CN103172654A - 紫杉烷类化合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种紫杉烷类化合物及其制备方法,具体地涉及用于制备卡巴他赛的中间体式V化合物、其制备方法,以及用该化合物制备卡巴他赛的方法。用本发明的中间体来制备卡巴他赛的过程,每一步骤中的反应时间大大缩短,反应收率大幅提高,大大降低了卡巴他赛的合成成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种新的紫杉烷类化合物,具体地涉及用于制备卡巴他赛的中间体化合物、其制备方法,以及用该化合物制备卡巴他赛的方法。
背景技术
紫杉烷类化合物具有很强的抗肿瘤活性,目前已有这类化合物上市销售,如紫杉醇、多西紫杉醇和卡巴他赛等,它们对各种实体瘤细胞具有很好的抑制活性。其中,卡巴他赛(结构如下所示)是由法国赛诺菲公司开发上市的紫杉烷类抗肿瘤药物,该药物对前列腺癌晚期患者疗效较好,与其它抗肿瘤药物相比,该药物能明显提高前列腺癌晚期患者的生命力,延长患者生命。
卡巴他赛
国际申请WO9630355中公开了两种制备卡巴他赛的方法,但这两种方法的收率都非常低,大大增加了卡巴他赛的合成成本,需要寻找更好的方法,以提高卡巴他赛的收率,降低其成本。
发明内容
本发明一方面提供一种式V的化合物:
其中,R1选自硅烷基,优选三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三异丙基硅烷基、叔丁基二甲基硅烷基、叔丁基二苯基硅烷基,更优选三乙基硅烷基。
在本发明的一个具体实施方式中,提供化合物1:
本发明再一方面提供一种式V化合物的制备方法,包括如下步骤:
(1)10-DAB为原料与硅烷化试剂反应,制备式III化合物,
(2)式III化合物与甲基化试剂反应,制备式IV化合物,
(3)式IV化合物与式II化合物进行缩合反应,制备得到式V化合物,
其中,R1选自硅烷基,优选三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三异丙基硅烷基、叔丁基二甲基硅烷基、叔丁基二苯基硅烷基,更优选三乙基硅烷基。
步骤(1)中使用的硅烷化试剂选自三甲基氯硅烷、三乙基氯硅烷、三异丙基氯硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷、叔丁基二苯基氯硅烷等,优选三乙基氯硅烷。
步骤(1)中使用的溶剂为极性溶剂,选自DMF,吡啶,丙酮或乙腈等,优选DMF或吡啶。
步骤(1)中的反应温度为0-20℃,优选0℃。
步骤(1)的反应在碱性条件下进行,碱选自三乙胺,吡啶或咪唑等,优先选择咪唑或吡啶。
在本发明的一个具体实施方式中,步骤(1)中使用的硅烷化试剂是三乙基氯硅烷,使用的溶剂是吡啶,反应温度是0℃。
在本发明的另一个具体实施方式中,步骤(1)中使用的硅烷化试剂是三乙基氯硅烷,使用的溶剂是DMF,碱是咪唑,反应温度是0℃。
步骤(2)中使用的甲基化试剂选自碘甲烷,硫酸二甲酯,甲基氟硼酸盐等,优选碘甲烷。
步骤(2)的反应在碱性物质存在下进行,碱性物质选自氢化钾、氢化钠、LiHMDS、NaHMDS、KHMDS等,优选LiHMDS。
步骤(2)中的反应溶剂选自DMF、HMPA、四氢呋喃等,优选四氢呋喃。
步骤(2)中的反应温度为-40-0℃,优选0℃。
在本发明的一个具体实施方式中,步骤(2)中使用的甲基化试剂是碘甲烷,使用的溶剂是四氢呋喃,碱性物质是LiHMDS,反应温度是0℃。
步骤(3)中使用的缩合剂选自DCC、DPC、EDCI或DMAP中的一种或几种,优选DCC和DMAP。
步骤(3)中使用的DCC和DMAP的摩尔比为2∶1。
步骤(3)中反应溶剂选自乙酸乙酯、苯、甲苯、二氯甲烷等,优选甲苯或二氯甲烷。
