CN111892635A - 一种烟酰胺核糖新的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟酰胺核糖新的合成方法,通过将2,3,4,5‑四苯甲酰氧基核糖加入醇溶液中,滴加乙酰氯,进行氯代反应,氯代产物与烟酰胺缩合,缩合产物在甲醇钠脱掉苯甲酰基,经有机溶剂搅拌纯化,结晶得到成品,本发明选择用2,3,4,5‑四苯甲酰氧基核糖为起始物料,乙酰氯选择性将核糖2‑苯甲酰基氯代,生成β为主的产物,催化剂常见易得,能够有效降低成本,反应设计组分简单,后处理简单,脱保护之后,用有机溶剂去除保护剂及α杂质,经重结晶即可得到高纯度成品。

Description

一种烟酰胺核糖新的合成方法
技术领域:
本发明属于医药技术领域,尤其涉及一种烟酰胺核糖新的合成方法。
背景技术:
β-烟酰胺单核苷酸(NMN)是辅酶I的合成底物,日本和美国学者用β-NMN进行人体抗衰老试验,显示良好效果,同时对胰岛素分泌具有调节作用。β-烟酰胺核糖(NR)是β-NMN关键中间体,大量研究数据表明,NR可以增强机体新陈代谢,可以防止细胞衰老。在肝癌研究试验显示,NR能够阻止小鼠肝癌的发展,诱导肿瘤细胞凋亡。β-NMN是辅酶I合成底物,NR是合成β-NMN的中间体,副作用小,具有广泛的医学研究意义。
NR可由生物合成得到,也可通过全合成得到。四乙酰基核糖与烟酰胺缩合会产生α、β两种异构体,两者比例接近1/1,后期纯化困难,文献引入三氟甲磺酸三甲基硅酯(TMSOTf),由于空间位阻,生成β为主的NR,占比约87%,很大程度上提高了选择性,再通过活性炭柱层析分离纯化结晶得到高纯度β烟酰胺核糖。此方法合成NR 选择性高,但是存在一定缺陷:催化剂TMSOTf价格昂贵,使用量较大,TMSOTf产生OTf-等离子在反应结束后用THF多次萃取去除,操作过程繁琐、麻烦,浪费试剂。
发明内容:
针对上述问题,本发明要解决的技术问题是提供一种烟酰胺核糖新的合成方法,包括以下步骤:
(1)将2,3,4,5-四苯甲酰氧基核糖加入有机醇溶剂1中,再加入乙酰氯,反应温度-30~100℃,进行氯代反应,反应完毕,减压蒸除溶剂;
(2)在反应瓶中加入尼克烟酰胺和有机醇溶剂2,再将步骤1 所得产物加入反应瓶,在-20~100℃温度下进行反应;
(3)将步骤2得到的反应液浓缩,加入无机碱水溶液及有机溶剂1,搅拌后浓缩,去除苯甲酸杂质;
(4)将步骤3得到的浓缩液,加入有机醇溶剂3和对应的醇钠,控制反应温度-100~20℃进行脱保护反应;
(5)反应结束,析出大量固体,抽滤,弃滤液;
(6)将步骤5得到的固体,加入有机溶剂2,浆洗去除保护基;
(7)将步骤6得到的固体用有机溶剂3浆洗,去除α异构体杂质及未反应的烟酰胺,结晶得到高纯度成品。
优选的,步骤1中所述的有机溶醇剂1为二氯甲烷、甲醇、乙醇或乙腈,优选甲醇,步骤1中反应温度优选为-30~-20℃。
优选的,步骤2中所述的有机溶醇剂2为二氯甲烷、甲醇、乙醇或乙酸乙酯,优选甲醇,步骤2中反应温度优选为15~25℃。
优选的,步骤3中所述的无机碱为碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠,优选氢氧化钠。
优选的,步骤3中所述的有机溶剂1为乙腈、乙酸乙酯或甲醇,优选乙酸乙酯。
优选的,步骤4中所述的有机醇溶剂3为甲醇或乙醇,优选甲醇,对应的醇钠为甲醇钠,步骤4中反应温度优选为-10~0℃。
优选的,步骤6中所述的有机溶剂2为甲醇、乙酸乙酯、正庚烷或丙酮中的一种或者多种,优选乙酸乙酯。
优选的,步骤7中所述的有机溶剂3为甲醇、四氢呋喃、丙酮、乙腈或乙醇中的一种或者多种,优选用四氢呋喃和甲醇的混合溶剂。
