CN102285947B

CN102285947B - 卡巴他赛的合成方法

Info

Publication number: CN102285947B
Application number: CN201110162562.2A
Authority: CN
Inventors: 孙小强; 陈新; 杨海涛; 缪春宝
Original assignee: Changzhou University
Current assignee: Jiangsu Ninglu Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2031-06-17
Also published as: CN102285947A

Abstract

本发明卡巴他赛的合成方法，属于药物合成领域。以Oppolzer试剂为手性源，经过五步反应，得到98%ee的(3R,4S)-β-内酰胺。在合适的碱作用下，选择性地对10-巴卡丁III中C-7和C-10位羟基进行甲醚化，一步得到了7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III。接着，β-内酰胺在碱性条件下对7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III酯化，并经过脱去保护基步骤，得到了99%纯度的卡巴他赛。本发明的合成方法步骤简短，条件温和。

Description

卡巴他赛的合成方法

技术领域：

本发明涉及一种前列腺癌药物卡巴他赛的合成方法，属于药物合成领域。

背景技术：

美国癌症学会统计，前列腺癌占到了美国每年新确诊癌症病例的四分之一，是美国男性第二大癌症死亡原因，仅次于肺癌。2010年确诊的前列腺癌病患约22万，有超过32,000例患者死于该病。在欧洲，每年的死亡数字是27,000例，但全球前列腺癌死亡数远远超过这个数字。由于前列腺癌的发病年龄通常较晚，因而患者人群呈现出老龄化趋势。前列腺癌药物的市场前景十分广阔。市场调研公司Decision Resources预计，前列腺癌药物的市场价值将从2009年的近40亿美元，增长至2014 年的57亿美元；2019年将进一步增至87亿美元。

延长晚期前列腺癌患者的存活期一直是个医学难题。激素难治性、去势抵抗性或雄激素非依赖性等是这个难题的关键因素。1996年，加拿大国家癌症研究所报道，与单独应用泊尼松相比，泊尼松配用米托蒽醌（Mitoxantrone）可改善患者的生活质量、缓解症状，改善的中位时间为6个月，但对延长存活期几乎无益。2004年，美国西南肿瘤协作组（SWOG）发现，多西他赛（Taxotere）加上米托蒽醌可以延长患者2-3个月存活期。因此，这个成为了晚期前列腺癌的治疗标准。

结构式1

2010年，一项大规模III期癌症试验显示，对于接受多烯紫杉醇为基础的化疗、且疾病进展的去势治疗失败转移性前列腺癌男性患者，采用卡巴他赛作为二线治疗药物后，患者的中位生存期较接受米托蒽醌治疗的对照组患者延长了2.4个月。这项国际研究的中位随访时间为12.8个月，卡巴他赛组患者中位生存期达到15.1个月，而对照组患者中位生存期仅为12.7个月，卡巴他赛治疗使死亡风险降低了30%，并达到统计学意义(危险比为0.70，P < 0.0001)。卡巴他赛的英文名称是Cabazitaxel, IUPAC名称是(2α,5β,7β,10β,13α)-4-acetoxy-13-({(2R,3S)-3[(tert-butoxycarbonyl)amino]-2-hydroxy-3-phenylpropanoyl}oxy)-1-hydroxy-7,10-dimethoxy-9-oxo-5,20-epoxytax-11-en-2-yl benzoate。

2010年6月17日，美国食品药品管理局（FDA）批准了卡巴他赛作为二线疗法用于治疗前列腺癌。该药物与泼尼松(prednisone)联用，以治疗既往用含多烯紫杉醇治疗方案的转移性激素难治前列腺癌(mHRPC)患者。欧洲药品局和其他国家的药品管理机构也正在考虑批准使用卡巴他赛。卡巴他赛为去势抵抗性前列腺癌患者提供了一种新型治疗。虽然紫杉烷的使用并未带来治疗性的突破，但却延长了存活期，这给前列腺癌患者带来了希望。

卡巴他赛的作用机制同紫杉醇（Taxol）和多西他赛（Taxotere）一样，是加强微管蛋白聚合作用和抑制微管解聚作用，导致形成稳定的非功能性微管束，因而破坏肿瘤细胞的有丝分裂。与其它紫杉醇类药物相比，卡巴他赛发生药物耐受性的机率低，可用于治疗多药耐药性肿瘤，此外该药可透过血脑屏障 (Blood Brain Barrier, BBB)。