步骤(3)中反应温度为25-80℃,优选25℃。
在本发明一个具体实施方式中,步骤(3)中使用的缩合剂是DCC和DMAP,使用的溶剂是甲苯,反应温度是25℃。
在本发明的一个具体实施方式中,步骤(1)中使用的硅烷化试剂是三乙基氯硅烷,使用的溶剂是吡啶,反应温度是0℃;步骤(2)中使用的甲基化试剂是碘甲烷,使用的溶剂是四氢呋喃,碱性物质是LiHMDS,反应温度是0℃;步骤(3)中使用的缩合剂是DCC和DMAP,使用的溶剂是甲苯,反应温度是25℃。
在本发明的一个具体实施方式中,步骤(1)中使用的硅烷化试剂是三乙基氯硅烷,使用的溶剂是DMF,碱是咪唑,反应温度是0℃;步骤(2)中使用的甲基化试剂是碘甲烷,使用的溶剂是四氢呋喃,碱性物质是LiHMDS,反应温度 是0℃;步骤(3)中使用的缩合剂是DCC和DMAP,使用的溶剂是甲苯,反应温度是25℃。
本发明再一方面提供化合物1的制备方法,包括如下步骤:
(1)10-DAB与三乙基氯硅烷在碱性条件下发生反应,生成化合物3,
(2)化合物3与碘甲烷在碱性物质存在下发生反应,生成化合物4,
(3)化合物4与化合物2在缩合剂存在下发生缩合反应,生成化合物1,
在本发明一个具体实施方式中,步骤(1)中使用的溶剂是吡啶,反应温度是0℃。
在本发明一个具体实施方式中,步骤(1)中使用的溶剂是DMF,碱是咪唑, 反应温度是0℃。
在本发明一个具体实施方式中,步骤(2)中使用的溶剂是四氢呋喃,碱性物质是LiHMDS,反应温度是0℃。
在本发明的一个具体实施方式中,步骤(3)中使用的缩合剂是DCC和DMAP,使用的溶剂是甲苯,反应温度是25℃。
本发明再一方面提供式V化合物用于制备卡巴他赛的用途。
本发明再一方面提供化合物1用于制备卡巴他赛的用途。
本发明再一方面提供一种由式V化合物制备卡巴他赛的方法,包括如下步骤:
(a)式V化合物脱掉硅烷基保护基制备得到化合物6,
(b)化合物6与甲基化试剂反应制备得到化合物7,
(c)由化合物7制备得到卡巴他赛,
其中,R1选自硅烷基,优选三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三异丙基硅烷基、叔丁基二甲基硅烷基、叔丁基二苯基硅烷基,更优选三乙基硅烷基。
其中,步骤(a)中使用的溶剂为DCM;反应温度为0-20℃;反应在氟化氢-三乙胺存在下进行。
步骤(b)中使用的溶剂是DMSO;反应温度为0-20℃,优选0℃;使用的碱性物质为氢化钠。
步骤(c)中使用的溶剂是HCl/乙醇;反应温度为-10-10℃,优选-2-5℃。
在本发明的具体实施方式中,提供由化合物1制备卡巴他赛的方法,包括如下步骤:
(a)化合物1脱掉硅烷基保护基制备得到化合物6,
(b)化合物6与甲基化试剂反应制备得到化合物7,
(c)由化合物7制备得到卡巴他赛,
其中,步骤(a)中使用的溶剂为DCM;反应温度为0-20℃;反应在氟化氢-三乙胺存在下进行。
步骤(b)中使用的溶剂是DMSO;反应温度为0-20℃,优选0℃;使用的碱性物质为氢化钠。
步骤(c)中使用的溶剂是HC1/乙醇;反应温度为-10-10℃,优选-2-5℃。
本发明再一方面提供化合物6:
本发明再一方面提供化合物6的制备方法,包括将式V化合物脱掉硅烷基保护基制备得到化合物6,
其中,R1选自硅烷基,优选三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三异丙基硅烷基、叔丁基二甲基硅烷基、叔丁基二苯基硅烷基,更优选三乙基硅烷基。
反应中使用的溶剂为DCM;反应温度为0-20℃;反应在氟化氢-三乙胺存在下进行。
在本发明的一个具体实施方式中,化合物6的制备方法包括将化合物1脱掉三乙基硅烷保护基:
反应中使用的溶剂为DCM;反应温度为0-20℃;反应在氟化氢-三乙胺存在下进行。
本发明再一方面提供化合物6用于制备卡巴他赛的用途。
