CN105713031A - 一种用于制备艾日布林的中间体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于制备艾日布林的中间体及其制备方法,通过在艾日布林整个60多步的合成路线中引入新中间体,可综合现有技术中各种路线的优势,便于对极难合成的大环酮类化合物艾日布林进行工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及药物化学领域,具体涉及一种用于制备艾日布林的中间体及其制备方法。
背景技术
软海绵素B(HalichondrinB)是一种具有抗肿瘤活性的天然产物,最初从海洋海绵黑色软海绵(Halichondriaokadai)中分离得到。软海绵素B具有32个手性中心,全合成难度很大。
艾日布林作为软海绵素B结构优化得到的第一个大环酮类似物,最早在CN1312804A中公开,目前制备成甲磺酸艾日布林注射液已经在多个国家上市,用于治疗转移性乳腺癌。艾日布林相比软海绵素B,其结构较小,但也包含19个手性中心,全合成难度也很大。
因此,需要对制备用作抗癌剂的软海绵素B类似物艾日布林的合成方法进行开发。
发明内容
本发明提供在合成软海绵素B类似物艾日布林中,用作中间体的化合物。
在一方面,本发明提供式Ⅰ化合物,具有如下结构:
其中,TBS指叔丁基二甲基硅基,Piv指特戊酰基,Ar为被C1-6烷基取代的芳基,X选自I、Br或Cl。
在一些实施方式中,芳基选自苯基或萘基,C1-6烷基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或叔丁基。
在一些优选实施方式中,芳基为苯基,C1-6烷基选自甲基或乙基。
在一些更优选的实施方式中,Ar为被甲基对位取代的苯基。
在最优选的实施方案中,Ar为被甲基对位取代的苯基且X选自Cl,即本发明提供如下化合物(E1):
其中,Ts指对甲苯磺酰基。
在另一方面,本发明提供式Ⅰ化合物的制备方法,包括:在催化剂和金属配合物的存在下,式a化合物与式b化合物在碱性条件下经偶联反应制得式Ⅰ化合物。
其中,X选自I、Br或Cl;Ar为被C1-6烷基取代的芳基。
催化剂选自CrCl2、NiCl2、酞菁钴、CrBr3或CrCl3。
金属选自Mn粉。
配体选自取代的苯磺酰胺或取代的甲磺酰胺。例如(S)-3,5-二氯-N-(2-(4-异丙基-4,5-二氢恶唑-2-基)-6-甲氧基苯基)苯磺酰胺。
碱性条件使用1,8-双二甲氨基萘(protonsponge)、三乙胺、二异丙基乙胺或吡啶。
反应溶剂选自乙腈、四氢呋喃、乙二醇二甲醚等。
反应温度为10-50℃。
反应优选在惰性气体的保护下进行。
在一些实施方式中,芳基选自苯基或萘基,C1-6烷基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或叔丁基。
在一些优选实施方式中,芳基为苯基,C1-6烷基选自甲基或乙基。
在一些更优选的实施方式中,Ar为被甲基对位取代的苯基。
在最优选的实施方案中,Ar为被甲基对位取代的苯基且X选自Cl。
本发明再一方面提供式Ⅰ化合物用于制备艾日布林的用途,优选地,本发明提供化合物E1用于制备艾日布林的用途。
式Ⅰ化合物可按照以下步骤进一步制备得到艾日布林,以化合物E1举例说明:
在制备艾日布林的过程中使用本发明所提供的中间体式Ⅰ化合物(包括化合物E1):
首先,可以降低生产成本,例如在化合物F2的合成过程中,用于合成对甲苯砜基甲基磷酸二乙酯(SM2)的原料对甲砜基甲苯(CAS:3185-99-7)是个常用的工业原料,比现有技术中制备苯砜基甲基磷酸二乙酯用到的苯甲砜(CAS:3112-85-4)便宜得多;同时,由于合成艾日布林的步骤有60多步,且总收率不高,导致作为起始原料的化合物SM2用量很大,从而使用便宜得多的对甲砜基甲苯能进一步有效降低成本。
其次,在式a化合物(包括化合物F1)和式b化合物(包括化合物F2)制备式Ⅰ化合物(包括化合物E1),以及进一步地进行分子内成环(例如E1进一步制备E2)的过程中,反应更容易进行,产生的难除性杂质较少,后处理也更容易,最终便于艾日布林原料药生产的质量控制,也对后续制剂的研究提供了方便。
