CN105669686A - 一种6-(叔丁氧羰基)八氢呋喃[2,3-c]吡啶-4-羧酸的合成方法 - Google Patents
一种6-(叔丁氧羰基)八氢呋喃[2,3-c]吡啶-4-羧酸的合成方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种6-(叔丁氧羰基)八氢呋喃[2,3-c]吡啶-4-羧酸的合成方法,主要解决目前没有适合工业化合成方法的技术问题。本发明分十步,首先由化合物<b>1</b>和糠醛还原氨化得到化合物<b>2</b>,然后烷基化生成化合物<b>3</b>,化合物<b>3</b>的水解产物<b>4</b><b>,</b>然后分子内发生傅-克反应得到化合物<b>5</b>,氢化还原化合物<b>5</b>得到化合物<b>6,</b>酮上三氟甲磺酰基生成化和物<b>7</b>,插羰得到化合物<b>8</b>,氢化还原双键得到化合物<b>9</b><b>,</b>强酸脱去乙氧羰基,然后与Boc酸酐反应得到最终化合物11,反应式如下:
Description
技术领域
本发明涉及的化合物6-(叔丁氧羰基)八氢呋喃[2,3-c]吡啶-4-羧酸的合成方法。
背景技术
化合物6-(叔丁氧羰基)八氢呋喃[2,3-c]吡啶-4-羧酸(CAS:1314392-08-9)及相关的衍生物在药物化学及有机合成中具有广泛应用,市场销售较好。目前6-(叔丁氧羰基)八氢呋喃[2,3-c]吡啶-4-羧酸的合成较为困难。因此,需要开发一个原料易得,操作方便,反应易于控制,总体收率适合,适合工业化生产的合成方法。
发明内容
本发明的目的是开发一种具有原料易得,操作方便,反应易于控制,收率较高的6-(叔丁氧羰基)八氢呋喃[2,3-c]吡啶-4-羧酸的合成方法。主要解决目前没有适合工业化合成方法的技术问题。
本发明的技术方案:一种6-(叔丁氧羰基)八氢呋喃[2,3-c]吡啶-4-羧酸的合成方法,本发明分十步,首先由化合物1和糠醛还原氨化得到化合物2,然后烷基化生成化合物3,化合物3的水解得到化合物4,化合物4分子内发生傅-克反应得到化合物5,氢化还原化合物5得到化合物6,酮上三氟甲磺酰基生成化和物7,化和物7插羰得到化合物8,氢化还原双键得到化合物9,强酸脱去乙氧羰基,然后与Boc酸酐反应得到最终化合物11;
本发明缩写的中文释义:Boc:叔丁氧羰基;Tf:三氟甲磺酰;DMF:N,N-二甲基甲酰胺;TLC:薄层色谱法;溶剂为乙醇、二氯甲烷、三乙胺、甲醇、水中的一种或两种,第一步反应乙醇作溶剂;第二步反应二氯甲烷作溶剂;第三步反应乙醇作溶剂;第四步反应二氯甲烷作溶剂;第五步反应乙醇作溶剂;第六步反应四氢呋喃/DMF作溶剂;第七步反应甲醇作溶剂;第八步反应甲醇作溶剂;第九步反应,第十步反应水作溶剂。催化剂为钯/碳、氢氧化钯碳、1,1-双(二苯基磷)二茂铁氯化钯等。第五步反应催化剂为氢氧化钯/炭;第七步反应催化剂为1,1-双(二苯基磷)二茂铁氯化钯;第八步反应催化剂为钯/碳。
本发明的有益效果:本发明反应工艺设计合理,其采用了廉价易得、能规模化生产的原料—甘氨酸乙酯盐酸盐,通过十步合成了6-(叔丁氧羰基)八氢呋喃[2,3-c]吡啶-4-羧酸。此方法合成路线短,原料廉价,且易于操作,并可大规模进行生产。整个操作过程只有一步需要过柱纯化,大大简化了后处理的操作过程,便于规模化生产。
具体实施方式
本发明反应式如下:
。
实施例1:将化合物1(4g,0.03mol)和糠醛(2.8g,0.03mol)溶于乙醇(30mL),30℃下搅拌3hr,然后分批次加入氰基硼氢化钠(3.6g,0.05mol)),加完后,反应室温下搅拌2天。TLC(二氯甲烷:甲醇体积比=20/1,Rf=0.1)显示反应完毕,反应混合物浓缩除去乙醇溶剂后加水(30mL),乙酸乙酯萃取(30mLx3),有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥后浓缩,粗品使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1~2:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物2(1.8g),收率23%。
将化合物2(7.6g,0.042mol)和三乙胺(8.48g,0.084mol)溶于二氯甲烷(100mL),0摄氏度下滴加氯甲酸乙酯(5.03g,0.046mol),加完后升温到室温反应1小时。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.8)显示反应完毕。反应液分别用水、1mol盐酸、饱和食盐水洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥后浓缩后得到黄色油状的化合物3(6.7g)收率93%。
