CN106831348A - 8,11,13‑罗汉松科‑13‑醇及其中间体的制备方法 - Google Patents

8,11,13‑罗汉松科‑13‑醇及其中间体的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了制备化合物9所示8,11,13‑罗汉松科‑13‑醇，或其药学上可接受的盐，或其溶剂合物的方法，所述方法包括以下步骤：h、在氧化剂和酸的存在下，以化合物8为原料制备得到化合物9；其中，氧化剂选自双氧水或过氧化叔丁醇，酸选自H2SO4、对甲基苯磺酸。本发明的制备化合物9的方法，方法简便，收率高，易于放大，适合于工业化大规模生产。

Description

8,11,13-罗汉松科-13-醇及其中间体的制备方法
技术领域
本发明涉及8,11,13-罗汉松科-13-醇及其中间体的制备方法。
背景技术
松香是一种重要的化工原料，广泛应用于肥皂、造纸、油漆、橡胶等行业。松香是多种树脂酸和少量脂肪酸以及中性物质的混合物，其中松香酸是主要成分，具有三环二萜结构，松香酸在工业上具有广泛的应用。近年来，研究表明松香酸及其衍生物具有重要的生物学功能。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种制备化合物9所示8,11,13-罗汉松科-13-醇，或其药学上可接受的盐，或其溶剂合物的方法，所述方法包括以下步骤：
h、在氧化剂和酸的存在下，以化合物8为原料制备得到化合物9；
其中，氧化剂选自双氧水或过氧化叔丁醇，酸选自H2SO4、对甲基苯磺酸。
进一步地，氧化剂选自过氧化叔丁醇，酸选自H2SO4。
进一步地，过氧化叔丁醇与化合物8的摩尔比为1～3:1，优选3:1。
进一步地，所述步骤h中，溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸或水。
进一步地，所述步骤h中，反应的温度为0～80℃，优选50℃。
进一步地，所述方法还包括下述步骤：
(1)将化合物1转化为化合物5；
(2)将化合物5转化为化合物8。
进一步地，所述步骤(1)包括以下步骤：
a、将化合物1与溴化氢反应，制备得到化合物2；
b、在碱性环境下，将化合物2转化为化合物3；
c、将化合物3转化为化合物4；
d、将化合物4转化为化合物5。
进一步地，所述步骤a中，溶剂为乙酸，优选的反应温度为20～30℃；
所述步骤b中，所用的碱为LiOH，溶剂为二甲基甲酰胺；优选的反应温度为80℃；
所述步骤c中，包括将化合物3与碘乙烷在碱性环境下反应的步骤；优选的，所用的碱为碳酸钾，溶剂为丙酮；进一步优选的反应温度为60℃；
所述步骤d中，包括将化合物4与LiAlH4反应的步骤；优选的，溶剂为四氢呋喃；进一步优选的反应温度为20～30℃。
进一步地，所述步骤(2)包括以下步骤：
e、将化合物5转化为化合物6；
f、将化合物6转化为化合物7；
g、将化合物7转化为化合物8。
进一步地，所述步骤e中，包括将化合物5与对甲基苯磺酰氯反应的步骤；优选的，所述的溶剂选自二氯甲烷、吡啶、四氢呋喃、乙腈，更优选吡啶；进一步优选的反应温度为20～30℃；
所述步骤f中，包括将化合物6与碘化钠和锌粉反应的步骤；优选的，所述的溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、六甲基磷酰三胺，优选六甲基磷酰三胺；进一步优选的反应温度为105℃；
所述步骤g中，包括将化合物7与SeO2反应的步骤；优选的溶剂选自二氯甲烷、四氢呋喃、乙腈，更优选四氢呋喃；进一步优选的反应温度为0℃。
本发明的制备化合物9的方法，方法简便，收率高，易于放大，适合于工业化大规模生产。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
具体实施方式
下述实施例中：
松香酸1购于安耐吉化学；氢氧化锂、氢化铝锂、石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、甲醇、丙酮、吡啶、四氢呋喃、碳酸钾、对甲苯磺酰氯、过氧化叔丁醇、冰醋酸、碘乙烷、N,N-二甲基甲酰胺、33％氢溴酸等购于成都市科龙化工试剂厂；锌粉、碘化钠、六甲基磷酰三胺、氯铬酸吡啶嗡盐、二氧化硒等试剂购于成都瑞欧克科技有限公司。试验中所应用的试剂除特殊说明外，其余均为市面所售分析纯，无水试剂与溶剂均按要求处理；薄层层析所用的硅胶预制板为青岛海洋化工有限公司所生产的硅胶GF254预制板；快速硅胶柱层析采用青岛海洋化工厂生产的硅胶H。
实施例1
化合物8的合成路线如下：
(a)33％HBr/AcOH,rt.,6h,81％；(b)LiOH,N,N-二甲基甲酰胺,80℃,7h,100％；(c)EtI,K2CO3,丙酮,60℃,3h,98％；(d)LiAlH4,四氢呋喃,rt.,3h,92％；(e)TsCl,吡啶,rt,5h,80％；(f)Zn,NaI,六甲基磷酰三胺,105℃,6h,75％；(g)SeO2,四氢呋喃,0℃,5-10h,80％；(h)t-BuOOH,H2SO4,50℃,1h,90％.