再次,式Ⅰ化合物(包括化合物E1)中使用特戊酰基(Piv)作为羟基保护基,而非现有技术中的叔丁基二甲基硅基(TBS)保护基,可优先脱除式Ⅰ化合物中特戊酰基(Piv)所在位置的保护基,避免反应一次性脱除式Ⅰ化合物中所有的羟基保护基。这样,例如对于化合物E1可按照上述步骤(E1-E7)进一步制备得到艾日布林,而上述步骤(E1-E7)在制备艾日布林的过程中非常关键,也是最优选的用于制备艾日布林的方法。
本发明提供的中间体式Ⅰ化合物(包括化合物E1)在艾日布林的制备中起着承上启下的作用,通过在艾日布林整个60多步的合成路线中引入中间体式Ⅰ化合物(包括化合物E1),可综合现有技术中各种路线的优势,便于对极难合成的大环酮类化合物艾日布林进行工业化生产。
具体实施方式
下面的实施例可更详细地说明本发明,但不以任何形式限制本发明。
DMAP为4-二甲氨基吡啶。
Bn为苄基,Bz为苯甲酰基。
SM2为4-MePhSO2CH2PO(OEt)2,LHMDS为六甲基二硅基氨基锂。
TMSI为三甲基碘硅烷,DME为二甲醚,TBME为叔丁基甲醚,TBSCl为叔丁基二甲基氯硅烷。
实施例一F1的合成
步骤1:
化合物F1-1(1.17g)溶于干燥的四氢呋喃(8ml)中,加入四丁基氟化铵(563mg),氮气保护下反应,TLC监测反应完全,加入水(10ml),然后用乙酸乙酯萃取(15ml×3),合并有机相,饱和食盐水(50ml)洗,无水硫酸镁干燥,过滤,旋干得化合物F1-2(730mg)。
MS:413[M+H]+。
步骤2:
化合物F1-2(730mg)溶于干燥的二氯甲烷(7ml)中,冷却到0℃,依次加入吡啶(419mg),DMAP(14mg)和PivCl(213mg),氮气保护下室温搅拌1.5小时,用饱和氯化铵溶液(10ml)淬灭。然后有机层用水(10ml)、饱和碳酸氢钠溶液(10ml)和饱和食盐水(10ml)洗涤,无水硫酸钠干燥,旋干,硅胶柱纯化(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得化合物F1(860mg)。
MS:497[M+H]+。
实施例二F2的合成
步骤1:
SM2(29g,0.095mol)溶于四氢呋喃(90ml)中,冷却至10℃,滴加LHMDS的THF溶液(1M,95.2ml),滴毕于10℃下搅拌半小时。随后滴加化合物F2-1(35g,0.068mol)的甲苯溶液(140ml),滴毕于10℃下继续反应半小时。TLC监测反应完全,反应液依次经1M盐酸水溶液(230ml),饱和食盐水(175ml)洗涤,无水硫酸钠干燥,后减压蒸去溶剂得粗品F2-2(60g)。
MS:667[M+H]+。
步骤2:
将化合物F2-2粗品(60g)溶于乙腈(200ml)和甲苯(200ml)中,加入TMSI(60ml),于45℃下反应2-4h。TLC监测反应完全,反应液冷却至-15℃,加入氯化铵水溶液淬灭反应,再加入甲苯(300ml)稀释,有机相依次经水(100ml)、饱和亚硫酸钠溶液(300ml)、1M盐水(300ml)、饱和碳酸氢钠(300ml)、饱和食盐水(300ml)洗涤,干燥浓缩后柱层析分离得化合物F2-3(30g)。
MS:577[M+H]+。
步骤3:
三乙酸基硼氢化钠(54g,0.25mol)、四丁基氯化铵(47g,0.17mol)、DME(250ml)于甲苯(120ml)中,升温至75℃,后滴加化合物F2-3(30g,0.052mol)的甲苯溶液(40ml)。滴毕,85℃下反应2-4小时。后冷却至10℃,加入水(100ml)淬灭反应,分液,有机相依次经饱和碳酸氢钠溶液(150ml×2)、水(150ml×2)洗涤,干燥浓缩后得到F2-4(19.7g)。
MS:579[M+H]+。
步骤4:
将化合物F2-4的粗品(19.7g)溶于甲醇(60ml)中,加入碳酸钾(4.73g,0.034mol),升温至50℃并在此温度下搅拌1小时,TLC监测反应完全。冷却至室温,倒入冰水(60ml)中,用乙酸乙酯(250ml×2)萃取,合并有机相后干燥浓缩,柱层析分离后得到化合物F2-5(11g)。
MS:370[M+H]+。
步骤5:
将化合物F2-5(10.8g,0.029mol)溶于丙酮(22ml)中,加入2,2-二甲氧基丙烷(11ml),加入浓硫酸(0.2g)。室温下反应,TLC监测反应结束。反应液经甲苯(55ml)稀释,5%的碳酸钾水溶液(22ml)、饱和食盐水(20ml)洗涤,干燥浓缩后柱层析分离,得到化合物F2-6(11g)。
MS:410[M+H]+。
步骤6:
叔丁醇钠(4.4g,0.046mol)于四氢呋喃(36ml)和DMF(4ml)混合溶剂中,降温至10℃,滴加化合物F2-6(11g)的四氢呋喃溶液(34ml),滴毕于15℃下搅拌半小时。后滴加碘甲烷(2.5ml,0.04mol),滴毕于25℃下反应,TLC监测反应完全。反应液经甲苯(80ml)稀释,水(55ml)洗涤,干燥浓缩后柱层析分离,得化合物F2-7(10g)。
MS:424[M+H]+。
步骤7:
化合物F2-7(10g)溶于甲醇(10ml)中,加入水(15ml)和2M的盐酸水溶液(12.5ml),室温下反应,TLC监测反应完全。降温至10℃,滴加2M的氢氧化钠水溶液(13.4ml)中和反应液。后用二氯甲烷(100ml)萃取,有机层经饱和食盐水(50ml)洗涤,干燥浓缩后柱层析分离得到化合物F2-8(8.8g)。
MS:384[M+H]+。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.80(d,J=8.2Hz,2H),7.39(d,J=8.1Hz,2H),5.76–5.59(m,1H),5.01(t,J=6.7Hz,1H),4.99(s,1H),4.01–3.89(m,2H),3.87(dt,J=7.9,3.9Hz,1H),3.62(dt,J=12.4,6.2Hz,2H),3.58–3.49(m,1H),3.41(s,3H),3.32(t,J=8.0Hz,1H),3.08(qd,J=14.2,7.0Hz,2H),2.49(dd,J=7.2,3.2Hz,1H),2.47(s,3H),2.43–2.30(m,3H),1.95(dt,J=14.7,9.1Hz,1H),1.78(dt,J=14.7,3.2Hz,1H)。
步骤8:
将化合物F2-8(8.8g,0.023mol)溶于DMF(35ml)中,室温下加入咪唑(5.5g,0.081mol),在30℃以下滴加TBSCl(9g,0.06mol)。滴毕室温下反应,TLC监测反应完全。反应液经TBME(88ml)稀释,水(44ml)、1M盐酸水溶液(33ml)、水(33ml)、碳酸氢钠水溶液(33ml)、饱和食盐水(33ml)洗涤。干燥浓缩后柱层析分离得到化合物F2-9(12.4g)。收率88.6%。
MS:613[M+H]+。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.71(d,J=8.2Hz,2H),7.30(d,J=8.1Hz,2H),5.69–5.52(m,1H),4.98–4.82(m,2H),3.84–3.66(m,3H),3.49(dd,J=10.3,5.6Hz,1H),3.43–3.33(m,2H),3.32(s,3H),2.98–2.91(m,2H),2.39(s,3H),2.37–2.15(m,3H),1.95–1.83(m,1H),1.72(dt,J=13.7,6.8Hz,1H),0.80(d,J=3.3Hz,18H),0.02–0.06(m,12H)。
步骤9:
将化合物F2-9(2g,0.0033mol)溶于正己烷(20ml)中,降温至-60℃,通臭氧至溶液显蓝色,TLC监测反应完全,关闭臭氧发生器。通氮气15-30分钟,反应液升温至5℃,加入Lindlar催化剂(5%Pd/CaCO3)(300mg),氢气置换3次后,于25℃,1atm的氢气下反应,TLC监测反应完全,过滤浓缩后柱层析分离,得到化合物F2(1.7g),收率85%。
