具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1、化合物I-1(通式I中R为Me,Y为TBS)的制备
a、将氯乙烯与金属镁反应制得氯乙烯格氏试剂,再与R-环氧氯丙烷在氯化亚铜催化下进行格氏反应,制得(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯;
在反应瓶中加入2700ml经无水处理的四氢呋喃和216g镁粉,搅拌均匀,再加入4.5g碘,并分多次加入100g 1,2-二溴乙烷,加毕,缓慢升温至60~64℃,保温搅拌3~4小时后通入氯乙烯气体进行反应,在温度为60~64℃、持续通入氯乙烯气体条件下反应10~11小时后停止反应,降温至25~35℃,测定所得氯乙烯格氏试剂的浓度为3.34mol/L;
将反应液继续降温至-35~-25℃,加入30g氯化亚铜,再缓慢滴加280g R-环氧氯丙烷(氯化亚铜与R-环氧氯丙烷的摩尔比为0.10∶1),在滴加过程中保持温度为-35~-25℃,1~2小时滴毕,将反应液转移至200ml预冷至5~10℃的饱和氯化铵溶液中,用浓度为3mol/L的盐酸溶液调节pH至3~4,用150ml甲叔醚分三次萃取,合并有机相,依次用50ml饱和碳酸氢钠溶液和50ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为25~30℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得306.9g黄褐色粘稠液体,即(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯,经高效液相色谱法检测其纯度为97.4%,收率为81.9%。
b、将(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯与氰化钠进行亲核取代反应,制得(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯;
在反应瓶中加入440ml纯净水和50g氰化钠,搅拌使溶解,再在温度为30~35℃条件下滴加82g(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯,滴毕,升温至40~45℃反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为5∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至(2R)-1-氰基-2-氯-4-戊烯反应完全,将反应液降温至30~35℃,用600ml氯仿分三次萃取,合并有机相,用饱和氯化钠溶液洗涤,30g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~40℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得66.6g褐色液体,即(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯,经气相色谱法检测其纯度为99.7%,收率为90.2%。
c、将(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯与甲醇在干燥的氯化氢气体作用下进行醇解反应,制得化合物II-1;
在反应瓶中加入300ml无水甲醇和62g(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯,搅拌均匀,通入干燥的氯化氢气体,室温下搅拌反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为1∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯反应完全,将反应液在温度为35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去部分甲醇,加入400ml水混合均匀,用600g氯仿分三次萃取,合并有机相,用200ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤,100g无水硫酸钠干燥,再在温度为45℃条件下蒸去溶剂,得70.9g褐色液体,即化合物II-1,经气相色谱法检测其纯度为91.0%,收率为80.5%。
d、将化合物II-1在咪唑/二氯甲烷混合溶剂中用叔丁基二甲基氯硅烷(TBSCl)进行羟基保护,制得化合物III-1;
在反应瓶中加入33.4g咪唑和50ml二氯甲烷,以及37g化合物II-1(咪唑与化合物II-1的摩尔比为2.3∶1),搅拌至澄清,再滴加46.4g TBSCl和70ml二氯甲烷的混合液,滴毕,在温度为25~30℃条件下搅拌反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为3∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至化合物II-1反应完全,将反应液转移至100ml水中,用150g二氯甲烷萃取三次,合并有机相,依次用100ml饱和碳酸氢钠溶液和100ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得63.1g淡黄色液体,即化合物III-1,经气相色谱法检测其纯度为88.1%,收率为92.1%。
