CN101096345A - 一种手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法 - Google Patents

一种手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法 Download PDF

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彭久合
张广明
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Abstract

本发明提供一种制备紫杉醇边链手性前体化合物2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的方法。本发明通过下述方法实施:取反式肉桂酸(1)经单过氧化硫酸氢钾复盐氧化,得到消旋环氧酸(2),消旋环氧酸(2)经R-α-芳乙胺或S-α-芳乙胺拆分得环氧酸胺盐(3a,3b,3c或3d),环氧酸胺盐(3a,3b,3c或3d)酸化、碱化制得2S,3R-环氧苯丙酸无机盐(4a)或2R,3S-环氧苯丙酸无机盐(4b);2S,3R-环氧苯丙酸无机盐(4a)或2R,3S-环氧苯丙酸无机盐(4b)在含水有机溶剂中与叠氮钠反应,反应物经酸化得到2-羟基-3-叠氮基苯丙酸(5a)或(5b);2-羟基-3-叠氮基苯丙酸(5a)或(5b)直接经还原制得化合物2-羟基-3-氨基苯丙酸;或者2-羟基-3-叠氮基苯丙酸(5a)或(5b)经酯化得到2-羟基-3-叠氮基苯丙酸酯(6a)或(6b),2-羟基-3-叠氮基苯丙酸酯(6a)或(6b)经还原制得化合物2-羟基-3-氨基苯丙酯(7a)或(7b);其中,R为C1~C6直链脂肪烷基、C3~C9直链脂肪或环脂肪烷基,芳基。

Description

一种手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法
技术领域
本发明涉及制备抗癌药紫杉醇及其衍生物边链用原料的合成制备,具体地讲提供一种手性2S-羟基-3S-氨基苯丙酸7a(噁唑烷型紫杉醇及其衍生物边链前体),以及手性2R-羟基-3S-氨基苯丙酸7b(苯基异丝氨酸型紫杉醇边链前体)的制备方法。
背景技术
紫杉醇(Paclitaxel,商品名Taxol)是美国科学家Wall和Wani博士于1971年首先从太平洋紫杉Taxus brevifolia树皮中提取出来的(Wani MC,Taylor HL,Wall ME.J Am Chem Soc,1971,93(9):2 325-2 327),它对于治疗转移性卵巢癌、乳腺癌、肺癌等多种癌症具有独特的抗癌活性(Holm FA,Walters RS,Thierault RL,et al.J Natl Cancer Inst,1991,83(24):1797-1805;SwainS.M.,Honig S.F.,Tefft M.C.,et al.Invest.New Drugs,1995,13(3):217-222)。但是,在天然来源红豆杉树皮中紫杉醇的含量极为有限(约0.01%),而且紫杉醇自身结构复杂、具有多官能团和多手性中心,它的全合成虽已获成功(Holton RA,Somoza C,Kim HB,et al.J Am Chem Soc.1994,116(14):1579-1602;Nicolaon KC,Yang Z,Liu JJ,et al.Nature,1994,367(17):630-632),但成本过高,尚无实际意义。资源稀缺是紫杉醇成为广谱抗癌药物的瓶颈之一(Kingston D.G.I.Chem.Commun.,2001,(10),867-880)。当发现可以从欧洲红豆杉(Taxus baccata)的针叶中提取到含量较高、与紫杉醇大环结构类似的10-去乙酰基巴卡亭III(10-deacetylbaccatin III,简称10-DAB III)后,行之有效的半合成研究及从不同种属红豆杉针叶中提取DAB III的研究迅速展开。