卡巴他赛是紫杉醇（Taxol）的类似物，化学结构十分复杂，结构上具有11个手性碳原子。它是一种白色至灰白色化合物，分子式C₄₅H₅₇NO₁₄，分子量835.93。据我们所知，在已公开发表的文献中，还没有关于卡巴他赛合成方法的具体描述。

发明内容：

本发明为了克服上述现有技术中的不足，提供了一种卡巴他赛的制备方法。其反应方程式如下：

反应式1. 卡巴他赛的合成路线

一种卡巴他赛的制备方法，按照下述步骤进行：（1）异冰片在无水吡啶和催化量二甲氨基吡啶(DMAP)作用下，与在四氢呋喃中加热回流约20小时，生成氯代乙酸异冰片；其中所述的异冰片与无水吡啶的摩尔比为1：1-5，优选1：1；异冰片与氯代乙酰氯无水吡啶的摩尔比为1：1-5，优选1：2。

（2）氯代乙酰氯无水吡啶和甲酸钠及催化量四丁基溴化铵在甲苯中加热回流两天，生成甲酸酯乙酸异冰片，所得产物溶于甲醇中，并加入催化量浓盐酸后，在室温搅拌4小时，经过过滤、洗涤、干燥后处理步骤和柱层析纯化后，得到羟基乙酸酯异冰片；其中所述的氯代乙酰氯无水吡啶和甲酸钠的摩尔比为1：1-10，优选1：4。

（3）室温下，羟基乙酸酯异冰片再与叔丁基二甲基氯硅烷(TBS-Cl)在三乙胺和DMAP存在下反应，得到TBS保护的羟基乙酸酯异冰片，其中所述的羟基乙酸酯异冰片与叔丁基二甲基氯硅烷的摩尔比为1：1-3，优选1：1.2。

（4）TBS保护的羟基乙酸酯异冰片与三甲硅基苯亚胺的四氢呋喃溶液在-78°C反应约16小时，经过洗涤、干燥等后处理步骤和柱层析纯化后，得到3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮，其中TBS保护的羟基乙酸酯异冰片与三甲硅基苯亚胺的摩尔比为1：1-3，优选1：1.1; 其中所述的反应温度从 -100°C到50°C，优选-78°C到25°C。

（5）3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮与二叔丁基碳酸二酯 (BOC)₂O在三乙胺和DMAP存在下，于室温反应2小时，即生成(3R,4S)-1-(叔丁氧碳酸酯基)-3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮，其中所述3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮与二叔丁基碳酸二酯的摩尔比为1：1－5；优选1：1.5；

（6）对10-巴卡丁III（10-deacetylbaccatin III，10-DAB）中C-7和C-10位羟基的甲醚化反应，得到7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III ，其中所述的甲基化试剂为硫酸二甲酯、碘甲烷或Meerwein’s盐，优选碘甲烷；其中所述的10-巴卡丁III与碘甲烷的摩尔比为1：2-100，优选1：10；其中所述的碱为氢化钠(NaH)、氢化钾（KH）、六甲基二硅氮烷锂盐(简称LiHMDS)、六甲基二硅氮烷钠盐(NaHMDS)或六甲基二硅氮烷钾盐(KHMDS) ，优选KH或LiHMDS；其中所述的反应温度从-78°C到25°C，优选-40°C－－5°C；其中所述的反应用溶剂是四氢呋喃、二氧硫环或二甲基甲酰胺，优选四氢呋喃。

（7）在碱性条件下，7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 与 (3R,4S)-β-内酰胺6在四氢呋喃中并-20°C温度下反应，生成卡巴他赛前体。其中所述的7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 与LiHMDS的摩尔比为1：1-3，优选1：1.1；其中所述的7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 与(3R,4S)-β-内酰胺的摩尔比为1：1-5，优选1：1.5；其中所述的碱为氢化钠(NaH)、氢化钾（KH）、六甲基二硅氮烷锂盐(简称LiHMDS)、六甲基二硅氮烷钠盐(NaHMDS)或六甲基二硅氮烷钾盐(KHMDS) ，优选NaH和LiHMDS；其中所述的反应温度从为-78°C－25°C，优选-30°C－0°C；其中所述的反应用溶剂为四氢呋喃、二氧硫环或二甲基甲酰胺，优选四氢呋喃。