e、将化合物III-1与酸性高锰酸钾进行氧化反应,制得化合物IV-1;
在反应瓶中加入55g高锰酸钾和245g丙酮,搅拌均匀,再加入245g水,搅拌均匀,降温至0~5℃,依次缓慢滴加52g冰醋酸和34g化合物III-1(高锰酸钾与化合物III-1的摩尔比为3.0∶1),在滴加过程中保持温度为0~10℃,滴毕,室温下搅拌反应,用薄层色谱法监测反应进程至化合物III-1反应完全,在搅拌条件下向反应液中加入50g水和50g甲叔醚的混合液,静置分层,分别收集水相和有机相,水相用饱和氯化钠溶液稀释后,用100g甲叔醚分三次萃取,合并所有有机相,用300ml饱和氯化钠溶液分三次洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得淡黄色液体,即化合物IV-1粗品;向所得粗品中加入100g水,再缓慢滴加饱和碳酸钾溶液调节pH至7~8,用100ml甲叔醚萃取,分别收集水相和有机相,水相用浓度为3mol/L的硫酸氢钾溶液调节pH至3~4后,用300g甲叔醚分三次萃取,合并所有有机相,用100ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得24.3g无色液体,即化合物IV-1,经高效液相色谱法检测其纯度为92.6%,收率为70.2%。
f、将化合物IV-1与氯甲酸甲酯在N-甲基吗啉/二氯甲烷混合溶剂中进行酰化反应,制得化合物V-1,再与甲基三苯基溴化磷在正丁基锂作用下进行Wittig反应,即得化合物I-1;
在反应瓶中加入240ml二氯甲烷和24g化合物IV-1,搅拌均匀,降温至-60~-70℃,依次滴加9.6g氯甲酸甲酯和8.8g N-甲基吗啉(N-甲基吗啉与化合物IV-1的摩尔比为1.1∶1),在滴加过程中保持温度为-60~-70℃,滴毕,在相同温度条件下搅拌反应,至化合物IV-1用高效液相色谱法检测其含量在1%以下时停止反应,将反应液升温至-5~5℃,转移至120ml质量分数为5%的磷酸二氢钾溶液中,静置分层,收集有机相,用50ml水分三次洗涤,30g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得化合物V-1;
在另一反应瓶中加入300ml经无水处理的四氢呋喃以及60g甲基三苯基溴化膦,搅拌使溶解,通氮气进行保护,降温至-60~-55℃,滴加89ml浓度为2mol/L的正丁基锂正己烷溶液,再在快速搅拌条件下滴加全部所得化合物V-1,可见大量固体生成,在滴加过程中保持温度为-60~-55℃,滴毕,在温度为-60~-55℃条件下搅拌反应,至化合物V-1用高效液相色谱法检测其含量在1%以下时停止反应,将反应液升温至-35~-30℃,加入200ml甲叔醚,用质量分数为5%的柠檬酸溶液调节pH至6~7,静置分层,收集有机相,依次用50g饱和碳酸氢钠溶液和50g饱和氯化钠溶液洗涤,20g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,向残余物中加入30g硅胶及200ml正己烷和甲叔醚(体积比为1∶2)的混合液,室温下搅拌2小时,过滤,滤饼用60ml正己烷和甲叔醚(体积比为1∶2)的混合液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,向残余物中加入15g正己烷,快速搅拌并加入少许晶种析晶,得16.5g白色晶体,即化合物I-1,经高效液相色谱法检测其纯度为97.2%,对映体过量百分率(ee)为99.5%,收率为37.3%。
实施例2、化合物I-1的制备
a、将氯乙烯与金属镁反应制得氯乙烯格氏试剂,再与R-环氧氯丙烷在氯化亚铜催化下进行格氏反应,制得(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯;
在反应瓶中加入300ml经无水处理的四氢呋喃和24g镁粉,搅拌均匀,再加入0.5g碘,并分多次加入11g 1,2-二溴乙烷,加毕,缓慢升温至60~64℃,保温搅拌3~4小时后通入氯乙烯气体进行反应,在温度为60~64℃、持续通入氯乙烯气体条件下反应10~11小时后停止反应,降温至25~35℃,测定所得氯乙烯格氏试剂的浓度为3.13mol/L;
将反应液继续降温至-35~-25℃,加入35g氯化亚铜,再缓慢滴加280g R-环氧氯丙烷(氯化亚铜与R-环氧氯丙烷的摩尔比为0.12∶1),在滴加过程中保持温度为-35~-25℃,1~2小时滴毕,将反应液转移至200ml预冷至5~10℃的饱和氯化铵溶液中,用浓度为3mol/L的盐酸溶液调节pH至3~4,用150ml甲叔醚分三次萃取,合并有机相,依次用50ml饱和碳酸氢钠溶液和50ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为25~30℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得324.2g(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯,经高效液相色谱法检测其纯度为98.1%,收率为87.1%。
b、将(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯与氰化钠进行亲核取代反应,制得(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯;