紫杉醇及其衍生物的C13边链的化学合成方法主要分两类:一是手性合成,包括使用手性原料(Sung HK,Cheol MK,Joo-Hack Y.Tetrahedron Lett,1999,40(18):3581-3582;Daniele C,Silvia A,Federico C,et al.Tetrahedron:Asymmetry,2004,15(6):941-949)、手性助剂和催化剂(Deng L,Jacobsen EN.J Org Chem,1992,57(15):4320-4323;Boyapati MC,Naidu SC,SateeshM,et al.J Org Chem,2003,68(5),1736-1746;Jagat C.B.,Siddhartha G. J.,Joshodeep B,et al.,Tetrahedron Lett.,2004,45(18),3689-3691)制备手性中间体;二是使用拆分剂拆分外消旋体(Krysty P,Franciszek K,Elzbieta K.Tetrahedron Lett,1997,38(5):861-864;Peter GMW,Rui LG.,Jill MN.Tetrahedron:Asymmetry,2000,11(10),2 117-2 123)。目前,紫杉醇的侧链有3种主要类型:即苯基异丝氨酸型(“直线型”)、噁唑烷五环型和β-内酰胺四环型(1不同类型的紫杉醇边链)(阎家麟 精细与专用化学品2005,13,1)。
Figure A20061010046900061
1不同类型的紫杉醇边链
依据文献报道的制备方法,需采用手性诱导不对称氧化,例如Sharpless AD反应等,虽然收率和立体选择性均较好,但是需要使用四氧化锇等剧毒、高价氧化剂,或价格昂贵的手性辅助试剂,不适合工业化批量生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法;具体而言,是提供一种手性2S-羟基-3S-氨基苯丙酸7a(噁唑烷型紫杉醇及其衍生物边链前体),以及手性2R-羟基-3S-氨基苯丙酸7b(苯基异丝氨酸型紫杉醇边链前体)的制备方法。
本发明通过下述方法实施:
取反式肉桂酸(1)经单过氧化硫酸氢钾复盐氧化,得到消旋环氧酸(2),消旋环氧酸(2)经R-α-芳乙胺或S-α-芳乙胺拆分得环氧酸胺盐(3a,3b,3c或3d),环氧酸胺盐(3a,3b,3c或3d)酸化、碱化制得2S,3R-环氧苯丙酸无机盐(4a)或2R,3S-环氧苯丙酸无机盐(4b);2S,3R-环氧苯丙酸无机盐(4a)或2R,3S-环氧苯丙酸无机盐(4b)在含水有机溶剂中与叠氮钠的反应,反应物经酸化得到2-羟基-3-叠氮基苯丙酸(5a)或(5b);
2-羟基-3-叠氮基苯丙酸(5a)或(5b)直接经还原制得化合物2-羟基-3-氨基苯丙酸;
或2-羟基-3-叠氮基苯丙酸(5a)或(5b)经酯化得到2-羟基-3-叠氮基苯丙酸酯(6a)或(6b),2-羟基-3-叠氮基苯丙酸酯(6a)或(6b)经还原制得化合物2-羟基-3-氨基苯丙酯(7a)或(7b);
Figure A20061010046900071
其中,R为C1~C6直链脂肪烷基、C3~C9直链脂肪或环脂肪烷基,芳基。
优选的本发明所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法中拆分剂选自R或S-α-苯乙胺、R或S-α-对/邻/间氯苯乙胺、R或S-α-对/邻/间溴苯乙胺、R或S-α-对/邻/间甲氧基苯乙胺中的一种或者几种;拆分所用的溶剂选自低级醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、苯、甲苯、硝基苯、二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的一种或几种;或水和上述有机溶剂中的几种或几种的混合体系;拆分的温度为-40℃~拆分溶液体系的沸点。
最佳的本发明所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法中,拆分剂选自R或S-α-苯乙胺。拆分所用的溶剂为乙酸乙酯;拆分的温度为-5℃~35℃。
本发明所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法中,以S-α-芳乙胺为拆分剂、在乙酸乙酯中进行拆分,优先析出2R,3S-环氧苯丙酸S-α-芳乙胺盐3c;滤出2R,3S-环氧苯丙酸S-α-芳乙胺盐3c后,滤液中富含另一异构体的胺盐3d;滤液经过浓缩后得到的粗品通过重结晶精制纯化或用R-α-芳乙胺再次拆分,制得另一异构体的胺盐3d;