（8）将卡巴他赛前体溶于四氢呋喃中，在0^oC 下滴加四丁基铵氟化盐（TBAF）四氢呋喃溶液，搅拌反应10分钟，进一步后处理和重结晶纯化后，得到卡巴他赛，产物为白色晶体。其中所述的卡巴他赛前体与四丁基铵氟化盐的摩尔比为1：1-3，优选1：1.2；其中所述的反应温度为-40°C－25°C，优选-10°C－10°C；其中所述的反应用溶剂为四氢呋喃、二氧硫环或二甲基甲酰胺，优选四氢呋喃。

本发明步骤（8）中使用HF/吡啶体系或盐酸/醇体系也能脱去卡巴他赛前体溶中的硅烷保护基，生成卡巴他赛。

本发明的优点：本发明以Oppolzer试剂为手性源，制备了高光学纯度的手性β-内酰胺(3R,4S)-1-(叔丁氧碳酸酯基)-3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮 6 。在合适的反应温度和碱作用下，选择性地对10-巴卡丁III 7中C-7和C-10位羟基进行甲醚化，一步得到了7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 8。接着，β-内酰胺6在碱性条件下对7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 8酯化，并经过脱去保护基步骤，得到了99%纯度的卡巴他赛。本发明的合成方法步骤简短，条件温和。

具体实施方式：

本发明的卡巴他赛的制备方法，其合成理论分析如下：

反应式2. 卡巴他赛的反合成分析

从反合成分析（反应式2）看出，手性β-内酰胺和7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III （7,10-dimethoxy-10-deacetylbaccatin III）是合成卡巴他赛的两种关键中间体。参照文献方法（Tetrahedron, 1992, 48, 6985-7012； 1996， 52， 209-224），我们以Oppolzer试剂1为手性源，经过五步反应，得到98% ee的(3R,4S)-β-内酰胺5（反应式1）。Oppolzer试剂1可回收再用。

以下结合实施例对本发明进行详细描述，但本发明不局限于这些实施例。本发明中具体实施方式中的异冰片由Oppolzer试剂来提供。

实施例1

一、(3R,4S)-1-(叔丁氧碳酸酯基)-3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮 (6) 的制备：

步骤1：异冰片1（7.5g，18.9 mmol），无水吡啶（1.53 mL，18.9 mmol）和DMAP（50 mg）溶解在无水四氢呋喃（80 mL）中，冰水浴冷却至0°C后，向其中滴加氯代乙酰氯（1.50 mL，18.9 mmol）。移去冰水浴，反应混合物搅拌回流16小时。当反应混合物冷却至室温后，慢慢倒入冰冷的饱和碳酸氢钠溶液（150 mL），并用乙醚（4×100 mL）萃取。合并后的乙醚萃取液分别用饱和硫酸铜溶液（3×50 mL）和饱和食盐水（2×50 mL）洗涤，无水硫酸钠干燥。粗产物经快速硅胶柱层析（10％乙酸乙酯/正己烷洗脱）分离，得到白色固体氯代乙酸异冰片2（5.83g，65％产率）。

步骤2：向氯代乙酸异冰片2（11.5g，24.2 mmol）和甲苯（80 mL）的溶液中加入甲酸钠（3.3g，48.4 mmol）和四丁基溴化铵（0.04g，0.13 mmol），反应混合物加热回流27小时。冷却至室温，所产生的悬浮液经过过滤，并用乙醚（100 mL）洗涤固体。混合滤液用水（100 mL）稀释后，再用乙醚（250 mL）萃取。合并后的萃取液用饱和食盐水(2′50 mL)洗涤，并干燥。粗产物经快速硅胶柱层析（10％乙酸乙酯/正己烷洗脱）分离，得到甲酸酯乙酸异冰片（约7g）。所得产物溶于甲醇（60 mL）中，加入浓盐酸（约0.4mL）后，在室温下搅拌4小时。用旋转蒸发器蒸除溶剂后，粗产物经快速硅胶柱层析（10％乙酸乙酯/正己烷洗脱）分离，得到羟基乙酸酯异冰片3（5.1g，38％产率）。

步骤3：向羟基乙酸酯异冰片3（6.61g，14.5 mmol）和无水二氯甲烷（50 mL）的混合液中加入三乙胺（4.06 mL，29.1 mmol），DMAP（0.015g）和叔丁基二甲基氯硅烷（2.20g，14.5 mmol）。该混合物在室温下搅拌10小时后，加水（60 mL）中止反应。混合物用二氯甲烷（200 mL）萃取，并干燥。粗产物经快速硅胶柱层析（10％乙酸乙酯/正己烷洗脱）分离，得到TBS保护的羟基乙酸酯异冰片4（7.04g，85％产率），产物为白色固体。

