CN109553587A - 一种抗病毒药物(r,s)-告依春的合成方法 - Google Patents

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张昕
张�杰
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Abstract

本发明公开了一种抗病毒药物(R,S)‑告依春的合成方法,将硝基甲烷溶于合适的溶剂中,加入丙烯醛,在设定的温度下搅拌一段时间,将三乙胺溶于剩余的硝基甲烷中进行滴加,反应完成后,旋蒸除去溶剂和未反应的硝基甲烷,所得混合物经柱色谱分离可得到1‑硝基‑3‑丁烯‑2‑醇。将得到的1‑硝基‑3‑丁烯‑2‑醇用铁粉还原法还原硝基得到1‑氨基‑3‑丁烯‑2‑醇,1‑氨基‑3‑丁烯‑2‑醇进一步与二硫化碳发生成环反应,生成(R,S)‑告依春。采用本发明合成方法具有成本低、操作简单、安全环保的优点。

Description

一种抗病毒药物(R,S)-告依春的合成方法
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域,更具体的说,是涉及一种抗病毒药物(R,S)-告依春的合成方法。
背景技术
(R,S)-告依春是一种安全有效的抗病毒药物,其结构式:
目前,关于(R,S)-告依春的来源主要有两种,一种天然提取的方法,另一种是化学全合成或半合成的方法。
一种天然提取的方法是从板蓝根中提取,这也是目前(R,S)-告依春最主要的来源方式(中国专利CN101602740)。以天然提取的方法,大多采用传统的溶剂(包括己烷、二氯甲烷、乙醇)提取,硅胶柱、氧化铝柱或大孔吸附树脂层析的方法。这种方法目前虽然可得到纯度较高的(R,S)-告依春,但该方法由于生产周期长,存在有机溶剂残留,生产成本高,后处理繁琐等缺点,不适合大规模工业化生产。
化学全合成或半合成的方法,包括:
路线一为半化学合成的方法,用黑芥子酶在弱酸条件下对epi-progoitrin水解得到关键中间体硫代异氰酸酯,并通过自身的环化反应,可制备生成表告依春,但合成方法所用原料epi-progoitrin是从植物海甘蓝中提取的,限制了其大量的制备,工业化生产难以实现(Journal of Agricultural&Food Chemistry,2003,51(9):2737-2744)。
路线二用氨水将环氧丁烯进行氨解得到1-氨基-3-丁烯-2-醇,再在碱性条件下与二硫化碳成环生成告依春的消旋体。其合成路线如式(1)所示,
此法有副产物2-氨基-3-丁烯-1-醇生成,与1-氨基-3-丁烯-2-醇较难分离,需经过与草酸成盐,再重结晶的方法进行分离、纯化(Journal of the American ChemicalSociety,1950,72(10):4792-4796)。
路线三C.Gardrat改良了1-氨基-3-丁烯-2-醇的合成方法,通过丙烯醛的氰基化反应得到单一的产物,合成路线如式(2)所示。
此法仅通过3步反应即制备得到告依春消旋体,但该路线用到的三甲基氰硅烷毒性较高,且所用到的原料成本较高,不利于工业化生产(Cheminform,1990,21)。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种原料易得、操作简单三步既可得到(R,S)-告依春的制备方法。
为了解决上述的技术问题,本发明提出一种抗病毒药物(R,S)-告依春的合成方法,反应方程式如下式所示:
本发明提出的一种抗病毒药物(R,S)-告依春的合成方法,包括以下步骤:
步骤一、将硝基甲烷溶于一定量的溶剂中,加入丙烯醛,其中,所述丙烯醛与硝基甲烷的摩尔比为1:(3-5),在室温下混合均匀,制得溶液A,冷却至-20℃,备用;将三乙胺溶于一定量的硝基甲烷中,得到溶液B,其中,三乙胺与硝基甲烷的摩尔比为(0.01-0.03):1;将溶液B滴加至溶液A,其中,所述丙烯醛与硝基甲烷的摩尔比为1:(0.01-0.02),滴加完毕后,搅拌下反应2-7h,反应完成后,旋蒸除去溶剂和未反应的硝基甲烷,所得混合物经柱色谱分离即得到1-硝基-3-丁烯-2-醇;