或若以R-α-芳乙胺为拆分剂,则优先析出2S,3R-环氧苯丙酸R-α-芳乙胺盐3a;滤出2S,3R-环氧苯丙酸R-α-苯乙胺盐3a后,滤液中富含另一异构体的胺盐3b;滤液经过浓缩后得到的粗品通过重结晶精制纯化或用S-α-苯乙胺再次拆分,制得另一异构体的胺盐3b。
本发明所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法中,环氧酸胺盐3d或3b的重结晶溶剂选自低级醇或含水低级醇。
优选的本发明所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法中,环氧酸胺盐3d或3b的重结晶溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇和丁醇中的一种或者几种。
本发明所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法中,将纯化后的2S,3R-环氧肉桂酸胺盐3a或/和3d和2R,3S-环氧肉桂酸胺盐3b或/和3c与适量的有机溶剂和水混合,然后酸化;水洗有机相,分出的有机相经干燥后,低温浓缩出全部溶剂,得到2S,3R-环氧肉桂酸和2R,3S-环氧肉桂酸;将其溶解在有机溶剂中,通过与碱反应得到化合物2S,3R-环氧苯丙酸无机盐4a和2R,3S-环氧苯丙酸无机盐4b。
优选的本发明所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法中,所述的有机溶剂选自乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿中的一种或几种;所述的酸为无机酸或有机酸;将得到的2S,3R-环氧肉桂酸和2R,3S-环氧肉桂酸溶解在有机溶剂中,所述的有机溶剂选自乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、甲醇、乙醇、丙醇中的一种或者几种;所述的碱为无机碱,选自碳酸钠/钾、碳酸氢钠/钾、氢氧化钠/钾、金属氧化物中的一种或者几种。
进一步优选的本发明所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法中,所述的有机溶剂为乙酸乙酯;所述的酸为盐酸;所述的碱为氢氧化钠/钾。
本发明所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法中,所述的碱为氢氧化钾。
本发明所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法中,制备手性2-羟基-3-叠氮基苯丙酸或其酯,以光学纯2,3-环氧苯丙酸无机盐4a或4b为原料在适当的溶剂中将其转变为2-羟基-3-叠氮基苯丙酸5a或5b,进而酯化制得2-羟基-3-叠氮基苯丙酸酯6a或6b,其中R为C1~C6直链脂肪烷基、C3~C9直链脂肪或环脂肪烷基;芳基。
Figure A20061010046900081
优选的本发明所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法中,2-羟基-3-叠氮基苯丙酸5a或5b还原制得2-羟基-3-氨基苯丙酸,2-羟基-3-叠氮基苯丙酸酯6a或6b还原制得2-羟基-3-氨基苯丙酸酯7a或7b;其中,叠氮基的还原方法选自催化氢化、催化转移氢化、硼烷、金属法或酸中的一种或几种。
进一步优选的本发明所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法中,叠氮基的还原方法中的金属法中的,金属为锌、锡、铁粉一种或几种。
本发明还可以采用本发明制备方法获得的2S-羟基-3S-氨基苯丙酸7a进一步按照文献方法制备噁唑烷型紫杉醇及其衍生物边链9a;可以采用本发明制备方法获得的2R-羟基-3S-氨基苯丙酸7b进一步按照文献方法制得苯基异丝氨酸型紫杉醇边链8b、噁唑烷型紫杉醇及其衍生物边链9b。式图如Scheme 1。
Figure A20061010046900091
Scheme 1紫杉醇及其衍生物的侧链与手性前体
