether. The use of pentane is not recommended due to the low boiling point, which leads to significant solvent losses during the processing and recovery process.

Так как в процессе диазотирования образуется значительное количество 2,3-диметилфенола 25,Since a significant amount of 2,3-dimethylphenol 25 is formed in the process of diazotization,

Figure 00000011
Figure 00000011

промывка экстракта водными растворами сильных оснований, таких как гидроксид натрия или гидроксид калия, является необходимой операцией. Отделение продукта 11 от смолистых примесей достигается перегонкой с водяным паром из щелочного раствора.washing the extract with aqueous solutions of strong bases such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is a necessary operation. Separation of product 11 from resinous impurities is achieved by steam distillation from an alkaline solution.

Использование тяжелых растворителей (метиленхлорид, хлороформ) для экстракции 2,3-диметилбромбензола 11 не рекомендуется, из-за их плотности, близкой к плотности реакционной смеси, а также, из-за склонности последних давать стойкую эмульсию в щелочной среде, что сильно осложняет процесс промывки органической фазы щелочными растворами для удаления примеси 2,3-диметилфенола 25.The use of heavy solvents (methylene chloride, chloroform) for the extraction of 2,3-dimethylbromobenzene 11 is not recommended, because of their density close to the density of the reaction mixture, and also because of the tendency of the latter to give a stable emulsion in an alkaline medium, which greatly complicates the process washing the organic phase with alkaline solutions to remove impurities 2,3-dimethylphenol 25 .

Соединение структуры 14,Compound structure 14 ,

Figure 00000012
Figure 00000012

используемое на следующей стадии, может быть синтезировано из коммерчески доступного 3-бром-2-бутанона (структура 15)used in the next step can be synthesized from commercially available 3-bromo-2-butanone (structure 15 )

Figure 00000013
Figure 00000013

по стандартной процедуре, описанной, например, в Greene's Protective Groups in Organic Synthesis 2006.according to the standard procedure described, for example, in Greene's Protective Groups in Organic Synthesis 2006.

Исходный 3-бром-2-бутанон 15 так же может быть получен бромированием легко доступного метилэтилкетона 17 The starting 3-bromo-2-butanone 15 can also be obtained by bromination of readily available methyl ethyl ketone 17

Figure 00000014
Figure 00000014

молекулярным бромом в водном растворе уксусной кислоты по литературным методикам (например, Rec. Trav. Chim. Pays-Bas 1946, 65, 691).molecular bromine in an aqueous solution of acetic acid according to literature methods (for example, Rec. Trav. Chim. Pays-Bas 1946, 65, 691).

Так как реакция бромирования метилэтилкетона 17 приводит к образованию двух региоизомеров, 3-бром-2-бутанона 15 и 1-бром-2-бутанона 16,Since the bromination reaction of methyl ethyl ketone 17 leads to the formation of two regioisomers, 3-bromo-2-butanone 15 and 1-bromo-2-butanone 16 ,

Figure 00000015
Figure 00000015

перед постановкой защитной группы смесь должна быть разделена вакуумной дистилляцией на эффективной ректификационной колонке. Колонка высотой 800 мм и диаметром 30 мм, заполненная кольцами Рашига обеспечивает получение 3-бром-2-бутанона 15, содержащего ≤5% региоизомера 16 по данным NMR. Для оценки соотношения региоизомеров 15:16 в дистилляте также может быть использована HPLC, или GC.before setting the protective group, the mixture must be separated by vacuum distillation on an efficient distillation column. A column 800 mm high and 30 mm in diameter filled with Raschig rings provides 3-bromo-2-butanone 15 containing ≤5% of regioisomer 16 according to NMR. HPLC, or GC, can also be used to evaluate the 15:16 ratio of regioisomers in the distillate.

Взаимодействие 3-бром-2-бутанона 15 с этиленгликолем в присутствии каталитических количеств моногидрата пара-толуолсульфокислоты в толуоле, с одновременной азеотропной отгонкой образующейся в ходе реакции воды, приводит к образованию этиленкеталя 14.The interaction of 3-bromo-2-butanone 15 with ethylene glycol in the presence of catalytic amounts of p-toluenesulfonic acid monohydrate in toluene, with simultaneous azeotropic distillation of the water formed during the reaction, leads to the formation of ethylene ketal 14 .

Следующая стадия включает получение 2,3-диметилфенилмагний бромида 10 The next stage includes obtaining 2,3-dimethylphenylmagnesium bromide 10

Figure 00000016
Figure 00000016

из 2,3-диметилбромбензола 11, взаимодействие полученного магнийорганического реагента с 2-(1-бромэтил)-2-метил-1,3-диоксоланом 14 и снятие защитной группы.from 2,3-dimethylbromobenzene 11 , interaction of the resulting organomagnesium reagent with 2-(1-bromoethyl)-2-methyl-1,3-dioxolane 14 and removal of the protective group.

Перечисленные реакции проводятся в одном реакционном сосуде (one pot), без выделения и очистки промежуточных интермедиатов, и приводят к получению кетона 7 The listed reactions are carried out in one reaction vessel (one pot), without isolation and purification of intermediate intermediates, and lead to the production of ketone 7

Figure 00000017
Figure 00000017

Получение реагента Гриньяра 10 начинается с прямой реакции 2,3-диметилбромбензола 11 и металлического магния в сухом тетрагидрофуране (THF) при температуре не выше 50°С (оптимально 48-50°С). Для завершения реакции требуется кратковременный нагрев (70-75°С, 45-60 минут)Obtaining the Grignard reagent 10 begins with a direct reaction of 2,3-dimethylbromobenzene 11 and magnesium metal in dry tetrahydrofuran (THF) at a temperature not exceeding 50°C (optimally 48-50°C). Short-term heating is required to complete the reaction (70-75°C, 45-60 minutes)

Предварительная подготовка растворителя (THF) включает дистилляцию в атмосфере аргона, и сушку активированными молекулярными ситами 3А. Для удаления гидропероксидов из THF могут быть использованы стандартные методы, описанные в литературе, такие как сорбция активированным оксидом алюминия, обработка анионообменной смолой Dowex-1, а также перегонка с предварительным добавлением гидрохинона ((а) Захаров Л.Н. Техника безопасности в химических лабораториях 1991; (в) Donald E. Clark. Peroxides and peroxide-forming compounds. Chem. Health Saf. 2001, 8, 5, 12-22).Solvent pretreatment (THF) involves distillation under argon atmosphere and drying with activated 3A molecular sieves. To remove hydroperoxides from THF, standard methods described in the literature can be used, such as sorption with activated alumina, treatment with Dowex-1 anion exchange resin, and distillation with the preliminary addition of hydroquinone ((a) Zakharov L.N. Safety in chemical laboratories 1991; (c) Donald E. Clark Peroxides and peroxide-forming compounds Chem Health Saf 2001, 8, 5, 12-22).

Оптимальная концентрация 2,3-диметилфенилмагний бромида 10 в растворе составляет 0.8-1 М. Выше этой концентрации вязкость раствора возрастает, что усложняет процесс его добавления при проведении кросс-сочетания.The optimal concentration of 2,3-dimethylphenylmagnesium bromide 10 in the solution is 0.8-1 M. Above this concentration, the viscosity of the solution increases, which complicates the process of its addition during cross-coupling.

Определение концентрации и выхода 2,3-диметилфенилмагний бромида 10 в приготовленном растворе может быть выполнено с помощью титрования точной навески йода, растворенной в насыщенном растворе хлорида лития в THF до исчезновения коричневой окраски раствора (Paul Knochel. Convenient Titration Method for Organometallic Zinc, Magnesium, and Lanthanide Reagents. Synthesis 2006, 5, 890-891).Determination of the concentration and yield of 2,3-dimethylphenylmagnesium bromide 10 in the prepared solution can be performed by titrating an accurate sample of iodine dissolved in a saturated solution of lithium chloride in THF until the brown color of the solution disappears (Paul Knochel. Convenient Titration Method for Organometallic Zinc, Magnesium, and Lanthanide Reagents Synthesis 2006, 5, 890-891).

Установление концентрации магнийорганического реагента в растворе через определение степени конверсии исходного 2,3-диметилбромбензола 11 с помощью GC, с последующей экстраполяцией полученных данных, не может расцениваться как корректный метод для оценки выхода магнийорганического реагента, по причине протекания побочной реакции с образованием бифенила 9 Establishing the concentration of the organomagnesium reagent in solution by determining the degree of conversion of the starting 2,3-dimethylbromobenzene 11 using GC, followed by extrapolation of the obtained data, cannot be regarded as a correct method for assessing the yield of the organomagnesium reagent, due to the occurrence of a side reaction with the formation of biphenyl 9

Figure 00000018
Figure 00000018

Взаимодействие 2,3-диметилфенилмагний бромида 10 с 2-(1-бромэтил)-2-метил-1,3-диоксоланом 14 в присутствии 10 моль% ацетилацетоната (III) кобальта и 10 моль% N,N,N',N'-тетраметилэтилендиамина (TMEDA) в THF при 0°С приводит к формированию новой С-С связи, и образованию циклического кеталя 8 Reaction of 2,3-dimethylphenylmagnesium bromide 10 with 2-(1-bromoethyl)-2-methyl-1,3-dioxolane 14 in the presence of 10 mol% cobalt acetylacetonate (III) and 10 mol% N,N,N',N' -tetramethylethylenediamine (TMEDA) in THF at 0°C leads to the formation of a new C-C bond, and the formation of a cyclic ketal 8

Figure 00000019
Figure 00000019

Циклический кеталь 8 легко расщепляется в кислой среде (10% соляная кислота, скорость гидролиза<5 min, мониторинг UPLC), что позволяет провести процесс снятия защитной группы одновременно с гашением реакционной смеси.Cyclic ketal 8 is easily cleaved in an acidic medium (10% hydrochloric acid, hydrolysis rate<5 min, UPLC monitoring), which makes it possible to carry out the deprotection process simultaneously with the quenching of the reaction mixture.

В результате оптимизации реакции кросс-сочетания было обнаружено, что снижение количества катализатора c 10 до 5 моль% приводит к падению выхода кетона 7 с 87.2 до 60%.As a result of optimization of the cross-coupling reaction, it was found that a decrease in the amount of catalyst from 10 to 5 mol% leads to a decrease in the yield of ketone 7 from 87.2 to 60%.

После экстракции неполярным растворителем (гептан) и концентрирования в вакууме кетон 7 содержит значительное количество (≥20% по данным NMR) этиленгликоля, который образуется в результате расщепления защитной группы, и перегоняется в вакууме вместе с продуктом, что приводит к уширению температурного интервала перегонки до 10°С, и как следствие, к снижению выхода, за счет необходимости отделения большего количества предгона, до начала сбора основной фракции.After extraction with a non-polar solvent (heptane) and concentration in vacuo, ketone 7 contains a significant amount (≥20% according to NMR data) of ethylene glycol, which is formed as a result of the cleavage of the protecting group and is distilled in vacuo along with the product, which leads to a broadening of the distillation temperature range to 10°C, and as a result, to a decrease in yield, due to the need to separate a larger amount of pre-run before the start of collecting the main fraction.

Удаление примеси этиленгликоля из 3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она 7 перед вакуумной дистилляцией, осуществляется многократной промывкой продукта водой. Из-за плотности кетона 7, близкой к плотности воды, процесс промывки осложняется формированием стойкой эмульсии. Предварительное разбавление сырого кетона 7 гексаном, или другим легким неполярным растворителем (~1:1.5 об.), позволяет полностью избежать формирования эмульсии в процессе промывки. Полноту удаления примеси этиленгликоля контролируют с помощью NMR спектроскопии, по исчезновению сигнала метиленовых групп (3.76 м.д., s, CDCl3), либо с помощью GC.Removal of ethylene glycol impurity from 3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 7 before vacuum distillation is carried out by repeated washing of the product with water. Due to the density of ketone 7 , which is close to that of water, the washing process is complicated by the formation of a stable emulsion. Preliminary dilution of crude ketone 7 with hexane, or another light non-polar solvent (~1:1.5 vol.), makes it possible to completely avoid the formation of an emulsion during the washing process. The completeness of the removal of ethylene glycol impurities is controlled by NMR spectroscopy, by the disappearance of the methylene group signal (3.76 ppm, s, CDCl 3 ), or by GC.

Вторым побочным продуктом, образующимся в ходе реакции кросс-сочетания, является 2,2′,3,3′-тетраметилбифенил 9, который также должен быть отделен до процесса дистилляции, так как он летуч в вакууме, и служит источником загрязнения целевого кетона 7 в конце процесса дистилляции.The second by-product formed during the cross-coupling reaction is 2,2',3,3'-tetramethylbiphenyl 9 , which must also be separated before the distillation process, since it is volatile in vacuum and serves as a source of contamination of the target ketone 7 in end of the distillation process.

Эффективное удаление большей части 2,2′,3,3′-тетраметилбифенила (>95% по HPLC) достигается разбавлением сырого кетона 7 метанолом (1:1 об.), с последующей кристаллизацией бифенила 9 при -15…-20°С в течение 2 суток. Время кристаллизации может быть сокращено примерно до 20 часов, за счет внесения в раствор, полученного из кубового остатка кристаллического 9 в качестве затравки.Efficient removal of most of the 2,2',3,3'-tetramethylbiphenyl (>95% by HPLC) is achieved by diluting crude ketone 7 with methanol (1:1 vol.), followed by crystallization of biphenyl 9 at -15...-20°C in within 2 days. The crystallization time can be reduced to about 20 hours by seeding the solution obtained from the VAT residue of crystalline 9 .

Удаление следов соединений кобальта может быть осуществлено сорбцией последних активированным (120°С, 20 ч) силикагелем с размером частиц 40-63 мкм в неполярном органическом растворителе, таком как гексан.Removal of traces of cobalt compounds can be carried out by sorption of the latter by activated (120°C, 20 h) silica gel with a particle size of 40-63 μm in a non-polar organic solvent such as hexane.

На следующей стадии полученный 3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-он 7 бромируется молекулярным бромом по терминальной метильной группе с образованием 1-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она 5 At the next stage, the resulting 3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 7 is brominated with molecular bromine at the terminal methyl group to form 1-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 5

Figure 00000020
Figure 00000020

Оптимальным растворителем, обеспечивающим наибольшую региоселективность является метанол. Процесс бромирования протекает в широком диапазоне температур (от -15°С, до комнатной), однако количество побочных продуктов (ди- и трибромпроизводных), образующихся при реакции, а также ее скорость, чрезвычайно сильно зависят как от температуры, так и от концентрации исходного кетона в растворе.The optimal solvent providing the highest regioselectivity is methanol. The bromination process proceeds in a wide temperature range (from -15°C to room temperature), however, the amount of by-products (di- and tribromo derivatives) formed during the reaction, as well as its rate, are extremely dependent on both the temperature and the concentration of the initial ketone in solution.

Бромирование при комнатной температуре (20-25°С) протекает уже в момент добавления брома, и заканчивается за несколько минут. Однако, при таком режиме бромирования сильно возрастает количество примесей полибромированных продуктов (HPLC area целевого продукта 5 ≤49%).Bromination at room temperature (20-25°C) occurs already at the moment of adding bromine, and ends in a few minutes. However, with this mode of bromination, the amount of impurities of polybrominated products greatly increases (HPLC area of the target product 5 ≤49%).

При проведении реакции бромирования при -12°С, скорость образования полибромированных примесей значительно замедляется (HPLC area 5 81%, HPLC area дибромкетона<5%) однако для достижения степени конверсии исходного кетона>95% (HPLC) требуется около 28 часов.When carrying out the bromination reaction at -12°C, the rate of formation of polybrominated impurities is significantly slowed down (HPLC area 5 81%, HPLC area of dibromoketone<5%), however, it takes about 28 hours to achieve a degree of conversion of the original ketone>95% (HPLC).

Диапазон оптимальных температур для проведения бромирования находится в пределах от -5 до -8°С.The optimum temperature range for bromination is from -5 to -8°C.

Использование стехиометрического соотношения бром: кетон 7 приводит только к ≤85% конверсии последнего (HPLC). Для достижения полной конверсии исходного кетона требуется не менее 1.15 экв брома, оптимально 1.20-1.25 экв брома.The use of the stoichiometric bromine:ketone 7 results in only ≤85% conversion of the latter (HPLC). To achieve complete conversion of the initial ketone, at least 1.15 equivalents of bromine is required, optimally 1.20-1.25 equivalents of bromine.

Контроль за протеканием побочных процессов достигается также степенью разбавления раствора. Использование менее 10 мл растворителя на 1 г кетона приводит к резкому росту побочных процессов, сопровождающихся образованием полибромированных примесей. Оптимальная концентрация кетона 7 в растворе, находится в диапазоне 0.18-0.22 моль/л.Control over the course of side processes is also achieved by the degree of dilution of the solution. The use of less than 10 ml of solvent per 1 g of ketone leads to a sharp increase in side processes accompanied by the formation of polybrominated impurities. The optimal concentration of ketone 7 in solution is in the range of 0.18-0.22 mol/l.