本发明再一方面提供一种由化合物6制备卡巴他赛的方法,包括如下步骤:
(b)化合物6与甲基化试剂反应制备得到化合物7,
(c)由化合物7制备得到卡巴他赛,
其中,步骤(b)中使用的溶剂是DMSO;反应温度为0-20℃,优选0℃;使用的碱性物质为氢化钠。
步骤(c)中使用的溶剂是HCl/乙醇;反应温度为-10-10℃,优选-2-5℃。
本发明再一方面提供一种制备卡巴他赛的方法,包括如下步骤:
(1)10-DAB为原料与硅烷化试剂反应,制备式III化合物,
(2)式III化合物与甲基化试剂反应,制备式IV化合物,
(3)式IV化合物与式II化合物进行缩合反应,制备得到式V化合物,
(4)式V化合物脱掉硅烷基保护基制备得到化合物6,
(5)化合物6与甲基化试剂反应制备得到化合物7,
(6)由化合物7制备得到卡巴他赛,
其中,R1选自硅烷基,优选三甲基硅烷基、三乙基硅烷基、三异丙基硅烷基、叔丁基二甲基硅烷基、叔丁基二苯基硅烷基,更优选三乙基硅烷基。
步骤(1)中使用的硅烷化试剂选自三甲基氯硅烷、三乙基氯硅烷、三异丙 基氯硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷、叔丁基二苯基氯硅烷等,优选三乙基氯硅烷。
步骤(1)中使用的溶剂为极性溶剂,选自DMF,吡啶,丙酮或乙腈等,优选DMF或吡啶。
步骤(1)中的反应温度为0-20℃,优选0℃。
步骤(1)的反应在碱性条件下进行,碱选自三乙胺,吡啶或咪唑等,优先选择咪唑或吡啶。
在本发明的一个具体实施方式中,步骤(1)中使用的硅烷化试剂是三乙基氯硅烷,使用的溶剂是吡啶,反应温度是0℃。
在本发明的另一个具体实施方式中,步骤(1)中使用的硅烷化试剂是三乙基氯硅烷,使用的溶剂是DMF,碱是咪唑,反应温度是0℃。
步骤(2)中使用的甲基化试剂选自碘甲烷,硫酸二甲酯,甲基氟硼酸盐等,优选碘甲烷。
步骤(2)的反应在碱性物质存在下进行,碱性物质选自氢化钾、氢化钠、LiHMDS、NaHMDS、KHMDS等,优选LiHMDS。
步骤(2)中反应溶剂选自DMF、HMPA、四氢呋喃等,优选四氢呋喃。
步骤(2)中反应温度为-40-0℃,优选0℃。
在本发明一个具体实施方式中,步骤(2)中使用的甲基化试剂是碘甲烷,使用的溶剂是四氢呋喃,碱性物质是LiHMDS,反应温度是0℃。
步骤(3)中使用的缩合剂选自DCC、DPC、EDC I或DMAP中的一种或几种,优选DCC和DMAP。
步骤(3)中使用的DCC和DMAP的摩尔比为2∶1。
步骤(3)中反应溶剂选自乙酸乙酯、苯、甲苯、二氯甲烷等,优选甲苯或二氯甲烷。
步骤(3)中反应温度为25-80℃,优选25℃。
在本发明一个具体实施方式中,步骤(3)中使用的缩合剂是DCC和DMAP,使用的溶剂是甲苯,反应温度是25℃。
步骤(4)中使用的溶剂为DCM;反应温度为0-20℃;反应在氟化氢-三乙胺存在下进行。
步骤(5)中使用的溶剂是DMSO;反应温度为0-20℃,优选0℃;碱性物质为氢化钠。
步骤(6)中使用的溶剂是HC l/乙醇;反应温度为-10-10℃,优选-2-5℃。
本发明提供制备卡巴他赛的中间体化合物及其制备方法,用本发明的中间体来制备卡巴他赛的过程,每一步骤中的反应时间大大缩短,反应收率大幅提高,大大降低了卡巴他赛的合成成本。
具体实施方式
本发明中使用的缩写具有本领域常规含义,如:
10-DAB是10-脱乙酰基巴卡亭III;
DCC是二环己基碳二亚胺;
DPC是1,8-二氮双环[5,4,0]十一烯;
EDCI是1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺;
DMAP是4-二甲氨基吡啶;
DMF是N,N-二甲基甲酰胺;
LiHMDS是六甲基二硅基胺基锂;
NaHMDS是六甲基二硅基胺基钠;
KHMDS是六甲基二硅基胺基钾;