其中,R定义为氢;C1~C6直链脂肪烷基,如甲基、乙基、正丙基、正丁基等;C3~C9支链脂肪或环脂肪烷基,如异丙基、异丁基、环丙基、环戊基、环己基等;芳基,如苯基、取代苯基等。
目前,文献报道的制备紫杉醇的边链方法中,多以肉桂酸酯为原料(Kolb H.C.,Sharpless K.B.Tetrahedron,1992,48,10 515-10 530;Rho H.-S.,Ko B.-S..Synth.Commun.,1999,29,2875-2878;Cho G.Y.,Park J.N.,Ko S.Y.Tetrahedron Lett.,2000,41,1789-1792)进行环氧、不对称Sharpless AA、AD等反应,反应,此类反应常需使用毒性大、价格高的四氧化锇或二水合锇酸钾以及手性催化剂,从成本和环保等方面考虑,都存在较大缺欠。文献报道的制备紫杉醇的边链方法中,多以肉桂酸酯为原料(Kolb H.C.,Sharpless K.B.Tetrahedron,1992,48,10515-10530;Rho H.-S.,Ko B.-S..Synth.Commun.,1999,29,2 875-2 878;Cho G.Y.,Park J.N.,Ko S.Y..Tetrahedron Lett.,2000,41,1789-1792)进行环氧、不对称Sharpless AA、AD等反应。
本发明一种手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法过程中,以反式肉桂酸为原料,使用单过氧化硫酸氢钾复盐(KHSO5·KHSO4·K2SO4)氧化肉桂酸的双键(Paul FC,Frederick EW.Buffered potassium peroxymonosulfate-acetone epoxidation ofα,β-unsatutated acids.J Org Chem,1986,51,1925-1926),得到高收率的消旋环氧酸2。然后,直接向溶有消旋环氧酸2的提取液中加入手性α-芳乙胺进行拆分。R-α-芳乙胺和S-α-芳乙胺为拆分剂的合成路线分别如下(Scheme 2,Scheme 3):
Scheme 2 R-α-芳乙胺为拆分剂拆分消旋环氧酸
Figure A20061010046900102
Scheme 3 S-α-芳乙胺为拆分剂拆分消旋环氧酸
本发明使用的拆分剂可以选择R-α-芳乙胺和S-α-芳乙胺(2拆分剂):
Figure A20061010046900103
2拆分剂
其中,R1为氢;邻、间或对位甲基、氯、溴或甲氧基。R2为氢;邻、间或对位甲基、氯、溴或甲氧基。拆分剂优选R或S-α-苯乙胺、R或S-α-对/邻/间氯苯乙胺、R或S-α-对/邻/间溴苯乙胺、R或S-α-对/邻/间甲氧基苯乙胺,更优选R或S-α-苯乙胺。拆分所用的溶剂可以是低级醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、苯、甲苯、硝基苯、二甲基甲酰胺、二甲亚砜或上述溶剂的任意混合物;或水和上述有机溶剂的混合体系。优选乙酸乙酯。拆分的温度为-40℃~拆分溶液体系的沸点,更优选-5℃~35℃。若以R-α-苯乙胺为拆分剂、在乙酸乙酯中进行拆分,则优先析出化合物3a;若以S-α-苯乙胺为拆分剂,则优先析出化合物3c。滤出3a或3c后,滤液中富含另一异构体的胺盐。滤液经过浓缩后得到的粗品通过重结晶的方法精制纯化或用S-α-苯乙胺/R-α-苯乙胺再次拆分,得到另一异构体的胺盐。环氧酸胺盐3的重结晶溶剂优选低级醇或含水低级醇,如甲醇、乙醇、丙醇和丁醇。
因为消旋体环氧酸2极不稳定,室温条件下容易分解,制备后须转化为环氧酸盐,以便保存和精制;环氧酸胺盐3经稀盐酸酸化得到的光学纯2S,3R-环氧肉桂酸和2R,3S-环氧肉桂酸同样也不稳定,不能直接进行后续的反应。本发明一种手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法过程中,提供了一种由环氧酸胺盐3转化为环氧酸无机盐的方法,本发明的特点是将纯化后的2S,3R-环氧肉桂酸胺盐和2R,3S-环氧肉桂酸胺盐适量与有机溶剂(如:乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿等,优选乙酸乙酯)和水混合,然后酸化。所用的酸为无机酸或有机酸,优选盐酸。