CN111793047A - 一种艾日布林中间体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种艾日布林中间体的制备方法，具体涉及艾日布林B片段C14～C26片段的制备方法，本发明采用全新的路线和中间体制备关键中间体ERB，与现有技术相比，反应路线大大简化，反应收率和目标产物的新手性中心的选择性均显著提高；特别适合工业化应用。
Description
技术领域
本发明属于医药技术领域，具体涉及一种艾日布林中间体的制备方法。
背景技术
软海绵素B(Halichondrin B)是1986年日本科学家Hirata和Uemura从海绵Halichondria okadai中分离出了的一种只包含C、H、O原子的聚醚大环内脂类化合物，具有极强的体外抗肿瘤活性。软海绵素B的分子结构非常复杂，包含32个手性中心，有超过40亿个异构体，合成难度非常大。艾日布林是halichondrin B的衍生物，是一种微管蛋白抑制剂，WO9965894首次公开了艾日布林的结构及合成方法。2010年11月15日，FDA批准甲磺酸艾日布林(Halaven)注射液用于治疗至少接受过两种化疗方案的转移性乳腺癌患者。
艾日布林分子结构中含有19个手性中心，合成非常困难，化合物ERB是合成艾日布林的关键中间体。
Phillips等公开了如下一种ERB的制备方法，该方法反应过程中需要用到手性钌试剂和重氮甲烷，存在成本过高和安全风险问题，由化合物19经过五步反应制备ERB，总收率仅37.6％，其中，由化合物20制备化合物21的收率仅有52％(d.r.＝6:1)(参见Angew.Chem.Ind.Ed.,2009,48,2346-2350.)；
WO9317690A1中公开了一种ERB的制备方法，该方法反应过程中需要用到酮磷酸酯碘代化物和NaH，反应需要严格在无水条件下进行，反应条件苛刻，所用到的NaH易爆炸，大规模生产时，存在很大的安全隐患。并且最后一步还原反应过程中需要用到的CuH[P(C6H6)3]6没有常规供应商，成本高。
综上，在上述公开的报道的化合物ERB的合成方法不仅反应条件苛刻，合成成本高，操作繁琐，而且存在安全隐患，不适合产业化生产，并且由于收率低，导致艾日布林的整体生产成本高。
发明内容
针对现有技术存在的上述制备艾日布林以及其中间ERB存在的缺点，本发明提供了一种全新的ERB制备方法，本发明提供的方法，反应条件温和，后处理容易，收率高，异构体纯度高，适合工业化应用。
首先，本发明提供了一种化合物ERB的制备方法，包括，将化合物ERB-1与ERP反应，得到化合物ERB：
优选，反应过程中使用如下配体A或配体B：
更优选，上述反应在氩气条件下进行，首先将配体、CrCl2和质子海绵(protonsponge)在THF中搅拌一小时，然后依次加入酞菁钴、Mn粉、三乙胺盐酸盐和无水氯化锂，接着加入ERB-1与ERP的THF溶液，最后滴加三甲基氯硅烷，在20-30℃下搅拌，反应结束后，任选的通过纯化步骤如经柱层析后，得到产物ERB。
本发明提供的上述方法新手性中心的选择性非常高，例如可以达到d.r.＝8:1优选d.r.＝20：1以及以上，更优d.r.＝30:1及以上，最优选d.r.＝60:1及以上，并且同时满足反应收率显著提高。
本发明还提供了一种化合物ERB-1的制备方法，所述化合物ERB-1是由化合物ERB-2通过氧化反应制备得到：
优选，所述氧化反应所用氧化剂为Dess-Martin试剂或Swern试剂。
进一步的，所述化合物ERB-2是由化合物ERB-3选择性脱去羟基保护基R1制备得到：
其中R1为羟基保护基，优选R1为MMTr(对甲氧基苯基二苯基甲基)；
优选，所述反应使用TsOH/MeOH/DCM脱去MMTr保护基；进一步的优选，脱去MMTr保护基是在TsOH存在条件下进行，反应溶剂为MeOH/DCM。
所述化合物ERB-3是由化合物ERB-4通过羟基保护制备得到：
其中R1为羟基保护基，优选R1为MMTr；进一步的优选所述反应条件为特戊酰氯/DMAP/二氯甲烷。
所述化合物ERB-4是由化合物ERB-5选择性脱去TBDPS制备得到：
其中R1为羟基保护基，优选R1为MMTr(对甲氧基苯基二苯基甲基)，所述反应条件为TBAF/THF。
所述化合物ERB-5是由化合物ERB-6用羟基保护基R1保护，制备得到：
