CN103965065A - 沙格列汀中间体、其盐、其制备方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沙格列汀中间体、其盐、其制备方法及其用途。该化合物1或其盐的制备方法,包括如下步骤:溶剂中,在还原剂和有机酸的作用下,将所述中间体化合物2进行还原反应,得到中间体化合物1或其盐;反应温度为-15℃~45℃;其中,所述还原剂为碱金属的硼氢化物。该化合物2的制备方法,包括如下步骤:在惰性气体的保护下,溶剂中,在有机酸的作用下,将化合物B与化合物F进行反应。本发明还公开了所述中间体化合物或其盐用于制备沙格列汀的用途。本发明沙格列汀中间体易于制备,操作简便,条件温和,陈本较低,对于环境友好,能够满足工业化生产的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种沙格列汀中间体、其盐、其制备方法及其用途。
背景技术
沙格列汀是一种高效的二肽基肽酶-4(Dipeptidyl Peptidase4,DPP-4)抑制剂,通过选择性抑制DPP-4,可以升高内源性胰高血糖素样肽-1(Glucagon-like Peptide-1,GLP-1)和葡萄糖依赖性促胰岛素释放多肽(Glucose-dependent Insulinotropic Peptide,GIP)水平,从而起到调节血糖的作用。该药物的工艺研究具有重要意义。N-叔丁氧羰基-(3-羟基-1-金刚烷基)-D-甘氨酸化合物是合成沙格列汀的关键中间体,参照文献Preparationof Saxagliptin,a Novel DPP-IV Inhibitor(Organic Process Research&Development2009,13,1169–1176)可以制备得到沙格列汀,路线如下:
对于N-叔丁氧羰基-(3-羟基-1-金刚烷基)-D-甘氨酸,其关键为手性氨基的构建,目前,已有文献Adv.Synth.Catal.2007,349,1369–1378以及文献Journal of Molecular Catalysis B:Enzymatic 66 (2010)228–233报道通过脱氢酶或者转氨酶(苯丙氨酸脱氢酶等)进行手性胺的合成,反应方程式如下,
酶催化的缺点是显而易见的,例如酶的制备过程严格,成本昂贵并且难以回收套用,在催化过程中容易受到酶杂质的影响,质量不易控制。
文献J Med.Chem.2005,48,5025-5037报道采用采用金刚烷甲酸为原料经过四氢铝锂还原,氧化反应,与氰化钾,苯乙胺醇反应诱导形成手性胺基团,水解后脱除苯乙基醇得到S-金刚烷甘氨酸,该路线的缺点是显而易见的,路线过长,并且需要用到四氢铝锂,价格昂贵且存在危险,工业化受限制;氧化反应用到草酰氯,难于控制;并且用到氰化钾,为剧毒品,受到管制。具体反应路线如下:
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,为了克服现有技术中沙格列汀中间体——N-叔丁氧羰基-(3-羟基-1-金刚烷基)-D-甘氨酸化合物制备方法路线长,反应条件苛刻,不易控制,操作繁琐,陈本昂贵,不利于环境保护及工业化生产的缺陷,而提供一种沙格列汀中间体、其盐、其制备方法及其用途。本发明的沙格列汀中间体易于制备,操作简便,条件温和,成本较低,并且对于环境友好,能够满足工业化生产的需求。
研究中,3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸的手性胺的构建为难点,由于金刚烷基团存在较大的空间位阻,整个结构为刚性结构,并且该基团导致该类化合物的溶解性较差,手性拆分以及手性诱导均存在困难。而本发明的发明人在研究中惊喜地发现,通过金刚烷酮酸酯化合物B与R-苯乙胺缩合,成西弗碱化合物2后,通过还原剂(例如,硼氢化钠或硼氢化钾)与有机酸的配合,利用R型苯乙基的诱导作用,即可还原形成手性胺,脱除苯乙基后形成3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸乙酯。
这样的发现对于本发明的发明人来说是极其出乎意料的,一般认为,对于上述反应过程,在还原过程中主产物为1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯(简称SR结构)同时会伴随生成一定比例非对应异构体副产物1R-(3-羟基-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯(简称RR结构),其中SR结构为优势构型。在具体的实验中,通过对反应过程以及结晶分离后产物的跟踪检测惊奇的发现,在本发明的反应条件下,R苯乙胺基的诱导效果极好,结晶后的产物,未检测到非对应异构体RR结构,手性纯度极高(SR结构ee值≥99%)。
本发明提供了一种沙格列汀中间体化合物1或其盐,或沙格列汀中间体化合物2;
其中,R1为甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基或异丁基,R2为氢,4-甲氧基苯基、4-卤代苯基、2-甲氧基苯基或2-卤代苯基。