HMPA是六甲磷酰三胺;
DCM是二氯甲烷;
DMSO是二甲基亚砜;
Et是乙基;
Bz是苯甲酰基;THF是四氢呋喃;MeI是碘甲烷;
PE/EA是石油醚/乙酸乙酯。
下面的具体实施例,其目的是使本领域的技术人员能更清楚地理解和实施本发明。它们不应该被认为是对本发明范围的限制,而只是本发明的示例性说明和典型代表。本发明中使用的溶剂、试剂和原料等均为市售产品。
实例1:化合物1的制备
(一)化合物3的制备
N2保护下,将10-DAB(10.01g,18.4mMol)溶于490ml DMF中,向其中加入咪唑(4.99g,73.3mMol),冰浴冷却至0℃,向体系中滴加Et3SiCl(11.10g,73.6mMol),滴毕,温度维持在0℃反应,2小时后TLC检测原料消失。
先后向体系中加入100ml甲基叔丁基醚及200ml水,温度维持在0℃左右,搅拌15分钟,分出有机相,水相继续用甲基叔丁基醚提取2次,合并有机相,有机相先后用水及饱和食盐水各洗2次,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得到淡黄色固体。
将所得粗品用60ml二氯甲烷溶解后冷却析晶,抽滤、干燥得白色固体10.93g。
将所得母液蒸干后,加2ml二氯甲烷溶解后冷却析晶,抽滤、干燥得白色固体0.38g。合并两次结晶产物,共得11.31g化合物3,收率93.4%。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δ0.53(m,6H),δ0.95(m,9H),δ1.08(s,3H),δ1.18(s,3H),δ1.58(d,1H),δ1.74(s,3H),δ1.90(m,1H),δ2.01(d,1H),δ2.10(s,3H),δ2.28(s,2H),δ2.29(s,3H),δ2.50(m,1H),δ3.95(d,J=6.9Hz,1H),δ4.15(d,J=8.2Hz,1H),δ4.23(s,1H),δ4.28(d,J=8.2Hz,1H),δ4.45(dd,J=10.0,6.7Hz,1H),δ4.88(m,1H),δ4.95(d,1H),δ5.18(s,1H),δ5.60(d,1H),δ7.42(t,2H),δ7.60(t,1H),δ8.09(d,2H)。
MS(FAB,DCM)m/z:for C35H50O10SiNa+.681.3。
还可以采用以下方法制备化合物3:
N2保护下,将10-DAB(4.00g,7.35mMol)溶于320ml吡啶,0℃下缓慢滴加Et3SiCl(21.74g,144.83mMol),滴毕,逐渐升至室温搅拌过夜,TLC检测反应完全。
0℃下向反应液中加入100ml甲基叔丁基醚及饱和CuSO4溶液,搅拌15min后,分出有机相,水相用甲基叔丁基醚提取2次,合并有机相,有机相先后用饱和CuSO4溶液及水洗3次,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得粘状淡黄色固体。将所得粗品溶解于25ml二氯甲烷后冷却析晶,抽滤、干燥得4.50g化合物3,收率93%。
(二)化合物4的制备
N2保护下,将化合物3(10.50g,15.95mMol)溶于290ml THF,冷却至-40℃, 向其中滴加LiHMDS(20.75ml,20.75mMol),滴毕,于-40℃搅拌30分钟;然后向其中滴加MeI(17.9ml,287.2mMol);滴加完毕后逐渐升温至0℃,反应3小时后,HPLC检测原料消失。
向反应体系中加入饱和NH4Cl溶液,搅拌15分钟后,加水稀释,乙酸乙酯提取3次,合并有机相;有机相先后用水及饱和食盐水洗涤2次,无水硫酸镁干燥。减压除去溶剂得11.82g淡黄色固体。