在反应瓶中加入440ml纯净水和50g氰化钠,搅拌使溶解,再在温度为30~35℃条件下滴加82g(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯,滴毕,升温至40~45℃反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为5∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至(2R)-1-氰基-2-氯-4-戊烯反应完全,将反应液降温至30~35℃,用600ml氯仿分三次萃取,合并有机相,用饱和氯化钠溶液洗涤,30g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~40℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得68.9g(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯,经气相色谱法检测其纯度为99.6%,收率为92.6%。
c、将(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯与甲醇在干燥的氯化氢气体作用下进行醇解反应,制得化合物II-1;
在反应瓶中加入300ml无水甲醇和62g(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯,搅拌均匀,通入干燥的氯化氢气体,室温下搅拌反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为1∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯反应完全,将反应液在温度为35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去部分甲醇,加入400ml水混合均匀,用600g氯仿分三次萃取,合并有机相,用200ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤,100g无水硫酸钠干燥,再在温度为45℃条件下蒸去溶剂,得71.1g化合物II-1,经气相色谱法检测其纯度为92.1%,收率为81.8%。
d、将化合物II-1在咪唑/二氯甲烷混合溶剂中用TBSCl进行羟基保护,制得化合物III-1;
在反应瓶中加入24.1g咪唑和50ml二氯甲烷,以及37g化合物II-1(咪唑与化合物II-1的摩尔比为1.6∶1),搅拌至澄清,再滴加46.4g TBSCl和70ml二氯甲烷的混合液,滴毕,在温度为25~30℃条件下搅拌反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为3∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至化合物II-1反应完全,将反应液转移至100ml水中,用150g二氯甲烷萃取三次,合并有机相,依次用100ml饱和碳酸氢钠溶液和100ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得64.5g化合物III-1,经气相色谱法检测其纯度为88.6%,收率为93.6%。
e、将化合物III-1与酸性高锰酸钾进行氧化反应,制得化合物IV-1;
在反应瓶中加入100g高锰酸钾和245g丙酮,搅拌均匀,再加入245g水,搅拌均匀,降温至0~5℃,依次缓慢滴加52g冰醋酸和34g化合物III-1(高锰酸钾与化合物III-1的摩尔比为3.3∶1),在滴加过程中保持温度为0~10℃,滴毕,室温下搅拌反应,用薄层色谱法监测反应进程至化合物III-1反应完全,在搅拌条件下向反应液中加入50g水和50g甲叔醚的混合液,静置分层,分别收集水相和有机相,水相用饱和氯化钠溶液稀释后,用100g甲叔醚分三次萃取,合并所有有机相,用300ml饱和氯化钠溶液分三次洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得淡黄色液体,即化合物IV-1粗品;向所得粗品中加入100g水,再缓慢滴加饱和碳酸钾溶液调节pH至7~8,用100ml甲叔醚萃取,分别收集水相和有机相,水相用浓度为3mol/L的硫酸氢钾溶液调节pH至3~4后,用300g甲叔醚分三次萃取,合并所有有机相,用100ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得22.5g化合物IV-1,经高效液相色谱法检测其纯度为91.8%,收率为71.2%。
f、将化合物IV-1与氯甲酸甲酯在N-甲基吗啉/二氯甲烷混合溶剂中进行酰化反应,制得化合物V-1,再与甲基三苯基溴化磷在正丁基锂作用下进行Wittig反应,即得化合物I-1;
在反应瓶中加入240ml二氯甲烷和24g化合物IV-1,搅拌均匀,降温至-60~-70℃,依次滴加9g氯甲酸甲酯和9.7g N-甲基吗啉(N-甲基吗啉与化合物IV-1的摩尔比为1.2∶1),在滴加过程中保持温度为-60~-70℃,滴毕,在相同温度条件下搅拌反应,至化合物IV-1用高效液相色谱法检测其含量在1%以下时停止反应,将反应液升温至-5~5℃,转移至120ml质量分数为5%的磷酸二氢钾溶液中,静置分层,收集有机相,用50ml水分三次洗涤,30g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得化合物V-1;