步骤二、向装有冷凝回流管的反应容器中加入铁粉和溶剂,所述溶剂为乙醇或甲醇,边搅拌边用醋酸调节反应体系的pH至4-5,接着将步骤一得到的1-硝基-3-丁烯-2-醇加入反应体系,所述1-硝基-3-丁烯-2-醇与铁粉的摩尔比为1:(3-4),搅拌下加热至60-65℃,活化0.5h-1.5h,反应结束后过滤,调节pH至10,硅藻土过滤得到棕色液体,旋转蒸发除去溶剂得到深棕色液体,即为1-氨基-3-丁烯-2-醇;
步骤三、向反应器中加入甲醇、三乙胺和步骤二制得的1-氨基-3-丁烯-2-醇,在冰浴下滴加二硫化碳,随后在室温下搅拌30分钟,接着滴加30%双氧水,所述1-氨基-3-丁烯-2-醇、二硫化碳、三乙胺、双氧水的摩尔比为:1:(1-1.5):(0.8-1):(1.5-2);滴加完毕后,反应1小时,反应结束后过滤,加入1M的氢氧化钠溶液调节pH至10,并旋转蒸发;向残余物中加入稀盐酸将其调节pH至中性,旋蒸至干,得到粘稠状液体的粗产品,柱层析得到抗病毒药物(R,S)-告依春。
其中,步骤一中所述溶剂是甲醇、乙醇、四氢呋喃和二氯乙烷中任何一种;
步骤一中,柱色谱的淋洗剂为石油醚和乙酸乙酯,其中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为3:1;步骤三中,柱色谱的淋洗剂为石油醚和乙酸乙酯,其中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为5:1。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明采用三步法制备(R,S)-告依春,其制备过程简单,其中第一步采用硝基甲烷代替传统工艺路线中的三甲基氰硅烷,三甲基氰硅烷毒性极强,用硝基甲烷替代后,使反应条件更安全,且易于控制,具有安全环保、价格低廉的优点。第三步后处理采用酸碱中和,旋转蒸发的方法,避免了减压蒸馏的操作,有利于减少能量损失,有利于大规模工业化生产。
利用本发明合成方法代替天然提取法,可以弥补天然提取法的不足,且与其它化学合成路线相比,其合成路线工艺简单,成本较低,周期短,适合大规模工业化生产。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进一步详细描述,但并不限制本发明。
本发明中所用的硝基甲烷、丙烯醛及其它试剂均为分析纯。
本发明各实施例中所用的循环水泵为:巩义市予华真空泵SHZ-IIIA
搅拌器为:上海梅颖浦MYPII-2恒温磁力搅拌器;旋转蒸发仪:上海申生科技旋转蒸发仪R204B3
实施例1:
一种抗病毒药物(R,S)-告依春的合成方法,具体包括下列步骤:
(1)向反应容器加入240mL甲醇,22.42g丙烯醛,97.77g硝基甲烷室温下混合均匀,冷却至零下20℃,将0.608g三乙胺溶于18.312g的硝基甲烷中后滴加至反应体系。滴加完毕后,搅拌下反应6h,反应过程通过TLC检测反应过程,所用展开剂为石油醚:乙酸乙酯=1:1。反应结束后旋转蒸发除去甲醇和未反应完的硝基甲烷,得到淡黄色油状液体,通过柱层析得到纯的1-硝基-3-丁烯-2-醇。所用淋洗剂为石油醚和乙酸乙酯,石油醚和乙酸乙酯的比例为3:1。
(2)加入铁粉39.09g,甲醇100mL,水100mL,搅拌下加入醋酸调节pH至5,随后升温至65℃活化1小时,将23.42g 1-硝基-3-丁烯-2-醇溶于少量甲醇中,缓慢滴加,滴加过程中注意控制温度。滴加完毕后,继续反应5小时,停止加热。反应过程中,采用渗圈法检测反应。反应结束后过滤,滤液用氢氧化钠调节pH至10,硅藻土过滤,得到棕色液体,旋转蒸发,得到深棕色液体,即为1-氨基-3-丁烯-2-醇。
(3)向反应器中加入100mL甲醇,10.93g三乙胺和10.45g 1-氨基-3-丁烯-2-醇,在冰浴下滴加11.42g二硫化碳,随后在室温下搅拌30分钟。接着滴加30%双氧水7.77g。滴加完毕后,反应结束,过滤,旋转蒸发,加入1M的氢氧化钠溶液调节pH至10,并旋转蒸发;向残余物中加入稀盐酸将其调节至中性,旋蒸至干,得到浅黄色固体。经柱色谱分离得到(R,S)-告依春,洗脱剂为(乙酸乙酯:石油醚=1:5),产品为白色固体,收率63%。