1、二溴化物(2)的合成
将化合物(1)(20.00g，66.40mmol)溶于64ml冰醋酸中，冰浴下滴加33％HBr/AcOH溶液(64ml，132.80mmol)，室温搅拌6h，析出大量固体，TLC显示原料完全反应。过滤，滤饼经冰醋酸洗涤至近白色，真空干燥过夜，得固体(25.00g，收率81％)，未经纯化直接投下一步。
2、脱溴化物(3)的合成
将二溴化物(2)(12.00g，25.88mmol)溶于244ml N,N-二甲基甲酰胺中，在常温搅拌下加入LiOH(2.64g，64.72mmol)，升温至80℃，反应液基本呈无色透明，随着反应的进行，反应液又变为深褐色，反应7h，TLC显示完全反应。旋去DMF，加水用稀盐酸将反应液的pH调至2～3，用乙酸乙酯萃取3次，用饱和食盐水洗涤，干燥，浓缩，得淡黄色油状物，真空干燥过夜，收率定量。未经纯化直接投下一步。
3、化合物(4)的合成
将化合物(3)(15.00g，49.67mmol)用150ml丙酮溶解，常温下加入K2CO3(20.00g)，搅拌反应15min。将碘乙烷(11.12ml，149.01mmol)逐滴加入到反应液中，升温至60℃，随着反应的进行反应液变为乳黄色。反应24h，TLC显示完全反应。旋尽丙酮，加水，用乙酸乙酯提取3次，用饱和食盐水洗涤，干燥，浓缩，粗品经柱层析(PE:EA＝20：1)纯化得淡黄色固体(16.15g，收率98％)。
4、化合物5的合成
将化合物(4)(16.00g，48.78mmol)用50ml THF溶解，在冰浴搅拌下加入到LiAlH4(7.00mg,195.12mmol)的50ml THF混合液中，有气体产生，室温搅拌反应3h，TLC显示完全反应。冰浴下用稀盐酸将pH调至6，过滤。旋尽滤液，加水，用乙酸乙酯提取3次，用饱和食盐水洗涤，干燥，浓缩，得无色透明油状物(13.45g，收率92％)。
5、化合物6的合成
将化合物(5)(13.00g，45.14mmol)和TsCl(52.00g，270.8mmol)在100ml吡啶中室温搅拌反应5h，TLC显示完全反应。旋去吡啶，加水，用二氯甲烷提取3次，用饱和食盐水洗涤，干燥，浓缩，粗品经柱层析(PE:EA＝60：1)纯化得无色透明透明油状物(15.87g，收率80％)。
6、化合物7的合成
将化合物(6)(0.05g，0.11mmol)的1ml六甲基磷酰三胺溶液逐滴加入到NaI(0.08g,0.54mmol)和Zn(0.07g,1.07mmol)中，升温至105℃搅拌反应6h，TLC显示完全反应。用石油醚(乙酸乙酯不好分层)提取3次，用饱和食盐水洗涤，干燥，浓缩，粗品经柱层析(PE:EA＝60：1)纯化得无色透明油状物(200mg，收率75％)。
7、化合物8的合成
将化合物(7)(0.37g，1.36mmol)溶于265ml THF中，原料完全溶解，在0℃下加入SeO2(300mg,2.72mmol)显示多数原料反应完全，有少量大极性杂质生成。过滤，滤液用乙酸乙酯提取3次，用饱和食盐水洗涤，干燥，浓缩，粗品经柱层析(PE:EA＝5：1)纯化得淡黄色油状物(310mg，收率80％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.80(d,J＝8.2Hz,1H),7.37(d,J＝8.0Hz,1H),7.22(s,1H),5.32(s,1H),3.85(d,J＝9.3Hz,1H),3.62(d,J＝9.4Hz,1H),2.93～2.73(m,2H),2.48(s,3H),1.71(m,2H),1.60(s,3H),1.58(s,3H),1.51～1.30(m,6H),1.20(s,3H),0.91(s,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ147.84,144.70,1f34.55,133.00,127.92,124.82,72.29,43.52,38.01,37.39,37.18,37.09,35.02,31.63,29.96,29.71,25.15,21.67,18.80,18.30,17.14.HRMS(AP-ESI)Calcd.for C20H30NaO:309.2195(M+Na)+.Found:309.2185.