步骤4：在15分钟内，将1.6M 正丁基锂己烷溶液滴加到二异丙胺（2.46 mL，17.5 mmol）和无水四氢呋喃（15 mL）的0°C溶液中。在此温度下搅拌30分钟后，将反应液冷却至-78°C。在25分钟内滴加异冰片酯4（7.54g，13.2mmol）和无水四氢呋喃（20 mL）的混合液。滴加完毕，反应混合物在-78°C搅拌2小时。然后，向反应瓶中滴加三甲硅基苯亚胺（3.1 mL，14.8 mmol）和无水四氢呋喃（5 mL）的混合液。反应混合物在-78°C继续搅拌4小时后，慢慢升温至室温，继续搅拌过夜（12小时）。将所产生的黄色溶液倒入饱和氯化铵溶液（120 mL），用3×100 mL乙醚萃取。合并的萃取液用饱和食盐水洗涤（2×50 mL），并干燥。粗产物经快速硅胶柱层析（15-33％乙酸乙酯/正己烷洗脱）分离，得到3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮 5（3.12g，85％产率）。经过30％乙醚/正己烷重结晶后，5成为白色晶体，手性气相色谱确定为98％ee （手性柱是Chirasil-L-Val]。)]. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃): d-0.20 (s, 3H), 0.002 (s, 3H), 0.60 (s, 9H), 4.76 (d, 1H, J=3.6 Hz), 5.02 (dd, 1H, J=3.6, 2.1 Hz), 6.23 (br s, 1H), 7.22-7.33 (m, 5H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃): d-5.19, -4.71, 17.99, 25.45, 59.35, 79.78, 128.20, 128.30, 136.45, 169.94.

步骤5：在室温下，向3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮5（2.0g, 7.2 mmol）和无水四氢呋喃（30 mL）溶液中分别加入三乙胺 (3.0 mL), DMAP (0.04g) 和二叔丁基碳酸二酯 (BOC)₂O (1.6g, 7.2 mmol)。反应混合物在室温搅拌2小时后，用50 mL乙醚稀释，并加入30 mL水。分离有机相，水相用100 mL乙醚萃取。合并的有机相用2′50 mL饱和食盐水洗涤后，干燥。粗产物经快速硅胶柱层析（15％乙酸乙酯/正己烷洗脱）分离，得到(3R,4S)-1-(叔丁氧碳酸酯基)-3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮 6 （2.5g, 91%产率) ，产物为白色固体。¹H NMR (400 MHz, CDCl₃): d-0.20 (s, 3H), 0.014 (s, 3H), 0.60 (s, 9H), 1.36 (s, 9H), 4.99 (d, 1H, J=5.6 Hz), 5.01 (d, 1H, J=5.6 Hz), 7.21-7.33 (m, 5H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃): d-5.28, -4.77, 17.99, 25.38, 28.07, 62.20, 77.53, 83.58, 128.14, 128.20, 128.40, 134.16, 148.11, 166.40.

二、7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 8的制备：

向250 mL三口反应瓶中加入含量60%的NaH（2.4 g，60 mmol）和无水THF (80 mL)，并将体系温度降至-60^oC。在氮气保护下，向反应瓶中滴加10-脱乙酰基巴卡丁 III （10-DAB）（10.88 g，20 mmol）和碘甲烷（6 mL）的THF（100 mL）混合悬浮溶液。滴加完毕，在-60^oC至-30^oC下继续搅拌5小时。然后，将反应液倒入水（300 mL）和异丙醚（500 mL）的混合溶液中，析出白色固体。过滤，依次用水（50 mL）和异丙醚（30 mL）洗涤固体，真空干燥，得白色粉末7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 8 （1.95g, 产率24%）。所得产物足够纯，直接用于下步反应。¹H NMR (500 MHz, CDCl₃): d1.07 (s, 3H), 1.17 (s, 3H), 1.25 (m, 2H), 1.55 (s, 3H), 1.71 (s, 1H), 2.03 (m, 1H), 2.11 (s, 3H), 2.26 (m, 1H), 2.29 (s, 3H), 2.72 (m, 1H), 3.32 (s, 3H), 3.46 (s, 3H), 3.93 (m, 1H), 4.14 (m, 1H), 4.31 (d, 1H, J=8.35 Hz), 4.84 (s, 1H), 4.89 (m, 1H), 5.01 (d, 1H, J=8.55 Hz), 5.59 (d, 1H, J=6.95 Hz), 7.47 (m, 2H), 7.60 (m, 1H), 8.09 (d, 2H, J=7.2 Hz).