化合物3(10g,0.04mol)溶于乙醇(100mL),加入KOH(2.85g,0.043mol),加热到50摄氏度,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=5/1,Rf=0)显示反应完毕。反应混合物浓缩除去乙醇溶剂后加水(100mL),二氯甲烷(50mlx3)洗涤。水相加浓盐酸调节pH到3-4,用二氯甲烷萃取(80mLx3),有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩得到黄色油状的化合物4(6.36g),收率72%。
将化合物4(3g,0.014mol)溶于二氯甲烷(50mL),加入氯化亚砜(2.4g,0.02mol),机械搅拌下回流1h。TLC(二氯甲烷:甲醇体积比=20/1,Rf=0.9)显示反应完毕。然后向体系中缓慢分批加入三氯化铝(3.6g,0.027mol),加完后,继续搅拌半小时。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.6)显示反应完毕。反应液倒入冰水中,用二氯甲烷(50mlx3)萃取,有机相用饱和食盐水洗涤,浓缩后使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1~5:1),除去溶剂后得到白色固体的化合物5(0.8g),收率29%。
将化合物5(1g,0.0075mol)溶于乙醇(30mL),加入氢氧化钯/炭(含氢氧化钯重量百分含量10%,0.5g),通入50Psi的氢气,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.3)显示反应完毕。反应液通过硅藻土过滤,减压下浓缩,使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物6(0.7g),收率70%。
将化合物6(0.6g,0.003mol)溶于混合溶剂四氢呋喃/DMF(10/1,30mL)中,0摄氏度分批次加入叔丁醇钾(0.63g,0.005mol),然后缓慢滴加N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺(2g,0.005mol)的四氢呋喃/DMF(10/1,5mL)溶液。加完后0摄氏度反应1小时。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.8)显示反应完毕。反应液加水(1L)稀释,乙酸乙酯萃取(30mLx3),有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥后浓缩,残留物使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=100:1~80:1~50:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物7(0.4g),收率40%。
将化合物7(0.8g,0.0024mol),三乙胺(0.5g,0.0048mol)溶于甲醇(30mL),加入1,1-双(二苯基磷)二茂铁氯化钯(0.5g),加热到80摄氏度,通入1Mpa的一氧化碳,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=5/1,Rf=0.3)显示反应完毕。反应液旋干使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物8(0.6g),收率99%。
将化合物8(0.4g,0.0017mol)溶于甲醇(30mL),加入钯炭(含钯重量百分含量10%,0.5g),升温至50摄氏度,通入50Psi的氢气,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.3)显示反应完毕。反应液通过硅藻土过滤,减压下浓缩,使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物9(0.3g),收率75%。
化合物9(0.5g,0.002mol)加入浓盐酸(30mL),升温至100摄氏度,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0)显示反应完毕。反应液浓缩除去溶剂得到黄色固体化合物10(0.4g),收率95%。请补充溶剂是什么(就是盐酸作溶剂)
将化合物10(0.4g,0.002mol)溶于水(30mL),加碳酸钠调节pH到10-11,然后加入二碳酸二叔丁酯(0.77g,0.003mol),加完后反应搅拌1小时,TLC(二氯甲烷:甲醇体积比=10/1,Rf=0.7)显示反应完毕。反应液加1M盐酸调节pH至3-4,用氯仿/异丙醇(4/1,30mlx4)萃取,有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压浓缩得到黄色油状化合物11(0.4g),收率70%。