8、化合物9的合成
将化合物8(0.11g，0.40mmol)溶于1.6ml AcOH中，在室温搅拌下依次加入t-BuOOH(115.2μL，1.20mmol)和H2SO4(2.0μL，0.04mmol)，室温搅拌24h。TLC显示完全反应。旋去溶剂，用二氯甲烷提取3次，有机层用饱和NaHCO3洗涤三次，又取饱和NaHCO3层用稀盐酸将pH调至3，再用二氯甲烷提取水层两次，干燥，浓缩，粗品经柱层析(PE:EA＝10：1)纯化得淡黄色油状物(88mg，收率90％)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.14(d,J＝8.6Hz,1H),6.64(dd,J＝8.5,2.7Hz,1H),6.53(d,J＝2.6Hz,1H),4.77(s,1H),3.02～2.65(m,2H),1.88(m,1H)1.81～1.56(m,4H),1.54～1.23(m,4H),1.19(s,3H),0.97(s,3H),0.95(s,3H).13C NMR(300MHz,CDCl3)δ148.12,138.14,132.15,120.92,110.14,108.16,45.84,36.98,34.31,32.55,28.66,28.59,25.73,20.23,16.86,14.59,14.25HRMS(AP-ESI)Calcd.for C17H25O:245.1878(M+H)+.Found:245.1895.
化合物9的合成，过氧化重排试剂可为H2O2、p-TsOH，t-BuOOH、H2SO4，最优为t-BuOOH、H2SO4；溶剂可用THF、冰醋酸，以冰醋酸为最优；t-BuOOH的当量可为1eq、2eq、3eq，以3eq为最优。结果如表1所示。
表1化合物9的合成条件摸索
序号 氧化重排试剂 酸 溶剂 收率
1 过氧化氢(3eq) 对甲苯磺酸(0.5eq) 四氢呋喃 70％
2 过氧化氢(2eq) 对甲苯磺酸(0.5eq) 冰醋酸 46％
3 过氧化氢(1eq) 对甲苯磺酸(0.5eq) 冰醋酸 34％
4 过氧化氢(3eq) 对甲苯磺酸(0.5eq) 冰醋酸 79％
5 过氧化叔丁醇(3eq) 浓硫酸(0.1eq) 冰醋酸 90％
6 过氧化叔丁醇(2eq) 浓硫酸(0.1eq) 冰醋酸 55％
7 过氧化叔丁醇(1eq) 浓硫酸(0.1eq) 冰醋酸 48％
8 过氧化叔丁醇(3eq) 浓硫酸(0.1eq) 四氢呋喃 79％
对比例1化合物8的制备路线
发明人探索了多条化合物8的制备路线，其中的一条制备路线如下：
(a)33％HBr/AcOH,rt.,6h,88％；(b)LiOH,二甲基甲酰胺,80℃,7h,100％；(c)SeO2,四氢呋喃,0℃,5h,80％；(d)EtI,K2CO3,丙酮,60℃,3h,92％；(e)LiAlH4,四氢呋喃,rt.,3h,84％；(f)氯铬酸吡啶嗡盐,CH2Cl2,rt.,4h,90％.