其中R1为羟基保护基，优选R1为MMTr；所述反应选择在吡啶中进行。
另一方面，本发明还提供一种化合物ERB-2的制备方法，包括以下步骤：
(1)由化合物ERB-6用羟基保护基R1保护，转化成化合物ERB-5；
(2)由化合物ERB-5选择性脱去TBDPS，转化成化合物ERB-4；
(3)由化合物ERB-4选择性脱去羟基保护基Pv，转化成化合物ERB-3；
(4)由化合物ERB-3选择性脱去羟基保护基R1，转化成化合物ERB-2：
其中，步骤(1)反应在吡啶中进行；
步骤(2)反应条件为TBAF/THF；
步骤(3)反应是在特戊酰氯/DMAP条件下进行；
步骤(4)反应是在在TsOH存在条件下进行，反应溶剂为MeOH/DCM；
R1为羟基保护基，优选R1为MMTr第三方面，本发明还提供了一种化合物ERB-1的制备方法，包括以下步骤：
(1)由化合物ERB-6用羟基保护基R1保护，转化成化合物ERB-5；
(2)由化合物ERB-5选择性脱去TBDPS，转化成化合物ERB-4；
(3)由化合物ERB-4选择性脱去羟基保护基Pv，转化成化合物ERB-3；
(4)由化合物ERB-3选择性脱去羟基保护基R1，转化成化合物ERB-2；
(5)由化合物ERB-2通过氧化反应，转化成化合物ERB-1；
其中，步骤(1)反应在吡啶中进行；
步骤(2)反应条件为TBAF/THF；
步骤(3)反应是在特戊酰氯/DMAP条件下进行；
步骤(4)反应是在在TsOH存在条件下进行，反应溶剂为MeOH/DCM；
步骤(5)反应是以二氯甲烷为溶剂，Dess Martin试剂或或Swern试剂作为氧化剂；
其中，R1为羟基保护基，优选R1为MMTr。
本发明还提供了具有如下结构的化合物：
其中，R1为羟基保护基，优选R1为MMTr。
另一方面，本发明还提供了一种艾日布林的制备方法，包括采用前述方法制备化合物ERB或ERB-1或ERB-2的步骤，和经式化合物ERB或化合物ERB-1或化合物ERB-2制备艾日布林的步骤。
本发明的所述的羟基保护基是本领域已知的适当的用于羟基保护的基团，参见文献(“Protective Groups in Organic Synthesis”，5Th Ed.T.W.Greene&P.G.M.Wuts)中的羟基保护基团。作为示例，优选地，所述的羟基保护基可以是(C1-10烷基或芳基)3硅烷基，例如：三乙基硅基，三异丙基硅基，叔丁基二甲基硅基，叔丁基二苯基硅基等；可以是C1-10烷基或取代烷基，例如：甲基，叔丁基，烯丙基，苄基，甲氧基甲基，乙氧基乙基，2-四氢吡喃基(THP)等；可以是(C1-10烷基或芳香基)酰基，例如：甲酰基，乙酰基，苯甲酰基等；可以是(C1-6烷基或C6-10芳基)磺酰基；也可以是(C1-6烷氧基或C6-10芳基氧基)羰基。
本文使用了特定的缩写和简写。下面列出了这些缩写和简写的定义：
MMTr:对甲氧基苯基二苯基甲基；
Pv：特戊酰基；
TBDPS：叔丁基二苯基硅基；
TsOH：对甲基苯磺酸；
DCM：二氯甲烷；
DMAP：4-二甲氨基吡啶；
TBAF：四丁基氟化铵；
THF：四氢呋喃。
本发明提供了一种全新的制备化合物ERB-1和ERB的方法，发明人策略性的先对ERB的侧链醇羟基用Pv保护，然后再将ERB-1与碘化烯反应，选择性产生非对映异构体纯的手性化合物ERB，这与现有技术通常教导最后一步进行Pv保护侧链羟基是不同的；并且在该步反应过程中，发明人意外的发现反应过程中采用A、Cr2+，质子海绵(proton sponge)和酞菁钴、Mn粉作为不对称催化剂，相比于Ni/Cr介导的不对称合成，手性中心的选择性更高，并且反应收率和纯度显著提高；此外，发明人在合成化合物ERB-1时，采用全新的中间体化合物ERB-2和ERB-3等，并且通过先将ERB-5结构中侧链羟基保护基TBDPS替换成Pv得到化合物ERB-3并将该保护基Pv引入目标产物ERB，与现有技术相比，各个中间体制备方法简单，也易于固化，并大大缩短反应步骤，并且反应收率和中间体的新手性中心选择性均显著提高，从而大大降低反应周期和生产成本，特别适合工业化应用。
具体实施方式：
以下将结合具体实例详细地解释本发明，使得本专业技术人员更全面地理解本发明，具体实例仅用于说明本发明的技术方案，并不以任何方式限定本发明。
实施例1：化合物ERB-5a的制备