所述卤代苯基中,卤素优选氟、氯、溴或碘。
所述沙格列汀中间体化合物1或2优选R1为乙基时,R2为氢。
所述沙格列汀中间体化合物1的盐优选其盐酸盐或其硫酸盐。
本发明还提供了所述沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法,其包括如下步骤:溶剂中,在还原剂和有机酸的作用下,将所述中间体化合物2进行还原反应,得到中间体化合物1或其盐即可;反应温度为-15℃~45℃;
其中,所述还原剂为碱金属的硼氢化物;R1和R2如上所述。
所述沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法优选包括如下步骤:将中间体化合物2与溶剂混合得溶液,在-15~45℃下,加入还原剂后,再在此温度下与有机酸混合,进行还原反应即可。
所述溶剂优选乙酸乙酯、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙腈、甲苯和丙酮中的一种或多种。所述溶剂的用量一般为不影响反应的进行即可,优选为3~20ml/g化合物2。
所述碱金属的硼氢化物优选硼氢化钠和/或硼氢化钾,更优选硼氢化钠。所述碱金属的硼氢化物的摩尔量优选为化合物2的0.6~8倍,更优选0.8~2倍。
所述有机酸优选醋酸和/或甲磺酸。所述有机酸的摩尔量优选为化合物2的1~30倍,更优选3~10倍。
所述反应温度优选-10℃~20℃,更优选-5℃~0℃。
所述还原反应的进程可通过TLC或HPLC进行监测,一般以化合物2消失或时作为反应的终点。
所述还原反应结束后,还可通过后处理过程进一步纯化产物。所述后处理过程优选包括如下步骤:除去反应体系的溶剂,在pH=8~9下萃取,分出有机层,在25~55℃下,调节体系pH至3~4,保温20~30分钟后,冷却析晶过滤即可。
在后处理过程中,所述萃取中,有机溶剂可以为甲苯、乙酸异丙酯和乙酸乙酯一种或多种,优选乙酸乙酯和/或乙酸异丙酯。所述萃取可为本领域常规的萃取,其条件和步骤可按照本领域常规进行选择。
在后处理过程中,可通过无机碱的水溶液调节体系pH至8~9。所述无机碱可为碱金属的氢氧化物,优选氢氧化钠。
在后处理过程中,可通过无机酸的水溶液调节体系pH至3~4。所述无机酸的水溶液优选盐酸或硫酸水溶液,优选为盐酸水溶液。所述盐酸水溶液的摩尔浓度优选为2mol/L~12mol/L,更优选为6mol/L~12mol/L。
在后处理过程中,所述冷却优选冷却至室温(10℃~30℃)。
在所述沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法中,中间体化合物2可由下述方法制得:在惰性气体的保护下,溶剂中,在有机酸的作用下,将化合物B与化合物F进行反应即可;
其中,R1和R2均如上所述。
化合物2的制备方法优选包括如下步骤:在惰性气体的保护下,将化合物B与溶剂混合得溶液,再依次与化合物F、有机酸混合,升温至回流,进行反应即可。
所述惰性气体可为本领域常规的惰性气体,优选氮气。
所述溶剂可为本领域常规的溶剂,优选甲苯、苯、异丙醇和正庚烷中的一种或多种,更优选甲苯。所述溶剂的用量为不影响反应的正常进行即可,一般为3~20ml/g化合物B。
所述有机酸优选对甲苯磺酸、甲烷磺酸、三氟甲磺酸或醋酸等。所述有机酸的用量优选0.5%~5%,百分数为相对于化合物B的重量百分数。
所述化合物B与化合物F的摩尔比优选1:(1.0~2.0),更优选1:1.1。
制备中间体化合物2的反应温度优选35℃~溶剂回流温度,更优选溶剂回流温度。
制备中间体化合物2的反应的进程可通过TLC或HPLC进行监测,一般以化合物B消失时作为反应的终点。
制备中间体化合物2的反应结束后,还可以通过后处理过程进一步纯化产物。所述后处理过程优选包括:除去反应体系中的溶剂。所述除去反应体系中的溶剂的方法优选减压蒸馏。所述减压蒸馏可为本领域常规的减压蒸馏,其条件和步骤可按照常规进行选择。
制备中间体化合物2的方法中,所述化合物B可由下述方法制得:在惰性气体的保护下,在氯化试剂的作用下,将3-羟基-1-金刚烷基酮酸(化合物A)与醇进行酯化反应即可;
化合物B的制备方法优选包括如下步骤:在惰性气体的保护下,将3-羟基-1-金刚烷基酮酸与醇混合得溶液,在-5~5℃下,加入氯化试剂后,升温至溶剂回流温度,进行反应即可。
所述惰性气体可为本领域常规的惰性气体,优选氮气。
所述氯化试剂优选氯化亚砜。所述氯化试剂与化合物A的摩尔比优选1:(0.8~1.5),更优选1:1。
所述醇优选甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇中的一种或多种。所述醇的用量优选1~50ml/g化合物A,更优选5~15ml/g化合物A。
制备化合物B的反应中,反应温度优选45℃~溶剂回流温度,更优选溶剂回流温度。
制备化合物B的反应的进程可通过HPLC或TLC进行监测,一般以化合物A消失时作为反应的终点。