三、卡巴他赛前体9的制备：

在氮气保护下，向250 mL三口瓶中加入7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 8（5.73 g，10 mmol），(3R,4S)-β-内酰胺6（5.66 g，15 mmol）和无水THF（80 mL）。待体系温度降至-10 ^oC后，向反应瓶中滴加1.0 M LiHMDS 的THF 溶液 (13 mL，13 mmol)。滴加完毕，反应混合物在0 ^oC搅拌2小时。TLC监测原料8消失后，将反应液滴加至饱和NH₄Cl溶液（100 mL）中。EtOAc萃取，无水Na₂SO₄干燥。过滤，浓缩后，粗产物重结晶（己烷/EtOAc= 10:1），得无色晶体卡巴他赛前体9 （7.5g, 80%产率）。

四、卡巴他赛的制备：

在100 mL三口反应瓶中加入卡巴他赛前体9（7.6 g，8 mmol）和无水THF（40 mL），并用冰水浴将混合液冷却至0^oC。在氮气保护下，向反应瓶中滴加HF/吡啶溶液（5 mL）。滴加完毕，继续搅拌1小时。TLC监测原料9全部消失后，将反应液滴加至饱和NH₄Cl溶液（200 mL）中，EtOAc萃取，无水Na₂SO₄干燥。过滤，浓缩后，粗产物重结晶（THF/EtOAc/己烷=1:1:2），得白色固体卡巴他赛（3.5g, 93% 产率）。HPLC分析显示，产物纯度约99%。¹H NMR (500 MHz, CDCl₃): d1.19 (s, 3H), 1.21 (s, 3H), 1.25 (t, 3H, J=7.15 Hz), 1.35 (s, 9H), 1.71 (s, 3H), 1.79 (m, 2H), 1.88 (s, 3H), 2.04 (s, 3H), 2.26 (m, 2H), 2.37 (s, 3H), 2.69 (m, 1H), 3.30 (s, 3H), 3.45 (s, 3H), 3.68 (br s, 1H), 3.80 (d, 1H, J=6.8 Hz), 3.85 (m, 1H), 4.10-4.16 (m, 2H), 4.29 (d, 1H, J=8.45 Hz), 4.63 (br s, 1H), 4.80 (s, 1H), 4.97 (d, 1H, J=9 Hz), 5.28 (br s, 1H), 5.54 (d, 1H, J=8.85 Hz), 5.62 (d, 1H, J=6.9 Hz), 6.21 (t, 1H, J=8.55 Hz), 7.28-7.39 (m, 5H), 7.48 (m, 2H), 7.60 (m, 1H), 8.08 (d, 2H, J=7.5 Hz); MS (ESI): m/z 836 (M+1, 10), 858 (M+Na, 100).

实施例2

步骤1：异冰片1（7.5g，18.9 mmol），无水吡啶（1.53 mL，18.9 mmol）和DMAP（50 mg）溶解在无水四氢呋喃（80 mL）中，冰水浴冷却至0°C后，向其中滴加氯代乙酰氯（3.0 mL，38 mmol）。移去冰水浴，反应混合物搅拌回流15小时。当反应混合物冷却至室温后，慢慢倒入冰冷的饱和碳酸氢钠溶液（150 mL），并用乙醚（4×100 mL）萃取。合并后的乙醚萃取液分别用饱和硫酸铜溶液（3×50 mL）和饱和食盐水（2×50 mL）洗涤，无水硫酸钠干燥。粗产物经快速硅胶柱层析（10％乙酸乙酯/正己烷洗脱）分离，得到白色固体氯代乙酸异冰片2（8.61g，96％产率）。