实施例2:
一种抗病毒药物(R,S)-告依春的合成方法,具体包括下列步骤:
(1)向反应容器加入120mL甲醇,11.21g丙烯醛,36.62g硝基甲烷室温下混合均匀,冷却至零下20℃,此时0.202g三乙胺溶于12.208g硝基甲烷中后滴加至反应体系。滴加完毕后,搅拌下反应5h,反应过程通过TLC检测反应过程,所用展开剂为石油醚:乙酸乙酯=1:1。反应结束后旋转蒸发除去甲醇和未反应完的硝基甲烷,得到淡黄色油状液体,通过柱层析得到纯的1-硝基-3-丁烯-2-醇。所用淋洗剂为石油醚和乙酸乙酯,石油醚和乙酸乙酯的比例为3:1。
(2)加入铁粉22.34g,水100mL,搅拌下加入醋酸调节pH至4,随后升温至65℃保持1小时,将11.71g 1-硝基-3-丁烯-2-醇溶于少量乙醇中,缓慢滴加,滴加过程中注意控制温度。滴加完毕后,继续反应2小时,停止加热。反应过程中,采用渗圈法检测反应。反应结束后过滤,滤液用氢氧化钠调节pH至10,硅藻土过滤,得到棕色液体,旋转蒸发,得到深棕色液体,即为1-氨基-3-丁烯-2-醇。
(3)将4.6g 1-氨基-3-丁烯-2-醇、4.29g三乙胺,溶于50mL甲醇中,搅拌,在冰浴下滴加4.04g二硫化碳,滴加完毕后,在室温下搅拌30分钟。滴加30%双氧水9.01g,随着滴加的过程,溶剂因升温而回流,且双氧水的实际加入量应以观察到随着双氧水的加入、反应液不再变得浑浊为准。将反应液冷却到室温,过滤,滤液旋蒸;向残余物中加入足量的1M的氢氧化钠溶液,以释放三乙胺,并再次旋蒸除之;向残余物中加入稀盐酸将其调节至中性,旋蒸至干,得到浅黄色固体。经柱色谱分离得到(R,S)-告依春,洗脱剂为(乙酸乙酯:石油醚=1:5),产品为白色固体,收率60%。
实施例3:
一种抗病毒药物(R,S)-告依春的合成方法,具体包括下列步骤:
(1)向反应容器加入120mL四氢呋喃,6.80g丙烯醛,36.62g硝基甲烷室温下混合均匀,反应体系温度控制在10-15℃,此时将0.24g三乙胺溶于4.88g硝基甲烷中后滴加至反应体系。滴加完毕后,搅拌下反应7h,反应过程通过TLC检测反应过程,所用展开剂为石油醚:乙酸乙酯=1:1。反应结束后将反应体系pH调至5-6,分液,有机相旋转蒸发除去甲醇和未反应完的硝基甲烷,得到淡黄色油状液体,通过柱层析得到纯的1-硝基-3-丁烯-2-醇。所用淋洗剂为石油醚和乙酸乙酯,石油醚和乙酸乙酯的比例为3:1。
(2)加入铁粉20.20g,乙醇150mL,搅拌下加入醋酸调节pH至4-5,随后升温至65℃活化1小时,将14.12g 1-硝基-3-丁烯-2-醇溶于少量乙醇中,缓慢滴加,滴加过程中注意控制温度。滴加完毕后,继续反应2小时,停止加热。反应过程中,采用渗圈法检测反应。反应结束后过滤,滤液用氢氧化钠调节pH至10,硅藻土过滤,得到棕色液体,旋转蒸发,得到深棕色液体,即为1-氨基-3-丁烯-2-醇。
(3)将4.6g 1-氨基-3-丁烯-2-醇、5.36g三乙胺,溶于50mL甲醇中,搅拌,在冰浴下滴加6.01g二硫化碳。加毕,在室温下搅拌30分钟。滴加30%双氧水12.02g,随着滴加的过程,溶剂因升温而回流,且双氧水的实际加入量应以观察到随着双氧水的加入、反应液不再浑浊为准。将反应液冷却到室温,过滤,滤液旋蒸;向残余物中加入足量的1M氢氧化钠溶液,以释放三乙胺,并再次旋转蒸发除去;向残余物中加入稀盐酸将其调节至中性,旋转蒸发至干,得到浅黄色固体。经柱色谱分离得到(R,S)-告依春,洗脱剂为(乙酸乙酯:石油醚=1:5),产品为白色固体,收率61.2%。
实施例4:
一种抗病毒药物(R,S)-告依春的合成方法,具体包括下列步骤:
(1)向反应容器加入120mL二氯乙烷,11.21g丙烯醛,36.62g硝基甲烷室温下混合均匀,反应体系温度控制在10-15℃,此时将0.405g三乙胺溶于24.42g硝基甲烷中后滴加至反应体系。滴加完毕后,搅拌下反应7h,反应过程通过TLC检测反应过程,所用展开剂为石油醚:乙酸乙酯=1:1。反应结束后将反应体系pH调至6,分液,有机相旋转蒸发除去甲醇和未反应完的硝基甲烷,得到淡黄油状液体,通过柱层析得到纯的1-硝基-3-丁烯-2-醇。所用淋洗剂为石油醚和乙酸乙酯,石油醚和乙酸乙酯的比例为3:1。