在另一反应瓶中加入300ml经无水处理的四氢呋喃以及60g甲基三苯基溴化膦,搅拌使溶解,通氮气进行保护,降温至-60~-55℃,滴加89ml浓度为2mol/L的正丁基锂正己烷溶液,再在快速搅拌条件下滴加全部所得化合物V-1,可见大量固体生成,在滴加过程中保持温度为-60~-55℃,滴毕,在温度为-60~-55℃条件下搅拌反应,至化合物V-1用高效液相色谱法检测其含量在1%以下时停止反应,将反应液升温至-35~-30℃,加入200ml甲叔醚,用质量分数为5%的柠檬酸溶液调节pH至6~7,静置分层,收集有机相,依次用50g饱和碳酸氢钠溶液和50g饱和氯化钠溶液洗涤,20g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,向残余物中加入30g硅胶及200ml正己烷和甲叔醚(体积比为1∶2)的混合液,室温下搅拌2小时,过滤,滤饼用60ml正己烷和甲叔醚(体积比为1∶2)的混合液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,向残余物中加入15g正己烷,快速搅拌并加入少许晶种析晶,得16.3g化合物I-1,经高效液相色谱法检测其纯度为99.0%,ee为99.9%,收率为37.9%。
实施例3、化合物I-1的制备
a、将氯乙烯与金属镁反应制得氯乙烯格氏试剂,再与R-环氧氯丙烷在氯化亚铜催化下进行格氏反应,制得(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯;
在反应瓶中加入2700ml经无水处理的四氢呋喃和216g镁粉,搅拌均匀,再加入4.5g碘,并分多次加入100g 1,2-二溴乙烷,加毕,缓慢升温至60~64℃,保温搅拌3~4小时后通入氯乙烯气体进行反应,在温度为60~64℃、持续通入氯乙烯气体条件下反应10~11小时后停止反应,降温至25~35℃,测定所得氯乙烯格氏试剂的浓度为3.42mol/L;
将反应液继续降温至-35~-25℃,加入40g氯化亚铜,再缓慢滴加370g R-环氧氯丙烷(氯化亚铜与R-环氧氯丙烷的摩尔比为0.10∶1),在滴加过程中保持温度为-35~-25℃,1~2小时滴毕,将反应液转移至266ml预冷至5~10℃的饱和氯化铵溶液中,用浓度为3mol/L的盐酸溶液调节pH至3~4,用200ml甲叔醚分三次萃取,合并有机相,依次用70ml饱和碳酸氢钠溶液和70ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为25~30℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得411.4g(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯,经高效液相色谱法检测其纯度为96.2%,收率为82.1%。
b、将(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯与氰化钠进行亲核取代反应,制得(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯;
在反应瓶中加入546ml纯净水和62g氰化钠,搅拌使溶解,再在温度为30~35℃条件下滴加102g(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯,滴毕,升温至40~45℃反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为5∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至(2R)-1-氰基-2-氯-4-戊烯反应完全,将反应液降温至30~35℃,用744ml氯仿分三次萃取,合并有机相,用饱和氯化钠溶液洗涤,50g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~40℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得78.7g(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯,经气相色谱法检测其纯度为99.1%,收率为86.2%。
c、将(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯与甲醇在干燥的氯化氢气体作用下进行醇解反应,制得化合物II-1;
在反应瓶中加入260ml无水甲醇和55g(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯,搅拌均匀,通入干燥的氯化氢气体,室温下搅拌反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为1∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯反应完全,将反应液在温度为35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去部分甲醇,加入350ml水混合均匀,用520g氯仿分三次萃取,合并有机相,用170ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤,50g无水硫酸钠干燥,再在温度为45℃条件下蒸去溶剂,得57.5g化合物II-1,经气相色谱法检测其纯度为92.2%,收率为75.0%。
d、将化合物II-1在咪唑/二氯甲烷混合溶剂中用TBSCl进行羟基保护,制得化合物III-1;