步骤2：向氯代乙酸异冰片2（11.5g，24.2 mmol）和甲苯（80 mL）的溶液中加入甲酸钠（3.3g，48.4 mmol）和四丁基溴化铵（0.04g，0.13 mmol），反应混合物加热回流27小时。但是，TLC表明，70％的2未反应。补加另外的甲酸钠（3.3g，48.4 mmol）和四丁基溴化铵（0.04g，0.13 mmol），继续搅拌回流24小时，或直到TLC显示原料2完全消失。冷却至室温，所产生的悬浮液经过过滤，并用乙醚（100 mL）洗涤固体。混合滤液用水（100 mL）稀释后，再用乙醚（250 mL）萃取。合并后的萃取液用饱和食盐水(2′50 mL)洗涤，并干燥。粗产物经快速硅胶柱层析（10％乙酸乙酯/正己烷洗脱）分离，得到甲酸酯乙酸异冰片（10.1g）。所得产物溶于甲醇（80 mL）中，加入浓盐酸（20滴，约0.4mL）后，在室温下搅拌4小时。用旋转蒸发器蒸除溶剂后，粗产物经快速硅胶柱层析（10％乙酸乙酯/正己烷洗脱）分离，得到羟基乙酸酯异冰片3（6.6g，50％产率）。

步骤3：向羟基乙酸酯异冰片3（6.61g，14.5 mmol）和无水二氯甲烷（50 mL）的混合液中加入三乙胺（4.06 mL，29.1 mmol），DMAP（0.015g）和叔丁基二甲基氯硅烷（2.65g，17.5 mmol）。该混合物在室温下搅拌10小时后，加水（60 mL）中止反应。混合物用二氯甲烷（200 mL）萃取，并干燥。粗产物经快速硅胶柱层析（10％乙酸乙酯/正己烷洗脱）分离，得到TBS保护的羟基乙酸酯异冰片4（7.54g，91％产率），产物为白色固体。

步骤4：在15分钟内，将1.6M 正丁基锂己烷溶液滴加到二异丙胺（2.46 mL，17.5 mmol）和无水四氢呋喃（15 mL）的0°C溶液中。在此温度下搅拌30分钟后，将反应液冷却至-30°C。在25分钟内滴加异冰片酯4（7.54g，13.2mmol）和无水四氢呋喃（20 mL）的混合液。滴加完毕，反应混合物在-30°C搅拌2小时。然后，向反应瓶中滴加三甲硅基苯亚胺（3.1 mL，14.8 mmol）和无水四氢呋喃（5 mL）的混合液。反应混合物在 -30°C至-10°C继续搅拌4小时后，慢慢升温至0°C，并继续搅拌过夜（12小时）。将所产生的黄色溶液倒入饱和氯化铵溶液（120 mL），用3×100 mL乙醚萃取。合并的萃取液用饱和食盐水洗涤（2×50 mL），并干燥。粗产物经快速硅胶柱层析（15-33％乙酸乙酯/正己烷洗脱）分离，得到3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮 5（2.75g，75％产率）。手性气相色谱确定为72％ee （手性柱是Chirasil-L-Val]。)].

步骤5：在室温下，向5（2.0g, 7.2 mmol）和无水四氢呋喃（30 mL）溶液中分别加入三乙胺 (3.0 mL), DMAP (0.04g) 和二叔丁基碳酸二酯 (BOC)₂O (2.4g, 10.8 mmol)。反应混合物在室温搅拌2小时后，用50 mL乙醚稀释，并加入30 mL水。分离有机相，水相用100 mL乙醚萃取。合并的有机相用2′50 mL饱和食盐水洗涤后，干燥。粗产物经快速硅胶柱层析（15％乙酸乙酯/正己烷洗脱）分离，得到(3R,4S)-1-(叔丁氧碳酸酯基)-3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮 6 （2.72g, 99%产率) ，产物为白色固体。产物的¹H NMR，¹³C NMR和质谱与实例1完全一致。

二、7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 8的制备：

向250 mL三口反应瓶中加入含量30%的KH（8 g，60 mmol）和无水THF (80 mL)，并将体系温度降至-60^oC。在氮气保护下，向反应瓶中滴加10-脱乙酰基巴卡丁 III （10-DAB）（10.88 g，20 mmol）和碘甲烷（10 mL）的THF（100 mL）混合悬浮溶液。滴加完毕，在-60^oC至-30^oC下继续搅拌5小时。然后，将反应液倒入水（300 mL）和异丙醚（500 mL）的混合溶液中，析出白色固体。过滤，依次用水（50 mL）和异丙醚（30 mL）洗涤固体，真空干燥，得白色粉末7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 8 （4.9g, 产率60%）。所得产物的¹H NMR图谱与实例1完全一致。