具体为：
化合物2的合成：将松香酸1溶于溶剂中，再加入溴化氢，松香酸：溴化氢的摩尔比为1:2，于常温下搅拌反应5h～7h，过滤，用结冰状的冰醋酸洗涤，洗涤后真空干燥12小时，得中间体2；
化合物3的合成：将步骤(a)中得到得中间体2溶于溶剂中，在常温下加入碱，中间体2与氢氧根离子摩尔比为1:2.5，升温至80℃搅拌反应4h～6h，加稀盐酸将pH调至2～3，萃取、洗涤、浓缩，得到中间体3；
化合物10的合成：将步骤(b)中得到得中间体3溶于溶剂中，在0℃搅拌下加入二氧化硒，中间体3:二氧化硒的摩尔比为1:2～8，0℃下恒温搅拌反应4h～12h，过滤、萃取、洗涤、浓缩，得到中间体4；
化合物11的合成：将步骤(c)中得到得中间体4溶于丙酮中，在常温搅拌下加入碱，搅拌十五分钟，在加入碘乙烷，中间体10：碘乙烷的摩尔比为1:2，升温至60℃反应4h～6h，萃取、洗涤、浓缩，得到松香酸衍生物11；
化合物12的合成：将步骤(d)得到的中间体11用四氢呋喃溶解，在冰浴搅拌下加入到四氢铝锂的四氢呋喃混合液中，中间体4：四氢铝锂的摩尔比为1:4，室温搅拌反应3h，调pH至6，过滤、萃取、洗涤、浓缩，得到松香酸衍生物12；
化合物13的合成：分别用二氯甲烷将步骤(e)得到的中间体12和氯铬酸吡啶鎓盐溶解，中间体与氯铬酸吡啶鎓盐的摩尔比为1:1.5，25℃搅拌下将中间体12的二氯甲烷溶液逐滴滴加到氯铬酸吡啶鎓盐得二氯甲烷溶液中，常温搅拌反应4h，过滤，萃取，洗涤，干燥，浓缩，纯化得松香酸衍生物13。
但是在合成过程中，从化合物13合成化合物14十分困难。采用黄鸣龙还原时，原料13基本反应完全，但点很杂没有明显的主点，且反应温度接近二甲基硅油的沸点。因此，该条路线不适合于化合物8的制备。
对比例2化合物8的制备路线
发明人探索了多条化合物8的制备路线，其中的一条制备路线如下：
(a)EtI,K2CO3,丙酮,60℃,3h,94％；(b)LiAlH4,THF,rt.,3h,84％；(c)TsCl,吡啶,rt,5h,84％；(d)Zn,NaI,六甲基磷酰三胺,105℃,6h,98％.
化合物15的合成：将松香酸1溶于丙酮中，在常温搅拌下加入碱，搅拌十五分钟，在加入碘乙烷，中间体10：碘乙烷的摩尔比为1:2，升温至60℃反应4h～6h，萃取、洗涤、浓缩，得到松香酸衍生物15；
化合物16的合成：将步骤(a)得到的中间体15用四氢呋喃溶解，在冰浴搅拌下加入到四氢铝锂的四氢呋喃混合液中，中间体15：四氢铝锂的摩尔比为1:4，室温搅拌反应3h，调pH至6，过滤、萃取、洗涤、浓缩，得到松香酸衍生物16；
化合物17的合成：将步骤(b)得到的中间体16和对甲苯磺酰氯用吡啶溶解，中间体16与对甲苯磺酰氯的摩尔比为1:5，室温搅拌反应5h。旋去吡啶，萃取、洗涤、浓缩、柱层析纯化得松香酸衍生物17；
化合物18的合成：将步骤(c)得到的中间体17用六甲基磷酰三胺溶解，逐滴加入到碘化钠和锌粉中，升温至105℃搅拌反应6h。用石油醚萃取，干燥，浓缩，柱层析纯化得松香酸衍生物18；
化合物19的合成：将步骤(d)得到的中间体18溶于冰醋酸中，冰浴下滴加33％溴化氢的冰醋酸溶液，室温搅拌，当放大投料量时反应杂质明显增多，导致产品无法从冰醋酸溶液中析出，而产品、未反应原料与杂质的极性均很小，对产品的纯化变得十分困难，收率极低。因此，该条路线不适合于化合物8的制备。
试验例本发明化合物的生物活性
应用购买的PTP1B重组蛋白(Sigma),以对硝基苯磷酸二钠(pNPP)为底物检测PTP1B活性。采用的阳性参照化合物为齐墩果酸。利用PTP1B能水解底物nNPP的磷酸酯键，得到的产物对硝基苯酚在碱性条件下于410nm处有很强的光吸收，通过直接检测410nm处光吸收的变化以观察化合物对酶活性的抑制情况，具体操作方法如下：将底物pNPP的水溶液48μL、PTP1B缓冲溶液50μL(25Mm HEPES，PH 7.2、1MmEDTA、1.5Mm DTT、50Mm NaCl)、化合物的DMSO溶液2μL依次加入96孔板中构成100μL的反应体系。37℃反应30min后，每孔加入5μL1N的NaOH水溶液，利用EnSpire酶标仪于410nm处测吸光度值。在不含待测化合物的反应液中，吸光度(At)定义为100％活性。在不含PTP1B的反应液中，吸光度(Ab)定义为0％活性。对于待测化合物，抑制率(％)＝[1-(A-Ab)/(At-Ab)]×100，其中A为含待测化合物的反应液的吸光度。