Добавление брома к метанольному раствору кетона следует вести максимально быстро, желательно одной порцией, так как при медленном добавлении, или добавлении по каплям, образуется заметное количество (>10% HPLC area) примеси региоизомерного продукта бромирования 20 The addition of bromine to the methanolic ketone solution should be carried out as quickly as possible, preferably in one portion, since with slow addition, or dropwise addition, a noticeable amount (> 10% HPLC area) of an impurity of the regioisomeric bromination product 20 is formed

Figure 00000021
Figure 00000021

Для завершения реакции может потребоваться повышение температуры до 0°С (примерно после 17-18 часов), и выдержка при этой температуры до полного исчезновения окраски брома. В случае неполной конверсии исходного кетона 7 может потребоваться добавление дополнительных порций брома, что позволяет добиться>97% (HPLC) конверсии 7.To complete the reaction, it may be necessary to increase the temperature to 0°C (after about 17-18 hours), and hold at this temperature until the bromine color disappears completely. In the case of incomplete conversion of the original ketone 7 may require the addition of additional portions of bromine, which allows to achieve >97% (HPLC) conversion 7 .

Образующийся в ходе реакции бромирования диметилацеталь 1-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она 6 1-Bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one dimethyl acetal formed during the bromination reaction 6

Figure 00000022
Figure 00000022

легко расщепляется one pot без выделения (скорость гидролиза при рН 3<2 мин, UPLC) избытком бромоводорода, содержащегося в реакционной смеси после разбавления водой, что приводит к образованию 1-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она 5, который используется на следующей стадии без дополнительной очистки. Продукт 5 нестабилен при комнатной температуре, и быстро темнеет, но может храниться при -18°С в течение нескольких недель без существенного разложения.easily cleaved one pot without isolation (hydrolysis rate at pH 3<2 min, UPLC) by excess hydrogen bromide contained in the reaction mixture after dilution with water, resulting in the formation of 1-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butane-2- she 5 , which is used in the next step without further purification. Product 5 is not stable at room temperature and darkens quickly, but can be stored at -18°C for several weeks without significant degradation.

Использование в качестве растворителей уксусной кислоты, сложных эфиров, таких как этилацетат, или галогенированных углеводородов, приводит к образованию преимущественно наиболее замещенного 3-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она 20.The use of acetic acid, esters such as ethyl acetate or halogenated hydrocarbons as solvents leads to the formation of predominantly highly substituted 3-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 20 .

Использование в качестве бромирующего агента бромида пербромида пиридиния (PHBP, 19) в THF, этилацетате или ледяной уксусной кислоте, также приводит к получению почти исключительно 3-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она 20, и небольшого количества примеси полибромированных соединений.The use of pyridinium perbromide bromide (PHBP, 19 ) in THF, ethyl acetate, or glacial acetic acid as a brominating agent also results in almost exclusively 3-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 20 , and a small the amount of impurity of polybrominated compounds.

3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил ацетат (структура 4), являющийся предшественником для формирования имидазольного цикла в молекуле медетомидина, в случае проведения синтеза по пути А (Схема 1)3-(2,3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl acetate (structure 4 ), which is a precursor for the formation of the imidazole ring in the medetomidine molecule, in the case of synthesis along route A (Scheme 1)

Figure 00000023
Figure 00000023

получают взаимодействием 1-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она 5 с ацетатом калия (~3 экв) в подходящем органическом растворителе (ацетонитрил, DMF, DMSO) при комнатной температуре.prepared by reacting 1-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 5 with potassium acetate (~3 eq) in a suitable organic solvent (acetonitrile, DMF, DMSO) at room temperature.

В случае использования низкокипящих растворителей (типа ацетонитрила) 4 может быть выделен из реакционной смеси простым концентрированием раствора в вакууме, после предварительной фильтрации осадка бромида калия и избытка ацетата калия.In the case of using low-boiling solvents (such as acetonitrile), 4 can be isolated from the reaction mixture by simply concentrating the solution in vacuo, after pre-filtering the precipitate of potassium bromide and excess potassium acetate.

Удаление следов ацетонитрила достигается промывкой раствора 4 в неполярном растворителе (гексан, гептан, МТBE, этилацетат и т.д.) водой, с последующим концентрированием. Полученный 3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил ацетат 4 достаточно чист, и может быть использован на следующей стадии синтеза без дополнительной очистки.Removal of traces of acetonitrile is achieved by washing a solution of 4 in a non-polar solvent (hexane, heptane, MTBE, ethyl acetate, etc.) with water, followed by concentration. The resulting 3-(2,3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl acetate 4 is quite pure and can be used at the next stage of the synthesis without additional purification.

Ацетонитрил, регенерированный (>90%) при обработке реакционной смеси может быть использован без дополнительной подготовки на следующей загрузке (на данной стадии синтеза), без ухудшения качества продукта 4.Acetonitrile regenerated (>90%) during processing of the reaction mixture can be used without additional preparation at the next charge (at this stage of synthesis), without deteriorating the quality of the product 4 .

Проведение реакции в метаноле при комнатной температуре приводит к низкой конверсии исходного 1-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она (<60% за 43.5 часа). Повышение температуры реакции в случае использования в качестве растворителя метанола, для увеличения конверсии, приводит к резкому росту побочных процессов, что дает продукт, непригодный для использования на следующей стадии без дополнительной очистки.Carrying out the reaction in methanol at room temperature leads to a low conversion of the starting 1-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one (<60% in 43.5 hours). Increasing the reaction temperature in the case of using methanol as a solvent to increase the conversion leads to a sharp increase in side processes, which gives a product unsuitable for use in the next stage without additional purification.

Преимуществом проведения реакции в DMF или DMSO является сокращение времени реакции с 18-20 часов (в случае ацетонитрила) до 5-6 часов (DMF), однако, в этом случае, для выделения продукта необходимо разбавление реакционной смеси большим объемом воды (3-5 об.), с последующей экстракцией продукта низкокипящим органическим растворителем (гексан, гептан, МТBE, этилацетат и т.д.).The advantage of carrying out the reaction in DMF or DMSO is the reduction of the reaction time from 18-20 hours (in the case of acetonitrile) to 5-6 hours (DMF), however, in this case, dilution of the reaction mixture with a large volume of water (3-5 vol.), followed by extraction of the product with a low-boiling organic solvent (hexane, heptane, MTBE, ethyl acetate, etc.).

Заключительная стадия процесса включает формирование имидазольного цикла, с образованием медетомидина в виде медного (I) комплекса 3,The final stage of the process includes the formation of an imidazole ring, with the formation of medetomidine in the form of a copper (I) complex 3 ,

Figure 00000024
Figure 00000024

выделение свободного основания медетомидина 2,isolation of the free base of medetomidine 2 ,

Figure 00000025
Figure 00000025

удаление следов меди, и получение фармацевтически приемлемой соли, такой как гидрохлорид медетомидина 1 removing traces of copper, and obtaining a pharmaceutically acceptable salt such as medetomidine hydrochloride 1

Figure 00000026
Figure 00000026

Взаимодействие 3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил ацетата 4 с формальдегидом, аммиаком и ацетатом меди (II) в водно-спиртовом растворе по реакции Вейденхагена (Weidenhagen R. Chem. Ber. 1935, 68, 1953) приводит к образованию медного (I) комплекса медетомидина 3.The interaction of 3-(2,3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl acetate 4 with formaldehyde, ammonia and copper (II) acetate in an aqueous-alcoholic solution according to the Weidenhagen reaction (Weidenhagen R. Chem. Ber. 1935, 68, 1953) leads to the formation of a copper (I) complex of medetomidine 3 .

Оптимальным спиртовым сорастворителем для проведения реакции, является н-пропанол, который обеспечивает полную растворимость исходного 3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил ацетата 4 в водно-аммиачном растворе. Оптимальное количество н-пропанола составляет от 10 до 15 мл на 1 г 3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил ацетата 4. В этом случае осаждение медного (I) комплекса медетомидина во время реакции происходит в виде хорошо оформленного кристаллического осадка.The optimal alcohol co-solvent for carrying out the reaction is n-propanol, which provides complete solubility of the starting 3-(2,3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl acetate 4 in aqueous ammonia solution. The optimal amount of n-propanol is from 10 to 15 ml per 1 g of 3-(2,3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl acetate 4 . In this case, the precipitation of the copper (I) complex of medetomidine during the reaction occurs in the form of a well-formed crystalline precipitate.

Использование меньшего объема н-пропанола приводит к неполному растворению 4, и как следствие к образованию эмульсии, что в свою очередь ведет к осаждению медного комплекса медетомидина на стенках реактора и на мешалке в виде плотного налета, что затрудняет процесс фильтрации. Кроме того, за счет протекания реакции на поверхности капель, а не в гомогенной среде, происходит не полная конверсия исходного 4, и, как следствие, падение выхода продукта и загрязнение его непрореагировавшим предшественником.The use of a smaller volume of n-propanol leads to incomplete dissolution 4 and, as a result, to the formation of an emulsion, which in turn leads to the precipitation of the medetomidine copper complex on the walls of the reactor and on the stirrer in the form of a dense deposit, which complicates the filtration process. In addition, due to the reaction proceeding on the surface of droplets, and not in a homogeneous medium, incomplete conversion of the initial 4 occurs, and, as a result, a drop in the yield of the product and its contamination with an unreacted precursor.

Использование большего объема н-пропанола нецелесообразно по причине растворимости комплекса 3, что может привести к снижению его выхода. Реакция протекает при температуре кипения раствора (62-72°С), и заканчивается за 2 часа. Меньшее время нагрева (<1.5 часа) приводит к падению выхода медного комплекса 3 с 80.9 до 58.5% на данной стадии. Использование в качестве сорастворителей метанола, этанола или изо-пропанола также приводит к осаждению медного комплекса медетомидина на стенках реактора, по причине их недостаточной растворяющей способности по отношению к 4.The use of a larger volume of n-propanol is impractical due to the solubility of complex 3 , which can lead to a decrease in its yield. The reaction proceeds at the boiling point of the solution (62-72°C), and ends in 2 hours. A shorter heating time (<1.5 h) results in a drop in the yield of copper complex 3 from 80.9 to 58.5% at this stage. The use of methanol, ethanol or isopropanol as co-solvents also leads to precipitation of the copper complex of medetomidine on the walls of the reactor, due to their insufficient dissolving power with respect to 4 .

Традиционный метод выделения свободных имидазолов из медного комплекса заключается в осаждение меди в виде сульфида меди (I) под действием газообразного сероводорода. Однако, данный метод не может рассматриваться в качестве масштабируемого промышленно-приемлемого процесса, по причине высокой токсичности сероводорода.The traditional method for isolating free imidazoles from the copper complex is to precipitate copper as copper(I) sulfide under the action of hydrogen sulfide gas. However, this method cannot be considered as a scalable industrially acceptable process due to the high toxicity of hydrogen sulfide.

Описываемый нами метод позволяет избежать использования сероводорода, и основан на применении нетоксичных комплексонов.The method described by us avoids the use of hydrogen sulfide, and is based on the use of non-toxic chelators.

Оптимальным хелатирующим реагентом является пентанатриевая соль диэтилентриаминпентауксусной кислоты (Na5DTPA). Оптимальное мольное соотношение металл: комплексообразователь в этом случае находиться в диапазоне 1: 1.2-1.5.The optimal chelating agent is diethylenetriaminepentaacetic acid pentasodium salt (Na 5 DTPA). The optimal molar ratio of metal: complexing agent in this case is in the range of 1: 1.2-1.5.

Тетранатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (Na4EDTA) обладает недостаточной хелатирующей способностью по отношению к медному (I) комплексу медетомидина, что приводит к низкой конверсии исходного комплекса и неполному высвобождению основания медетомидина даже при использовании 3-5 кратного мольного избытка хелатирующего агента и продолжительном времени проведения реакции (>4 суток).Tetrasodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid (Na 4 EDTA) has insufficient chelating ability with respect to the copper (I) complex of medetomidine, which leads to low conversion of the initial complex and incomplete release of medetomidine base even when using a 3-5-fold molar excess of a chelating agent and a long holding time reactions (>4 days).

Смещение равновесия процесса достигается также непрерывной экстракцией основания медетомидина в органическую фазу, что облегчает протекание реакции за счет постоянного удаления продукта с поверхности кристаллов медного комплекса. Для увеличения скорости реакции необходимо обеспечить тщательное перемешивание фаз.The equilibrium shift of the process is also achieved by continuous extraction of the medetomidine base into the organic phase, which facilitates the reaction due to the constant removal of the product from the surface of the copper complex crystals. To increase the reaction rate, it is necessary to ensure thorough mixing of the phases.

Использование в качестве хелатирующих реагентов свободных кислот, таких как EDTA или DTPA, а также их не полностью замещенных солей, таких как динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (Na2EDTA), для выделения свободного основания медетомидина 2 из медного комплекса 3, приводит к образованию смолообразных продуктов сложного состава, вероятно, за счет наличия свободных карбоксильных групп, одновременно взаимодействующих с основным атомом азота имидазольного цикла и ионом меди.The use of free acids, such as EDTA or DTPA, as well as their incompletely substituted salts, such as the disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid (Na 2 EDTA) as chelating reagents, to isolate the free base of medetomidine 2 from the copper complex 3 , leads to the formation of resinous products complex composition, probably due to the presence of free carboxyl groups, simultaneously interacting with the main nitrogen atom of the imidazole ring and the copper ion.

Формирование фармацевтически приемлемой соли, такой как гидрохлорид медетомидина 1, происходит при взаимодействии основания медетомидина 2 с кислотой, такой как хлороводородная, в подходящем органическом растворителе. По причине высокой растворимости гидрохлорида медетомидина 1 в воде, при использовании концентрированной (35-38%) хлороводородной кислоты в ацетоне, возможно возникновение проблем с кристаллизацией продукта. В этом случае, для инициации кристаллизации необходимо добавление затравки, в виде небольшого количества кристаллов чистого гидрохлорида медетомидина. Внесение затравки на стадии формирования соли благоприятно сказывается на процессе кристаллизации, который наступает сразу, или почти сразу после добавления концентрированной соляной кислоты. Для полного завершения процесса кристаллизации 1, требуется около суток. Выход гидрохлорида медетомидина может быть повышен с 56.2 до 60-65% (в расчете на 2 стадии) за счет концентрирования маточника (приблизительно до 1/3 от исходного объема) после фильтрации основной порции кристаллов, с последующим охлаждением водно-ацетонового раствора в течение 20-25 часов в морозильной камере.The formation of a pharmaceutically acceptable salt, such as medetomidine 1 hydrochloride, occurs by reacting medetomidine 2 base with an acid, such as hydrochloric acid, in a suitable organic solvent. Due to the high solubility of medetomidine 1 hydrochloride in water, when using concentrated (35-38%) hydrochloric acid in acetone, problems with crystallization of the product may occur. In this case, to initiate crystallization, it is necessary to add a seed, in the form of a small amount of crystals of pure medetomidine hydrochloride. The seeding at the stage of salt formation favorably affects the crystallization process, which occurs immediately, or almost immediately after the addition of concentrated hydrochloric acid. It takes about a day to complete the crystallization process 1 . The yield of medetomidine hydrochloride can be increased from 56.2 to 60-65% (based on 2 stages) by concentrating the mother liquor (up to approximately 1/3 of the original volume) after filtering the main portion of the crystals, followed by cooling the water-acetone solution for 20 -25 hours in the freezer.

Замена формальдегида на стадии формирования медного комплекса другими альдегидами является удобным способом получения производных медетомидина, имеющих заместитель в положении 2 имидазольного цикла.Replacing formaldehyde at the stage of formation of the copper complex with other aldehydes is a convenient way to obtain medetomidine derivatives having a substituent in position 2 of the imidazole ring.

Альтернативным методом формирования имидазольного фрагмента в молекуле медетомидина, является путь В (Схема 2).An alternative method for the formation of an imidazole fragment in the medetomidine molecule is route B (Scheme 2).

В этом случае 1-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-он 5 вводят в реакцию с диформиламидом натрия 21 In this case, 1-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 5 is reacted with sodium diformylamide 21

Figure 00000027
Figure 00000027

в подходящем органическом растворителе, таком как ацетонитрил, что приводит к образованию промежуточного соединения 22, in a suitable organic solvent such as acetonitrile, resulting in intermediate 22,

Figure 00000028
Figure 00000028

которое может быть использовано на следующей стадии без дополнительной очистки.which can be used in the next step without further purification.

Исходный, коммерчески доступный диформиламид натрия 21, используемый в синтезе соединения 22, так же может быть получен по литературным методикам из метилата натрия и формамида, с высоким выходом (например, (а) Allenstein E. Chem. Ber. 1967, 100, 3551; (b) US5599986A).The starting, commercially available sodium diformylamide 21 used in the synthesis of compound 22 can also be obtained by literature methods from sodium methoxide and formamide in high yield (for example, (a) Allenstein E. Chem. Ber. 1967, 100, 3551; (b) US5599986A).

Кислотный гидролиз соединения 22 приводит к образованию гидрохлорида аминокетона 23 Acid hydrolysis of compound 22 leads to the formation of aminoketone hydrochloride 23

Figure 00000029
Figure 00000029

Заключительная стадия процесса (Путь В; Схема 2) включает формирование 2-меркаптозамещенного имидазольного цикла, и последующую десульфуризацию, приводящую к образованию медетомидина 2.The final step of the process (Route B; Scheme 2) involves the formation of a 2-mercapto-substituted imidazole ring, followed by desulfurization leading to the formation of medetomidine 2 .