制备化合物B的反应结束后,可通过后处理过程进一步纯化产物。所述后处理过程优选包括如下步骤:除去反应体系溶剂,萃取,有机层依次用碳酸氢钠水溶液和食盐水洗涤,分液,干燥有机层,除去溶剂即可。其中,除去溶剂的方法可为本领域常规的除去溶剂的方法,优选减压蒸馏。所述萃取可为本领域常规的萃取,其中,有机溶剂优选甲苯。
本发明还提供了所述沙格列汀中间体化合物2的制备方法,其包括如下步骤:在惰性气体的保护下,溶剂中,在有机酸的作用下,将化合物B与化合物F进行反应即可;
其中,R1和R2均如上所述。
化合物2的制备方法优选包括如下步骤:在惰性气体的保护下,将化合物B与溶剂混合得溶液,再依次与化合物F、有机酸混合,进行反应即可。
所述惰性气体可为本领域常规的惰性气体,优选氮气。
所述溶剂可为本领域常规的溶剂,优选甲苯、苯、异丙醇和正庚烷中的一种或多种,更优选甲苯。所述溶剂的用量为不影响反应的进行即可,一般为3~20ml/g化合物B。
所述有机酸优选对甲苯磺酸、甲烷磺酸、三氟甲磺酸或醋酸等。所述有机酸的用量优选0.5%~5%,百分数为相对于化合物B的重量百分数。
所述化合物B与化合物F的摩尔比优选1:(1.0~2.0),更优选1:1.1。
制备中间体化合物2的反应温度优选35℃~溶剂回流温度,更优选溶剂回流温度。
制备中间体化合物2的反应的进程可通过TLC或HPLC进行监测,一般以化合物B消失时作为反应的终点。
制备中间体化合物2的反应结束后,还可以通过后处理过程进一步纯化产物。所述后处理过程优选包括:除去反应体系中的溶剂。所述除去反应体系中的溶剂的方法优选减压蒸馏。所述减压蒸馏可为本领域常规的减压蒸馏,其条件和步骤可按照常规进行选择。
制备中间体化合物2的方法中,所述化合物B可由下述方法制得:在惰性气体的保护下,在催化剂的作用下,将3-羟基-1-金刚烷基酮酸与醇进行酯化反应即可;
化合物B的制备方法优选包括如下步骤:在惰性气体的保护下,将3-羟基-1-金刚烷基酮酸与醇混合得溶液,在-5~5℃下,加入催化剂后,升温至溶剂回流温度,进行反应即可。
所述惰性气体可为本领域常规的惰性气体,优选氮气。
所述催化剂优选氯化亚砜。所述催化剂与化合物A的摩尔比优选1:(0.8~1.5),更优选1:1。
所述醇优选甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇中的一种或多种。所述醇的用量优选1~50ml/g化合物A,更优选5~15ml/g化合物A。
制备化合物B的反应中,反应温度优选45℃~溶剂回流温度,更优选溶剂回流温度。
制备化合物B的反应的进程可通过HPLC或TLC进行监测,一般以化合物A消失时作为反应的终点。
制备化合物B的反应结束后,可通过后处理过程进一步纯化产物。所述后处理过程优选包括如下步骤:除去反应体系溶剂,萃取,有机层依次用碳酸氢钠水溶液和食盐水洗涤,分液,干燥有机层,除去溶剂即可。其中,除去溶剂的方法可为本领域常规的除去溶剂的方法,优选减压蒸馏。所述萃取可为本领域常规的萃取,其中,有机溶剂优选甲苯。
本发明一较佳的制备沙格列汀中间体的路线如下:
本发明还公开了如上所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐,或沙格列汀中间体化合物2用于制备沙格列汀的用途。
在不违背本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:本发明通过制备1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯类化合物来构建3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸,与现有的制备方法相比,试剂价廉易得,转化率较高,易于控制成本,反应条件温和,更适合工业化生产。
附图说明
图1为1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐的HPLC谱图;
图2为3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸乙酯的HPLC谱图;
图3为参考实施例1制得的3-羟基-1-金刚烷基-甘氨酸乙酯HPLC谱图;
图4为1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸异丙酯盐酸盐的HPLC谱图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
3-羟基-1-金刚烷基酮酸的合成参考文献J. Org.Chem.,2006,71,8647~8650制备得到。
实施例1
3-羟基-1-金刚烷基酮酸乙酯的制备(化合物B,R1基团为乙基)