在反应瓶中加入47.8g咪唑和50ml二氯甲烷,以及55g化合物II-1(咪唑与化合物II-1的摩尔比为2.2∶1),搅拌至澄清,再滴加69.4g TBSCl和105ml二氯甲烷的混合液,滴毕,在温度为25~30℃条件下搅拌反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为3∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至化合物II-1反应完全,将反应液转移至150ml水中,用220g二氯甲烷萃取三次,合并有机相,依次用150ml饱和碳酸氢钠溶液和150ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得90.3g化合物III-1,经气相色谱法检测其纯度为89.5%,收率为88.9%。
e、将化合物III-1与酸性高锰酸钾进行氧化反应,制得化合物IV-1;
在反应瓶中加入71g高锰酸钾和343g丙酮,搅拌均匀,再加入343g水,搅拌均匀,降温至0~5℃,依次缓慢滴加73g冰醋酸和47.6g化合物III-1(高锰酸钾与化合物III-1的摩尔比为3.5∶1),在滴加过程中保持温度为0~10℃,滴毕,室温下搅拌反应,用薄层色谱法监测反应进程至化合物III-1反应完全,在搅拌条件下向反应液中加入70g水和70g甲叔醚的混合液,静置分层,分别收集水相和有机相,水相用饱和氯化钠溶液稀释后,用150g甲叔醚分三次萃取,合并所有有机相,用450ml饱和氯化钠溶液分三次洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得化合物IV-1粗品;向所得粗品中加入150g水,再缓慢滴加饱和碳酸钾溶液调节pH至7~8,用150ml甲叔醚萃取,分别收集水相和有机相,水相用浓度为3mol/L的硫酸氢钾溶液调节pH至3~4后,用450g甲叔醚分三次萃取,合并所有有机相,用150ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得33.2g化合物IV-1,经高效液相色谱法检测其纯度为92.2%,收率为67.2%。
f、将化合物IV-1与氯甲酸甲酯在N-甲基吗啉/二氯甲烷混合溶剂中进行酰化反应,制得化合物V-1,再与甲基三苯基溴化磷在正丁基锂作用下进行Wittig反应,即得化合物I-1;
在反应瓶中加入130ml二氯甲烷和31g化合物IV-1,搅拌均匀,降温至-60~-70℃,依次滴加12g氯甲酸甲酯和15.0g N-甲基吗啉(N-甲基吗啉与化合物IV-1的摩尔比为1.5∶1),在滴加过程中保持温度为-60~-70℃,滴毕,在相同温度条件下搅拌反应,至化合物IV-1用高效液相色谱法检测其含量在1%以下时停止反应,将反应液升温至-5~5℃,转移至150ml质量分数为5%的磷酸二氢钾溶液中,静置分层,收集有机相,用50ml水分三次洗涤,50g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得化合物V-1;
在另一反应瓶中加入300ml经无水处理的四氢呋喃以及80g甲基三苯基溴化膦,搅拌使溶解,通氮气进行保护,降温至-60~-55℃,滴加116ml浓度为2mol/L的正丁基锂正己烷溶液,再在快速搅拌条件下滴加全部所得化合物V-1,可见大量固体生成,在滴加过程中保持温度为-60~-55℃,滴毕,在温度为-60~-55℃条件下搅拌反应,至化合物V-1用高效液相色谱法检测其含量在1%以下时停止反应,将反应液升温至-35~-30℃,加入250ml甲叔醚,用质量分数为5%的柠檬酸溶液调节pH至6~7,静置分层,收集有机相,依次用60g饱和碳酸氢钠溶液和60g饱和氯化钠溶液洗涤,30g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,向残余物中加入40g硅胶及250ml正己烷和甲叔醚(体积比为1∶2)的混合液,室温下搅拌2小时,过滤,滤饼用100ml正己烷和甲叔醚(体积比为1∶2)的混合液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,向残余物中加入15g正己烷,快速搅拌并加入少许晶种析晶,得20.2g化合物I-1,经高效液相色谱法检测其纯度为98.2%,ee为99.7%,收率为35.9%。
实施例4、化合物I-2(通式I中R为Et,Y为Bn)的制备
a、将氯乙烯与金属镁反应制得氯乙烯格氏试剂,再与R-环氧氯丙烷在氯化亚铜催化下进行格氏反应,制得(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯;
在反应瓶中加入2700ml经无水处理的四氢呋喃和216g镁粉,搅拌均匀,再加入4.5g碘,并分多次加入100g 1,2-二溴乙烷,加毕,缓慢升温至60~64℃,保温搅拌3~4小时后通入氯乙烯气体进行反应,在温度为60~64℃、持续通入氯乙烯气体条件下反应10~11小时后停止反应,降温至25~35℃,测定所得氯乙烯格氏试剂的浓度为3.37mol/L;