Взаимодействие 1-амино-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она гидрохлорида 23 с тиоцианатом калия в водном растворе по реакции Марквальда (Marckwald W. Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1892, 25, 2354) приводит к образованию 4-[1-(2,3-диметилфенил)этил]-1,3-дигидро-2H-имидазол-2-тиона 24 The interaction of 1-amino-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one hydrochloride 23 with potassium thiocyanate in aqueous solution according to the Marckwald reaction (Marckwald W. Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1892, 25, 2354) leads to formation of 4-[1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1,3-dihydro-2H-imidazole-2-thione 24

Figure 00000030
Figure 00000030

Реакция гладко протекает при нагревании гидрохлорида аминокетона 23 с избытком (4-5 экв) тиоцианата калия в водном растворе при температуре кипения. Оптимальная продолжительность нагрева составляет от 2.5 до 3.5 часов. Продукт реакции 24 практически не растворим в воде, в отличии от исходных реагентов, и выкристаллизовывается из раствора по мере протекания реакции, что существенно упрощает процесс его выделения. В случае необходимости, 4-[1-(2,3-диметилфенил)этил]-1,3-дигидро-2H-имидазол-2-тион 24 может быть очищен кристаллизацией из водного этанола (~65% об.).The reaction proceeds smoothly when aminoketone hydrochloride 23 is heated with an excess (4-5 eq) of potassium thiocyanate in an aqueous solution at the boiling temperature. The optimum heating time is 2.5 to 3.5 hours. The reaction product 24 is practically insoluble in water, in contrast to the starting reagents, and crystallizes out of the solution as the reaction progresses, which greatly simplifies the process of its isolation. If necessary, 4-[1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1,3-dihydro-2H-imidazole-2-thione 24 can be purified by crystallization from aqueous ethanol (~65% v/v).

Мягкое удаление меркаптогруппы в соединении 24 с помощью никеля Ренея в спиртовой среде приводит к образованию медетомидина 2 с высоким выходом. Наилучшие результаты достигаются при использовании никеля Ренея марок W-4 и W-5 (классификацию см. Robert L. Augustine. Heterogeneous Catalysis for the Synthetic Chemist 1996).Gentle removal of the mercapto group in compound 24 using Raney nickel in an alcohol medium leads to the formation of medetomidine 2 in high yield. Best results are obtained using Raney nickel grades W-4 and W-5 (see Robert L. Augustine. Heterogeneous Catalysis for the Synthetic Chemist 1996 for a classification).

Создание имидазольного цикла в молекуле медетомидина так же может быть выполнено непосредственно в одну стадию при взаимодействии 1-амино-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она гидрохлорида 23 с формамидом (Схема 3. Путь С). Несмотря на умеренный выход (~40%) реакция очень проста в исполнении. Так как формамид используется в избытке (~10 экв), и выступает в реакции и как растворитель и как реагент, а также, имеет высокую температуру кипения (210°C), перед экстракцией основания медетомидина из реакционной смеси целесообразно провести гидролиз избытка формамида с помощью концентрированной соляной кислоты (1 час, комнатная температура).The creation of an imidazole ring in the medetomidine molecule can also be performed directly in one step by reacting 1-amino-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one hydrochloride 23 with formamide (Scheme 3. Pathway C). Despite a moderate yield (~40%), the reaction is very easy to perform. Since formamide is used in excess (~10 equiv), and acts in the reaction both as a solvent and as a reagent, and also has a high boiling point (210°C), before extracting the medetomidine base from the reaction mixture, it is advisable to hydrolyze the excess formamide using concentrated hydrochloric acid (1 hour, room temperature).

Экспериментальная частьexperimental part

Список сокращений List of abbreviations

АббревиатураAbbreviation ЗначениеMeaning AASAAS Атомно-абсорбционная спектроскопияAtomic absorption spectroscopy acac acac Ацетилацетонат Acetylacetonate AcOHAcOH Уксусная кислота Acetic acid AcOKACOK Ацетат калия potassium acetate aq aq Водный раствор Water solution Area area Площадь хроматографического пикаChromatographic Peak Area d d Дублет doublet dd dd Дублет дублетов Doublet of doublets DMFDMF N,N-ДиметилформамидN,N-Dimethylformamide DMSODMSO ДиметилсульфоксидDimethyl sulfoxide EtOAcEtOAc Этилацетат ethyl acetate EtOH EtOH Этанол ethanol GCGC Газовая хроматографияGas chromatography HPLCHPLC Высокоэффективная жидкостная хроматографияHigh Performance Liquid Chromatography m m Мультиплет Multiplet Me2COMe 2 CO Ацетон Acetone MeCNMeCN Ацетонитрил Acetonitrile MeOHMeOH Метанол methanol MeONaMeONa Метилат натрия Sodium methylate MTBEMTBE Метил-трет-бутиловый эфирMethyl tert-butyl ether Na2EDTA Na2EDTA Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной
кислоты
Ethylenediaminetetraacetic disodium salt
acids
Na4EDTA Na4EDTA Тетранатриевая соль этилендиаминтетрауксусной
кислоты
Tetrasodium salt of ethylenediaminetetraacetic
acids
Na5DTPA Na5DTPA Пентанатриевая соль диэтилентриаминпентауксусной
кислоты
Pentasodium salt of diethylenetriaminepentaacetic
acids
NMRNMR Ядерный магнитный резонансNuclear magnetic resonance n-PrOHn-PrOH н-пропанол n-propanol One pot one pot Однореакторный синтезOne-pot synthesis PHBPPHBP Бромид пербромид пиридиния Pyridinium perbromide bromide PhMePhMe Толуол Toluene p-TsOHxH2Op-TsOHxH 2 O Моногидрат пара-толуолсульфокислоты Para-toluenesulfonic acid monohydrate q q Квадруплет quadruplet Raney NiRaney Ni Никель Ренея Raney Nickel Reflux Reflux Кипячение с обратным холодильником Refluxing RfRF Коэффициент удерживанияRetention ratio RT RT Комнатная температура Room temperature s s Синглет Singlet THFTHF ТетрагидрофуранTetrahydrofuran TMEDATMEDA N,N,N',N'-ТетраметилэтилендиаминN,N,N',N'-Tetramethylethylenediamine tRtR Время удерживанияretention time UPLCUPLC Сверхпроизводительная жидкостная хроматографияUltra performance liquid chromatography

Общие методыGeneral Methods

Исходный 2,3-диметиланилин 13 был приобретен в Sigma-Aldrich (99%, CAS 87-59-2), и использовался без дополнительной очистки. Все эксперименты, в которых использовалась инертная атмосфера, были выполнены по стандартной технике с использованием линии Шленка. В качестве инертного газа был использован аргон 99.999% (Linde Gas) без дополнительной очистки. Все растворители и реагенты были приобретены у коммерческих поставщиков, и использовались без дополнительной очистки и подготовки, за исключением THF и метанола. THF (ACS 99.6%) перед использованием был перегнан в атмосфере аргона (с добавкой ~0.1% гидрохинона), и высушен активированными молекулярными ситами 3А (100 г/л) в течение 65 часов. Метанол используемый в реакции бромирования был высушен активированными молекулярными ситами 3А (45 г/л) в течение 168 часов. Активация молекулярных сит проводилась нагреванием в вакууме (0.01 mmHg) при 300-320°С в течение 3 часов. Для синтеза магнийорганического реагента была использована магниевая стружка марки Turnings for Grignard Reaction от Fisher Chemical, хранившаяся в сушильном шкафу при 120°С. Определение концентрации 2,3-диметилфенилмагний бромида было выполнено с помощью прямого йодометрического титрования в насыщенном растворе хлорида лития в сухом THF по методу Пауля Кнохеля. Детали стеклянных установок (за исключением реакторов большого объема), используемые на стадии приготовления магнийорганического реагента 10 и кросс-сочетания были высушены в сушильном шкафу при 120°С в течение 24 часов. Стеклянные реактора были высушены перед работой с чувствительными к влаге соединениями в вакууме пластинчато-роторного насоса (0.01 mmHg) с помощью прогрева теплоносителем в течение 2 часов при 90°С, и заполнены аргоном в три цикла откачки/заполнения. Спектры 1H и 13C NMR были записаны на спектрометре Agilent 400 MHz (400 МГц для 1H и 100 МГц для 13C) в CDCl3 и D6-DMSO. Химические сдвиги выражаются в миллионных долях относительно остаточных сигналов применяемых дейтерированных растворителей. Определение остаточного содержания тяжелых металлов проводилось на атомно-абсорбционном спектрометре Agilent Technologies 240 AA. Для подготовки проб к определению тяжелых металлов использовалась микроволновая система разложения MARS One. В качестве окислителя для минерализации проб использовалась смесь 70% азотной кислоты и 30% пероксида водорода (10:1 об., 180°С, 25 мин). ТСХ анализ проводился на алюминиевых пластинах ALUGRAM Xtra SIL G/UV254 (Macherey-Nagel). Пластины визуализировали с помощью ультрафиолетовой лампы 254 нм. Мониторинг полноты протекания реакций и оценка хроматографической чистоты интермедиатов осуществлялись с помощью HPLC системы Alliance (Waters) с матричным фотодиодным детектором (PDA).The starting 2,3-dimethylaniline 13 was purchased from Sigma-Aldrich (99%, CAS 87-59-2) and used without further purification. All experiments in which an inert atmosphere was used were performed according to the standard technique using the Schlenk line. Argon 99.999% (Linde Gas) was used as an inert gas without additional purification. All solvents and reagents were purchased from commercial suppliers and used without further purification or preparation, except for THF and methanol. THF (ACS 99.6%) was distilled in an argon atmosphere (with the addition of ~0.1% hydroquinone) before use, and dried on activated 3A molecular sieves (100 g/l) for 65 hours. The methanol used in the bromination reaction was dried with activated 3A molecular sieves (45 g/l) for 168 hours. Molecular sieves were activated by heating in vacuum (0.01 mmHg) at 300–320°C for 3 hours. For the synthesis of the organomagnesium reagent, Turnings for Grignard Reaction magnesium shavings from Fisher Chemical were used, which were stored in an oven at 120°C. Determination of the concentration of 2,3-dimethylphenylmagnesium bromide was carried out by direct iodometric titration in a saturated solution of lithium chloride in dry THF according to the method of Paul Knochel. Parts of glass installations (with the exception of large volume reactors) used in the preparation of organomagnesium reagent 10 and cross-coupling were dried in an oven at 120°C for 24 hours. The glass reactors were dried before handling moisture sensitive compounds in a rotary vane pump vacuum (0.01 mmHg) by heating with a coolant for 2 hours at 90°C, and filled with argon in three pumping/filling cycles. The 1 H and 13 C NMR spectra were recorded on an Agilent 400 MHz spectrometer (400 MHz for 1 H and 100 MHz for 13 C) in CDCl 3 and D 6 -DMSO. Chemical shifts are expressed in ppm relative to the residual signals of the deuterated solvents used. The determination of the residual content of heavy metals was carried out on an Agilent Technologies 240 AA atomic absorption spectrometer. To prepare samples for the determination of heavy metals, a MARS One microwave decomposition system was used. A mixture of 70% nitric acid and 30% hydrogen peroxide (10:1 vol., 180°C, 25 min) was used as an oxidizing agent for sample mineralization. TLC analysis was performed on ALUGRAM Xtra SIL G/UV 254 aluminum plates (Macherey-Nagel). The plates were visualized with a 254 nm ultraviolet lamp. The completeness of the reactions and the evaluation of the chromatographic purity of the intermediates were monitored using an Alliance HPLC system (Waters) with a photodiode array detector (PDA).

Аналитические условияAnalytical conditions

Метод АMethod A

Прибор: Waters Alliance HPLC; Колонка XBridge C18, 3.5 μm, 4.6 мм х 150 мм; Элюент А: MeCN; Элюент В: H2O+0.15% об. 50% H3PO4; Соотношение элюентов А:В: 50:50; Изократический режим элюирования; Скорость потока 1.50 мл/мин; Температура 40°С; Объем вкола 10 мкл; Длина волны детектирования: 190-350 нм.Instrument: Waters Alliance HPLC; Column XBridge C18, 3.5 µm, 4.6 mm x 150 mm; Eluent A: MeCN; Eluent B: H 2 O + 0.15% vol. 50 % H3PO4 ; Eluent ratio A:B: 50:50; Isocratic elution mode; Flow rate 1.50 ml/min; Temperature 40°C; Injection volume 10 µl; Detection wavelength: 190-350 nm.

Метод ВMethod B

Прибор: Waters Alliance HPLC; Колонка XBridge C18, 3.5 μm, 4.6 мм х 150 мм; Элюент А: MeCN; Элюент В: H2O+0.15% об. 50% H3PO4; Соотношение элюентов А:В: 30:70; Изократический режим элюирования; Скорость потока 1.00 мл/мин; Температура 40°С; Объем вкола 10 мкл; Длина волны детектирования: 190-350 нм.Instrument: Waters Alliance HPLC; Column XBridge C18, 3.5 µm, 4.6 mm x 150 mm; Eluent A: MeCN; Eluent B: H 2 O + 0.15% vol. 50 % H3PO4 ; Eluent ratio A:B: 30:70; Isocratic elution mode; Flow rate 1.00 ml/min; Temperature 40°C; Injection volume 10 µl; Detection wavelength: 190-350 nm.

Метод СMethod C

Прибор: Waters Alliance HPLC; Колонка XBridge C18, 3.5 μm, 4.6 мм х 150 мм; Элюент А: MeCN; Элюент В: H2O+0.15% об. 50% H3PO4; Градиент: 0-1.20 мин 30% А, 1.20-12.00 мин 30-90% А, 12.00-15.00 мин 90% А, 15.01-18.00 мин 90-30% А; Скорость потока 1.20 мл/мин; Температура 40°С; Объем вкола 10 мкл; Длина волны детектирования: 190-350 нм.Instrument: Waters Alliance HPLC; Column XBridge C18, 3.5 µm, 4.6 mm x 150 mm; Eluent A: MeCN; Eluent B: H 2 O + 0.15% vol. 50 % H3PO4 ; Gradient: 0-1.20 min 30% A, 1.20-12.00 min 30-90% A, 12.00-15.00 min 90% A, 15.01-18.00 min 90-30% A; Flow rate 1.20 ml/min; Temperature 40°C; Injection volume 10 µl; Detection wavelength: 190-350 nm.

Экспериментальная частьexperimental part

2,3-диметилбромбензол (11)2,3-dimethylbromobenzene (11)

(Модифицированная процедура J. Chem. Soc. 1940, 16-18)(Modified procedure J. Chem. Soc. 1940, 16-18)