三、卡巴他赛前体9的制备：

在氮气保护下，向250 mL三口瓶中加入7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 8（5.73 g，10 mmol），(3R,4S)-β-内酰胺6（5.66 g，15 mmol）和无水THF（80 mL）。待体系温度降至-20 ^oC后，向反应瓶中加入60% NaH (0.44g，11mmol)。加料完毕，反应混合物在0 ^oC搅拌2小时。TLC监测原料8消失后，将反应液滴加至饱和NH₄Cl溶液（100 mL）中。EtOAc萃取，无水Na₂SO₄干燥。过滤，浓缩后，粗产物重结晶（己烷/EtOAc= 10:1），得无色晶体9 （7.8g, 82%产率）。

四、卡巴他赛的制备：

在100 mL三口反应瓶中加入卡巴他赛前体9（7.6 g，8 mmol）和无水THF（40 mL），并用冰水浴将混合液冷却至0^oC。在氮气保护下，向反应瓶中滴加TBAF（2.5 g，9.6 mmol）和无水THF（25 mL）溶液。滴加完毕，继续搅拌1小时。TLC监测原料9全部消失后，将反应液滴加至饱和NH₄Cl溶液（60 mL）中，EtOAc萃取，无水Na₂SO₄干燥。过滤，浓缩后，粗产物重结晶（THF/EtOAc/己烷=1:1:2），得白色固体卡巴他赛（3.6g, 86% 产率）。HPLC分析显示，产物纯度约99%。产物的¹H NMR和质谱与实例1完全一致。

实施例3：其余步骤同实施例1，其不同在于“二、7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 8的制备：”按照下述步骤进行：向250 mL三口反应瓶中加入含量1M LiHMDS的THF 溶液（60 mL，60 mmol）和无水THF (30 mL)，并将体系温度降至-60^oC。在氮气保护下，向反应瓶中滴加10-脱乙酰基巴卡丁 III （10-DAB）（10.88 g，20 mmol）和碘甲烷（10 mL）的THF（100 mL）混合悬浮溶液。滴加完毕，在-60^oC至-30^oC下继续搅拌5小时。然后，将反应液倒入水（300 mL）和异丙醚（500 mL）的混合溶液中，析出白色固体。过滤，依次用水（50 mL）和异丙醚（30 mL）洗涤固体，真空干燥，得白色粉末7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 8 （5.2g, 产率64%）。所得产物的¹H NMR图谱与实例1完全一致。

实施例4：其余步骤同实施例1，其不同在于“二、7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 8的制备：”按照下述步骤进行：向250 mL三口反应瓶中加入含量1M LiHMDS的THF 溶液（60 mL，60 mmol）和无水THF (30 mL)，并将体系温度降至-60^oC。在氮气保护下，向反应瓶中滴加10-脱乙酰基巴卡丁 III （10-DAB）（10.88 g，20 mmol）和硫酸二甲酯（10 mL）的THF（100 mL）混合悬浮溶液。滴加完毕，在-60^oC至-30^oC下继续搅拌5小时。然后，将反应液倒入水（300 mL）和异丙醚（500 mL）的混合溶液中，析出白色固体。过滤，依次用水（50 mL）和异丙醚（30 mL）洗涤固体，真空干燥，得白色粉末7,10-二甲氧基-10-巴卡丁III 8 （2.2g, 产率31%）。所得产物的¹H NMR图谱与实例1完全一致。

Claims

1.一种卡巴他赛的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：

（1）异冰片在无水吡啶和催化量二甲氨基吡啶作用下，在四氢呋喃中加热回流20小时，生成氯代乙酸异冰片；其中所述的异冰片与无水吡啶的摩尔比为1：1-5；

（2）氯代乙酸异冰片和甲酸钠及催化量四丁基溴化铵在甲苯中加热回流两天，生成甲酸酯乙酸异冰片，所得产物溶于甲醇中，并加入催化量浓盐酸后，在室温搅拌4小时，经过过滤、洗涤、干燥后处理步骤和柱层析纯化后，得到羟基乙酸酯异冰片；其中所述的氯代乙酸异冰片和甲酸钠的摩尔比为1：1-10；

（3）室温下，羟基乙酸酯异冰片再与叔丁基二甲基氯硅烷(TBS-Cl)在三乙胺和二甲氨基吡啶存在下反应，得到TBS保护的羟基乙酸酯异冰片，其中所述的羟基乙酸酯异冰片与叔丁基二甲基氯硅烷的摩尔比为1：1-3；