ERB-6(5克，11.4毫摩尔)溶解在50毫升干燥的吡啶中，搅拌条件下加入4-甲氧基三苯基氯甲烷(4.58克，14.8毫摩尔)。加后反应液在室温下，搅拌反应17小时。TLC检测反应完全后加入20毫升乙醇淬灭反应，旋蒸除去溶剂后，粗产品分散在40毫升饱和碳酸氢钠水溶液和100毫升二氯甲烷中，静置分液，有机相干燥浓缩后柱层析得到7.62克产品ERB-5a，收率94％。
实施例2：化合物ERB-4a的制备
ERB-5a(6克，8.44毫摩尔)溶于50毫升无水四氢呋喃中，在室温且氮气氛围下，在搅拌条件下加入四丁基氟化铵(1M in THF，11毫升，11毫摩尔)，反应继续进行16小时。TLC检测反应结束后加入50毫升饱和氯化铵水溶液，接着用甲叔醚萃取；有机相合并干燥后浓缩，经柱层析纯化后得到3.82g的ERB-4a，收率96％。
实施例3：化合物ERB-3a的制备
ERB-4a(3克，6.35毫摩尔)和DMAP(44.4毫摩尔)溶解在40毫升的二氯甲烷中，冰水冷却反应体系到0～5℃，接着向体系中滴加特戊酰氯(4.98克，41.27毫摩尔)。滴加完毕后恢复到室温，搅拌；TLC检测反应完成后加入，加入二氯甲烷和碳酸氢钠水溶液，分液后有机相再用用食盐水洗涤，浓缩后，通过柱层析得到3.25克的ERB-3a，收率92％。
实施例3：化合物ERB-2的制备
ERB-3a(2.5克，4.49毫摩尔)溶解在20毫升的二氯甲烷中，冷至0℃，搅拌下向其中滴加20毫升4％对甲苯磺酸的甲醇溶液，TLC检测反应结束，加入碳酸氢钠水溶液至pH＝7～8，旋干溶剂后柱层析得到1.2克的ERB-2，收率95％，HPLC：≥98％。
实施例4：化合物ERB-1的制备
ERB-2(0.95克，3.35毫摩尔)溶解在15毫升的二氯甲烷中，冷至0℃，搅拌下向其中分批加入Dess-Martin试剂(2.84克，6.70毫摩尔)，TLC检测反应结束，加入10毫升饱和硫代硫酸钠水溶液，分液后有机相旋干溶剂，通过柱层析得到0.91克的ERB-1，收率96％。
实施例5：化合物ERB的制备
配体A(0.99克，0.99毫摩尔)和酞菁钴(9毫克，0.015毫摩尔)称量后装入反应瓶，反应瓶移入手套箱中，向其中加入质子海绵(212毫克，0.99毫摩尔)，无水氯化铬(111毫克，0.90毫摩尔)和无水乙二醇二甲醚(5毫升)。反应混合物在手套箱中搅拌1小时，23℃。接着加入无水氯化锂(255毫克，6.02毫摩尔)，锰粉(330毫克，6.02毫摩尔)和二氯二茂锆(1.76g，6.02毫摩尔)。最后加入ERB-1(0.85克，3.01毫摩尔)和ERP(1.45克，4.52毫摩尔)在5毫升无水乙二醇二甲醚中的溶液。反应物在手套箱中搅拌30小时，20℃～25℃。TLC显示反应结束后向其中加入1克硅藻土，搅拌，过滤，并用乙酸乙酯洗涤固体。收集的有机液浓缩后柱层析得到1.28克的ERB，收率92％，HPLC：≥98％，d.r.≥60:1。
其中，配体A结构如下：
实施例6：化合物ERB的制备
配体B(0.43克，0.83毫摩尔)和酞菁钴(7.6毫克，0.013毫摩尔)称量后装入反应瓶，反应瓶移入手套箱中，向其中加入质子海绵(178毫克，0.83毫摩尔)，无水氯化铬(93毫克，0.76毫摩尔)和无水乙二醇二甲醚(5毫升)。反应混合物在手套箱中搅拌1小时，23℃。接着加入无水氯化锂(214毫克，5.06毫摩尔)，锰粉(277毫克，5.06毫摩尔)和二氯二茂锆(1.48g，5.06毫摩尔)。最后加入ERB-1(0.71克，2.53毫摩尔)和ERP(1.22克，3.80毫摩尔)在5毫升无水乙二醇二甲醚中的溶液。反应物在手套箱中搅拌30小时，20℃～25℃。TLC显示反应结束后向其中加入1克硅藻土，搅拌，过滤，并用乙酸乙酯洗涤固体。收集的有机液浓缩后柱层析得到1.02克的ERB，收率91.8％，HPLC：≥97％，d.r.≥60:1。
对比实施例1：化合物ERB的制备：