Figure 00000031
Figure 00000031

В 10 л стеклянный реактор с термостатируемой рубашкой, снабженный механической мешалкой, предварительно охлажденный до -10°С, загружают 3747.5 г (22.23 моль; 4.0 экв) 48% бромоводородной кислоты и 750 мл деионизированной воды. Раствор охлаждают до 4…5°С, и при перемешивании (250-300 об/мин), из капельной воронки в течение 45 минут добавляют 673.45 г (5.55 моль; 1.0 экв) 2,3-диметиланилина 13, с такой скоростью, чтобы температура реакционной смеси удерживалась в диапазоне 4…5°С. Полученную суспензию кристаллического гидробромида 2,3-диметиланилина бежевого цвета охлаждают до -1…-2°С, и из капельной воронки в течение 2 часов добавляют раствор 421.8 г (6.12 моль; 1.10 экв) нитрита натрия в 680 мл деионизированной воды, с такой скоростью что бы температура реакционной смеси удерживалась в диапазоне 0…-2°С (температура теплоносителя в рубашке реактора -15°С). После добавления раствора нитрита натрия температуру реакционной смеси повышают до 0°С, и желто-коричневый раствор 2,3-диметилфенилдиазоний бромида 12 перемешивают в течение 15 минут для завершения процесса диазотирования. Далее, увеличивают число оборотов мешалки (до 450-500 об/мин), вносят в реактор суспензию 100 г свежеосажденного медного порошка в 350 мл деионизированной воды, и повышают температуру теплоносителя в рубашке реактора до 30°С. При прогреве реакционной смеси до 28…30°С начинается экзотермический процесс разложения соли диазония с самопроизвольным ростом температуры реакционной смеси до 60°С в течение 4-5 минут. После прекращения самопроизвольного роста температуры запускают прогрев и циркуляцию теплоносителя в рубашке реактора, и реакционную смесь фиолетово-черного цвета нагревают при 70°С в течение 30 минут. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, и экстрагируют 2×1000 мл легкого петролейного эфира (40-70). Нижний водный слой сливают через донный спуск, и органическую фазу темного цвета последовательно промывают в реакторе 4 л деионизированной воды (10 минут), и 4×4 л 2.5% раствора гидроксида натрия (по 10 минут) для удаления примеси 2,3-диметилфенола. Органическую фазу отделяют, и концентрируют в вакууме (<40°С). Полученное масло оранжево-красного цвета перегоняют с паром из раствора, содержащего 50 г гидроксида натрия в 1 л деионизированной воды, собирая 3.5 л дистиллята. Прозрачный нижний слой светло-оранжевого цвета отделяют, и интенсивно перемешивают в течение 40 минут с 100 мл концентрированной серной кислоты на магнитной мешалке. Нижний сернокислотный слой, окрашенный в темно-красный цвет отделяют в делительной воронке, а верхний, светло-желтый органический слой промывают 2×600 мл насыщенного раствора гидрокарбоната натрия. Водную фазу экстрагируют 3×100 мл метиленхлорида. Объединенную органическую фазу сушат безводным сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют в вакууме. Полученный 2,3-диметилбромбензол подвергают фракционной перегонке в вакууме с использованием дефлегматора Вигре высотой 300 мм с вакуумированной рубашкой, собирая фракцию с t кип 76.2-76.5°С/6 mmHg.In a 10 l glass reactor with a thermostatically controlled jacket, equipped with a mechanical stirrer, pre-cooled to -10°C, load 3747.5 g (22.23 mol; 4.0 eq) of 48% hydrobromic acid and 750 ml of deionized water. The solution is cooled to 4...5°C, and with stirring (250-300 rpm), 673.45 g (5.55 mol; 1.0 eq) of 2,3-dimethylaniline 13 is added from a dropping funnel within 45 minutes, at such a rate that the temperature of the reaction mixture was kept in the range of 4...5°C. The resulting suspension of beige crystalline 2,3-dimethylaniline hydrobromide is cooled to -1 ... -2 ° C, and a solution of 421.8 g (6.12 mol; 1.10 eq) of sodium nitrite in 680 ml of deionized water is added from a dropping funnel over 2 hours, with this speed so that the temperature of the reaction mixture is kept in the range of 0 ... -2°C (the temperature of the coolant in the reactor jacket is -15°C). After adding the sodium nitrite solution, the temperature of the reaction mixture was raised to 0° C. and the tan solution of 2,3-dimethylphenyldiazonium bromide 12 was stirred for 15 minutes to complete the diazotization process. Further, the stirrer speed is increased (up to 450-500 rpm), a suspension of 100 g of freshly deposited copper powder in 350 ml of deionized water is introduced into the reactor, and the coolant temperature in the reactor jacket is increased to 30°C. When the reaction mixture is heated to 28...30°C, the exothermic process of decomposition of the diazonium salt begins with a spontaneous increase in the temperature of the reaction mixture to 60°C for 4-5 minutes. After the cessation of spontaneous temperature rise, heating and circulation of the coolant in the reactor jacket are started, and the violet-black reaction mixture is heated at 70°C for 30 minutes. The reaction mixture is cooled to room temperature, and extracted with 2×1000 ml of light petroleum ether (40-70). The lower aqueous layer is drained through the bottom outlet, and the dark organic phase is successively washed in the reactor with 4 L of deionized water (10 minutes), and 4×4 L of 2.5% sodium hydroxide solution (10 minutes each) to remove 2,3-dimethylphenol impurities. The organic phase is separated and concentrated in vacuo (<40°C). The resulting orange-red oil is steam distilled from a solution containing 50 g of sodium hydroxide in 1 liter of deionized water, collecting 3.5 liters of distillate. The transparent lower layer of light orange color is separated, and intensively stirred for 40 minutes with 100 ml of concentrated sulfuric acid on a magnetic stirrer. The lower dark red sulfuric acid layer is separated in a separating funnel, and the upper, light yellow organic layer is washed with 2×600 ml of saturated sodium bicarbonate solution. The aqueous phase is extracted with 3×100 ml of methylene chloride. The combined organic phase is dried with anhydrous sodium sulfate, filtered and concentrated in vacuo. The resulting 2,3-dimethylbromobenzene is subjected to fractional distillation in a vacuum using a 300 mm high Vigreux reflux condenser with an evacuated jacket, collecting a fraction with a bp of 76.2-76.5°C/6 mmHg.

Выход 391.8 г (38.1%). Бесцветная жидкость с характерным запахом, напоминающим запах ксилола. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.43 (d, 1H), 7.11 (d, 1H), 6.97 (t, 1H), 2.40 (s, 3H), 2.36 (s, 3H); 13С (100 MHz, СDCl3) δ 138.61, 136.24, 130.34, 128.97, 126.88, 125.67, 21.39, 19.51; tR 11.33 мин (HPLC Area 99.7%, метод А). Yield 391.8 g (38.1%). Colorless liquid with a characteristic xylene-like odor. 1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ 7.43 (d, 1H), 7.11 (d, 1H), 6.97 (t, 1H), 2.40 (s, 3H), 2.36 (s, 3H); 13 С (100 MHz, CDCl 3 ) δ 138.61, 136.24, 130.34, 128.97, 126.88, 125.67, 21.39, 19.51; tR 11.33 min (HPLC Area 99.7%, method A).

3-бром-2-бутанон (15)3-bromo-2-butanone (15)

(модифицированная процедура Rec. Trav. Chim. Pays-Bas 1946, 65, 691).(modified procedure Rec. Trav. Chim. Pays-Bas 1946, 65, 691).

Figure 00000032
Figure 00000032

В 3 л стеклянный реактор с термостатируемой рубашкой, снабженный механической мешалкой с герметичным затвором, капельной воронкой с трубкой для выравнивания давления и обратным холодильником загружают 1200 мл деионизированной воды, 300 мл ледяной уксусной кислоты и 360.5 г (447.8 мл; 5.0 моль) метилэтилкетона 17. В капельную воронку загружают 800.0 г (257.9 мл; 5.0 моль; 1.0 экв) брома. Раствор в реакторе нагревают до 70°С, и по каплям добавляют бром в течение 4 часов, с такой скоростью, что бы возникающее вначале желтое окрашивание успевало исчезать при добавлении последующих порций брома. В процессе добавления брома образуется эмульсия, а затем реакционная смесь расслаивается на 2 фазы. После добавления всего брома реакционную смесь перемешивают при 70°С еще 30 минут, затем охлаждают до комнатной температуры, и разбавляют 1 л холодной воды (2°С). Нижний слой светло-желтого цвета отделяют через донный спуск реактора, и промывают 3х400 мл насыщенного раствора гидрокарбоната натрия (на магнитной мешалке, в неплотно закрытой конической колбе на 1000 мл), до прекращения выделения углекислого газа, а затем 400 мл деионизированной воды. Полученную смесь региоизомерных бромбутанонов 15/16 (546.1 г) сушат безводным гранулированным хлоридом кальция, фильтруют, и разделяют вакуумной дистилляцией на ректификационной колонне (заполненной кольцами Рашига) высотой 800 мм с вакуумированной рубашкой. Первую порцию дистиллята (около 10 мл) с tкип 58-60°С/38 mmHg отделяют, затем собирают основную фракцию 3-бром-2-бутанона 15 с tкип 61-63°С/38 mmHg, далее промежуточную фракцию с tкип 64-77°С/38 mmHg, и в заключении фракцию 1-бром-2-бутанона 16 с tкип 77-78°С/38 mmHg. Проведение процесса вакуумной дистилляции при слишком низкой скорости приводит к окрашиванию дистиллята в желтый цвет.1200 ml of deionized water, 300 ml of glacial acetic acid, and 360.5 g (447.8 ml; 5.0 mol) of methyl ethyl ketone 17 are charged into a 3 L glass reactor with a thermostatically controlled jacket equipped with a mechanical stirrer with a hermetic seal, an addition funnel with a tube for pressure equalization and a reflux condenser. 800.0 g (257.9 ml; 5.0 mol; 1.0 eq) of bromine are charged into the dropping funnel. The solution in the reactor is heated to 70° C. and bromine is added dropwise over 4 hours, at such a rate that the yellow color that appears at the beginning has time to disappear with the addition of subsequent portions of bromine. During the addition of bromine, an emulsion is formed, and then the reaction mixture separates into 2 phases. After adding all the bromine, the reaction mixture is stirred at 70°C for another 30 minutes, then cooled to room temperature, and diluted with 1 l of cold water (2°C). The lower light yellow layer is separated through the bottom outlet of the reactor, and washed with 3x400 ml of a saturated sodium bicarbonate solution (on a magnetic stirrer, in a loosely closed 1000 ml conical flask), until the evolution of carbon dioxide ceases, and then with 400 ml of deionized water. The resulting mixture of regioisomeric bromobutanones 15/16 (546.1 g) was dried with anhydrous granular calcium chloride, filtered, and separated by vacuum distillation on a distillation column (filled with Raschig rings) 800 mm high with an evacuated jacket. The first portion of the distillate (about 10 ml) with t bp 58-60°C/38 mmHg is separated, then the main fraction of 3-bromo-2-butanone 15 is collected with t bp 61-63°C/38 mmHg, then the intermediate fraction with t bp 64-77°C/38 mmHg, and finally a fraction of 1-bromo-2-butanone 16 with bp 77-78°C/38 mmHg. Running the vacuum distillation process at too low a speed will cause the distillate to turn yellow.

3-бром-2-бутанон (15)3-bromo-2-butanone (15)

Выход 279.74 г (37.0%). Жидкость светло-желтого цвета. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.37 (q, 1H), 2.34 (s, 3H), 1.71 (d, 3H); 13С (100 MHz, СDCl3) δ 202.11, 48.28, 26.04, 20.20. Содержание региоизомерного 1-бромбутан-2-она 16<5% (NMR). tR 5.35 мин (HPLC Area 96.9%, метод В). Yield 279.74 g (37.0%). Light yellow liquid. 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 4.37 (q, 1H), 2.34 (s, 3H), 1.71 (d, 3H); 13 С (100 MHz, СDCl 3 ) δ 202.11, 48.28, 26.04, 20.20. Content of regioisomeric 1-bromobutan-2-one 16 <5% (NMR). tR 5.35 min (HPLC Area 96.9%, method B).

1-бром-2-бутанон (16)1-bromo-2-butanone (16)

Выход 48.15 г (6.4%). Жидкость желтого цвета. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 3.87 (s, 2H), 2.65 (q, 2H), 1.09 (t, 3H); 13С (100 MHz, СDCl3) δ 209.92, 52.65, 29.13, 9.35; tR 4.64 мин (HPLC Area 88.9%, метод В). Yield 48.15 g (6.4%). Yellow liquid. 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 3.87 (s, 2H), 2.65 (q, 2H), 1.09 (t, 3H); 13 С (100 MHz, СDCl 3 ) δ 209.92, 52.65, 29.13, 9.35; tR 4.64 min (HPLC Area 88.9%, method B).

2-(1-бромэтил)-2-метил-1,3-диоксолан (14)2-(1-bromoethyl)-2-methyl-1,3-dioxolane (14)

Figure 00000033
Figure 00000033

В 2 л круглодонную колбу загружают 259.12 г (1.71 моль) свежеперегнанного 3-бром-2-бутанона 15, 117.2 г (1.88 моль; 1.10 экв) этиленгликоля, 1.58 г (8.30 ммоль; 0.0048 экв) моногидрата пара-толуолсульфокислоты и 800 мл толуола. Колбу снабжают насадкой Дина-Старка объемом 50 мл с обратным холодильником, и кипятят реакционную смесь при перемешивании на магнитной мешалке до прекращения отделения капелек воды в приемнике (31 мл; 3.5 часа). По мере протекания реакции нижний слой этиленгликоля исчезает.Прозрачный бесцветный раствор охлаждают до комнатной температуры, промывают 500 мл 2% раствора гидрокарбоната натрия, и 2х150 мл деионизированной воды. Органический слой отделяют, сушат безводным сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют на роторном испарителе (35°С/10 mmHg), ориентируясь на объем отгона (760-780 мл). Продукт перегоняют в вакууме, собирая фракцию с tкип 43.5-44.5°С/0.016 mmHg.259.12 g (1.71 mol) of freshly distilled 3-bromo-2-butanone 15 , 117.2 g (1.88 mol; 1.10 eq) of ethylene glycol, 1.58 g (8.30 mmol; 0.0048 eq) of para-toluenesulfonic acid monohydrate and 800 ml of toluene . The flask is equipped with a 50 ml Dean-Stark trap under reflux, and the reaction mixture is refluxed with stirring on a magnetic stirrer until no more water droplets separate in the receiver (31 ml; 3.5 hours). As the reaction proceeds, the lower ethylene glycol layer disappears. The clear, colorless solution is cooled to room temperature, washed with 500 ml of 2% sodium hydrogen carbonate solution, and 2x150 ml of deionized water. The organic layer is separated, dried with anhydrous sodium sulfate, filtered and concentrated on a rotary evaporator (35°C/10 mmHg), focusing on the distillation volume (760-780 ml). The product is distilled in vacuum, collecting a fraction with t bp 43.5-44.5°C/0.016 mmHg.

Выход 271.93 г (81.2%). Бесцветная жидкость, не обладающая лакриматорным действием. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.05 (q, 1H), 3.99 (m, 4H), 1.67 (d, 3H), 1.45 (s, 3H); 13С (100 MHz, СDCl3) δ 109.96, 64.74, 53.22, 21.22, 20.65; tR 8.11 мин (HPLC Area 88.2%, метод В). Yield 271.93 g (81.2%). Colorless liquid with no lachrymatory action. 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 4.05 (q, 1H), 3.99 (m, 4H), 1.67 (d, 3H), 1.45 (s, 3H); 13 С (100 MHz, СDCl 3 ) δ 109.96, 64.74, 53.22, 21.22, 20.65; tR 8.11 min (HPLC Area 88.2%, method B).

3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-он (7)3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one (7)

Figure 00000034
Figure 00000035
Figure 00000036
Figure 00000034
Figure 00000035
Figure 00000036

В двугорлую круглодонную колбу объемом 2 л, высушенную в сушильном шкафу при 120°С в течение ночи, снабженную капельной воронкой объемом 1 л с трубкой для выравнивания давления, и термопарой в стеклянной оболочке, загружают 33.90 г (1.39 моль; 1.05 экв) магниевой стружки. Колбу вакуумируют и заполняют сухим аргоном в 3 цикла. В колбу вносят около 0.8 г йода, и прогревают колбу горячим воздухом до начала возгонки йода. После охлаждения колбы до комнатной температуры магний покрывают 147 мл сухого THF и помещают в колбу магнитный якорь. В капельную воронку загружают раствор 245.67 г (1.32 моль; 1.0 экв) 2,3-диметилбромбензола 11 в 1000 мл сухого THF. К магниевой стружке приливают около 40-50 мл раствора из капельной воронки одной порцией. Реакция запускается сразу же после добавления первой порции раствора из капельной воронки, окраска йода исчезает, и температура быстро (<1 мин) растет до 48°С. После прекращения роста температуры реакционной смеси, сразу же начинают добавление раствора из капельной воронки при активном перемешивании (1300-1500 об/мин), с такой скоростью, что бы температура реакционной смеси поддерживалась в диапазоне 47-49°С без внешнего обогрева или охлаждения (около 5 часов). После добавления всего 2,3-диметилбромбензола реакционный раствор темного цвета нагревают с обратным холодильником в течение 45 минут при 70-75°С для завершения реакции. Раствор охлаждают в атмосфере аргона. Концентрация 2,3-диметилфенилмагний бромида 10 в полученном растворе определенная по методу Пауля Кнохеля составляет 0.99 моль/л. Выход 2,3-диметилфенилмагний бромида 92.7%. Полученный раствор 10 непосредственно используют на следующей стадии без дополнительной подготовки.33.90 g (1.39 mol; 1.05 eq.) . The flask is evacuated and filled with dry argon for 3 cycles. About 0.8 g of iodine is added to the flask, and the flask is heated with hot air until the iodine sublimes. After cooling the flask to room temperature, the magnesium is covered with 147 ml of dry THF and a magnetic anchor is placed in the flask. A solution of 245.67 g (1.32 mol; 1.0 eq) of 2,3-dimethylbromobenzene 11 in 1000 ml of dry THF is loaded into an addition funnel. About 40-50 ml of solution is added to magnesium shavings from a dropping funnel in one portion. The reaction starts immediately after adding the first portion of the solution from the dropping funnel, the iodine color disappears and the temperature rises rapidly (<1 min) to 48°C. After the temperature of the reaction mixture stops rising, the solution is immediately added from the dropping funnel with active stirring (1300-1500 rpm), at such a rate that the temperature of the reaction mixture is maintained in the range of 47-49°C without external heating or cooling ( about 5 hours). After all 2,3-dimethylbromobenzene was added, the dark reaction solution was refluxed for 45 minutes at 70-75° C. to complete the reaction. The solution is cooled in an argon atmosphere. The concentration of 2,3-dimethylphenylmagnesium bromide 10 in the resulting solution, determined by the method of Paul Knochel, is 0.99 mol/l. The yield of 2,3-dimethylphenylmagnesium bromide is 92.7%. The resulting solution 10 is directly used in the next step without further preparation.