优选的,所述的四氢呋喃和甲醇的混合溶剂优选比例为四氢呋喃:甲醇=5:1。
本发明有益效果:1、选用2,3,4,5-四苯甲酰氧基核糖为起始物料,乙酰氯选择性将核糖2-苯甲酰基氯代,空间位阻原因,生成β为主的产物;2、乙酰氯为催化剂,常见易得,能够有效降低成本,且反应设计组分简单,而TMSOTf会引入-OTf,TMSONa等离子,去除这些离子过程繁琐;3、后处理简单,脱保护之后,用有机溶剂去除保护剂及α杂质,经重结晶可得到高纯度成品。
附图说明:
图1为四苯甲酰基核糖氯代反应实验数据图;
图2为本发明合成方法示意图;
图3为四苯甲酰基核糖氯代反应机理图。
具体实施方式:
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面通过具体实施例及附图来描述本发明。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-3所示,本发明的目的是提供一种烟酰胺核糖新的合成方法,将2,3,4,5-四苯甲酰氧基核糖加入醇溶液中,滴加乙酰氯,进行氯代反应,氯代产物与烟酰胺缩合,缩合产物在甲醇钠脱掉苯甲酰基,经有机溶剂搅拌纯化,结晶得到成品,合成具体包括以下步骤:
(1)将2,3,4,5-四苯甲酰氧基核糖加入有机醇溶剂1中,再加入乙酰氯,反应温度-30~100℃,进行氯代反应,反应完毕,减压蒸除溶剂,无需进行纯化直接进行下步反应;
(2)在反应瓶中加入尼克烟酰胺和有机醇溶剂2,再将步骤1 所得产物加入反应瓶,在-20~100℃温度下进行反应;
(3)将步骤2得到的反应液浓缩,加入无机碱水溶液及有机溶剂1,搅拌后浓缩,去除苯甲酸杂质;
(4)将步骤3得到的浓缩液,加入有机醇溶剂3和对应的醇钠,控制反应温度-100~20℃进行脱保护反应;
(5)反应结束,析出大量固体,抽滤,弃滤液;
(6)将步骤5得到的固体,加入有机溶剂2,浆洗去除保护基;
(7)将步骤6得到的固体用有机溶剂3浆洗,去除α异构体杂质及未反应的烟酰胺,结晶得到高纯度成品。
具体的,步骤1中有机溶醇剂1为二氯甲烷、甲醇、乙醇或乙腈等,优选甲醇,步骤1中反应温度优选为-30~-20℃。
具体的,步骤2中有机溶醇剂2为二氯甲烷、甲醇、乙醇或乙酸乙酯等,优选甲醇,步骤2中反应温度优选为15~25℃。
具体的,步骤3中无机碱为碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠等,优选氢氧化钠。
具体的,步骤3中有机溶剂1为乙腈、乙酸乙酯或甲醇等,优选乙酸乙酯。
具体的,步骤4中有机醇溶剂3为甲醇或乙醇等,优选甲醇,对应的醇钠为甲醇钠,步骤4中反应温度优选为-10~0℃。
具体的,步骤6中有机溶剂2为甲醇、乙酸乙酯、正庚烷或丙酮等中的一种或者多种,优选乙酸乙酯。
具体的,步骤7中有机溶剂3为甲醇、四氢呋喃、丙酮、乙腈或乙醇等中的一种或者多种,优选用四氢呋喃和甲醇的混合溶剂。
具体的,所述的四氢呋喃和甲醇的混合溶剂优选比例为四氢呋喃:甲醇=5:1。
具体的,四苯甲酰基核糖氯代反应不同温度及投料比对反应的影响,进行一系列的实验筛选,结果如图1。
从图1看出,氯代反应乙酰氯与四苯甲酰基核糖投料比10:1,且反应温度控制-25℃左右,转化率最高,且双氯代的杂质较低。
固推测四苯甲酰基核糖氯代反应机理如图3。
乙酰氯与醇生成对应的乙酸酯及氯化氢,氯化氢通过亲和取代,将2-苯甲酰氧取代下来,苯甲酰氧与氯化氢中氢生成苯甲酸。此反应要求乙酰氯及醇需过量,产生足量氯化氢气体方可进行亲和取代反应,避免直接使用易制毒气体氯化氢。
具体实施案例:
实施案例1