在氮气保护下,将50g(220mmol)的3-羟基-1-金刚烷基酮酸加入反应瓶中,加入500ml的无水乙醇中,溶解澄清后,降低温度至0℃,向其中缓慢滴加等当量的氯化亚砜26.56g,维持温度为0-5℃,滴加完毕,将温度升至回流,反应1小时后将该反应液减压蒸干,加入200ml的甲苯,200ml的水萃取,分液,甲苯层分别用100ml的碳酸氢钠水溶液洗涤,100ml的食盐水洗涤,分液,有机层用50ml的食盐水洗两次,分液后,有机层干燥,蒸干后得到产物3-羟基-1-金刚烷基酮酸乙酯,白色固体50g,收率90%。
实施例2
结构通式2化合物的制备(R1基团为乙基)
在氮气保护下,将50g(220mmol)的3-羟基-1-金刚烷基酮酸乙酯加入反应瓶中,加入500ml的甲苯中,溶解澄清后,加入R-苯乙胺26.4g
(242mmol),加入0.5g的对甲苯磺酸,装分水器,加热至回流分水,反应24小时,反应完毕,减压蒸干,得棕色油70g,收率99%。
实施例3
1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐的制备(结构通式1,R1为乙基)
将实施例2中制备产物70g加入反应瓶中,加入700ml的乙腈溶解澄清,冰浴至5℃,分批加入11g的硼氢化钠,维持-5~0℃,缓慢滴加140g醋酸,搅拌反应2小时,反应完毕,减压蒸干溶剂,加入200ml的乙酸乙酯,200ml的水提取,用6N的氢氧化钠水溶液,调节pH=8-9,静置分层,100ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层升温至45℃,滴加浓盐酸,调节pH=3-4,滴加完毕析出颗粒状晶体,保温20分钟,降至室温,搅拌过夜,抽滤,得到1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐56g,收率67%。
MS:358.16(M+H)。
1H-NMR(DMSO,400MHz))δ0.980~1.016(t,3H);δ1.262~1.357(q,3H);δ1.441~1.560(q,8H);δ1.647~1.664(d,4H);δ2.113(s,2H);δ2.503~2.512(t,1H);δ3.467(s,1H);δ3.767~3.848(q,1H);δ4.398~4.448(q,1H);δ7.389~7.518(m,5H)。
实施例4
1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐的制备(结构通式1,R1为乙基)
将实施例2中制备产物70g加入反应瓶中,加入700ml的乙腈溶解澄清,冰浴至-10℃,分批加入11g的硼氢化钠,维持-10℃,缓慢滴加113g甲烷磺酸(6当量),搅拌反应2小时,反应完毕,减压蒸干溶剂,加入200ml的乙酸乙酯,200ml的水提取,用6N的氢氧化钠水溶液,调节pH=8-9,静置分层,100ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层升温至45℃,滴加浓盐酸,调节pH=3-4,滴加完毕析出颗粒状晶体,保温20分钟,降至室温,搅拌过夜,抽滤,得到1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐34.9g,收率45%。产物的结构鉴定数据参考实施例3。
实施例5
1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐的制备(结构通式1,R1为乙基)
将实施例2中制备的产物70g加入反应瓶中,加入700ml的乙二醇二甲醚溶解澄清,冰浴至5℃,分批加入11g的硼氢化钠,维持-5-5℃,缓慢滴加140g醋酸,剧烈放出气体,搅拌反应1小时,反应完毕,减压蒸干溶剂,加入250ml的乙酸乙酯,200ml的水提取,用6N的氢氧化钠水溶液,调节pH=8-9,静置分层,100ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层升温至45℃,滴加浓盐酸,调节pH=3-4,滴加完毕析出颗粒状晶体,保温20分钟,降至室温,搅拌过夜,抽滤,得到1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐30g,收率38.9%。产物的结构鉴定数据参考实施例3。
实施例6
1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐的制备(结构通式1,R1为乙基)
将实施例2中制备的化合物70g加入反应瓶中,加入700ml的乙二醇二甲醚溶解澄清,冰浴至-15℃,分批加入11g的硼氢化钠,维持-15℃,缓慢滴加140g醋酸,剧烈放出气体,搅拌反应18小时,反应完毕,减压蒸干溶剂,加入250ml的乙酸乙酯,200ml的水提取,用6N的氢氧化钠水溶液,调节pH=8-9,静置分层,100ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层升温至45℃,滴加浓盐酸,调节pH=3-4,滴加完毕析出颗粒状晶体,保温20分钟,降至室温,搅拌过夜,抽滤,得到1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐15.5g,收率20%。产物的结构鉴定数据参考实施例3。