Стеклянный реактор объемом 5 л с термостатируемой рубашкой, снабженный механической мешалкой с герметичным затвором, термопарой и краном для ввода инертного газа откачивают (<0.1 mmHg) и сушат в течение 2 часов при 90°С. Реактор охлаждают до комнатной температуры, и заполняют сухим аргоном (3 цикла откачки/заполнения). В высушенный реактор в противотоке аргона последовательно загружают 41.93 г (10 моль%; 117.7 ммоль) ацетилацетоната кобальта (III), 520 мл сухого THF, 17.65 мл (13.67 г; 10 моль%; 117.7 ммоль) ТМЕDА, и 229.67 г (1.177 моль; 1.0 экв) 2-(1-бромэтил)-2-метил-1,3-диоксолана 14. Суспензию охлаждают до 0…-1°С, и при перемешивании (300-400 об/мин) в течение 180 минут с помощью перистальтического насоса добавляют в реактор раствор 2,3-диметилфенилмагний бромида 10, приготовленный на предыдущей стадии, со скоростью 6.9-7 мл/мин, тщательно поддерживая внутреннюю температуру в диапазоне от 0 до -1°С (температура теплоносителя в рубашке реактора, обеспечивающая хороший контроль реакции от -10 до -12°С). По мере добавления раствора реагента Гриньяра окраска реакционной смеси меняется с зеленой на сине-голубую, и из раствора выкристаллизовывается объемный осадок бромида магния. После добавления всего 2,3-диметилфенилмагний бромида (1.05 экв) температуру реакционной смеси повышают до 20°С, и продолжают перемешивание в течение 1 часа. К реакционной смеси при хорошем перемешивании (400 об/мин) медленно (в течение 2-3 минут) приливают 1460 мл 9% соляной кислоты, и продолжают перемешивание в течение 40 минут. В процессе добавления соляной кислоты происходит быстрое изменение цвета реакционной смеси с сине-голубого на зеленый, а затем оранжевый цвет. При этом весь кристаллический осадок бромида магния переходит в раствор. HPLC анализ аликвоты реакционной смеси, взятой по прошествии 30 минут перемешивания, показывает 100% конверсию промежуточного кеталя 8 в кетон 7. Реакционную смесь, состоящую из 2 фаз (верхней, светло-желтой органической, и нижней розово-красной водной) разбавляют 500 мл н-гептана, фазы перемешивают 15 минут, и сливают нижний водный слой через донный спуск реактора. Органическую фазу последовательно промывают 2х500 мл деионизированной воды и 500 мл насыщенного раствора гидрокарбоната натрия. Органическую фазу сушат сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют в вакууме (45°С). Полученное оранжево-желтое масло (224.0 г) разбавляют 240 мл метанола, и вносят в раствор 100 мг 2,2′,3,3′-тетраметилбифенила 9 в качестве затравки. Раствор выдерживают в морозильной камере (-18°С) в течение суток. Суспензию кристаллов выпавшего 2,2′,3,3′-тетраметилбифенила 9 фильтруют на воронке Шотта, и промывают 2×50 мл холодного метанола. Фильтрат концентрируют в вакууме, остаток разбавляют 300 мл гексана, и последовательно промывают для удаления примеси этиленгликоля 1 л деионизированной воды (10 мин), 1 л 1% водного раствора Na2EDTA (2 часа), 1 л насыщенного водного раствора хлорида натрия (10 мин). Полноту удаления этиленгликоля контролируют с помощью 1Н NMR по исчезновению сигнала метиленовых групп (3.76 м.д., s, CDCl3). Органическую фазу отделяют, сушат безводным сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют в вакууме. Продукт перегоняют в вакууме с использованием дефлегматора Вигре высотой 300 мм с вакуумированной рубашкой. В качестве сборника дистиллята используют приемник Перкина. Фракцию с t кип до 68-69°С/ 0.024 mmHg отделяют, и собирают основную фракцию продукта, с t кип 69-72°С/ 0.024 mmHg.A 5 L glass reactor with a thermostatically controlled jacket, equipped with a mechanical stirrer with a hermetic closure, a thermocouple, and a stopcock for introducing inert gas is pumped out (<0.1 mmHg) and dried for 2 hours at 90°C. The reactor is cooled to room temperature and filled with dry argon (3 pump/fill cycles). 41.93 g (10 mol%; 117.7 mmol) of cobalt (III) acetylacetonate, 520 ml of dry THF, 17.65 ml (13.67 g; 10 mol%; 117.7 mmol) of TMEDA, and 229.67 g (1.177 mmol) of ; 1.0 eq) 2-(1-bromoethyl)-2-methyl-1,3-dioxolane 14 . The suspension is cooled to 0...-1°C, and with stirring (300-400 rpm) for 180 minutes, a solution of 2,3-dimethylphenylmagnesium bromide 10 prepared in the previous stage is added to the reactor for 180 minutes using a peristaltic pump, at a rate of 6.9- 7 ml/min, carefully maintaining the internal temperature in the range from 0 to -1°C (the temperature of the coolant in the jacket of the reactor, providing good control of the reaction from -10 to -12°C). As the solution of the Grignard reagent is added, the color of the reaction mixture changes from green to blue-blue, and a bulk precipitate of magnesium bromide crystallizes out of the solution. After adding all of 2,3-dimethylphenylmagnesium bromide (1.05 eq), the temperature of the reaction mixture was raised to 20° C. and stirring was continued for 1 hour. 1460 ml of 9% hydrochloric acid are slowly (over 2-3 minutes) added to the reaction mixture under good stirring (400 rpm), and stirring is continued for 40 minutes. During the addition of hydrochloric acid, the color of the reaction mixture rapidly changes from blue-blue to green, and then orange. In this case, the entire crystalline precipitate of magnesium bromide goes into solution. HPLC analysis of an aliquot of the reaction mixture, taken after 30 minutes of stirring, shows 100% conversion of intermediate ketal 8 to ketone 7 . The reaction mixture consisting of 2 phases (upper, light yellow organic, and lower pink-red aqueous) is diluted with 500 ml of n-heptane, the phases are stirred for 15 minutes, and the lower aqueous layer is drained through the bottom outlet of the reactor. The organic phase is washed successively with 2x500 ml of deionized water and 500 ml of saturated sodium hydrogen carbonate solution. The organic phase is dried with sodium sulfate, filtered and concentrated in vacuo (45°C). The obtained orange-yellow oil (224.0 g) was diluted with 240 ml of methanol, and 100 mg of 2,2',3,3'-tetramethylbiphenyl 9 was introduced into the solution as a seed. The solution is kept in a freezer (-18°C) during the day. The suspension of crystals of precipitated 2,2',3,3'-tetramethylbiphenyl 9 is filtered on a Schott funnel and washed with 2×50 ml of cold methanol. The filtrate was concentrated in vacuo, the residue was diluted with 300 ml of hexane, and successively washed to remove ethylene glycol impurities with 1 l of deionized water (10 min), 1 l of 1% aqueous Na 2 EDTA solution (2 hours), 1 l of saturated aqueous sodium chloride solution (10 min). The completeness of the removal of ethylene glycol is monitored using 1 N NMR by the disappearance of the signal of the methylene groups (3.76 ppm, s, CDCl 3 ). The organic phase is separated, dried over anhydrous sodium sulfate, filtered and concentrated in vacuo. The product is distilled under vacuum using a 300 mm high Vigreux reflux condenser with an evacuated jacket. A Perkin receiver is used as a collection of distillate. The fraction with t bp up to 68-69°C/ 0.024 mmHg is separated, and the main fraction of the product is collected, with t bp 69-72°C/ 0.024 mmHg.

Полученный 3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-он 7 янтарного цвета разбавляют 250 мл гексана, и перемешивают в течение 1.5 часа с 10 г силикагеля (40-63 мкм, высушен при 120°С в течение 20 ч). Силикагель окрашенный в оранжевый цвет фильтруют на воронке Шотта, промывают 3х20 мл гексана, и фильтрат концентрируют в вакууме на роторном испарителе. Остаток выдерживают в вакууме (<0.1 mmHg, RT, 30 мин) для удаления следов гексана. Выход 161.22 г (77.7%). Еще 19.63 г продукта может быть выделено при экстракции объединенной водной фазы (4 л), полученной после гашения реакционной смеси 2х200 мл гептана, с последующей очисткой, описанной выше.The resulting amber 3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 7 was diluted with 250 ml of hexane and stirred for 1.5 h with 10 g of silica gel (40-63 μm, dried at 120°C for 20 h). The orange-colored silica gel is filtered on a Schott funnel, washed with 3x20 ml of hexane, and the filtrate is concentrated in vacuo on a rotary evaporator. The residue is kept under vacuum (<0.1 mmHg, RT, 30 min) to remove traces of hexane. Yield 161.22 g (77.7%) . Another 19.63 g of product can be isolated by extraction of the combined aqueous phase (4 L) obtained after quenching the reaction mixture with 2 x 200 ml of heptane, followed by purification as described above.

3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-он (7)3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one (7)

Общий выход 180.85 г (87.2%). Жидкость светло-желтого цвета. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.08 (d, 2H), 6.91 (t, 1H), 3.97 (q, 1H), 2.32 (s, 3H), 2.27 (s, 3H), 2.01 (s, 3H), 1.35 (d, 3H); 13С (100 MHz, СDCl3) δ 209.63, 139.22, 137.61, 134.50, 128.90, 126.18, 124.99, 50.58, 28.44, 21.14, 16.93, 15.33; tR 4.88 мин (HPLC Area 99.2%, метод А). Total yield 180.85 g (87.2%). Light yellow liquid. 1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ 7.08 (d, 2H), 6.91 (t, 1H), 3.97 (q, 1H), 2.32 (s, 3H), 2.27 (s, 3H), 2.01 (s, 3H), 1.35 (d, 3H); 13 C (100 MHz, СDCl3 ) δ 209.63, 139.22, 137.61, 134.50, 128.90, 126.18, 124.99, 50.58, 28.44, 21.14, 16.93, 15.33; tR 4.88 min (HPLC Area 99.2%, method A).

2,2′,3,3′-тетраметилбифенил (9)2,2',3,3'-tetramethylbiphenyl (9)

Выход 10.08 г (7.2%). Белое кристаллическое вещество. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.14 (m, 4H), 6.96 (d, 2H), 2.34 (s, 6H), 1.96 (s, 6H); 13С (100 MHz, СDCl3) δ 142.48, 136.79, 134.67, 128.63, 127.41, 125.19, 20.68, 16.55; tR 42.3 мин (HPLC Area 98.8%, метод А). Yield 10.08 g (7.2%). White crystalline substance. 1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ 7.14 (m, 4H), 6.96 (d, 2H), 2.34 (s, 6H), 1.96 (s, 6H); 13 С (100 MHz, CDCl 3 ) δ 142.48, 136.79, 134.67, 128.63, 127.41, 125.19, 20.68, 16.55; tR 42.3 min (HPLC Area 98.8%, method A).

1-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-он (5)1-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one (5)

Figure 00000037
Figure 00000037

Стеклянный реактор объемом 5 л с термостатируемой рубашкой, снабженный механической мешалкой с герметичным затвором, термопарой и краном для ввода инертного газа откачивают (<0.1 mmHg) и сушат в течение 2 часов при 90°С.Реактор охлаждают до комнатной температуры, и заполняют сухим аргоном (3 цикла откачки/заполнения). В высушенный реактор в противотоке аргона загружают 114.57 г (0.65 моль; 1.0 экв) 3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она 7 в 3420 мл абсолютированного метанола. Раствор охлаждают до -10°С и при перемешивании (250 об/мин) из капельной воронки сливают (за 30-35 с) в реактор свежеприготовленный, предварительно охлажденный до -5…-6°С раствор 124.65 г (0.78 моль; 1.20 экв) брома в 592 мл метанола (температура повышается до -9°С). Температуру реакционной смеси плавно повышают до -5…-6°С, и продолжают перемешивание при этой температуре в течение 18 часов, контролируя протекание реакции с помощью HPLC (метод А). Далее, температуру реакционной смеси (светло-оранжевого цвета) плавно повышают до 0°С, добавляют дополнительно 5.0 г (0.03 моль) брома и продолжают перемешивание в течение 2.5-3 часов для завершения реакции, отслеживая конверсию исходного кетона с помощью HPLC (метод А). После полного завершения реакции (конверсия исходного кетона>97%) прозрачный раствор сливают в 10 л реактор с мешалкой, содержащий 7200 мл предварительно охлажденной до 0.5°С деионизированной воды. Образовавшуюся эмульсию белого цвета перемешивают в течение 30 минут, и экстрагируют 4×300 мл метиленхлорида. Органический экстракт отделяют через донный спуск реактора, объединяют, и промывают 1 л насыщенного водного раствора гидрокарбоната натрия (300 об/мин, 30 минут), 1 л деионизированной воды (300 об/мин, 30 мин), и сушат безводным сульфатом натрия. Раствор фильтруют, и растворитель удаляют в вакууме (при температуре<30°С). Остаток используют непосредственно на следующем этапе без дополнительной очистки.A 5 L glass reactor with a temperature-controlled jacket, equipped with a mechanical stirrer with a hermetic seal, a thermocouple and a stopcock for introducing an inert gas is evacuated (<0.1 mmHg) and dried for 2 hours at 90°C. The reactor is cooled to room temperature and filled with dry argon (3 pumping/filling cycles). 114.57 g (0.65 mol; 1.0 equiv) of 3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 7 in 3420 ml of anhydrous methanol was charged into a dried reactor in a countercurrent of argon. The solution is cooled to -10°C and, with stirring (250 rpm), a freshly prepared solution of 124.65 g (0.78 mol; 1.20 equiv.) ) bromine in 592 ml of methanol (temperature rises to -9°C). The temperature of the reaction mixture is smoothly raised to -5...-6°C, and stirring is continued at this temperature for 18 hours, while monitoring the progress of the reaction using HPLC (method A). Next, the temperature of the reaction mixture (light orange) is gradually raised to 0°C, an additional 5.0 g (0.03 mol) of bromine is added and stirring is continued for 2.5-3 hours to complete the reaction, monitoring the conversion of the starting ketone using HPLC (method A ). After complete completion of the reaction (initial ketone conversion >97%), the clear solution is poured into a 10 L stirred reactor containing 7200 ml of deionized water pre-cooled to 0.5°C. The resulting white emulsion is stirred for 30 minutes and extracted with 4×300 ml of methylene chloride. The organic extract is separated through the bottom outlet of the reactor, combined and washed with 1 L of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution (300 rpm, 30 minutes), 1 L of deionized water (300 rpm, 30 minutes), and dried with anhydrous sodium sulfate. The solution is filtered and the solvent is removed in vacuo (<30° C.). The residue is used directly in the next step without further purification.

Выход 171.57 г (84.8%). Светло-желтое прозрачное масло, не обладающее лакриматорным действием. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.08 (d, 2H), 6.85 (t, 1H), 4.39 (q, 1H), 3.79 (dd, 2H), 2.33 (s, 3H), 2.31 (s, 3H), 1.40 (d, 3H); 13С (100 MHz, СDCl3) δ 202.70, 138.10, 138.01, 134.54, 129.40, 126.43, 124.95, 46.75, 33.25, 21.04, 17.29, 15.34; tR 8.16 мин (HPLC Area 82.0%, метод А). Yield 171.57 g (84.8%). Light yellow transparent oil with no lachrymatory action. 1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ 7.08 (d, 2H), 6.85 (t, 1H), 4.39 (q, 1H), 3.79 (dd, 2H), 2.33 (s, 3H), 2.31 (s, 3H), 1.40 (d, 3H); 13 C (100 MHz, СDCl3 ) δ 202.70, 138.10, 138.01, 134.54, 129.40, 126.43, 124.95, 46.75, 33.25, 21.04, 17.29, 15.34; tR 8.16 min (HPLC Area 82.0%, method A).

3-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-он (20)3-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one (20)

Figure 00000038
Figure 00000038

В стеклянный реактор с термостатируемой рубашкой, объемом 100 мл снабженный механической мешалкой с широкими лопастями и герметичным затвором, краном для ввода инертного газа загружают 8.0 г (45.4 ммоль; 1.0 экв) 3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она 7 в 80 мл этилацетата. Раствор охлаждают до 5°С, пускают слабый ток аргона (100 мл/мин) и при хорошем перемешивании (300 об/мин), через пластиковую воронку порциями примерно по 500-600 мг присыпают 15.25 г (47.6 ммоль; 1.05 экв) бромида пербромида пиридиния 19, с интервалом примерно в 1 мин. Окраска реагента мгновенно исчезает, и из раствора начинает выпадать кристаллический белый хлопьевидный осадок гидробромида пиридиния. На добавление всего реагента уходит около 30 минут.Реакционную смесь перемешивают в течение 40 минут при 5°С, а далее добавляют дополнительно 1.5 г бромида пербромида пиридиния (общее кол-во бромирующего реагента 16.75 г). Реакционную смесь перемешивают 10 минут и разбавляют 100 мл деионизированной воды. Перемешивание продолжают в течение 5 минут для растворения осадка гидробромида пиридиния, сливают нижнюю водную фазу и повторяют промывку органической фазы еще 100 мл деионизированной воды, активно перемешивая слои 5 минут.Водную фазу сливают через донный спуск реактора, и повторяют промывку 75 мл насыщенного раствора гидрокарбоната натрия. Слои активно перемешивают 40 минут при комнатной температуре, разделяют, и этилацетатный светло-желтый слой в заключении промывают 50 мл деионизированной воды. Водную фазу экстрагируют 20 мл этилацетата, объединенный органический экстракт сушат безводным сульфатом натрия, фильтруют, и концентрируют в вакууме при 40°С.Остаток выдерживают в вакууме для удаления следов этилацетата.8.0 g (45.4 mmol; 1.0 equiv) of 3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 7 in 80 ml of ethyl acetate. The solution is cooled to 5°C, a weak flow of argon (100 ml/min) is started, and with good stirring (300 rpm), 15.25 g (47.6 mmol; 1.05 eq) of perbromide bromide are sprinkled through a plastic funnel in portions of approximately 500-600 mg pyridinium 19 , with an interval of approximately 1 min. The color of the reagent instantly disappears, and a crystalline white flocculent precipitate of pyridinium hydrobromide begins to fall out of the solution. It takes about 30 minutes to add all the reagent. The reaction mixture is stirred for 40 minutes at 5°C, and then an additional 1.5 g of pyridinium perbromide bromide is added (total amount of brominating reagent 16.75 g). The reaction mixture is stirred for 10 minutes and diluted with 100 ml of deionized water. Stirring is continued for 5 minutes to dissolve the precipitate of pyridinium hydrobromide, drain the lower aqueous phase and repeat the washing of the organic phase with another 100 ml of deionized water, actively stirring the layers for 5 minutes. . The layers are stirred vigorously for 40 minutes at room temperature, separated, and the light yellow ethyl acetate layer is finally washed with 50 ml of deionized water. The aqueous phase is extracted with 20 ml of ethyl acetate, the combined organic extract is dried with anhydrous sodium sulfate, filtered, and concentrated in vacuo at 40°C. The residue is kept under vacuum to remove traces of ethyl acetate.