将反应液继续降温至-35~-25℃,加入42g氯化亚铜,再缓慢滴加280g R-环氧氯丙烷(氯化亚铜与R-环氧氯丙烷的摩尔比为0.14∶1),在滴加过程中保持温度为-35~-25℃,1~2小时滴毕,将反应液转移至200ml预冷至5~10℃的饱和氯化铵溶液中,用浓度为3mol/L的盐酸溶液调节pH至3~4,用150ml甲叔醚分三次萃取,合并有机相,依次用50ml饱和碳酸氢钠溶液和50ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为25~30℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得312.2g黄褐色粘稠液体,即(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯,经高效液相色谱法检测其纯度为97.6%,收率为83.3%。
b、将(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯与氰化钠进行亲核取代反应,制得(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯;
在反应瓶中加入440ml纯净水和50g氰化钠,搅拌使溶解,再在温度为30~35℃条件下滴加82g(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯,滴毕,升温至40~45℃反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为5∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至(2R)-1-氰基-2-氯-4-戊烯反应完全,将反应液降温至30~35℃,用600ml氯仿分三次萃取,合并有机相,用饱和氯化钠溶液洗涤,30g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~40℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得66.6g(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯,经气相色谱法检测其纯度为99.7%,收率为90.2%。
c、将(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯与乙醇在干燥的氯化氢气体作用下进行醇解反应,制得化合物II-2;
在反应瓶中加入350ml无水乙醇和62g(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯,搅拌均匀,通入干燥的氯化氢气体,室温下搅拌反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为1∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯反应完全,将反应液在温度为35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去部分甲醇,加入400ml水混合均匀,用600g氯仿分三次萃取,合并有机相,用200ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤,100g无水硫酸钠干燥,再在温度为45℃条件下蒸去溶剂,得69.2g褐色液体,即化合物II-2,经气相色谱法检测其纯度为92.3%,收率为72.6%。
d、将化合物II-2在咪唑/二氯甲烷混合溶剂中用氯甲基苯进行羟基保护,制得化合物III-2;
在反应瓶中加入34g咪唑和50ml二氯甲烷,以及37g化合物II-2(咪唑与化合物II-2的摩尔比为2.5∶1),搅拌至澄清,再滴加39.0g氯甲基苯和70ml二氯甲烷的混合液,滴毕,在温度为25~30℃条件下搅拌反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为3∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至化合物II-2反应完全,将反应液转移至100ml水中,用150g二氯甲烷萃取三次,合并有机相,依次用100ml饱和碳酸氢钠溶液和100ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得56.7g淡黄色液体,即化合物III-2,经气相色谱法检测其纯度为89.3%,收率为94.5%。
e、将化合物III-2与酸性高锰酸钾进行氧化反应,制得化合物IV-2;
在反应瓶中加入51g高锰酸钾和163g丙酮,搅拌均匀,再加入163g水,搅拌均匀,降温至0~5℃,依次缓慢滴加35g冰醋酸和30g化合物III-2(高锰酸钾与化合物III-2的摩尔比为3.0∶1),在滴加过程中保持温度为0~10℃,滴毕,室温下搅拌反应,用薄层色谱法监测反应进程至化合物III-2反应完全,在搅拌条件下向反应液中加入34g水和34g甲叔醚的混合液,静置分层,分别收集水相和有机相,水相用饱和氯化钠溶液稀释后,用100g甲叔醚分三次萃取,合并所有有机相,用300ml饱和氯化钠溶液分三次洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得淡黄色液体,即化合物IV-2粗品;向所得粗品中加入70g水,再缓慢滴加饱和碳酸钾溶液调节pH至7~8,用70ml甲叔醚萃取,分别收集水相和有机相,水相用浓度为3mol/L的硫酸氢钾溶液调节pH至3~4后,用200g甲叔醚分三次萃取,合并所有有机相,用70ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得23.2g无色液体,即化合物IV-2,经高效液相色谱法检测其纯度为93.1%,收率为75.2%。