实施例7
1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐的制备(结构通式1,R1为乙基)
将实施例2中制备的化合物70g加入反应瓶中,加入700ml的乙腈溶解澄清,升温至45℃,分批加入11g的硼氢化钠,维持40-45℃,缓慢滴加140g醋酸,缓慢放出气体,搅拌反应1小时,反应完毕,减压蒸干溶剂,加入350ml的乙酸乙酯,200ml的水提取,用6N的氢氧化钠水溶液,调节pH=8-9,静置分层,200ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层升温至45℃,滴加浓盐酸,调节pH=3-4,滴加完毕析出颗粒状晶体,保温20分钟,降至室温,搅拌过夜,抽滤,得到1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐26.4g,收率34.1%。产物的结构鉴定数据参考实施例3。
实施例8
1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐的制备(结构通式1,R1为乙基)
将实施例2中制备的化合物70g加入反应瓶中,加入550ml的丙酮溶解澄清,冰浴至5℃,分批加入11g的硼氢化钠,维持20℃,缓慢滴加136g醋酸,放出气体,搅拌反应2.5小时,反应完毕,减压蒸干溶剂,加入190ml的乙酸乙酯,200ml的水提取,用6N的氢氧化钠水溶液,调节pH=8-9,静置分层,100ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层升温至45℃,滴加浓盐酸,调节pH=3-4,滴加完毕析出颗粒状晶体,保温20分钟,降至室温,搅拌过夜,抽滤,得到1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐3.88g,收率5%。产物的结构鉴定数据参考实施例3。
实施例9
1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐的制备(结构通式1,R1为乙基)
将实施例2中制备的化合物70g加入反应瓶中,加入600ml的甲苯溶解澄清,冰浴至5℃,分批加入11g的硼氢化钠,维持0-5℃,缓慢滴加136g醋酸,放出气体,搅拌反应2.5小时,反应完毕,减压蒸干溶剂,加入180ml的乙酸乙酯,200ml的水提取,用6N的氢氧化钠水溶液,调节pH=8-9,静置分层,100ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层升温至45℃,滴加浓盐酸,调节pH=3-4,滴加完毕析出颗粒状晶体,保温20分钟,降至室温,搅拌过夜,抽滤,得到1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐45g,收率58%。产物的结构鉴定数据参考实施例3。
实施例10
1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐的制备(结构通式1,R1为乙基)
将实施例2中制备的化合物70g加入反应瓶中,加入600ml的四氢呋喃溶解澄清,冰浴至5℃,分批加入11g的硼氢化钠,维持0-5℃,缓慢滴加136g醋酸,剧烈放出气体,搅拌反应2.5小时,反应完毕,减压蒸干溶剂,加入180ml的乙酸乙酯,200ml的水提取,用6N的氢氧化钠水溶液,调节pH==8-9,静置分层,100ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层升温至45℃,滴加浓盐酸,调节pH=3-4,滴加完毕析出颗粒状晶体,保温20分钟,降至室温,搅拌过夜,抽滤,得到1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐7.7g,收率10%。产物的结构鉴定数据参考同实施例3。
实施例11
3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸乙酯的制备(化合物C的制备,R1为乙基)
将实施例5中制备的化合物1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐10g加入反应瓶中,加入150ml的甲醇溶解澄清,加入2.0g钯炭(10%),加入8g的甲酸铵,维持60℃,维搅拌反应6小时,反应完毕,减压蒸干溶剂,加入40ml的乙酸乙酯,20ml的水提取,用6N的氢氧化钠水溶液,调节pH=8-9,静置分层,100ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层,减压蒸干,白色固体,得到3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸乙酯6.1g,收率95%,经HPLC柱分析(见图2),其保留时间为10.495min,面积归一化含量为100.00%,手性纯度为99%。