水洗有机相,干燥后,低温浓缩出全部溶剂,得到的2S,3R-环氧肉桂酸和2R,3S-环氧肉桂酸为浅黄色油状物。将油状2S,3R-环氧肉桂酸和2R,3S-环氧肉桂酸溶解在有机溶剂(如:乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、甲醇、乙醇、丙醇等,优选乙醇)中,通过与碱反应得到化合物2S,3R-环氧肉桂酸无机盐和2R,3S-环氧肉桂酸无机盐4,所用无机碱包括:碳酸钠/钾、碳酸氢钠/钾、氢氧化钠/钾、金属氧化物等。优选氢氧化钠/钾,更优选氢氧化钾。所用的碱可以以固体或溶液的形式与相应的酸反应制备相应的2S,3R-环氧肉桂酸无机盐和2R,3S-环氧肉桂酸无机盐4a和4b(Scheme 4)。
Figure A20061010046900111
Scheme4手性环氧酸胺盐与无机盐的转化
本发明一种手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法过程中,以2,3-环氧基苯丙酸的无机盐4为原料,在含水有机溶剂与叠氮化钠反应将其转变为2-羟基-3-叠氮基苯丙酸5,进而酯化制得2-羟基-3-叠氮基苯丙酸酯6,其中R为C1~C6直链脂肪烷基、C3~C9直链脂肪或环脂肪烷基;芳基(Scheme 5)。
Figure A20061010046900121
Scheme 5 2-羟基-3-叠氮基苯丙酸酯的制备
本发明一种手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法过程中,以2S,3S-环氧基苯丙酸的无机盐4a为原料制备的2S-羟基-3S-叠氮基苯丙酸5a经酯化、还原、苯甲酰化制得2S-羟基-3S-氨基苯丙酸7a。本发明一种手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法过程中,是以2R,3S-环氧基苯丙酸的无机盐4b为原料制备的2R-羟基-3S-叠氮基苯丙酸5b经酯化、还原、苯甲酰化制得2R-羟基-3S-氨基苯丙酸7b。
本发明中,还可以进一步以获得的2S-羟基-3S-氨基苯丙酸7a来制备2S-羟基-3S-苯甲酰胺基苯丙酸酯8a,具体方法是可以2S-羟基-3S-氨基苯丙酸7a可以以游离碱或盐的形式分离纯化后或将还原反应液与苯甲酰氯“一锅”反应制备2S-羟基-3S-苯甲酰胺基苯丙酸酯8a。
本发明中,还可以进一步以获得的2R-羟基-3S-氨基苯丙酸7b来制备2R-羟基-3S-苯甲酰胺基苯丙酸酯8b,具体方法是2R-羟基-3S-氨基苯丙酸7b可以以游离碱或盐的形式分离纯化后或将还原反应液与苯甲酰氯“一锅”反应制备2R-羟基-3S-苯甲酰胺基苯丙酸酯8b(Scheme6)。
本发明中,可以对按照上述方法获得的8a、8b进行精制,具体方法是通过在有机溶剂或含水有机溶剂(如:C1~C4醇、乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿等,优选乙酸乙酯)中重结晶的方法精制化合物8a、8b的粗品,得到光学纯度大于99.6%的2S-羟基-3S-N-苯甲酰基苯丙酸酯8a和2S-羟基-3S-N-苯甲酰基苯丙酸酯8b,极大简化了纯化步骤。
Figure A20061010046900131
Scheme 6 2S-羟基-3S-N-苯甲酰基苯丙酸酯的制备
具体实施方式
下述实施例是为了进一步说明本发明专利,并不构成对本发明的任何限制。
实施例1
2,3-环氧肉桂酸(2)
将22.0g(148mmol)反式肉桂酸,100mL丙酮加入反应瓶中,搅拌下加入55.0g(650mmol)NaHCO3,冷却至15℃,缓慢加入100mL EDTA水溶液(4×4-4M)。再将84g(1.825equiv.)氧化剂单过氧化硫酸氢钾复盐溶于300mL EDTA水溶液中,于24~27℃滴加。待反应完全,于10℃加入浓盐酸20mL、乙酸乙酯200mL,快速搅拌0.5h。分出有机相,水层用乙酸乙酯(100mL×3)萃取,有机相用水(100mL×3)、饱和NaCl(100mL×2)洗涤,无水Na2SO4干燥,40℃以下旋蒸至约100mL,直接用于下一步反应(Paul FC,Frederick EW.Buffered potassiumperoxymonosulfate-acetone epoxidation of α,β-unsatutated acids.J Org Chem,1986,51(10),1925-1926)。