f、将化合物IV-2与氯甲酸甲酯在N-甲基吗啉/二氯甲烷混合溶剂中进行酰化反应,制得化合物V-2,再与甲基三苯基溴化磷在正丁基锂作用下进行Wittig反应,即得化合物I-2;
IV-2 V-2 I-2
在反应瓶中加入200ml二氯甲烷和20g化合物IV-2,搅拌均匀,降温至-60~-70℃,依次滴加8.3g氯甲酸甲酯和8.3g N-甲基吗啉(N-甲基吗啉与化合物IV-2的摩尔比为1.2∶1),在滴加过程中保持温度为-60~-70℃,滴毕,在相同温度条件下搅拌反应,至化合物IV-2用高效液相色谱法检测其含量在1%以下时停止反应,将反应液升温至-5~5℃,转移至100ml质量分数为5%的磷酸二氢钾溶液中,静置分层,收集有机相,用50ml水分三次洗涤,30g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得化合物V-2;
在另一反应瓶中加入300ml经无水处理的四氢呋喃以及52g甲基三苯基溴化膦,搅拌使溶解,通氮气进行保护,降温至-60~-55℃,滴加77ml浓度为2mol/L的正丁基锂正己烷溶液,再在快速搅拌条件下滴加全部所得化合物V-2,可见大量固体生成,在滴加过程中保持温度为-60~-55℃,滴毕,在温度为-60~-55℃条件下搅拌反应,至化合物V-2用高效液相色谱法检测其含量在1%以下时停止反应,将反应液升温至-35~-30℃,加入200ml甲叔醚,用质量分数为5%的柠檬酸溶液调节pH至6~7,静置分层,收集有机相,依次用50g饱和碳酸氢钠溶液和50g饱和氯化钠溶液洗涤,20g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,向残余物中加入30g硅胶及170ml正己烷和甲叔醚(体积比为1∶2)的混合液,室温下搅拌2小时,过滤,滤饼用50ml正己烷和甲叔醚(体积比为1∶2)的混合液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,向残余物中加入13g正己烷,快速搅拌并加入少许晶种析晶,得13.5g白色晶体,即化合物I-2,经高效液相色谱法检测其纯度为96.5%,ee为99.1%,收率为36.1%。
实施例5、化合物I-3(通式I中R为异丙基,Y为Bz)的制备
a、将氯乙烯与金属镁反应制得氯乙烯格氏试剂,再与R-环氧氯丙烷在氯化亚铜催化下进行格氏反应,制得(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯;
在反应瓶中加入2700ml经无水处理的四氢呋喃和216g镁粉,搅拌均匀,再加入4.5g碘,并分多次加入100g 1,2-二溴乙烷,加毕,缓慢升温至60~64℃,保温搅拌3~4小时后通入氯乙烯气体进行反应,在温度为60~64℃、持续通入氯乙烯气体条件下反应10~11小时后停止反应,降温至25~35℃,测定所得氯乙烯格氏试剂的浓度为3.30mol/L;
将反应液继续降温至-35~-25℃,加入42g氯化亚铜,再缓慢滴加280g R-环氧氯丙烷(氯化亚铜与R-环氧氯丙烷的摩尔比为0.14∶1),在滴加过程中保持温度为-35~-25℃,1~2小时滴毕,将反应液转移至200ml预冷至5~10℃的饱和氯化铵溶液中,用浓度为3mol/L的盐酸溶液调节pH至3~4,用150ml甲叔醚分三次萃取,合并有机相,依次用50ml饱和碳酸氢钠溶液和50ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为25~30℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得309.6g黄褐色粘稠液体,即(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯,经高效液相色谱法检测其纯度为97.2%,收率为82.6%。
b、将(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯与氰化钠进行亲核取代反应,制得(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯;
在反应瓶中加入440ml纯净水和50g氰化钠,搅拌使溶解,再在温度为30~35℃条件下滴加82g(2R)-1-氯-2-羟基-4-戊烯,滴毕,升温至40~45℃反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为5∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至(2R)-1-氰基-2-氯-4-戊烯反应完全,将反应液降温至30~35℃,用600ml氯仿分三次萃取,合并有机相,用饱和氯化钠溶液洗涤,30g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~40℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得66.6g(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯,经气相色谱法检测其纯度为99.7%,收率为90.2%。
c、将(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯与异丙醇在干燥的氯化氢气体作用下进行醇解反应,制得化合物II-3;