实施例12
3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸乙酯的制备(化合物C的制备,R1为乙基)
将实施例5中制备的化合物1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸乙酯盐酸盐10g加入反应瓶中,加入80ml的乙醇溶解澄清,加入2.0g钯炭(10%),通入氢气压力为1Mpa,维持60℃,维搅拌反应2小时,反应完毕,减压蒸干溶剂,加入40ml的乙酸乙酯,20ml的水提取,用6N的氢氧化钠水溶液,调节pH=8-9,静置分层,100ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层,减压蒸干,白色固体,得到3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸乙酯6.37g,收率98%,手性纯度为99%。
色谱条件:大赛璐CHIRALPAK IC柱(250mm×4.6μm,5μm),流动相:正庚烷/乙醇,流速:1ml/min,柱温:40℃。
其中主峰保留时间为5.860min,面积归一化含量为99.995%,见附图1。
Ms:254.12(M+H);507.23(2M+H)。
1H-NMR(DMSO,400MHz)δ1.155~1.191(t,3H);δ1.242~1.291(t,2H);δ1.427~1.529(m,9H);δ2.066(s,2H);δ2.879(s,1H);δ4.029~4.081(m,2H)。
实施例13
N-叔丁氧羰基-3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸乙酯的制备(结构式D,R1为乙基)
将实施例12中制备的化合物3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸乙酯10g加入反应瓶中,加入80ml的二氯甲烷溶解澄清,加入7.98g三乙胺(2当量),将9.5g二碳酸二叔丁酯溶解于10ml的二氯甲烷,维持18-22℃,滴加至反应瓶中,滴加完毕维持25℃反应2小时,减压蒸干溶剂,加入120ml的乙酸乙酯,60ml水,维持10℃以下,用6N的氢氧化钠水溶液,调节pH=8-9,静置分层,100ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层,减压蒸干,白色固体,得到N-叔丁氧羰基-3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸乙酯13.8g,收率99%,。
实施例14
N-叔丁氧羰基-3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸的制备(结构式E,R1为乙基)
将实施例13中制备的化合物N-叔丁氧羰基-3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸乙酯10g加入反应瓶中,加入100ml的乙醇溶解澄清,将1.7g氢氧化钠(1.5当量)溶解于20ml的水中,维持18-22℃,滴加至反应瓶中,滴加完毕维持65℃反应2小时,减压蒸干溶剂,加入120ml的乙酸乙酯,60ml的水提取,用6N的盐酸水溶液,调节pH=4-5,静置分层,100ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层,减压蒸干,白色固体,得到N-叔丁氧羰基-3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸9.02g,收率98.10%,手性纯度为99%。
实施例15
3-羟基-1-金刚烷基酮酸异丙酯的制备(化合物B,R1基团为异丙基)
在氮气保护下,将50g(220mmol)的3-羟基-1-金刚烷基酮酸加入反应瓶中,加入480ml的异丙醇中,溶解澄清后,降低温度至0℃,向其中缓慢滴加等当量的氯化亚砜26.56g,维持温度为0-5℃,滴加完毕,将温度升至回流,反应1小时后将该反应液减压蒸干,加入200ml的甲苯,200ml的水萃取,分液,甲苯层分别用100ml的碳酸氢钠水溶液洗涤,100ml的食盐水洗涤,分液,有机层用50ml的食盐水洗两次,分液后,有机层干燥,蒸干后得到产物3-羟基-1-金刚烷基酮酸异丙酯,白色固体56.4g,收率95%
实施例16
结构通式2化合物的制备(R1基团为异丙基)
在氮气保护下,将50g(220mmol)的3-羟基-1-金刚烷基酮酸异丙酯加入反应瓶中,加入500ml的甲苯中,溶解澄清后,加入R-苯乙胺25.4g
(242mmol),加入0.4g的对甲苯磺酸,装分水器,加热至回流分水,反应28小时,反应完毕,减压蒸干,得棕色油73g,收率99%。
实施例17