Выход 12.0 г (72.5%). Светло-оранжевое масло, кристаллизующееся в морозильной камере (-18°С) в иглы желтого цвета. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.69 (m, 2H), 7.16 (m, 1H), 2.27 (s, 3H), 2.24 (s, 3H), 2.22 (s, 3H), 2.09 (s, 3H); 13С (100 MHz, СDCl3) δ 203.10, 138.75, 138.57, 133.86, 130.64, 126.19, 126.11, 73.48, 29.79, 25.29, 20.84, 17.16; tR 7.58 мин (HPLC Area 70%, метод А) Yield 12.0 g (72.5%). Light orange oil that crystallizes in the freezer (-18°C) into yellow needles. 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 7.69 (m, 2H), 7.16 (m, 1H), 2.27 (s, 3H), 2.24 (s, 3H), 2.22 (s, 3H), 2.09 (s, 3H); 13 С (100 MHz, СDCl3 ) δ 203.10, 138.75, 138.57, 133.86, 130.64, 126.19, 126.11, 73.48, 29.79, 25.29, 20.84, 17.16; tR 7.58 min (HPLC Area 70%, Method A)

3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил ацетат 4 (Путь А)3-(2,3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl acetate 4 (Pathway A)

Figure 00000039
Figure 00000039

В круглодонную колбу объемом 2 л загружают 191.4 г (1.95 моль; 3.5 экв) ацетата калия и 1000 мл ацетонитрила. В колбу одной порцией добавляют раствор 171.57 г сырого 1-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она (расчетное содержание чистого 5 140.68 г; 0.55 моль), в 850 мл ацетонитрила, и перемешивают суспензию на магнитной мешалке (1500 об/мин) при комнатной температуре (21°С), контролируя ход реакции с помощью HPLC (метод А). После завершения реакции (19 часов, степень конверсии>99%) кристаллический осадок бромида калия, и избытка ацетата калия фильтруют на воронке Шотта, и промывают на фильтре 2х200 мл ацетонитрила. Прозрачный фильтрат светло-желтого цвета концентрируют в вакууме (<40°С), и остаток разбавляют 300 мл МТBE. Органическую фазу промывают 2х500 мл деионизированной воды, водную фазу дополнительно экстрагируют 2х50 мл МТBE, и объединенную органическую фазу сушат безводным сульфатом натрия. Раствор фильтруют, и растворитель удаляют в вакууме (при температуре<35°С). Остаток используют непосредственно на следующем этапе без дополнительной очистки.191.4 g (1.95 mol; 3.5 eq) of potassium acetate and 1000 ml of acetonitrile are charged into a 2 L round bottom flask. A solution of 171.57 g of crude 1-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one (calculated content of pure 5 140.68 g; 0.55 mol) in 850 ml of acetonitrile is added to the flask in one portion, and the suspension is stirred on a magnetic stirrer (1500 rpm) at room temperature (21°C), monitoring the progress of the reaction using HPLC (method A). After completion of the reaction (19 hours, >99% conversion), the crystalline precipitate of potassium bromide and excess potassium acetate is filtered on a Schott funnel and washed on the filter with 2x200 ml of acetonitrile. The clear light yellow filtrate was concentrated in vacuo (<40° C.) and the residue was diluted with 300 ml MTBE. The organic phase is washed with 2x500 ml of deionized water, the aqueous phase is further extracted with 2x50 ml of MTBE and the combined organic phase is dried over anhydrous sodium sulfate. The solution is filtered and the solvent is removed in vacuo (<35° C.). The residue is used directly in the next step without further purification.

Выход 158.07 г (84.8%). Желтое масло. tR 4.54 мин (HPLC Area 69.3%, метод А). Yield 158.07 g (84.8%). Yellow oil. tR 4.54 min (HPLC Area 69.3%, method A).

Образец соединения 4 очищали для ЯМР-анализа с помощью флеш-хроматографии (силикагель 60, гексан-этилацетат 9:1, Rf 0.16). Очищенное соединение 4 представляет собой белую воскообразную массу. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.08 (d, 2H), 6.91 (t, 1H), 4.53 (dd, 2H), 4.04 (q, 1H), 2.31 (s, 3H), 2.27 (s, 3H), 2.09 (s, 3H), 1.39 (d, 3H); 13С (100 MHz, СDCl3) δ 204.59, 170.26, 137.86, 137.80, 134.34, 129.27, 126.36, 125.13, 67.08, 46.93, 21.10, 20.48, 16.73, 15.30.A sample of compound 4 was purified for NMR analysis by flash chromatography (silica gel 60, hexane-ethyl acetate 9:1, Rf 0.16). Purified compound 4 is a white waxy mass. 1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ 7.08 (d, 2H), 6.91 (t, 1H), 4.53 (dd, 2H), 4.04 (q, 1H), 2.31 (s, 3H), 2.27 (s, 3H), 2.09 (s, 3H), 1.39 (d, 3H); 13 C (100 MHz, СDCl3 ) δ 204.59, 170.26, 137.86, 137.80, 134.34, 129.27, 126.36, 125.13, 67.08, 46.93, 21.10, 20.48, 16.73, 15.30.

Медетомидина гидрохлорид 1 (Путь А)Medetomidine hydrochloride 1 (Route A)

Figure 00000040
Figure 00000040

В 10 л стеклянный реактор с термостатируемой рубашкой, снабженный механической мешалкой, термопарой и эффективным обратным холодильником, загружают раствор 158.07 г сырого 3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил ацетата (расчетное содержание чистого 4 109.54 г; 0.467 моль) в 1700 мл н-пропанола. В реактор при перемешивании (160 об/мин) одной порцией добавляют раствор 268.72 г (1.34 моль) моногидрата ацетата меди (II) в 2529 мл (2293.9 г; 33.6 моль) 25% водного раствора аммиака. Гомогенный раствор темно-синего цвета перемешивают в течение 3 минут, и одной порцией добавляют в реактор 490 мл (6.64 моль) 37% формалина. Реакционную смесь нагревают до кипения (температура обогрева 100°С) при перемешивании (160 об/мин) в течение 2 часов. Примерно через 10-15 минут после начала нагрева начинается осаждение кристаллического медного (I) комплекса медетомидина 3. По прошествии 2 часов нагрева реакционную суспензию охлаждают до 16-18°С в течение 1 часа, и продолжают перемешивание еще 30 минут при 16-18°С.Осадок фильтруют на воронке Шотта, и последовательно промывают 1 л 25% водного раствора н-пропанола, 1 л деионизированной воды и 2х250 мл ацетона. Полученный темно-желтый мелкокристаллический порошок сушат в вакууме (6 mmHg) при комнатной температуре в течение 12 часов. Выход медного (I) комплекса медетомидина 99.68 г (58.1% на 3 стадии). A 10 L glass jacketed reactor equipped with a mechanical stirrer, a thermocouple, and an efficient reflux condenser is charged with a solution of 158.07 g of crude 3-(2,3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl acetate (calculated pure 4,109.54 g; 0.467 mol) in 1700 ml n-propanol. A solution of 268.72 g (1.34 mol) of copper (II) acetate monohydrate in 2529 ml (2293.9 g; 33.6 mol) of 25% aqueous ammonia solution is added to the reactor with stirring (160 rpm) in one portion. The homogeneous dark blue solution was stirred for 3 minutes and 490 ml (6.64 mol) of 37% formalin were added in one portion to the reactor. The reaction mixture is heated to boiling (heating temperature 100°C) with stirring (160 rpm) for 2 hours. Approximately 10-15 minutes after the start of heating, precipitation of the crystalline copper (I) complex of medetomidine 3 begins. After 2 hours of heating, the reaction suspension is cooled to 16-18°C for 1 hour, and stirring is continued for another 30 minutes at 16-18°C. The precipitate is filtered on a Schott funnel, and successively washed with 1 l of 25% aqueous n-propanol , 1 liter of deionized water and 2x250 ml of acetone. The resulting dark yellow fine crystalline powder was dried in vacuum (6 mmHg) at room temperature for 12 hours. The yield of the copper (I) complex of medetomidine was 99.68 g (58.1% in 3 stages).

В 10 л стеклянный реактор, снабженный механической мешалкой, загружают 2850 г (0.566 моль; 1.50 экв) 10% водного раствора пентанатриевой соли диэтилентриаминпентауксусной кислоты (Na5DTPA), и 99.68 г (0.377 моль) полученного медного (I) комплекса медетомидина 3, суспензированного в 2 л этилацетата. Фазы перемешивают (300-350 об/мин) при комнатной температуре (23°С) в течение 24 часов до полного растворения всех твердых частиц. Этилацетатный слой темного цвета отделяют от водной фазы, окрашенной в интенсивно-синий цвет.Водную фазу экстрагируют 2х200 мл этилацетата. Объединенную органическую фазу, содержащую основание медетомидина, переносят в 5 л стеклянный реактор с мешалкой, и последовательно промывают 2х500 мл 0.5% водного раствора Na5DTPA (по 30 мин), и 500 мл насыщенного водного раствора хлорида натрия (30 мин). Медетомидин извлекают из этилацетатной фазы последовательной экстракцией 500 мл, и 2х350 мл 10% водного раствора уксусной кислоты (перемешивание при 300-400 об/мин, по 10 минут на каждую порцию). Этилацетатный слой, обедненный по медетомидину концентрируют в вакууме до ~200 мл, и дополнительно извлекают 2х300 мл 10% водного раствора уксусной кислоты. Объединенный водный экстракт (1800 мл), содержащий ацетат медетомидина переносят в 5 л стеклянный реактор с мешалкой, и последовательно экстрагируют 3х200 мл MTBE для извлечения неосновных примесей. При этом водная фаза светлеет. Темный органический экстракт (МТВЕ) однократно промывают 100 мл деионизированной воды, водную фазу объединяют с экстрактом, содержащим ацетат медетомидина, и органическую фазу отбрасывают.Объединенную водную фазу (1900 мл) светло-желтого цвета переносят в 5 л стеклянный реактор с термостатируемой рубашкой, снабженный механической мешалкой, охлаждают до 8-10°С и нейтрализуют при перемешивании 350 мл 25% водного раствора аммиака. Выделившееся основание медетомидина 2 экстрагируют 3х250 мл этилацетата, органический слой однократно промывают 250 мл насыщенного водного раствора хлорида натрия, сушат безводным сульфатом натрия, фильтруют, и концентрируют в вакууме (осторожно, возможно вспенивание). Продукт - субстанция медообразной консистенции, янтарного цвета, вспенивающаяся в вакууме и застывающая в виде хрупкой перламутровой пены. Выход сырого основания медетомидина 65.74 г. 2850 g (0.566 mol; 1.50 eq) of a 10% aqueous solution of the pentasodium salt of diethylenetriaminepentaacetic acid (Na 5 DTPA) and 99.68 g (0.377 mol) of the obtained copper (I) complex of medetomidine 3 are loaded into a 10 l glass reactor equipped with a mechanical stirrer, suspended in 2 liters of ethyl acetate. The phases are stirred (300-350 rpm) at room temperature (23°C) for 24 hours until all solids are completely dissolved. The dark ethyl acetate layer is separated from the intense blue aqueous phase. The aqueous phase is extracted with 2x200 ml of ethyl acetate. The combined organic phase containing medetomidine base was transferred to a 5 L stirred glass reactor and washed successively with 2x500 ml of 0.5% aqueous Na 5 DTPA solution (30 min each) and 500 ml of saturated aqueous sodium chloride solution (30 min). Medetomidine is removed from the ethyl acetate phase by sequential extraction with 500 ml and 2x350 ml of 10% aqueous acetic acid solution (stirring at 300-400 rpm, 10 minutes for each portion). The medetomidine-depleted ethyl acetate layer was concentrated in vacuo to ~200 ml and an additional 2x300 ml of 10% aqueous acetic acid solution was taken up. The combined aqueous extract (1800 ml) containing medetomidine acetate was transferred to a 5 L stirred glass reactor and extracted successively with 3 x 200 ml MTBE to recover minor impurities. At the same time, the water phase becomes brighter. The dark organic extract (MTBE) was washed once with 100 ml of deionized water, the aqueous phase was combined with the extract containing medetomidine acetate, and the organic phase was discarded. mechanical stirrer, cooled to 8-10°and neutralized with stirring 350 ml of 25% aqueous ammonia solution. The separated medetomidine base 2 was extracted with 3x250 ml of ethyl acetate, the organic layer was washed once with 250 ml of a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, and concentrated in vacuo (carefully, foaming is possible). The product is a substance of honey-like consistency, amber color, foaming in a vacuum and solidifying in the form of a fragile mother-of-pearl foam. Yield of crude medetomidine base 65.74 g.

Основание медетомидина 2 растворяют в 250 мл сухого ацетона, непосредственно в той колбе, в которой проводилось концентрирование. Прозрачный раствор темного цвета охлаждают до -10°С, и вносят 1.0 г кристаллического гидрохлорида медетомидина в качестве затравки. Охлажденный раствор при перемешивании (500-600 об/мин) по каплям подкисляют 28.0 мл 36% соляной кислоты до рН 2-3. При этом начинается кристаллизация хорошо оформленного осадка гидрохлорида медетомидина 1. Процессу кристаллизации дают завершиться при -18…-20°С в течение 23 часов, продукт фильтруют на воронке Шотта, промывают 3х100 мл холодного (2-3°С) сухого ацетона, и сушат в вакууме при 40°С в течение 12 часов.The base of medetomidine 2 is dissolved in 250 ml of dry acetone, directly in the flask in which the concentration was carried out. A clear dark solution is cooled to -10°C, and 1.0 g of crystalline medetomidine hydrochloride is added as a seed. The cooled solution with stirring (500-600 rpm) is acidified dropwise with 28.0 ml of 36% hydrochloric acid to pH 2-3. At the same time, the crystallization of a well-shaped precipitate of medetomidine hydrochloride 1 begins. The crystallization process is allowed to complete at -18...-20°C for 23 hours, the product is filtered on a Schott funnel, washed with 3x100 ml of cold (2-3°C) dry acetone, and dried in vacuum at 40°C for 12 hours.

Выход гидрохлорида медетомидина 50.25 г (56.2% на 2 стадии). Не совсем белый мелкокристаллический порошок (HPLC Area 95.3%, метод С). Остаточное содержание меди 3.7 ppm (AAS). The yield of medetomidine hydrochloride is 50.25 g (56.2% in 2 stages) . Off-white fine crystalline powder (HPLC Area 95.3%, method C). Residual copper content 3.7 ppm (AAS).

Для очистки продукт кристаллизуют из ацетона, содержащего 3.85% (об.) воды (приблизительно 9.5 мл растворителя на 1 г гидрохлорида медетомидина). Выход 90% (одна стадия очистки, HPLC Area 98.5%, метод С). После двукратной кристаллизации выход составляет 78-82% (HPLC area 99.5%, метод С). Остаточное содержание меди после перекристаллизации<1 ppm (AAS).For purification, the product is crystallized from acetone containing 3.85% (vol.) water (approximately 9.5 ml of solvent per 1 g of medetomidine hydrochloride). Yield 90% (one purification step, HPLC Area 98.5%, method C). After crystallization twice, the yield is 78-82% (HPLC area 99.5%, method C). Residual copper content after recrystallization <1 ppm (AAS).

Белый мелкокристаллический порошок. 1H NMR (400 MHz, D6-DMSO) δ 9.02 (s, 1H), 7.48 (s, 1H), 7.04 (m, 2H), 6.83 (m, 1H), 4.51 (q, 1H), 2.26 (s, 3H), 2.24 (s, 3H), 1.51 (d, 3H); 13С (100 MHz, D6-DMSO) δ 141.04, 137.36, 136.71, 134.07, 133.78, 128.30, 125.69, 124.05, 115.80, 31.88, 20.61, 20.31, 14.51; tR 3.11 мин (HPLC метод С).White fine crystalline powder. 1 H NMR (400 MHz, D 6 -DMSO) δ 9.02 (s, 1H), 7.48 (s, 1H), 7.04 (m, 2H), 6.83 (m, 1H), 4.51 (q, 1H), 2.26 ( s, 3H), 2.24 (s, 3H), 1.51 (d, 3H); 13 C (100 MHz, D 6 -DMSO) δ 141.04, 137.36, 136.71, 134.07, 133.78, 128.30, 125.69, 124.05, 115.80, 31.88, 20.61, 20.31, 14.51; tR 3.11 min (HPLC method C).