(2)加入铁粉26.8g,甲醇100mL,水100mL,搅拌下加入醋酸调节pH至5,随后升温至65℃活化1小时,将14.12g 1-硝基-3-丁烯-2-醇溶于少量乙醇中,缓慢滴加,滴加过程中注意控制温度。滴加完毕后,继续反应5小时,停止加热。反应过程中,采用渗圈法检测反应。反应结束后过滤,滤液用氢氧化钠调节pH至10,硅藻土过滤,得到棕色液体,旋转蒸发,得到深棕色液体,即为1-氨基-3-丁烯-2-醇。
(3)将14.36g 1-氨基-3-丁烯-2-醇、12.95g三乙胺,溶于50mL甲醇中,搅拌,在冰浴下滴加18.27g二硫化碳。加毕,在室温下搅拌30分钟。滴加30%双氧水27.21g,随着滴加的过程,溶剂因升温而回流,且双氧水的实际加入量应以反应液不再浑浊为准。将反应液冷却到室温,过滤,将滤液旋转蒸发;向残余物中加入足量的1M氢氧化钠溶液,以释放三乙胺,并再次旋转蒸发除去;向残余物中加入稀盐酸将其调节至中性,旋蒸至干,得到浅黄色固体。经柱色谱分离得到(R,S)-告依春,洗脱剂为(乙酸乙酯:石油醚=1:5),产品为白色固体,收率62%。
上述的具体实施例仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨的情况下,还可以做出很多变形,这些均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种抗病毒药物(R,S)-告依春的合成方法,其特征在于,反应方程式如下式所示:
2.根据权利要求1所述抗病毒药物(R,S)-告依春的合成方法,其特征在于,步骤如下:
步骤一、将硝基甲烷溶于一定量的溶剂中,加入丙烯醛,其中,所述丙烯醛与硝基甲烷的摩尔比为1:(3-5),在室温下混合均匀,制得溶液A,冷却至-20℃,备用;将三乙胺溶于一定量的硝基甲烷中,得到溶液B,其中,三乙胺与硝基甲烷的摩尔比为(0.01-0.03):1;将溶液B滴加至溶液A,其中,所述丙烯醛与硝基甲烷的摩尔比为1:(0.01-0.02),滴加完毕后,搅拌下反应2-7h,反应完成后,旋蒸除去溶剂和未反应的硝基甲烷,所得混合物经柱色谱分离即得到1-硝基-3-丁烯-2-醇;
步骤二、向装有冷凝回流管的反应容器中加入铁粉和溶剂,所述溶剂为乙醇或甲醇,边搅拌边用醋酸调节反应体系的pH至4-5,接着将步骤一得到的1-硝基-3-丁烯-2-醇加入反应体系,所述1-硝基-3-丁烯-2-醇与铁粉的摩尔比为1:(3-4),搅拌下加热至60-65℃,活化0.5-1.5h,反应结束后过滤,调节pH至10,硅藻土过滤得到棕色液体,旋转蒸发除去溶剂得到深棕色液体,即为1-氨基-3-丁烯-2-醇;
步骤三、向反应器中加入甲醇、三乙胺和步骤二制得的1-氨基-3-丁烯-2-醇,在冰浴下滴加二硫化碳,随后在室温下搅拌30分钟,接着滴加30%双氧水,所述1-氨基-3-丁烯-2-醇、二硫化碳、三乙胺、双氧水的摩尔比为:1:(1-1.5):(0.8-1):(1.5-2);滴加完毕后,反应1小时结束,过滤,加入1M的氢氧化钠溶液调节pH至10,并旋转蒸发;向残余物中加入稀盐酸将其调节pH至中性,旋蒸至干,得到粘稠状液体的粗产品,柱层析得到抗病毒药物(R,S)-告依春。
3.根据权利要求2所述抗病毒药物(R,S)-告依春的合成方法,其特征在于,步骤一中所述溶剂是甲醇、乙醇、四氢呋喃和二氯乙烷中任何一种。
4.根据权利要求2所述抗病毒药物(R,S)-告依春的合成方法,其特征在于,步骤一中,柱色谱的淋洗剂为石油醚和乙酸乙酯,其中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为3:1。
5.根据权利要求2所述抗病毒药物(R,S)-告依春的合成方法,其特征在于,步骤三中,柱色谱的淋洗剂为石油醚和乙酸乙酯,其中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为5:1。
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