1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸异丙酯盐酸盐的制备(结构通式1,R1为异丙基)
将实施例16中制备产物70g加入反应瓶中,加入700ml的乙腈溶解澄清,冰浴至5℃,分批加入10.5g的硼氢化钠,维持-5~0℃,缓慢滴加140g醋酸,搅拌反应2小时,反应完毕,减压蒸干溶剂,加入200ml的乙酸乙酯,200ml的水提取,用6N的氢氧化钠水溶液,调节pH=8-9,静置分层,100ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层升温至45℃,滴加浓盐酸,调节pH=3-4,滴加完毕析出颗粒状晶体,保温20分钟,降至室温,搅拌过夜,抽滤,得到1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸异丙酯盐酸盐30g,收率40%。
MS:372.37(M+H)。
1H-NMR(DMSO,400MHz)δ0.973~0.988(d,3H);δ1.128~1.148(d,3H);δ1.295~1.597(m,10H);δ1.679~1.696(d,4H);δ1.796~1.825(d,1H);δ2.102(s,2H);δ7.380~7.393(t,3H)。
色谱条件:大赛璐CHIRALPAK IC柱(250mm×4.6μm,5μm),流动相:正庚烷/乙醇,流速:1ml/min,柱温:40℃。其中主峰保留时间为4.144min,面积归一化含量为99.856%。见附图4。
实施例18
3-羟基-1-金刚烷基酮酸异丁酯的制备(化合物B,R1基团为异丁基)
在氮气保护下,将50g(220mmol)的3-羟基-1-金刚烷基酮酸加入反应瓶中,加入480ml的异丁醇中,溶解澄清后,降低温度至0℃,向其中缓慢滴加等当量的氯化亚砜26.56g,维持温度为0-5℃,滴加完毕,将温度升至回流,反应1小时后将该反应液减压蒸干,加入200ml的甲苯,200ml的水萃取,分液,甲苯层分别用100ml的碳酸氢钠水溶液洗涤,100ml的食盐水洗涤,分液,有机层用50ml的食盐水洗两次,分液后,有机层干燥,蒸干后得到产物3-羟基-1-金刚烷基酮酸异丙酯,白色固体50.0g,收率80%
实施例19
结构通式2化合物的制备(R1基团为异丁基)
在氮气保护下,将50g(178mmol)的3-羟基-1-金刚烷基酮酸异丁酯加入反应瓶中,加入500ml的甲苯中,溶解澄清后,加入R-苯乙胺23.7g(195.8mmol),加入0.4g的对甲苯磺酸,装分水器,加热至回流分水,反应24小时,反应完毕,减压蒸干,得棕色油61.3g,收率90%。
实施例20
1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸异丁酯盐酸盐的制备(结构通式1,R1为异丁基)
将实施例2中制备产物60g加入反应瓶中,加入600ml的乙腈溶解澄清,冰浴至5℃,分批加入10.5g的硼氢化钠,维持-5~0℃,缓慢滴加128g醋酸,搅拌反应2小时,反应完毕,减压蒸干溶剂,加入200ml的乙酸乙酯,200ml的水提取,用6N的氢氧化钠水溶液,调节pH=8-9,静置分层,100ml的乙酸乙酯提取水相,合并有机层升温至45℃,滴加浓盐酸,调节pH=3-4,滴加完毕析出颗粒状晶体,保温20分钟,降至室温,搅拌过夜,抽滤,得到1S-(3-羟基-1-金刚烷基)-(1R-苯基-乙氨基)-乙酸异丁酯盐酸盐16.5g,收率25%。
参考实施例1
参考专利CN102070451A第11页,制备消旋的3-羟基-1-金刚烷基-甘氨酸化合物
将7.5g的α-溴代-3-羟基-1-金刚烷基-乙酸,加入35ml的30%的氨水中,升温至65℃,反应20小时,40ml的乙酸乙酯,40ml水提取,硫酸钠干燥,蒸干后,硅胶柱层析,得到消旋的3-羟基-1-金刚烷基-甘氨酸化合物1.5g,HPLC色谱条件:大赛璐CHIRALPAK IC柱(250mm×4.6μm,5μm),流动相:正庚烷/乙醇,流速:1ml/min,柱温:40℃。
图谱见附图3。
图3中有两个峰,其中,3-羟基-1-金刚烷基-D-甘氨酸乙酯保留时间为9.884min,面积归一化法含量为50.353%;3-羟基-1-金刚烷基-L-甘氨酸乙酯保留时间为12.995min,面积归一化含量为49.647%。
Claims (18)
1.一种沙格列汀中间体化合物1或其盐,或沙格列汀中间体化合物2;
其中,R1为甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基或异丁基,R2为氢,4-甲氧基苯基、4-卤代苯基、2-甲氧基苯基或2-卤代苯基。
2.如权利要求1所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐,或沙格列汀中间体化合物2,其特征在于:所述卤代苯基中,卤素为氟、氯、溴或碘。
3.如权利要求1所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐,或沙格列汀中间体化合物2,其特征在于:当R1为乙基时,R2为氢。