Диформиламид натрия 21 (Путь В)Sodium diformylamide 21 (Pathway B)

Figure 00000041
Figure 00000041

В круглодонную колбу объемом 500 мл, заполненную аргоном, загружают 28.42 г (526 ммоль) порошкообразного метилата натрия, и 100 мл сухого метанола (осторожно, разогрев!), и перемешивают до полного растворения. К полученному раствору добавляют по каплям в течение 2-3 мин 47.39 г (1.052 моль; 2.0 экв) формамида. Колбу снабжают обратным холодильником, и раствор нагревают при температуре кипения в течение 1 часа, при перемешивании на магнитной мешалке. Далее, раствор немного охлаждают, и меняют обратный холодильник на перегонный мост с нисходящим холодильником, и насадкой Клайзена, снабженной термометром, и капельной воронкой, содержащей 132 мл толуола. Метанол отгоняют, измеряя объем дистиллята мерным цилиндром, и после сбора около 80 мл дистиллята, начинают добавление толуола из капельной воронки, с такой скоростью, чтобы поддерживать постоянный объем раствора в отгонной колбе. Сбор дистиллята ведут до достижения температуры паров в насадке Клайзена 110°С (общий объем дистиллята около 150 мл). Суспензию белого цвета охлаждают до комнатной температуры, и фильтруют на воронке Шотта. Продукт промывают 80 мл ТГФ, и сушат в вакууме (0.05 mmHg), в течение 1 часа при комнатной температуре. Полученный продукт используют непосредственно на следующем этапе без дополнительной очистки.In a 500 ml round bottom flask filled with argon, 28.42 g (526 mmol) of powdered sodium methoxide and 100 ml of dry methanol are charged (be careful, warm up!), and stirred until complete dissolution. 47.39 g (1.052 mol; 2.0 eq) of formamide are added dropwise to the resulting solution over 2–3 min. The flask is refluxed and the solution is heated at reflux temperature for 1 hour while stirring on a magnetic stirrer. Next, the solution is cooled slightly, and the reflux condenser is changed to a distillation bridge with a descending condenser, and a Claisen nozzle equipped with a thermometer, and an addition funnel containing 132 ml of toluene. The methanol is distilled off by measuring the volume of distillate with a graduated cylinder, and after collecting about 80 ml of distillate, the addition of toluene from the addition funnel is started, at such a rate as to maintain a constant volume of solution in the distilling flask. The distillate is collected until the vapor temperature in the Claisen nozzle reaches 110°C (the total volume of the distillate is about 150 ml). The white suspension is cooled to room temperature and filtered on a Schott funnel. The product was washed with 80 ml THF and dried in vacuo (0.05 mmHg) for 1 hour at room temperature. The resulting product is used directly in the next step without further purification.

Выход 45.68 г (91.4%). Белый мелкокристаллический порошок. Yield 45.68 g (91.4%). White fine crystalline powder.

N-[3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил]-N-формилформамид 22 (Путь В)N-[3-(2,3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl]-N-formylformamide 22 (Pathway B)

Figure 00000042
Figure 00000042

В двугорлую круглодонную колбу объемом 2 л, заполненную аргоном (3 цикла откачки/заполнения), загружают 38.46 г (404.7 ммоль; 1.4 экв) диформиламида натрия 21, и 400 мл ацетонитрила (содержание воды<0.05%). К полученной суспензии при перемешивании на магнитной мешалке одной порцией добавляют раствор 87.50 г сырого 3-(2,3-диметилфенил)-1-бромбутан-2-она 5 (хроматографическая чистота 82%; 281.2 ммоль) в 400 мл ацетонитрила. Реакционную смесь перемешивают на магнитной мешалке в атмосфере аргона при комнатной температуре в течение 20 часов, после чего снабжают колбу обратным холодильником, и нагревают при температуре кипения в течение 2 часов для достижения конверсии исходного соединения 5>99% (HPLC метод А). Горячий раствор темно-желтого цвета фильтруют на воронке Шотта, и осадок неорганических солей промывают 50 мл ацетонитрила. Прозрачный фильтрат концентрируют в вакууме (40°С), и полученное масло темно-желтого цвета промывают 350 мл деионизированной воды при перемешивании на магнитной мешалке в течение 10 минут.Продукт экстрагируют 300 мл метиленхлорида, органическую фазу отделяют, и промывают 350 мл деионизированной воды. Водную фазу повторно экстрагируют 30 мл метиленхлорида, и объединенную органическую фазу концентрируют в вакууме. Полученное желтое вязкое масло разбавляют 250 мл гексана, непосредственно в той же колбе, в которой проводилось концентрирование, и нагревают колбу на масляной бане (90°С) с обратным холодильником при перемешивании на магнитной мешалке в течение 30 минут.Смесь охлаждают, верхний гексановый слой осторожно сливают и отбрасывают, а оставшееся масло повторно промывают 100 мл гексана. Гексановый слой повторно сливают, и удаляют остаток гексана из продукта в вакууме. Остаток используют непосредственно на следующем этапе без дополнительной очистки.38.46 g (404.7 mmol; 1.4 eq) of diformylamide sodium21, and 400 ml of acetonitrile (water content<0.05%). A solution of 87.50 g of crude 3-(2,3-dimethylphenyl)-1-bromobutan-2-one is added in one portion to the resulting suspension with stirring on a magnetic stirrer5(chromatographic purity 82%; 281.2 mmol) in 400 ml of acetonitrile. The reaction mixture was stirred on a magnetic stirrer in an argon atmosphere at room temperature for 20 hours, after which the flask was refluxed and heated at reflux temperature for 2 hours to achieve conversion of the starting compound5>99% (HPLC method A). The hot dark yellow solution is filtered on a Schott funnel, and the precipitate of inorganic salts is washed with 50 ml of acetonitrile. The clear filtrate is concentrated in vacuo (40° C.) and the dark yellow oil obtained is washed with 350 ml of deionized water while stirring on a magnetic stirrer for 10 minutes. The product is extracted with 300 ml of methylene chloride, the organic phase is separated, and washed with 350 ml of deionized water. The aqueous phase is re-extracted with 30 ml of methylene chloride and the combined organic phase is concentrated in vacuo. The resulting yellow viscous oil is diluted with 250 ml of hexane, directly in the same flask in which the concentration was carried out, and the flask is heated in an oil bath (90°C) under reflux with stirring on a magnetic stirrer for 30 minutes. The mixture is cooled, the upper hexane layer carefully drained and discarded, and the remaining oil is washed again with 100 ml of hexane. The hexane layer is re-drained and the residual hexane is removed from the product in vacuo. The residue is used directly in the next step without further purification.

Выход 51.24 г (63.3%). Желтое вязкое масло. 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.88 (s, 2H), 7.10 (m, 2H), 6.95 (m, 1H), 4.30 (dd, 2H), 4.03 (q, 1H), 2.33 (s, 3H), 2.26 (s, 3H), 1.42 (d, 3H); 13С (100 MHz, СDCl3) δ 209.80, 163.27, 138.01, 137.73, 134.60, 129.50, 126.53, 125.59, 48.58, 46.11, 21.10, 16.79, 15.39; tR 3.15 мин (HPLC Area 85.9%, метод А). Yield 51.24 g (63.3%). Yellow viscous oil. 1 H NMR (400 MHz, CDCl3 ) δ 8.88 (s, 2H), 7.10 (m, 2H), 6.95 (m, 1H), 4.30 (dd, 2H), 4.03 (q, 1H), 2.33 (s, 3H), 2.26 (s, 3H), 1.42 (d, 3H); 13 C (100 MHz, СDCl3 ) δ 209.80, 163.27, 138.01, 137.73, 134.60, 129.50, 126.53, 125.59, 48.58, 46.11, 21.10, 16.79, 15.39; tR 3.15 min (HPLC Area 85.9%, method A).

1-амино-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-он гидрохлорид 23 (Путь В)1-amino-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one hydrochloride 23 (Pathway B)

Figure 00000043
Figure 00000043

47.26 г сырого N-[3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил]-N-формилформамида 22 (хроматографическая чистота 85.9%; 164.1 ммоль), полученного на предыдущей стадии растворяют в 600 мл 99% этанола, и к полученному прозрачному раствору желтого цвета одной порцией добавляют 65.0 мл 36% (764 ммоль; 4.6 экв) соляной кислоты. Колбу снабжают обратным холодильником, и раствор нагревают до кипения в атмосфере аргона, при перемешивании на магнитной мешалке. HPLC анализ аликвоты реакционной смеси, взятой по прошествии 15 минут, показывает>99% конверсии исходного соединения 22 в аминокетон 23 (HPLC метод А). Раствор фиолетово-красного цвета концентрируют в вакууме, и кристаллический остаток сушат при 40°С/2 mmHg в течение 1 часа (на роторном испарителе). Остаток суспензируют в 350 мл диэтилового эфира, суспензию кристаллов перемешивают 10-15 минут на магнитной мешалке, фильтруют на воронке Шотта, и промывают 3х100 мл ацетона. Полученный гидрохлорид аминокетона 23 (24.91 г) перекристаллизовывают из смеси 315 мл ацетона и 30 мл деионизированной воды, и сушат в вакууме (6 mmHg) при комнатной температуре в течение 12 часов.47.26 g of crude N-[3-(2,3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl]-N-formylformamide 22 (chromatographic purity 85.9%; 164.1 mmol) obtained in the previous step are dissolved in 600 ml of 99% ethanol, and to the obtained 65.0 ml of 36% (764 mmol; 4.6 eq) hydrochloric acid is added in one portion to a clear yellow solution. The flask is refluxed and the solution is heated to boiling under argon while stirring on a magnetic stirrer. HPLC analysis of an aliquot of the reaction mixture taken after 15 minutes shows >99% conversion of starting compound 22 to aminoketone 23 (HPLC method A). The violet-red solution is concentrated in vacuo and the crystalline residue is dried at 40°C/2 mmHg for 1 hour (on a rotary evaporator). The residue is suspended in 350 ml of diethyl ether, the suspension of crystals is stirred for 10-15 minutes on a magnetic stirrer, filtered on a Schott funnel, and washed with 3x100 ml of acetone. The resulting aminoketone hydrochloride 23 (24.91 g) was recrystallized from a mixture of 315 ml of acetone and 30 ml of deionized water, and dried in vacuum (6 mmHg) at room temperature for 12 hours.

Выход 22.0 г (58.8%). Бесцветные блестящие иголочки. 1H NMR (400 MHz, D6-DMSO) δ 8.40 (s, 3H), 7.08 (m, 2H), 6.88 (m, 1H), 4.25 (q, 1H), 3.73 (dd, 2H), 2.26 (s, 3H), 2.21 (s, 3H), 1.29 (d, 3H); 13С (100 MHz, D6-DMSO) δ 204.41, 137.95, 137.22, 134.53, 128.83, 125.92, 125.00, 46.37, 45.45, 20.66, 16.58, 15.01; tR 3.10 мин (HPLC Area 97.3%, метод В). Yield 22.0 g (58.8%). Colorless shiny needles. 1 H NMR (400 MHz, D 6 -DMSO) δ 8.40 (s, 3H), 7.08 (m, 2H), 6.88 (m, 1H), 4.25 (q, 1H), 3.73 (dd, 2H), 2.26 ( s, 3H), 2.21 (s, 3H), 1.29 (d, 3H); 13 C (100 MHz, D 6 -DMSO) δ 204.41, 137.95, 137.22, 134.53, 128.83, 125.92, 125.00, 46.37, 45.45, 20.66, 16.58, 15.01; tR 3.10 min (HPLC Area 97.3%, method B).

4-[1-(2,3-диметилфенил)этил]-1,3-дигидро-2H-имидазол-2-тион 24 (Путь В)4-[1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1,3-dihydro-2H-imidazole-2-thione 24 (Pathway B)

Figure 00000044
Figure 00000044

В круглодонную колбу объемом 250 мл, загружают 12.63 г (55.4 ммоль) 1-амино-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она гидрохлорида 23, и 70 мл деионизированной воды. Суспензию кристаллов нагревают на масляной бане до 50-55°С, и перемешивают в течение 5 минут.К суспензии при перемешивании на магнитной мешалке одной порцией добавляют 26.95 г (277.3 ммоль; 5.0 экв) тиоцианата калия, колбу снабжают обратным холодильником, и нагревают реакционную смесь при 125-130°С (температура бани). Примерно после 10 минут нагрева все твердые вещества растворяются с образованием прозрачного раствора желтоватого цвета, из которого при дальнейшем нагреве (приблизительно через 30-40 минут) начинается выпадение продукта. После завершения реакции (общее время нагрева 3 часа 20 минут) суспензию кристаллов охлаждают до комнатной температуры, а далее до 0°С.Кристаллы фильтруют на воронке Шотта, промывают 3х100 мл деионизированной воды, и минимальным количеством холодного 96% этанола. Продукт сушат в вакууме (6 mmHg) при комнатной температуре в течение 12 часов.In a 250 ml round bottom flask, 12.63 g (55.4 mmol) of 1-amino-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one hydrochloride 23 and 70 ml of deionized water are charged. The suspension of crystals is heated in an oil bath to 50-55°C and stirred for 5 minutes. 26.95 g (277.3 mmol; 5.0 eq) of potassium thiocyanate are added to the suspension with stirring on a magnetic stirrer in one portion, the flask is equipped with a reflux condenser, and the reaction is heated mixture at 125-130°C (bath temperature). After approximately 10 minutes of heating, all solids dissolve to form a clear yellowish solution, from which, on further heating (approximately 30-40 minutes), the product begins to precipitate. After completion of the reaction (total heating time 3 hours 20 minutes), the crystal suspension is cooled to room temperature, and then to 0°C. The crystals are filtered on a Schott funnel, washed with 3x100 ml of deionized water, and a minimum amount of cold 96% ethanol. The product is dried under vacuum (6 mmHg) at room temperature for 12 hours.

Выход 9.42 г (73.1%). Светло-желтый мелкокристаллический блестящий порошок без запаха. 1H NMR (400 MHz, D6-DMSO) δ 11.83 (s, 1H), 11.70 (s, 1H), 7.02 (m, 2H), 6.92 (m, 1H), 6.50 (s, 1H), 4.15 (q, 1H), 2.24 (s, 3H), 2.20 (s, 3H), 1.38 (d, 3H); 13С (100 MHz, D6-DMSO) δ 141.71, 136.26, 133.71, 133.58, 133.44, 127.89, 125.36, 123.93, 111.40, 31.79, 20.61, 19.92, 14.39; tR 9.49 мин (HPLC Area 98.9%, метод B). Yield 9.42 g (73.1%). Light yellow fine-crystalline shiny powder, odorless. 1 H NMR (400 MHz, D 6 -DMSO) δ 11.83 (s, 1H), 11.70 (s, 1H), 7.02 (m, 2H), 6.92 (m, 1H), 6.50 (s, 1H), 4.15 ( q, 1H), 2.24 (s, 3H), 2.20 (s, 3H), 1.38 (d, 3H); 13 C (100 MHz, D 6 -DMSO) δ 141.71, 136.26, 133.71, 133.58, 133.44, 127.89, 125.36, 123.93, 111.40, 31.79, 20.61, 19.92, 14.39; tR 9.49 min (HPLC Area 98.9%, method B).

Медетомидин 2 (Путь В)Medetomidine 2 (Route B)

Figure 00000045
Figure 00000045

В колбу Шленка объемом 500 мл, заполненную аргоном, загружают 7.90 г (34.0 ммоль) 4-[1-(2,3-диметилфенил)этил]-1,3-дигидро-2H-имидазол-2-тиона 24 и 50 мл 99% этанола. В противотоке аргона переносят в колбу 35 мл свежеприготовленной суспензии никеля Ренея W-4 в 99% этаноле (содержание никеля в суспензии 0.28 г/мл; 9.8 г; 167 ммоль; 4.9 экв), и перемешивают содержимое в течение 1.5 часа при комнатной температуре на магнитной мешалке. По прошествии 1.5 часа перемешивания добавляют вторую порцию (35 мл; 4.9 экв) суспензии никеля Ренея W-4 в 99% этаноле, и продолжают перемешивание при комнатной температуре в течение 3.5 часов. По прошествии указанного времени добавляют третью порцию (10 мл; 2.8 г; 47.7 ммоль; 1.4 экв) суспензии никеля Ренея W-4 в 99% этаноле, колбу снабжают обратным холодильником, и нагревают реакционную смесь при перемешивании в инертной атмосфере, в течение 2 часов при 95°С, для полного завершения реакции (конверсия исходного соединения 24 ≥99.5%). Суспензию черного цвета охлаждают до комнатной температуры, и фильтруют на воронке Шотта. Прозрачный фильтрат светло-желтого цвета дополнительно фильтруют через GFA фильтр, и концентрируют в вакууме. Полученное светло-желтое прозрачное вязкое масло основания медетомидина кристаллизуется в пористую легкую массу после удаления следов этанола в вакууме (0.05 mmHg) при комнатной температуре в течение 20 часов.7.90 g (34.0 mmol) of 4-[1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1,3-dihydro-2H-imidazol-2-thione 24 and 50 ml of 99 % ethanol. In a countercurrent of argon, 35 ml of a freshly prepared suspension of Raney nickel W-4 in 99% ethanol (nickel content in the suspension 0.28 g/ml; 9.8 g; 167 mmol; 4.9 equiv) is transferred into a flask and the contents are stirred for 1.5 hours at room temperature for magnetic stirrer. After 1.5 hours of stirring, a second portion (35 ml; 4.9 eq) of a suspension of Raney nickel W-4 in 99% ethanol is added and stirring is continued at room temperature for 3.5 hours. After the indicated time, a third portion (10 ml; 2.8 g; 47.7 mmol; 1.4 eq) of a suspension of Raney nickel W-4 in 99% ethanol is added, the flask is refluxed, and the reaction mixture is heated under stirring in an inert atmosphere for 2 hours at 95°C to complete the reaction (conversion of the starting compound 24 ≥99.5%). The black suspension is cooled to room temperature and filtered on a Schott funnel. The light yellow clear filtrate is further filtered through a GFA filter and concentrated in vacuo. The resulting light yellow transparent viscous oil of medetomidine base crystallizes into a porous light mass after removing traces of ethanol in vacuo (0.05 mmHg) at room temperature for 20 hours.