取2,3,4,5-四苯甲酰氧基核糖11.1g(20mmol)加入到100ml干燥的甲醇溶液中,控制反应体系温度-25~-20℃,滴加乙酰氯(15.7g, 200mmol),反应3小时,TLC(n-BuOH/H2O/AcOH=5:3:2)检测反应完毕,反应液于旋转蒸发仪减压浓缩,得到浅黄色油状物9.8g,即3,4,5 三苯甲酰基核糖氯化物,未经纯化进行下一步反应。
实施案例2
取2,3,4,5-四苯甲酰氧基核糖11.1g(20mmol)加入到100ml干燥的甲醇溶液中,控制反应体系温度5~15℃,滴加乙酰氯溶液(1.57g, 20mmol),反应3小时,TLC(n-BuOH/H2O/AcOH=5:3:2)检测反应,反应产物复杂,有多个保护基脱保护。
实施案例3
取2,3,4,5-四苯甲酰氧基核糖11.1g(20mmol)加入到100ml干燥的甲醇溶液中,控制反应体系温度-25~-20℃,滴加乙酰氯(1.57g, 20mmol),反应3小时,TLC(n-BuOH/H2O/AcOH=5:3:2)检测反应,有大量四乙酰核糖未进行氯代反应,反应液于旋转蒸发仪减压浓缩,得到浅黄色油状物10.4g,即3,4,5三苯甲酰基核糖氯化物与四乙酰核糖混合物。
实施案例4
称取3,4,5-三苯甲酰基核糖氯化物8.4g(22.5mmol)溶于80ml 干燥的甲醇中,加入尼克酰胺2.74g(22.5mmol),控制温度25℃,反应4小时,TLC检测反应液氯代核糖。反应液25℃减压浓缩得到油状物,油状物加入50ml乙酸乙酯及10%氢氧化钠水溶液,搅拌30min,分层,乙酸乙酯萃取水层20ml×2,合并乙酸乙酯层,浓缩得到浅黄色油状物10.2g。
10.2g油状物溶于50ml无水甲醇中,加入甲醇钠4.8g(90mmol),控制反应温度-5℃,反应24小时。TLC(n-BuOH/H2O/AcOH=5:3:2) 检测反应完毕。反应完毕,反应液析出大量固体,抽滤。弃去滤液,滤饼用100ml乙酸乙酯浆洗,抽滤,弃去乙酸乙酯层,固体加入100ml 四氢呋喃:甲醇=5:1溶液,浆洗,抽滤得到白色固体16.3g,总收率约46.6%。
实施案例5
称取3,4,5-三苯甲酰基核糖氯化物8.4g(22.5mmol)溶于80ml 干燥的甲醇中,加入尼克酰胺2.2g(18mmol),控制温度25℃,反应 4小时,TLC检测反应液氯代核糖。反应液25℃减压浓缩得到油状物,油状物加入50ml乙酸乙酯及10%氢氧化钠水溶液,搅拌30min,分层,乙酸乙酯萃取水层20ml×2,合并乙酸乙酯层,浓缩得到浅黄色油状物9.6g。
9.6g油状物溶于50ml无水甲醇中,加入甲醇钠4.8g(90mmol),控制反应温度-5℃,反应24小时。TLC(n-BuOH/H2O/AcOH=5:3:2) 检测反应完毕。反应完毕,反应液析出大量固体,抽滤。弃去滤液,滤饼用100ml乙酸乙酯浆洗,抽滤,弃去乙酸乙酯层,固体加入100ml 四氢呋喃:甲醇=5:1溶液,浆洗,抽滤得到白色固体14.7g,总收率约42%。
实施案例6
称取3,4,5-三苯甲酰基核糖氯化物8.4g(22.5mmol)溶于80ml 干燥的甲醇中,加入尼克酰胺2.74g(22.5mmol),控制温度25℃,反应4小时,TLC检测反应液氯代核糖。反应液25℃减压浓缩得到油状物,油状物加入50ml乙酸乙酯及10%氢氧化钠水溶液,搅拌30min,分层,乙酸乙酯萃取水层20ml×2,合并乙酸乙酯层,浓缩得到浅黄色油状物10.2g。
10.2g油状物溶于50ml无水甲醇中,加入甲醇钠4.8g(90mmol),控制反应温度-5℃,反应24小时。TLC(n-BuOH/H2O/AcOH=5:3:2) 检测反应完毕。反应完毕,反应液析出大量固体,抽滤。弃去滤液,滤饼用100ml乙酸乙酯浆洗,抽滤,弃去乙酸乙酯层,固体加入100ml 四氢呋喃:甲醇=10:1溶液,浆洗,抽滤得到白色固体18.4,总收率约52.6%。