4.如权利要求1所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐,或沙格列汀中间体化合物2,其特征在于:所述沙格列汀中间体化合物1的盐为其盐酸盐或其硫酸盐。
5.一种如权利要求1~4任一项所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法,其包括如下步骤:溶剂中,在还原剂和有机酸的作用下,将所述中间体化合物2进行还原反应,得到中间体化合物1或其盐即可;反应温度为-15℃~45℃;
其中,所述还原剂为碱金属的硼氢化物;R1和R2如权利要求1~4任一项所述。
6.如权利要求5所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括如下步骤:将中间体化合物2与溶剂混合得溶液,在-15~45℃下,加入还原剂后,再在此温度下与有机酸混合,进行还原反应即可;所述溶剂为乙酸乙酯、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、乙腈、甲苯和丙酮中的一种或多种。
7.如权利要求5所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法,其特征在于:所述碱金属的硼氢化物为硼氢化钠和/或硼氢化钾;所述碱金属的硼氢化物的摩尔量为化合物2的0.6~8倍。
8.如权利要求5所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法,其特征在于:所述有机酸为醋酸和/或甲磺酸;所述有机酸的摩尔量为化合物2的1~30倍。
9.如权利要求5所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法,其特征在于:所述反应温度为-10℃~20℃。
10.如权利要求5所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法,其特征在于:所述还原反应结束后,还通过后处理过程进一步纯化产物;所述后处理过程包括如下步骤:除去反应体系的溶剂,在pH=8~9下萃取,分出有机层,在25~55℃下,调节体系pH至3~4,保温20~30分钟后,冷却析晶过滤即可。
11.如权利要求5所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法,其特征在于:①在惰性气体的保护下,溶剂中,在有机酸的作用下,将化合物B与化合物F进行反应,制得中间体化合物2即可;②将步骤①制得的中间体化合物2按照权利要求5所述的制备方法制备沙格列汀中间体化合物1或其盐;
其中,R1和R2如权利要求1~4任一项所述。
12.如权利要求11所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法,其特征在于:所述中间体化合物2的制备方法包括如下步骤:在惰性气体的保护下,将化合物B与溶剂混合得溶液,再依次与化合物F、有机酸混合,升温至回流,进行反应即可。
13.如权利要求11所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法,其特征在于:所述中间体化合物2的制备方法中,所述溶剂为甲苯、苯、异丙醇和正庚烷中的一种或多种;所述有机酸为对甲苯磺酸、甲烷磺酸、三氟甲磺酸或醋酸;所述有机酸的用量为0.5%~5%,百分数为相对于化合物B的重量百分数。
14.如权利要求11所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法,其特征在于:所述中间体化合物2的制备方法中,所述化合物B与化合物F的摩尔比为1:(1.0~2.0)。
15.如权利要求11所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法,其特征在于:所述制备中间体化合物2的反应温度为35℃~溶剂回流温度。
16.如权利要求11所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐的制备方法,其特征在于:1)在惰性气体的保护下,在氯化试剂的作用下,将3-羟基-1-金刚烷基酮酸与醇进行酯化反应,制得化合物B即可;2)将步骤1)制得的化合物B按照权利要求11的方法制备沙格列汀中间体化合物1或其盐;
17.一种沙格列汀中间体化合物2的制备方法,其包括如下步骤:在惰性气体的保护下,溶剂中,在有机酸的作用下,将化合物B与化合物F进行反应即可;
其中,R1和R2如权利要求1~4任一项所述;其各反应条件如权利要求11~16任一项中制备中间体化合物2所述的反应条件。
18.如权利要求1~4任一项所述的沙格列汀中间体化合物1或其盐,或沙格列汀中间体化合物2用于制备沙格列汀的用途。
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