Выход 5.85 г (86%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 10.56 (s, 1H), 7.30-6.62 (m, 5H), 4.35 (q, 1H), 2.26 (s, 3H), 2.17 (s, 3H), 1.56 (d, 3H); 13С (100 MHz, CDCl3) δ 143.38, 141.31, 136.87, 134.60, 134.16, 128.04, 125.65, 124.77, 117.26, 34.23, 21.01, 20.85, 14.76; tR 3.12 мин (HPLC Area 98.0%, метод С). Yield 5.85 g (86%). 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 10.56 (s, 1H), 7.30–6.62 (m, 5H), 4.35 (q, 1H), 2.26 (s, 3H), 2.17 (s, 3H), 1.56 ( d, 3H); 13 C (100 MHz, CDCl3 ) δ 143.38, 141.31, 136.87, 134.60, 134.16, 128.04, 125.65, 124.77, 117.26, 34.23, 21.01, 20.85, 14.76; tR 3.12 min (HPLC Area 98.0%, method C).

Медетомидин 2 (Путь С)Medetomidine 2 (Route C)

Figure 00000046
Figure 00000046

В стеклянной виале объемом 30 мл взвешивают 1.29 г (5.66 ммоль) 1-амино-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она гидрохлорида 23, и 2.55 г (56.6 ммоль; 10 экв) формамида. Виалу продувают аргоном, помещают внутрь магнитный якорь, закрывают крышкой, и нагревают реакционную смесь при 160°С в течение 2 часов (анализ аликвоты реакционной смеси по прошествии указанного времени показывает>99% конверсии исходного 23). Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, и разбавляют 9.63 мл 36% соляной кислоты. Гомогенный прозрачный раствор желтого цвета перемешивают на магнитной мешалке при комнатной температуре в течение 1 часа для гидролиза избытка формамида, суспензию выпавшего хлорида аммония разбавляют 10 мл деионизированной воды, и водную фазу экстрагируют 2х5 мл этилацетата для удаления не основных примесей. Водную фазу охлаждают до -3…-5°С, и нейтрализуют 12 мл 25% водного раствора аммиака. Выделившееся масло экстрагируют 2х10 мл этилацетата, объединенный органический экстракт промывают 10 мл деионизированной воды, сушат безводным сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют в вакууме. Полученное основание медетомидина в виде масла светло-желтого цвета вспенивается в вакууме, и после полного удаления следов этилацетата кристаллизуется в виде объемной пористой массы кремового цвета.1.29 g (5.66 mmol) of 1-amino-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one hydrochloride 23 and 2.55 g (56.6 mmol; 10 eq) of formamide are weighed into a 30 ml glass vial. The vial is purged with argon, a magnetic anchor is placed inside, capped, and the reaction mixture is heated at 160° C. for 2 hours (analysis of an aliquot of the reaction mixture after this time shows >99% conversion of the original 23 ). The reaction mixture is cooled to room temperature, and diluted with 9.63 ml of 36% hydrochloric acid. The homogeneous, transparent yellow solution is stirred on a magnetic stirrer at room temperature for 1 hour to hydrolyze the excess formamide, the precipitated ammonium chloride suspension is diluted with 10 ml of deionized water, and the aqueous phase is extracted with 2x5 ml of ethyl acetate to remove minor impurities. The aqueous phase is cooled to -3...-5°C, and neutralized with 12 ml of 25% aqueous ammonia solution. The separated oil is extracted with 2×10 ml of ethyl acetate, the combined organic extract is washed with 10 ml of deionized water, dried over anhydrous sodium sulfate, filtered and concentrated in vacuo. The obtained base of medetomidine in the form of a light yellow oil foams in a vacuum, and after complete removal of traces of ethyl acetate, it crystallizes in the form of a bulk porous cream-colored mass.

Продукт может быть очищен кристаллизацией из смеси циклогексан-толуол (9:1 об.), или переведен в гидрохлорид по стандартной процедуре, описанной выше.The product can be purified by crystallization from a mixture of cyclohexane-toluene (9:1 v/v), or converted to the hydrochloride by the standard procedure described above.

Выход 0.43 г (38%). 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 10.56 (s, 1H), 7.30-6.60 (m, 5H), 4.36 (q, 1H), 2.27 (s, 3H), 2.18 (s, 3H), 1.56 (d, 3H); 13С (100 MHz, CDCl3) δ 143.38, 141.31, 136.87, 134.60, 134.16, 128.04, 125.65, 124.77, 117.26, 34.23, 21.01, 20.85, 14.76; tR 3.12 мин (HPLC Area 95.2%, метод С). Yield 0.43 g (38%). 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 10.56 (s, 1H), 7.30–6.60 (m, 5H), 4.36 (q, 1H), 2.27 (s, 3H), 2.18 (s, 3H), 1.56 ( d, 3H); 13 C (100 MHz, CDCl3 ) δ 143.38, 141.31, 136.87, 134.60, 134.16, 128.04, 125.65, 124.77, 117.26, 34.23, 21.01, 20.85, 14.76; tR 3.12 min (HPLC Area 95.2%, method C).

Claims (36)

1. Соединение 1-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-он для получения медетомидина и его производных структурной формулы 51. Connection 1-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one to obtain medetomidine and its derivatives of the structural formula 5
Figure 00000047
.
Figure 00000047
.
2. Способ синтеза соединения 5 для получения медетомидина и его производных, включающий кобальт-катализируемое кросс-сочетание замещенного арилмагнийгалогенида 102. Method for the synthesis of compound 5 to obtain medetomidine and its derivatives, including cobalt-catalyzed cross-coupling of a substituted aryl magnesium halide 10
Figure 00000048
Figure 00000048
с защищенным по карбонильной группе 3-бром-2-бутаноном 14 with carbonyl-protected 3-bromo-2-butanone 14
Figure 00000049
Figure 00000049
снятие защитной группы one pot для получения 3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она 7deprotection of one pot to obtain 3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 7
Figure 00000050
Figure 00000050
с последующим галогенированием 3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она 7 молекулярным бромом для получения исходного 1-бром-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она 5followed by halogenation of 3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 7 with molecular bromine to obtain the starting 1-bromo-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one 5
Figure 00000051
.
Figure 00000051
.
3. Способ получения производного медетомидина в виде медного (I) комплекса формулы 3,3. A method for obtaining a derivative of medetomidine in the form of a copper (I) complex of formula 3,
Figure 00000052
Figure 00000052
включающий взаимодействие соединения 5 по п. 1 с ацетатом калия для получения 3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил ацетата 4,including the interaction of compound 5 according to claim 1 with potassium acetate to obtain 3-(2,3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl acetate 4,
Figure 00000053
Figure 00000053
и многокомпонентную реакцию соединения 4 с формальдегидом и ацетатом меди (II) в водно-спиртовом растворе аммиака.and a multicomponent reaction of compound 4 with formaldehyde and copper (II) acetate in an aqueous-alcoholic solution of ammonia. 4. Способ получения медетомидина формулы 2, 4. Method for obtaining medetomidine of formula 2,
Figure 00000054
Figure 00000054
в котором из медного (I) комплекса 3 по п. 2 выделяют основание медетомидина 2 путем реакции 3 с пентанатриевой солью диэтилентриаминпентауксусной кислоты (Na5DTPA). in which the medetomidine base 2 is isolated from the copper (I) complex 3 according to claim 2 by reacting 3 with the pentasodium salt of diethylenetriaminepentaacetic acid (Na 5 DTPA). 5. Способ по п. 4, в котором получают фармацевтически приемлемые соли медетомидина 2 реакцией свободного основания медетомидина 2 с кислотами в подходящем органическом растворителе, например гидрохлорид медетомидина 1 5. The method of claim 4 wherein the pharmaceutically acceptable salts of medetomidine 2 are prepared by reacting the free base of medetomidine 2 with acids in a suitable organic solvent, e.g. medetomidine 1 hydrochloride
Figure 00000055
Figure 00000055
реакцией свободного основания медетомидина 2 с хлороводородной кислотой в ацетоне. reaction of the free base of medetomidine 2 with hydrochloric acid in acetone. 6. Способ получения производного медетомидина 4-[1-(2,3-диметилфенил)этил]-1,3-дигидро-2H-имидазол-2-тиона формулы 24,6. Method for producing 4-[1-(2,3-dimethylphenyl)ethyl]-1,3-dihydro-2H-imidazole-2-thione medetomidine derivative of formula 24,
Figure 00000056
Figure 00000056
включающий взаимодействие соединения 5 по п. 1 c диформиламидом натрия 21including the interaction of compound 5 according to claim 1 with sodium diformylamide 21
Figure 00000057
Figure 00000057
для получения N-[3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил]-N-формилформамида 22, to obtain N-[3-(2,3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl]-N-formylformamide 22,
Figure 00000058
Figure 00000058
кислотный гидролиз соединения 22 для получения 1-амино-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она гидрохлорида 23, acid hydrolysis of compound 22 to obtain 1-amino-3-(2,3-dimethylphenyl)butan-2-one hydrochloride 23,
Figure 00000059
Figure 00000059
и взаимодействие 23 с тиоцианатом калия. and reaction 23 with potassium thiocyanate. 7. Способ получения медетомидина формулы 27. Method for obtaining medetomidine of formula 2
Figure 00000060
Figure 00000060
включающий десульфуризацию производного 24 по п. 5. including desulfurization of derivative 24 according to item 5. 8. Способ получения медетомидина формулы 2, 8. Method for obtaining medetomidine of formula 2,
Figure 00000061
Figure 00000061
включающий взаимодействие соединения 5 по п. 1 c диформиламидом натрия 21 для получения N-[3-(2,3-диметилфенил)-2-оксобутил]-N-формилформамида 22, кислотный гидролиз 22 для получения 1-амино-3-(2,3-диметилфенил)бутан-2-она гидрохлорида 23 и его взаимодействие с формамидом.including the interaction of compound 5 according to claim 1 with sodium diformylamide 21 to obtain N-[3-(2,3-dimethylphenyl)-2-oxobutyl]-N-formylformamide 22, acid hydrolysis 22 to obtain 1-amino-3-(2 ,3-dimethylphenyl)butan-2-one hydrochloride 23 And its interaction with formamide.
RU2022107497A 2022-03-22 2022-03-22 Method for obtaining medetomidine and derivatives RU2791397C1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020247022215A KR20240148807A (en) 2022-03-22 2022-10-28 Method for preparing medetomidine and its derivatives
US18/578,074 US20250026705A1 (en) 2022-03-22 2022-10-28 Method for producing medetomidine and its derivatives
PCT/RU2022/050341 WO2023182903A1 (en) 2022-03-22 2022-10-28 Method for producing medetomidine and its derivatives
MX2024010624A MX2024010624A (en) 2022-03-22 2022-10-28 Method for producing medetomidine and its derivatives.
CN202280031576.7A CN117295718A (en) 2022-03-22 2022-10-28 Preparation method of medetomidine and its derivatives
EP22933797.7A EP4506340A1 (en) 2022-03-22 2022-10-28 Method for producing medetomidine and its derivatives

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2791397C1 true RU2791397C1 (en) 2023-03-07

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2824994C1 (en) * 2023-12-20 2024-08-19 Общество с ограниченной ответственностью "ВИК - здоровье животных" (ООО "ВИК - здоровье животных") Method of producing dexmedetomidine and pharmaceutically acceptable salts thereof
WO2025136150A1 (en) * 2023-12-20 2025-06-26 Общество с ограниченной ответственностью "ВИК-здоровье животных" Method for producing dexmedetomidine and pharmaceutically acceptable salts thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448094C1 (en) * 2010-12-09 2012-04-20 Олег Геннадьевич Еремин Improved method of producing medetomidine or non-toxic pharmaceutically acceptable salts thereof
WO2012172122A2 (en) * 2012-06-28 2012-12-20 Lonza Ltd Method for the preparation of 2-(2,3-dimethylphenyl)-1-propanal
WO2012172120A2 (en) * 2012-05-08 2012-12-20 Lonza Ltd 2-(2,3-dimethylphenyl)-1-propanal and its use as perfume
WO2013014428A1 (en) * 2011-07-22 2013-01-31 Cambrex Karlskoga Ab New processes for preparing 4-substituted imidazoles
US10053420B2 (en) * 2015-01-30 2018-08-21 Cambrex Karlskoga Ab Processes for the preparation of compounds, such as 3-arylbutanals, useful in the synthesis of medetomidine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448094C1 (en) * 2010-12-09 2012-04-20 Олег Геннадьевич Еремин Improved method of producing medetomidine or non-toxic pharmaceutically acceptable salts thereof
WO2013014428A1 (en) * 2011-07-22 2013-01-31 Cambrex Karlskoga Ab New processes for preparing 4-substituted imidazoles
WO2012172120A2 (en) * 2012-05-08 2012-12-20 Lonza Ltd 2-(2,3-dimethylphenyl)-1-propanal and its use as perfume
WO2012172122A2 (en) * 2012-06-28 2012-12-20 Lonza Ltd Method for the preparation of 2-(2,3-dimethylphenyl)-1-propanal
US10053420B2 (en) * 2015-01-30 2018-08-21 Cambrex Karlskoga Ab Processes for the preparation of compounds, such as 3-arylbutanals, useful in the synthesis of medetomidine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2824994C1 (en) * 2023-12-20 2024-08-19 Общество с ограниченной ответственностью "ВИК - здоровье животных" (ООО "ВИК - здоровье животных") Method of producing dexmedetomidine and pharmaceutically acceptable salts thereof
WO2025136150A1 (en) * 2023-12-20 2025-06-26 Общество с ограниченной ответственностью "ВИК-здоровье животных" Method for producing dexmedetomidine and pharmaceutically acceptable salts thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tietze et al. The knoevenagel reaction
SU1697591A3 (en) Method of acylated diketonic compounds preparation
JP5779297B2 (en) Process for the preparation of medetomidine
Song et al. Synthesis of fluorinated pyrazole derivatives from β-alkoxyvinyl trifluoroketones
WO2012143933A1 (en) A PROCESS FOR PREPARATION OF 4-FLUORO-α-[2-METHYL-L-OXOPROPYL]-γ-OXO-N-β-DIPHENYLBENZENE BUTANE AMIDE
Yamamoto et al. The anti-selective Michael addition of allylic organometals to ethylidenemalonates and related compounds
RU2791397C1 (en) Method for obtaining medetomidine and derivatives
Moody et al. Rhodium carbenoid mediated cyclisations. Part 3. Synthesis of cyclic ethers from lactones
Mitchell et al. Intermediates in the synthesis of orotic acid from oxalacetic ester and urea
EP4506340A1 (en) Method for producing medetomidine and its derivatives
EA046581B1 (en) METHOD FOR OBTAINING MEDETOMIDINE AND ITS DERIVATIVES
Kulhánek et al. Utilizing terpene derivatives in the synthesis of annulated terpene-imidazoles with application in the nitroaldol reaction
CN109879883B (en) Double-fluorophore zinc ion fluorescent probe compound and preparation method and application thereof
SU509212A3 (en) Method for producing peri-indenones
CN107162991B (en) Method for synthesizing 4-acetyl-1, 2, 3-triazole compound by participation of solvent in reaction
D'Itri et al. Syntheses and coordination ability of some 1, 5-(cyclopolymethylene) tetrazoles
Grošelj et al. Synthesis and transformations of new dihydro-β-campholenolactone derivatives
Sunitha et al. Thermal rearrangement of. alpha.-(aryloxy) methylacrylic acids: a facile synthesis of 3-methylcoumarins
Levkovskaya et al. Synthesis and properties of 2, 2-dichlorovinyl trifluoromethyl ketone
JPS61229852A (en) Production of 1-methyl-5-hydroxypyrazole
JPH11511166A (en) Herbicidal ethyl α-2-dichloro-5- [4- (difluoromethyl) -4,5-dihydro-3-methyl-5-oxo-1H-1,2,4-triazol-1-yl] -4 Method for producing fluorobenzene propanoate
Kaziukonytė et al. Synthesis of novel 4-alkyl-6-(5-aryl-1, 2, 3-thiadiazol-4-yl) benzene-1, 3-diols as potential Hsp90 inhibitors
RU2428418C1 (en) Method of producing n-nitromethyl azoles
WO1999006398A1 (en) 1,3-oxazolinyl-biphenyl derivatives, preparation method and use as synthesis intermediates
EP4448496A1 (en) Method for preparing 3,5-dinitropyrazole