实施例2
2S,3R-环氧肉桂酸-R-α-苯乙胺盐(3a)
将8.1g(66.6mmol)R-α-苯乙胺加入上步得到的100mL浓缩液中,在搅拌下回流反应3h,4h内匀速冷至室温,析出白色不溶物,继续搅拌10min后,于-20℃静置过夜。次日过滤,得类白色固体粉末。在无水乙醇中重结晶,得到白色针状晶体14.8g,两步产率61%,mp:151.0~152.4℃(分解),[α]D=+125.1°(c 1.0,EtOH)。1H NMR(DMSO,600MHz),δ:8.7(br.,D2Oexchangeable,1H,COOH),7.26-7.49(m,10H,2Ar),4.32(dd,1H,J=6.72,13.5Hz),3.76(s,1H,C H-COOH),3.16(d,1H,J=1.74Hz,C H-Ar),1.49(d,3H,CH3).13C NMR(DMSO,150MHz),δ:170.93,141.23,138.14,128.99,128.80,128.45,128.40,127.13,126.26,60.40,56.26,50.31,21.90.IR(KBr,cm-1),ν:2541.18,1577.5,1417.67,754.33,700.14.元素分析(%,C17H19O3N计算值):C 71.75(71.56),H6.47(6.71),N4.95(4.91)。
实施例3
2S,3R-环氧肉桂酸钾(4a)
将5.0g(17.5mmol)化合物3和50mL水加入250mL三口瓶中,搅拌下冰浴冷却至10℃,加入100mL乙酸乙酯和0.7mL浓盐酸,快速搅拌0.5h。反应完毕后,水相用乙酸乙酯(25mL×3)萃取,合并有机相,用水(50mL×3)、饱和NaCl(50mL×2)低温洗涤。取有机相,用无水MgSO4干燥4h,滤出干燥剂,滤液在40℃以下蒸除溶剂,得到黄色油状物。加20mL无水乙醇溶解该油状物,冰浴冷却下缓慢加入KOH/乙醇溶液(20mL,0.06g/mL),产生白色不溶颗粒,搅拌0.5h后过滤、洗涤,得到白色固体3.21g,产率91%。1H NMR(D2O,600MHz),δ:7.29-7.37(m,5H,Ar),3.91(d,1H,J=1.98Hz,C H-Ar),3.50(d,1H,J=2.1,CH-COOK).13C NMR(D2O,150MHz),δ:175.44,135.72,129.04,128.84,126.13,58.94,57.56.IR(KBr,cm-1),ν:1603.03,1424.37,743.56,691.22.元素分析(%,C9H7O3K计算值):C 53.32(53.45),H3.46(3.49)。
实施例4
2S-羟基-3S-叠氮基苯丙酸(5a)
在氮气保护下,依次将1.10g(5.4mmol)化合物4、40mL甲醇和5.0mL水加入100mL三口瓶中室温搅拌,再加入5.4mL甲酸甲酯、1.41g(21.6mmol)叠氮钠,升温至45-50℃,搅拌反应48h。反应完毕后,冷却至10℃,加6.7mL安替富民(10%NaClO),搅拌10min,再加3.8mL浓盐酸酸化反应液至pH 3~4。静置分液,水相用乙酸乙酯(20mL×3)提取,有机相用水(50mL×2)、饱和氯化钠(50mL×2)洗涤,无水Na2SO4干燥4h,滤出干燥剂,在40℃以下蒸除溶剂,得到白色固体粉末。在乙酸乙酯中重结晶得到白色针状晶体0.93g,产率82%,e.e.=97%,mp:142.3~143.1℃,[α]D=+125.8°(c1,CH3OH)。1H NMR(CDCl3,600MHz),δ:7.41(s,5H,Ar),4.98(d,1H,J=3.84Hz,C H-N3),4.60(d,1H,J=3.84Hz,C H-OH),3.05(br.,1H,COOH).13CNMR(CDCl3,150MHz),δ:173.06,133.70,129.20,129.04,128.83,127.97,73.41,66.87.IR(KBr,cm-1),ν:3428.06,3027.89,2107.52,1739.64,1245.43,1116.85,697.65.元素分析(%,C9H9O3N3计算值):C 52.21(52.17),H 4.50(4.38),N 20.15(20.28)(Denis JN,Correa A,GreeneAE.An improved synthesis of the Taxol side chain and of RP 56976[J].J Org Chem,1990,55(6),1959-1964)。