（4）TBS保护的羟基乙酸酯异冰片与三甲硅基苯亚胺的四氢呋喃溶液在-78°C反应16小时，经过洗涤、干燥后处理步骤和柱层析纯化后，得到3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮，其中TBS保护的羟基乙酸酯异冰片与三甲硅基苯亚胺的摩尔比为1：1-3，其中所述的反应温度为 -100°C－50°C；

（5）3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮与二叔丁基碳酸二酯在三乙胺和二甲氨基吡啶存在下，于室温反应2小时，即生成(3R,4S)-1-(叔丁氧碳基)-3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮；其中所述3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮与二叔丁基碳酸二酯的摩尔比为1：1－5；

（6）对10-脱乙酰基巴卡丁III中C-7和C-10位羟基的甲醚化反应，得到7,10-二甲氧基-10-脱乙酰基巴卡丁III ，其中所述的甲基化试剂为碘甲烷，其中所述的10-脱乙酰基巴卡丁III与碘甲烷的摩尔比为1：2-100，其中所述的碱为氢化钠、氢化钾、六甲基二硅氮烷锂盐、六甲基二硅氮烷钠盐或六甲基二硅氮烷钾盐；其中所述的反应温度为-78°C－25°C，其中所述的反应用溶剂是四氢呋喃、二氧六环或二甲基甲酰胺；

（7）在碱性条件下，7,10-二甲氧基-10-脱乙酰基巴卡丁III 与 (3R,4S)-1-(叔丁氧碳基)-3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮在四氢呋喃中并-20°C温度下反应，生成卡巴他赛前体；其中所述的7,10-二甲氧基-10-脱乙酰基巴卡丁III 与(3R,4S)-1-(叔丁氧碳基)-3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮的摩尔比为1：1-5，其中所述的碱为六甲基二硅氮烷锂盐；其中所述的7,10-二甲氧基-10-脱乙酰基巴卡丁III 与六甲基二硅氮烷锂盐LiHMDS的摩尔比为1：1-3，其中所述的反应温度从为-78°C－25°C；

（8）将卡巴他赛前体溶于四氢呋喃中，在0^oC 下滴加四丁基铵氟化盐四氢呋喃溶液，搅拌反应10分钟，进一步后处理和重结晶纯化后，得到卡巴他赛，其中所述的卡巴他赛前体与四丁基铵氟化盐的摩尔比为1：1-3，其中所述的反应温度为-40°C－25°C，其中步骤（8）中使用HF/吡啶体系或盐酸/醇体系替换四丁基铵氟化盐脱去卡巴他赛前体中的硅烷保护基，生成卡巴他赛。

2.根据权利要求1所述的一种卡巴他赛的制备方法，其特征在于，其中步骤（1）中所述异冰片与无水吡啶的摩尔比为1：1；其中步骤（2）中所述的氯代乙酸异冰片和甲酸钠的摩尔比为1：4；其中步骤（3）中所述的羟基乙酸酯异冰片与叔丁基二甲基氯硅烷的摩尔比为1：1.2；其中步骤（4）中TBS保护的羟基乙酸酯异冰片与三甲硅基苯亚胺的摩尔比为1：1.1；其中所述的反应温度为-78°C－25°C；其中步骤（5）中所述3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮与二叔丁基碳酸二酯的摩尔比为1：1.5；其中步骤（6）中所述的甲基化试剂为碘甲烷；其中所述的10-脱乙酰基巴卡丁III与碘甲烷的摩尔比为1：10；其中所述的碱为氢化钾、六甲基二硅氮烷锂盐；其中所述的反应温度为-40°C－－5°C；其中所述的反应用溶剂是四氢呋喃；

其中步骤（7）中所述的7,10-二甲氧基-10-脱乙酰基巴卡丁III 与六甲基二硅氮烷锂盐的摩尔比为1：1.1；其中所述的7,10-二甲氧基-10-脱乙酰基巴卡丁III 与(3R,4S)-1-(叔丁氧碳基)-3-(叔丁基二甲硅氧基)-4-苯基氮杂环丁-2-酮的摩尔比为1：1.5；其中所述的碱为六甲基二硅氮烷锂盐；其中所述的反应温度为-30°C－0°C；其中所述的反应用溶剂为四氢呋喃；其中步骤（8）中所述的卡巴他赛前体与四丁基铵氟化盐的摩尔比为1：1.2；其中所述的反应温度为-10°C－10°C；其中所述的反应用溶剂为四氢呋喃。