将粗品溶于60ml二氯甲烷后冷却析晶,抽滤、干燥得9.93g黄白色固体状化合物4,收率92.6%。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δ0.53(m,6H),δ0.95(m,9H),δ1.08(s,3H),δ1.18(s,3H),δ1.58(d,1H),δ1.68(s,3H),δ1.90(m,1H),δ2.01(d,1H),δ2.11(s,3H),82.28(s,2H),δ2.29(s,3H),δ2.53(m,1H),δ3.40(s,3H),δ3.89(d,J=6.9Hz,1H),δ4.15(d,J=8.2Hz,1H),δ4.28(d,J=8.2Hz,1H),δ4.45(dd,J=10.0,6.7Hz,1H),δ4.95(m,3H),δ5.60(d,1H),δ7.42(t,2H),δ7.60(t,1H),δ8.09(d,2H)。
MS(FAB,DCM)m/z:for C36H52O10SiNa+.695.3。
(三)化合物1的制备
N2保护下,将化合物4(10.00g,14.88mMol),化合物2(7.72g,19.34mMol)于三口瓶中,向其中加入DCC(4.29g,20.83mMol)、DMAP(1.27g,10.42mMol)及60ml甲苯;25℃搅拌过夜,TLC检测原料消失,过滤,加水稀释,乙酸乙酯 提取3次,合并有机相,有机相先后用水及饱和食盐水洗涤2次,无水硫酸钠干燥,减压浓缩得白色固体。
将所得粗品经Flash柱纯化得白色固体16.20g(洗脱剂:PE/EA=3/1,V/V),将所得白色固体经二氯甲烷/正己烷重结晶得14.15g白色固体状化合物1,收率90.3%。
1HNMR(400MHz,DMSO)δ0.53(m,6H),δ0.86(m,9H),δ0.99(m,12H),δ1.05(s,3H),δ1.45(s,3H),δ1.50(s,3H),δ1.62(m,1H),δ1.76(s,3H),δ2.02(m,1H),δ2.30(m,2H),δ3.23(s,3H),δ3.60(d,1H),δ3.70(s,3H),δ3.98(m,2H),δ4.28(dd,J=10.0,6.7Hz,1H),δ4.69(m,3H),δ4.84(d,1H),δ5.37(m,1H),δ5.43(d,1H),δ5.95(m,1H),δ6.39(s,1H),δ6.94(d,2H),δ7.35(d,2H),δ7.42(t,5H),δ7.66(m,2H),δ7.69(m,1H),δ7.96(d,2H)。
MS(FAB,DCM)m/z:for C58H75NO15Si Na+1076.5。
实例2卡巴他赛的制备
(一)化合物6的制备
N2保护下,将化合物1(5.00g,4.75mMol)溶于50ml DCM,并于0℃下向其中滴加Et3N.3HF(55.00ml,341.91mMol),滴毕,温度逐渐升至20℃,搅拌2.5小时后,TLC检测原料消失,将反应液滴加至1L饱和NaHCO3溶液中,搅拌 30min后分出有机相,水相用100ml DCM提取两次,合并有机相;有机相先后用水及饱和食盐水各洗2次,无水硫酸钠干燥,减压除去溶剂得4.65g白色固体。
将所得粗品经二氯甲烷/正己烷重结晶(1/4,V/V)得4.26g白色固体状化合物6,收率95.55%。
1HNMR(400MHz,DMSO)δ0.99(m,12H),δ1.05(s,3H),δ1.45(s,3H),δ1.50(s,3H),δ1.62(m,1H),δ1.74(s,3H),δ2.02(m,1H),δ2.24(m,2H),δ(3.23s,3H),δ3.58(d,1H),δ3.76(s,3H),δ3.98(m,3H),δ4.63(s,1H),δ4.70(m,1H),δ4.80(m,2H),δ4.93(d,1H),δ5.33(m,1H),δ5.43(d,1H),δ5.97(m,1H),δ6.39(s,1H),δ6.94(d,2H),δ7.35(d,2H),δ7.42(t,5H),δ7.66(m,2H),δ7.69(m,1H),δ7.96(d,2H)。