配体C(0.27克，0.91毫摩尔)和酞菁钴(8.4毫克，0.013毫摩尔)称量后装入反应瓶，反应瓶移入手套箱中，向其中加入质子海绵(196毫克，0.91毫摩尔)，无水氯化铬(102毫克，0.84毫摩尔)和无水乙二醇二甲醚(5毫升)。反应混合物在手套箱中搅拌1小时，23℃。接着加入无水氯化锂(235毫克，5.57毫摩尔)，锰粉(305毫克，5.57毫摩尔)和二氯二茂锆(1.63g，5.57毫摩尔)。最后加入ERB-1(0.78克，2.78毫摩尔)和ERP(1.34克，4.18毫摩尔)在5毫升无水乙二醇二甲醚中的溶液。反应物在手套箱中搅拌30小时，20℃～25℃。TLC显示反应结束后向其中加入1克硅藻土，搅拌，过滤，并用乙酸乙酯洗涤固体。收集的有机液浓缩后柱层析得到0.97克的ERB，收率63.4％，HPLC约92％。
参考上述实施例5～6的类似方法，以下述配体D和配体E替代配体A或B制备ERB，试验结果发现采用配体A和B制备化合物ERB效果最好，其次是配体C，但由于配体C制备方法复杂，在工业化生产应用过程中获取成本高于配体A和B；而采用配体D和E时，目标产物的收率和HPLC纯度均低于实施例5和6，其中采用配体D和E制备的目标产物ERB的HPLC约为80％左右。
Claims (10)
1.一种化合物ERB的制备方法，其特征在于，将化合物ERB-1与ERP反应，得到化合物ERB：
优选，反应过程中使用如下配体A或配体B：
进一步的优选，所述反应是在包含配体A、Cr2+，质子海绵(proton sponge)和酞菁钴、Mn粉条件下进行。
2.一种化合物ERB-1的制备方法，其特征在于，化合物ERB-1是由化合物ERB-2通过氧化反应制备得到：
优选，氧化反应所用氧化剂为Dess-Martin试剂或Swern试剂。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，化合物ERB-2是由化合物ERB-3选择性脱去羟基保护基R1制备得到：
其中R1为羟基保护基，优选R1为MMTr；
进一步的优选，脱去MMTr保护基是在TsOH存在条件下进行，反应溶剂为MeOH/DCM。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，化合物ERB-3是由化合物ERB-4通过羟基保护制备得到：
其中R1为羟基保护基，优选R1为MMTr，所述反应是在特戊酰氯/DMAP存在条件下进行。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，化合物ERB-4是由化合物ERB-5选择性脱去TBDPS制备得到：
其中R1为羟基保护基，优选R1为MMTr，所述反应条件为TBAF/THF。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，化合物ERB-5是由化合物ERB-6用羟基保护基R1保护，制备得到：
其中R1为羟基保护基，优选R1为MMTr。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述化合物ERB-1是根据权利要求2～6任一项所述方法制备得到。
8.一种化合物ERB-2的制备方法，其特征在于，包括：
(1)由化合物ERB-6用羟基保护基R1保护，转化成化合物ERB-5；
(2)由化合物ERB-5选择性脱去TBDPS，转化成化合物ERB-4；
(3)由化合物ERB-4选择性脱去羟基保护基Pv，转化成化合物ERB-3；
(4)由化合物ERB-3选择性脱去羟基保护基R1，转化成化合物ERB-2；
其中，步骤(1)反应在吡啶中进行；
步骤(2)反应条件为TBAF/THF；
步骤(3)反应是在特戊酰氯/DMAP条件下进行；
步骤(4)反应是在在TsOH存在条件下进行，反应溶剂为MeOH，DCM或其混合液；
R1为羟基保护基，优选R1为MMTr。
9.一种艾日布林的制备方法，其特征在于，包括权利要求1所述的方法制备化合物ERB的步骤，或权利要求7所述的方法制备化合物ERB的步骤，或权利要求8所述的制备化合物ERB-2的步骤，或权利要求2～6任一项所述的方法制备化合物ERB-2的步骤；和经式化合物ERB或化合物ERB-1或化合物ERB-2制备艾日布林的步骤。
10.化合物，其特征在于，具有如下结构：
其中，R1为羟基保护基，优选，R1为MMTr。
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| GR01 | Patent grant | ||
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