实施例5
2S-羟基-3S-叠氮基苯丙酸甲酯(6a)
将2.0g(9.65mmol)叠氮酸5溶于18mL氯化氢/甲醇(约4M)溶液中,室温搅拌过夜。次日,减压浓缩蒸除溶剂,得油状物2.09g,产率98%。直接用于下一步反应。
实施例6
2S-羟基-3S-N-苯甲酰基-苯丙酸甲酯(8a)
2.05g(9.3mmol)叠氮酸甲酯6溶于70mL含水的四氢呋喃(15%含水量),通氮气保护。室温搅拌10min后,加入1.25g(16.7mmol)Zn粉(含量90%),于15℃加入2.0g(36.0mmol)氯化铵(分三次加入,每次间隔20min),搅拌2h,即生成化合物7。过滤除去ZnCl2后,滤液倒入100mL三口瓶,冰浴冷却至10℃,加入1.7mL(1.3equ.)三乙胺,搅拌10min后,缓慢滴加1.25mL(10.2mmol)苯甲酰氯,搅拌2.5h。分液,水相用乙酸乙酯(20mL×3)提取,有机相用水、饱和NaCl洗涤,无水Na2SO4干燥。过滤,滤液蒸除溶剂后得粗产物,在乙酸乙酯中重结晶得到白色针状结晶1.12g,两步产率41%,e.e.=99.5%,mp:154~156℃(分解),[α]D=-131°(c0.1,CHCl3)。1H NMR(CDCl3,600MHz),δ:7.28-7.84(m,10H,2Ar),7.17(d,1H,J=8.46Hz,NH),5.65(dd,1H,J=3.42&8.64Hz,C H-Ar),4.73(dd,1H,J=3.6&6.45Hz,C H-OH),3.75(s,3H,CH3),3.06(d,2H,J=6.66Hz,OH).13C NMR(CDCl3,150MHz),δ:172.24,166.62,136.50,134.12,131.75,128.64,128.63,128.40,127.47,127.09,73.01,55.56,52.74.IR(KBr,cm-1),ν:3335.0,2951.91,1745.06,1641.19,1525.28,1321.63,701.54.元素分析(%,C17H17O4N计算值):C68.34(68.21),H5.99(5.72),N4.81(4.68)。

Claims (10)

1、一种手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法:
取反式肉桂酸(1)经单过氧化硫酸氢钾复盐氧化,得到消旋环氧酸(2),消旋环氧酸(2)经R-α-芳乙胺或S-α-芳乙胺拆分得环氧酸胺盐(3a,3b,3c或3d),环氧酸胺盐(3a,3b,3c或3d)酸化、碱化制得2S,3R-环氧苯丙酸无机盐(4a)或2R,3S-环氧苯丙酸无机盐(4b);2S,3R-环氧苯丙酸无机盐(4a)或2R,3S-环氧苯丙酸无机盐(4b)在含水有机溶剂中与叠氮钠的反应,反应物经酸化得到2-羟基-3-叠氮基苯丙酸(5a)或(5b);
2-羟基-3-叠氮基苯丙酸(5a)或(5b)直接经还原制得化合物2-羟基-3-氨基苯丙酸;
或2-羟基-3-叠氮基苯丙酸(5a)或(5b)经酯化得到2-羟基-3-叠氮基苯丙酸酯(6a)或(6b),2-羟基-3-叠氮基苯丙酸酯(6a)或(6b)经还原制得化合物2-羟基-3-氨基苯丙酯(7a)或(7b);
其中,R为C1~C6直链脂肪烷基、C3~C9直链脂肪或环脂肪烷基,芳基。
2、如权利要求1所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法,其特征在于,拆分剂选自选择R-α-芳乙胺或S-α-芳乙胺中的一种或两种:
Figure A2006101004690002C2
其中,R1为氢,邻、间或对位甲基、氯、溴或甲氧基;R2为氢,邻、间或对位甲基、氯、溴或甲氧基。