1 MeOD,δ4.08-3.83(m,2H),3.78-3.63(m,2H),3.55-3.50(m,1H),3.23-3.23(m,2H),2.98-2.83(m,2H),1.97-1.83(m,2H),1.44-1.46(m,9H)。
实施例2:将化合物1(40g,0.286mol)和糠醛(28.9g,3.01mol)溶于乙醇(0.7L),30oC下搅拌3hr,然后分批次加入氰基硼氢化钠(36.1g,0.573mol)),加完后,反应室温下搅拌2天。TLC(二氯甲烷:甲醇体积比=20/1,Rf=0.1)显示反应完毕,反应混合物浓缩除去乙醇溶剂后加水(500mL),乙酸乙酯萃取(300mLx3),有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥后浓缩,残留物使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1~2:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物2(19g),收率22%。
将化合物2(76.9g,0.42mol)和三乙胺(84.8g,0.84mol)溶于二氯甲烷(1L),0摄氏度下滴加氯甲酸乙酯(50.3g,0.46mol),加完后升温到室温反应1小时。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.8)显示反应完毕。反应液分别用水、1mol盐酸、饱和食盐水洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥后浓缩后得到黄色油状的化合物3(67g)收率93%。
化合物3(100.5g,0.394mol)溶于乙醇(1L),加入KOH(28.5g,0.43mol),加热到50摄氏度,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=5/1,Rf=0)显示反应完毕。反应混合物浓缩除去乙醇溶剂后加水(300mL),二氯甲烷(100mlx3)洗涤。水相加浓盐酸调节pH到3-4,用二氯甲烷萃取(300mLx3),有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩得到黄色油状的化合物4(62.6g),收率70%。
将化合物4(31.3g,0.14mol)溶于二氯甲烷(500mL),加入氯化亚砜(24.6g,0.2mol),机械搅拌下回流1h。TLC(二氯甲烷:甲醇体积比=20/1,Rf=0.9)显示反应完毕。然后向体系中缓慢分批加入三氯化铝(36.8g,0.27mol),加完后,继续搅拌半小时。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.6)显示反应完毕。反应液倒入冰水中,用二氯甲烷(100mlx3)萃取,有机相用饱和食盐水洗涤,浓缩后使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1~5:1),除去溶剂后得到白色固体的化合物5(8.6g),收率31%。
将化合物5(4g,0.03mol)溶于乙醇(100mL),加入氢氧化钯炭(含氢氧化钯重量百分含量10%,1g),通入50Psi的氢气,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.3)显示反应完毕。反应液通过硅藻土过滤,减压下浓缩,使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物6(2.7g),收率66%。
将化合物6(6g,0.028mol)溶于混合溶剂四氢呋喃/DMF(10/1,100mL)中,0摄氏度分批次加入叔丁醇钾(6.3g,0.056mol),然后缓慢滴加N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺(20.1g,0.056mol)的四氢呋喃/DMF(10/1,50mL)溶液。加完后0摄氏度反应1小时。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.8)显示反应完毕。反应液加水(100mL)稀释,乙酸乙酯萃取(80mLx3),有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥后浓缩,残留物使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=100:1~80:1~50:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物7(4g),收率39%。
将化合物7(8.4g,0.024mol),三乙胺(4.9g,0.048mol)溶于甲醇(100mL),加入1,1-双(二苯基磷)二茂铁氯化钯(1g),加热到80摄氏度,通入1Mpa的一氧化碳,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=5/1,Rf=0.3)显示反应完毕。反应液旋干使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物8(5.9g),收率96%。