表2化合物在100μM浓度下的PTP1B抑制率
以齐墩果酸OA作为阳性对照，对合成的松香酸衍生物的PTP1B抑制活性进行测定。化合物相应的PTP1B在100μM浓度下的抑制率如表1所示。实验数据表明，所合成的一系列松香酸衍生物中，大部分都具有一定的PTP1B抑制活性。通过实验结果分析构效关系，可以得出以下结论：当松香酸衍生物的C-4位为羧基时，将萜类骨架部分进行芳香化，引入羟基或叔丁醇，引入叔丁醇的化合物PTP1B抑制活性更好；而当C-4位的羧基转变为偕二甲基时，萜类骨架同时芳香化，酚羟基化合物较叔丁醇化合物抑制活性好；当松香酸衍生物的萜类骨架部分保持不变，C-4位基团的变化对于化合物抑制活性的影响不明显。

Claims (10)

1.一种制备化合物9所示8,11,13-罗汉松科-13-醇，或其药学上可接受的盐，或其溶剂合物的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
h、在氧化剂和酸的存在下，以化合物8为原料制备得到化合物9；
其中，氧化剂选自双氧水或过氧化叔丁醇，酸选自H2SO4、对甲基苯磺酸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：氧化剂选自过氧化叔丁醇，酸选自H2SO4。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：过氧化叔丁醇与化合物8的摩尔比为1～3:1，优选3:1。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述步骤h中，溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸或水。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤h中，反应的温度为0～80℃，优选50℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于：所述方法还包括下述步骤：
(1)将化合物1转化为化合物5；
(2)将化合物5转化为化合物8。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)包括以下步骤：
a、将化合物1与溴化氢反应，制备得到化合物2；
b、在碱性环境下，将化合物2转化为化合物3；
c、将化合物3转化为化合物4；
d、将化合物4转化为化合物5。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤a中，溶剂为乙酸，优选的反应温度为20～30℃；
所述步骤b中，所用的碱为LiOH，溶剂为二甲基甲酰胺；优选的反应温度为80℃；
所述步骤c中，包括将化合物3与碘乙烷在碱性环境下反应的步骤；优选的，所用的碱为碳酸钾，溶剂为丙酮；进一步优选的反应温度为60℃；
所述步骤d中，包括将化合物4与LiAlH4反应的步骤；优选的，溶剂为四氢呋喃；进一步优选的反应温度为20～30℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)包括以下步骤：
e、将化合物5转化为化合物6；
f、将化合物6转化为化合物7；
g、将化合物7转化为化合物8。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述步骤e中，包括将化合物5与对甲基苯磺酰氯反应的步骤；优选的，所述的溶剂选自二氯甲烷、吡啶、四氢呋喃、乙腈，更优选吡啶；进一步优选的反应温度为20～30℃；
所述步骤f中，包括将化合物6与碘化钠和锌粉反应的步骤；优选的，所述的溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、六甲基磷酰三胺，优选六甲基磷酰三胺；进一步优选的反应温度为105℃；
所述步骤g中，包括将化合物7与SeO2反应的步骤；优选的溶剂选自二氯甲烷、四氢呋喃、乙腈，更优选四氢呋喃；进一步优选的反应温度为0℃。
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