3、如权利要求2所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法,其特征在于,拆分剂选自R或S-α-苯乙胺、R或S-α-对/邻/间氯苯乙胺、R或S-α-对/邻/间溴苯乙胺、R或S-α-对/邻/间甲氧基苯乙胺中的一种或者几种;拆分所用的溶剂选自低级醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、苯、甲苯、硝基苯、二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的一种或几种;或水和上述有机溶剂中的几种或几种的混合体系;拆分的温度为-40℃~拆分溶液体系的沸点。
4、如权利要求3所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法,其特征在于,以S-α-芳乙胺为拆分剂、在乙酸乙酯中进行拆分,优先析出2R,3S-环氧苯丙酸S-α-芳乙胺盐(3c);滤出2R,3S-环氧苯丙酸S-α-芳乙胺盐(3c)后,滤液中富含另一异构体的胺盐(3d);滤液经过浓缩后得到的粗品通过重结晶精制纯化或用R-α-芳乙胺再次拆分,制得另一异构体的胺盐(3d);
或若以R-α-芳乙胺为拆分剂,则优先析出2S,3R-环氧苯丙酸R-α-芳乙胺盐(3a);滤出2S,3R-环氧苯丙酸R-α-苯乙胺盐(3a)后,滤液中富含另一异构体的胺盐(3b);滤液经过浓缩后得到的粗品通过重结晶精制纯化或用S-α-苯乙胺再次拆分,制得另一异构体的胺盐(3b)。
5、如权利要求4所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法,其特征在于,环氧酸胺盐(3d或3b)的重结晶溶剂选自低级醇或含水低级醇。
6、如权利要求5所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法,其特征在于,环氧酸胺盐(3d或3b)的重结晶溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇和丁醇中的一种或者几种。
7、如权利要求1所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法,其特征在于,将纯化后的2S,3R-环氧肉桂酸胺盐(3a或/和3d)和2R,3S-环氧肉桂酸胺盐(3b或/和3c)与适量的有机溶剂和水混合,然后酸化;水洗有机相,分出的有机相经干燥后,低温浓缩出全部溶剂,得到2S,3R-环氧肉桂酸和2R,3S-环氧肉桂酸;将其溶解在有机溶剂中,通过与碱反应得到化合物2S,3R-环氧苯丙酸无机盐(4a)和2R,3S-环氧苯丙酸无机盐(4b)。
8、如权利要求7所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法,其特征在于,所述的有机溶剂选自乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿中的一种或几种;所述的酸为无机酸或有机酸;将得到的2S,3R-环氧肉桂酸和2R,3S-环氧肉桂酸溶解在有机溶剂中,所述的有机溶剂选自乙酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、甲醇、乙醇、丙醇中的一种或者几种;所述的碱为无机碱,选自碳酸钠/钾、碳酸氢钠/钾、氢氧化钠/钾、金属氧化物中的一种或者几种。
9、如权利要求1所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法,其特征在于,以光学纯2,3-环氧苯丙酸无机盐(4a或4b)为原料在适当的溶剂中将其转变为2-羟基-3-叠氮基苯丙酸(5a或5b),进而酯化制得2-羟基-3-叠氮基苯丙酸酯(6a或6b),其中R为C1~C6直链脂肪烷基、C3~C9直链脂肪或环脂肪烷基;芳基。
Figure A2006101004690004C1
10、如权利要求9所述手性2-羟基-3-氨基苯丙酸或其酯的制备方法,其特征在于,2-羟基-3-叠氮基苯丙酸(5a或5b)还原制得2-羟基-3-氨基苯丙酸,2-羟基-3-叠氮基苯丙酸酯(6a或6b)还原制得2-羟基-3-氨基苯丙酸酯(7a或7b);其中,叠氮基的还原方法选自催化氢化、催化转移氢化、硼烷法、金属法或酸法中的一种或几种。
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