将化合物8(4.3g,0.017mol)溶于甲醇(100mL),加入钯炭(含钯重量百分含量10%,1g),升温至50摄氏度,通入50Psi的氢气,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.3)显示反应完毕。反应液通过硅藻土过滤,减压下浓缩,使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物9(2.7g),收率70%。
化合物9(5.6g,0.022mol)加入浓盐酸(50mL),升温至100摄氏度,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0)显示反应完毕。反应液浓缩除去溶剂得到黄色固体化合物10(4.6g),收率100%。请补充溶剂是什么(就是盐酸作溶剂)
将化合物10(4.6g,0.022mol)溶于水(100mL),加碳酸钠调节pH到10-11,然后加入二碳酸二叔丁酯(7g,0.033mol),加完后反应搅拌1小时,TLC(二氯甲烷:甲醇体积比=10/1,Rf=0.7)显示反应完毕。反应液加1M盐酸调节pH至3-4,用氯仿/异丙醇(4/1,100mLx4)萃取,有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压浓缩得到黄色油状化合物11(4.4g),收率75%。
1 MeOD,δ4.08-3.81(m,2H),3.78-3.69(m,2H),3.55-3.50(m,1H),3.29-3.23(m,2H),2.98-2.87(m,2H),1.97-1.83(m,2H),1.44-1.46(m,9H)。
实施例3:将化合物1(400g,2.86mol)和糠醛(289g,3.01mol)溶于乙醇(7L),30oC下搅拌3hr,然后分批次加入氰基硼氢化钠(361g,5.73mol)),加完后,反应室温下搅拌2天。TLC(二氯甲烷:甲醇体积比=20/1,Rf=0.1)显示反应完毕,反应混合物浓缩除去乙醇溶剂后加水(1L),乙酸乙酯萃取(500mLx3),有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥后浓缩,残留物使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1~2:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物2(192g),收率23%。
将化合物2(769g,4.2mol)和三乙胺(848.8g,8.4mol)溶于二氯甲烷(10L),0摄氏度下滴加氯甲酸乙酯(501.3g,4.6mol),加完后升温到室温反应1小时。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.8)显示反应完毕。反应液分别用水、1mol盐酸、饱和食盐水洗涤,有机相用无水硫酸钠干燥后浓缩后得到黄色油状的化合物3(670g)收率93%。
化合物3(1005g,3.94mol)溶于乙醇(10L),加入KOH(285.6g,4.33mol),加热到50摄氏度,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=5/1,Rf=0)显示反应完毕。反应混合物浓缩除去乙醇溶剂后加水(3L),二氯甲烷(800mlx3)。水相加浓盐酸调节pH到3-4,用二氯甲烷萃取(1Lx3),有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩得到黄色油状的化合物4(626g),收率69.9%。
将化合物4(313g,1.38mol)溶于二氯甲烷(5L),加入氯化亚砜(246.3g,2.07mol),机械搅拌下回流1h。TLC(二氯甲烷:甲醇体积比=20/1,Rf=0.9)显示反应完毕。然后向体系中缓慢分批加入三氯化铝(368g,2.75mol),加完后,继续搅拌半小时。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.6)显示反应完毕。反应液倒入冰水中,用二氯甲烷(500mlx3)萃取,有机相用饱和食盐水洗涤,浓缩后使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1~5:1),除去溶剂后得到白色固体的化合物5(86.3g),收率30%。