MS:615[M+H]+。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:9.72(s,1H),7.83(t,J=7.4Hz,2H),7.40(d,J=8.1Hz,2H),4.04–3.90(m,2H),3.87–3.74(m,2H),3.58(dd,J=10.2,5.5Hz,1H),3.52–3.44(m,1H),3.39(s,3H),3.31(dd,J=14.1,5.1Hz,1H),3.08(dt,J=9.5,7.3Hz,1H),2.89(ddd,J=17.5,6.5,1.6Hz,1H),2.78(dd,J=17.5,6.0Hz,1H),2.56–2.43(m,4H),1.98(dt,J=13.8,5.7Hz,1H),1.80(dt,J=13.8,6.8Hz,1H),0.90(d,J=3.3Hz,18H),0.15–0.04(m,12H)。
实施例三E1的合成
取两个Schlenk反应瓶(标记为1和2)在红外灯下预干燥2-3小时,后在真空(真空油泵)下用酒精喷灯进一步干燥,然后真空下冷却至室温。
在手套箱中称取CrCl2(148mg),Liagnd4(583mg),protonsponge(282mg)加入Schlenk反应瓶1,称取Mn粉(220mg)、NiCl2·dmp(68mg)、化合物F1(992mg)、化合物F2(1.47g)、LiCl(168mg)、ZrCp2Cl2(876mg)加入Schlenk反应瓶2,然后将两个反应瓶取出,在真空-氩气置换3次,然后加入CH3CN(5ml)到Schlenk反应瓶1,搅拌反应1-2小时;Schlenk反应瓶2在氩气保护下待用;
用双头针将Schlenk反应瓶1中的溶液在真空-氩气作用下转移至Schlenk反应瓶2中,然后氩气保护下室温搅拌反应16-20小时。反应液加入MTBE(50ml),加入15gflorisil硅土搅拌30-60min,过滤,滤饼用甲基叔丁基醚(50ml×3)洗涤,合并滤液减压浓缩,硅胶柱纯化得产物E1(1.08g)。
MS:985[M+H]+。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.80(d,J=8.4Hz,2H),7.38(d,J=8.4Hz,2H),5.15(s,1H),4.99(d,J=2.0Hz,1H),4.87(m,2H),4.39(m,1H),4.09(m,1H),4.05(m,2H),4.01(m,1H),3.92(m,1H),3.77(m,2H),3.61(m,1H),3.55(m,1H),3.37(s,3H),3.28(d,J=1.6Hz,1H),3.07(m,2H),2.68(m,1H),2.55(m,1H),2.45(s,3H),2.30(m,1H),2.22(m,1H),2.00(m,1H),1.58–1.93(m,13H),1.40–1.48(m,1H),1.23(m,1H),1.18(s,9H),1.06(d,J=6.8Hz,3H),0.87(d,J=3.2Hz,20H),0.03–0.07(m,12H)。
Claims (11)
1.式Ⅰ化合物,具有如下结构:
其中Ar为被C1-6烷基取代的芳基,X选自I、Br或Cl。
2.权利要求1的化合物,其中芳基选自苯基或萘基,C1-6烷基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或叔丁基。
3.权利要求1的化合物,其中芳基为苯基,C1-6烷基选自甲基或乙基。
4.权利要求1的化合物,其中Ar为被甲基对位取代的苯基。
5.权利要求1的化合物,其中Ar为被甲基对位取代的苯基,且X选自Cl。
6.一种式Ⅰ化合物的制备方法,包括:在催化剂和金属配合物的存在下,式a化合物与式b化合物在碱性条件下经偶联反应制得式Ⅰ化合物,
其中,X选自I、Br或Cl,Ar为被C1-6烷基取代的芳基。
7.权利要求6的制备方法,其中芳基选自苯基或萘基,C1-6烷基选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或叔丁基。
8.权利要求6的制备方法,其中芳基为苯基,C1-6烷基选自甲基或乙基。
9.权利要求6的制备方法,其中Ar为被甲基对位取代的苯基。
10.权利要求6的制备方法,其中Ar为被甲基对位取代的苯基,且X选自Cl。
11.权利要求1-5中任一项所述的式Ⅰ化合物用于制备艾日布林的用途。
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