MS(FAB,DCM)m/z:for C52H61NO15Na+962.4。
(二)化合物7的制备
N2保护下,将化合物6(1g,1.065mmol)溶于4ml DMSO中,并加入MeI(2.1ml,31.95mmol);冰浴冷却至0℃,分批加入NaH(4.29g,20.83mmol),加料完毕后,于0℃搅拌90分钟后,TLC检测原料消失,向其中加入饱和氯化铵溶液淬灭反应,用乙酸乙酯提取2次,合并有机相,用水洗、饱和氯化钠洗,无水硫酸钠干燥,减压除去溶剂的黄白色固体。
所得粗品经柱层析纯化(洗脱剂:PE∶EA=2∶1)得820mg白色固体状化合物7,收率80.8%。
MS(FAB,DCM)m/z:for C53H63NO15Na+976.40。
(三)卡巴他赛的制备
N2保护下,取化合物7(1.00g,1,05mmol)溶于12.5ml 0.1N HCl/EtOH中;保持温度在-2-5℃下搅拌过夜,有大量白色析出。TLC检测原料消失,用饱和碳酸氢钠调节pH至中性,在淬灭反应过程中,温度始终维持在0-5℃间。减压浓缩除去部分乙醇,加冰水稀释,将所得固体抽滤,干燥得粗品986mg。将所得粗品经柱层析纯化(洗脱剂:DCM/MeOH=19∶1)得到780mg白色固体状卡巴他赛,收率89%。
1HNMR(400MHz,CDCl3),δ1.23(s,3H),δ1.25(s,3H),δ1.45(s,9H),δ1.62(m,1H),δ1.74(s,1H),δ1.79(s,3H),δ1.92and δ2.83(2mt,1H),δ1.95(s,3H),δ2.43(AB,2H),δ2.28(s,3H),δ3.36(s,3H),δ3.76(s,3H),δ3.57(mt,1H),δ3.88(d,J=7,1H),δ3.98(dd,J=10and 7,1H),δ4.20and 4.33(2d,1H),δ4.67(mt,1H),δ4.88(s,1H),δ4.93(d,1H),δ5.26(d,1H),δ5.37(d,1H),δ5.43(d,1H),δ6.39(t,1H),δ7.42(mt,5H),δ7.66(t,2H),δ7.69(t,1H),δ7.96(d,2H)。
MS(FAB,DCM)m/z:for C45H57NO14Na+858.4。
Claims (10)
3.根据权利要求2所述的制备方法,其中步骤(1)中使用的硅烷化试剂是三乙基氯硅烷,使用的溶剂是吡啶,反应温度是0℃。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其中步骤(1)中使用的硅烷化试剂是三乙基氯硅烷,使用的溶剂是DMF,碱是咪唑,反应温度是0℃。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其中步骤(2)中使用的甲基化试剂是碘甲烷,使用的溶剂是四氢呋喃,碱性物质是LiHMDS,反应温度是0℃。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其中步骤(3)中使用的缩合剂是DCC和DMAP,使用的溶剂是甲苯,反应温度是25℃。
8.根据权利要求7的方法,其中步骤(a)中使用的溶剂为DCM;反应温度为0-20℃;反应在氟化氢-三乙胺存在下进行。
9.根据权利要求7的方法,其中步骤(b)中使用的溶剂是DMSO;反应温度为0-20℃,优选0℃;使用的碱性物质为氢化钠。
10.根据权利要求7的方法,其中步骤(c)中使用的溶剂是HCl/乙醇;反应温度为-10-10℃,优选-2-5℃。
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