在反应瓶中加入350ml无水异丙醇和62g(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯,搅拌均匀,通入干燥的氯化氢气体,室温下搅拌反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为1∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至(2R)-1-氰基-2-羟基-4-戊烯反应完全,将反应液在温度为35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去部分甲醇,加入400ml水混合均匀,用600g氯仿分三次萃取,合并有机相,用200ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤,100g无水硫酸钠干燥,再在温度为45℃条件下蒸去溶剂,得74.8g褐色液体,即化合物II-3,经气相色谱法检测其纯度为93.1%,收率为72.7%。
d、将化合物II-3在咪唑/二氯甲烷混合溶剂中用苯甲酰氯进行羟基保护,制得化合物III-3;
在反应瓶中加入33g咪唑和50ml二氯甲烷,以及37g化合物II-3(咪唑与化合物II-3的摩尔比为2.5∶1),搅拌至澄清,再滴加39.0g苯甲酰氯和70ml二氯甲烷的混合液,滴毕,在温度为25~30℃条件下搅拌反应,用薄层色谱法(展开剂为体积比为3∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液)监测反应进程至化合物II-3反应完全,将反应液转移至100ml水中,用150g二氯甲烷萃取三次,合并有机相,依次用100ml饱和碳酸氢钠溶液和100ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得56.7g淡黄色液体,即化合物III-3,经气相色谱法检测其纯度为89.3%,收率为91.6%。
e、将化合物III-3与酸性高锰酸钾进行氧化反应,制得化合物IV-3;
在反应瓶中加入46g高锰酸钾和163g丙酮,搅拌均匀,再加入163g水,搅拌均匀,降温至0~5℃,依次缓慢滴加35g冰醋酸和30g化合物III-3(高锰酸钾与化合物III-3的摩尔比为3.0∶1),在滴加过程中保持温度为0~10℃,滴毕,室温下搅拌反应,用薄层色谱法监测反应进程至化合物III-3反应完全,在搅拌条件下向反应液中加入34g水和34g甲叔醚的混合液,静置分层,分别收集水相和有机相,水相用饱和氯化钠溶液稀释后,用70g甲叔醚分三次萃取,合并所有有机相,用200ml饱和氯化钠溶液分三次洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得淡黄色液体,即化合物IV-3粗品;向所得粗品中加入70g水,再缓慢滴加饱和碳酸钾溶液调节pH至7~8,用70ml甲叔醚萃取,分别收集水相和有机相,水相用浓度为3mol/L的硫酸氢钾溶液调节pH至3~4后,用200g甲叔醚分三次萃取,合并所有有机相,用70ml饱和氯化钠溶液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得23.2g无色液体,即化合物IV-3,经高效液相色谱法检测其纯度为93.1%,收率为75.6%。
f、将化合物IV-3与氯甲酸甲酯在N-甲基吗啉/二氯甲烷混合溶剂中进行酰化反应,制得化合物V-3,再与甲基三苯基溴化磷在正丁基锂作用下进行Wittig反应,即得化合物I-3;
在反应瓶中加入200ml二氯甲烷和20g化合物IV-3,搅拌均匀,降温至-60~-70℃,依次滴加8.3g氯甲酸甲酯和7.6g N-甲基吗啉(N-甲基吗啉与化合物IV-3的摩尔比为1.2∶1),在滴加过程中保持温度为-60~-70℃,滴毕,在相同温度条件下搅拌反应,至化合物IV-2用高效液相色谱法检测其含量在1%以下时停止反应,将反应液升温至-5~5℃,转移至100ml质量分数为5%的磷酸二氢钾溶液中,静置分层,收集有机相,用50ml水分三次洗涤,30g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,得化合物V-3;
在另一反应瓶中加入300ml经无水处理的四氢呋喃以及52g甲基三苯基溴化膦,搅拌使溶解,通氮气进行保护,降温至-60~-55℃,滴加77ml浓度为2mol/L的正丁基锂正己烷溶液,再在快速搅拌条件下滴加全部所得化合物V-3,可见大量固体生成,在滴加过程中保持温度为-60~-55℃,滴毕,在温度为-60~-55℃条件下搅拌反应,至化合物V-3用高效液相色谱法检测其含量在1%以下时停止反应,将反应液升温至-35~-30℃,加入200ml甲叔醚,用质量分数为5%的柠檬酸溶液调节pH至6~7,静置分层,收集有机相,依次用50g饱和碳酸氢钠溶液和50g饱和氯化钠溶液洗涤,20g无水硫酸钠干燥,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,向残余物中加入30g硅胶及170ml正己烷和甲叔醚(体积比为1∶2)的混合液,室温下搅拌2小时,过滤,滤饼用50ml正己烷和甲叔醚(体积比为1∶2)的混合液洗涤,再在温度为30~35℃、真空度为250~350Pa条件下蒸去溶剂,向残余物中加入13g正己烷,快速搅拌并加入少许晶种析晶,得13.0g白色晶体,即化合物I-3,经高效液相色谱法检测其纯度为95.8%,ee为99.0%,收率为34.5%。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。