实施案例7
称取3,4,5-三苯甲酰基核糖氯化物8.4g(22.5mmol)溶于80ml 干燥的甲醇中,加入尼克酰胺2.74g(22.5mmol),控制温度25℃,反应4小时,TLC检测反应液氯代核糖。反应液25℃减压浓缩得到油状物,油状物加入50ml乙酸乙酯及10%氢氧化钠水溶液,搅拌30min,分层,乙酸乙酯萃取水层20ml×2,合并乙酸乙酯层,浓缩得到浅黄色油状物10.2g。
10.2g油状物溶于50ml无水甲醇中,加入甲醇钠4.8g(90mmol),控制反应温度-5℃,反应24小时。TLC(n-BuOH/H2O/AcOH=5:3:2) 检测反应完毕。反应完毕,反应液析出大量固体,抽滤。弃去滤液,滤饼用100ml乙酸乙酯浆洗,抽滤,弃去乙酸乙酯层,固体加入100ml 四氢呋喃:甲醇=3:1溶液,浆洗,抽滤得到白色固体15.5,总收率约44.3%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种烟酰胺核糖新的合成方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)将2,3,4,5-四苯甲酰氧基核糖加入有机醇溶剂1中,再加入乙酰氯,反应温度-30~100℃,进行氯代反应,反应完毕,减压蒸除溶剂;
(2)在反应瓶中加入尼克烟酰胺和有机醇溶剂2,再将步骤1所得产物加入反应瓶,在-20~100℃温度下进行反应;
(3)将步骤2得到的反应液浓缩,加入无机碱水溶液及有机溶剂1,搅拌后浓缩,去除苯甲酸杂质;
(4)将步骤3得到的浓缩液,加入有机醇溶剂3和对应的醇钠,控制反应温度-100~20℃进行脱保护反应;
(5)反应结束,析出大量固体,抽滤,弃滤液;
(6)将步骤5得到的固体,加入有机溶剂2,浆洗去除保护基;
(7)将步骤6得到的固体用有机溶剂3浆洗,去除α异构体杂质及未反应的烟酰胺,结晶得到高纯度成品。
2.根据权利要求1所述的一种烟酰胺核糖新的合成方法,其特征在于,步骤1中所述的有机溶醇剂1为二氯甲烷、甲醇、乙醇或乙腈,优选甲醇,步骤1中反应温度优选为-30~-20℃。
3.根据权利要求1所述的一种烟酰胺核糖新的合成方法,其特征在于,步骤2中所述的有机溶醇剂2为二氯甲烷、甲醇、乙醇或乙酸乙酯,优选甲醇,步骤2中反应温度优选为15~25℃。
4.根据权利要求1所述的一种烟酰胺核糖新的合成方法,其特征在于,步骤3中所述的无机碱为碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠,优选氢氧化钠。
5.根据权利要求1所述的一种烟酰胺核糖新的合成方法,其特征在于,步骤3中所述的有机溶剂1为乙腈、乙酸乙酯或甲醇,优选乙酸乙酯。
6.根据权利要求1所述的一种烟酰胺核糖新的合成方法,其特征在于,步骤4中所述的有机醇溶剂3为甲醇或乙醇,优选甲醇,对应的醇钠为甲醇钠,步骤4中反应温度优选为-10~0℃。
7.根据权利要求1所述的一种烟酰胺核糖新的合成方法,其特征在于,步骤6中所述的有机溶剂2为甲醇、乙酸乙酯、正庚烷或丙酮中的一种或者多种,优选乙酸乙酯。
8.根据权利要求1所述的一种烟酰胺核糖新的合成方法,其特征在于,步骤7中所述的有机溶剂3为甲醇、四氢呋喃、丙酮、乙腈或乙醇中的一种或者多种,优选用四氢呋喃和甲醇的混合溶剂。
9.根据权利要求8所述的一种烟酰胺核糖新的合成方法,其特征在于,所述的四氢呋喃和甲醇的混合溶剂优选比例为四氢呋喃:甲醇=5:1。
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