将化合物5(40g,0.3mol)溶于乙醇(1L),加入氢氧化钯炭(含氢氧化钯重量百分含量10%,5g),通入50Psi的氢气,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.3)显示反应完毕。反应液通过硅藻土过滤,减压下浓缩,使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物6(27g),收率66%。
将化合物6(60g,0.28mol)溶于混合溶剂四氢呋喃/DMF(10/1,1L)中,0摄氏度分批次加入叔丁醇钾(63g,0.56mol),然后缓慢滴加N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺(201.1g,0.56mol)的四氢呋喃/DMF(10/1,0.5L)溶液。加完后0度反应1小时。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.8)显示反应完毕。反应液加水(1L)稀释,乙酸乙酯萃取(800mLx3),有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥后浓缩,残留物使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=100:1~80:1~50:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物7(40g),收率41%。
将化合物7(84g,0.24mol),三乙胺(49g,0.486mol)溶于甲醇(1L),加入1,1-双(二苯基磷)二茂铁氯化钯(10g),加热到80摄氏度,通入1Mpa的一氧化碳,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=5/1,Rf=0.3)显示反应完毕。反应液旋干使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物8(59g),收率95%。
将化合物8(43g,0.17mol)溶于甲醇(1L),加入钯炭(含钯重量百分含量10%,10g),升温至50摄氏度,通入50Psi的氢气,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0.3)显示反应完毕。反应液通过硅藻土过滤,减压下浓缩,使用柱层析法提纯,洗脱剂比例为(石油醚:乙酸乙酯=20:1~10:1),除去溶剂后得到黄色油状的化合物9(27g),收率66%。
化合物9(56.6g,0.22mol)加入浓盐酸(200mL),升温至100摄氏度,反应过夜。TLC(石油醚:乙酸乙酯体积比=2/1,Rf=0)显示反应完毕。反应液浓缩除去溶剂得到黄色固体化合物10(46g),收率100%。请补充溶剂是什么(就是盐酸作溶剂)
将化合物10(46g,0.22mol)溶于水(500mL),加碳酸钠调节pH到10-11,然后加入二碳酸二叔丁酯(72g,0.33mol),加完后反应搅拌1小时,TLC(二氯甲烷:甲醇体积比=10/1,Rf=0.7)显示反应完毕。反应液加1M盐酸调节pH至3-4,用氯仿/异丙醇(4/1,1Lx4)萃取,有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压浓缩得到黄色油状化合物11(44g),收率74%。
1 MeOD,δ4.08-3.81(m,2H),3.78-3.69(m,2H),3.55-3.50(m,1H),3.29-3.23(m,2H),2.98-2.87(m,2H),1.97-1.83(m,2H),1.44-1.46(m,9H)。
Claims (4)
1.一种6-(叔丁氧羰基)八氢呋喃[2,3-c]吡啶-4-羧酸的合成方法,其特征是包括以下步骤:首先由化合物1和糠醛还原氨化得到化合物2,然后烷基化生成化合物3,化合物3的水解产物为化合物4,化合物4分子内发生傅-克反应得到化合物5,氢化还原化合物5得到化合物6,酮上三氟甲磺酰基生成化和物7,化和物7插羰得到化合物8,氢化还原双键得到化合物9,强酸脱去乙氧羰基,然后与Boc酸酐反应得到最终化合物11;反应式如下:。
2.根据权利要求1所述的一种6-(叔丁氧羰基)八氢呋喃[2,3-c]吡啶-4-羧酸的合成方法,其特征是:第一步反应乙醇作溶剂;第二步反应二氯甲烷作溶剂;第三步反应乙醇作溶剂;第四步反应二氯甲烷作溶剂;第五步反应乙醇作溶剂;第六步反应四氢呋喃/DMF作溶剂;第七步反应甲醇作溶剂;第八步反应甲醇作溶剂;第九步反应,第十步反应水作溶剂。
3.根据权利要求1所述的一种6-(叔丁氧羰基)八氢呋喃[2,3-c]吡啶-4-羧酸的合成方法,其特征是:第四步反应室温加入氯化亚砜,回流加入三氯化铝。
4.根据权利要求1所述的一种6-(叔丁氧羰基)八氢呋喃[2,3-c]吡啶-4-羧酸的合成方法,其特征是:第五步反应催化剂为氢氧化钯/炭;第七步反应催化剂为1,1-双(二苯基磷)二茂铁氯化钯;第八步反应催化剂为钯/碳。
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