CN114891838B - 盐酸多佐胺中间体(s)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的合成方法 - Google Patents

盐酸多佐胺中间体(s)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种制备式(I)的(S)‑3‑(2‑噻吩硫基)‑丁酸化合物的方法，其包括使式(II)的3‑(2‑噻吩硫基)‑丁酸甲酯的外消旋物与水解酶反应，得到混合溶液；然后分离出式(I)化合物，以提高反应产物的产率和ee值。

Description

盐酸多佐胺中间体(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的合成方法
技术领域
本发明涉及手性化合物合成方法，具体地，涉及盐酸多佐胺中间体(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的合成方法，尤其是采用拆分合成(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸。
技术背景
(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸是合成盐酸多佐胺(Dorzolamide Hydrochloride)的手性中间体。盐酸多佐胺的化学名为(4S，6S)-4-乙胺基-5,6-二氢-6-甲基-4H-噻吩并[2，3-b]噻喃-2-磺酰胺-7,7-二氧化物盐酸盐，CAS号130693-82-2，结构如下：
盐酸多佐胺，商品名Trusopt，是一种碳酸酐酶抑制剂。它是一种抗青光眼外用眼药水，用于治疗和改善眼压，由默克公司研制，于1994年被FDA批准上市。
对于盐酸多佐胺中间体(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的合成，目前主要有两种方法：手性合成和手性拆分。
手性合成方法已记载于文献J.Org.Chem.，1993，58，1672-1679和专利USP5574176中，合成路线如下：
该方法以噻吩为原料，与正丁基锂和硫粉反应，生成2-巯基噻吩的锂盐；然后与手性磺酸酯发生亲核取代反应，生成(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯；最后经过水解得到(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸，ee值为96％。此路线使用了正丁基锂和手性磺酸酯化合物，因为正丁基锂需要无水无氧和超低温的反应条件，以及手性磺酸酯化合物的价格昂贵，因此这种手性合成方法的成本相对较高，工艺操作难度大。
手性拆分方法已记载于专利CN101293890和WO2009144263中，(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的合成路线如下：
该方法采用了化学拆分的方法，需要多次重结晶，耗时且收率低，大大增加了生产成本。
因此，亟需开发一种节约成本、工艺简单且提高产率和ee值的合成方法。
发明内容
本发明通过采用水解酶对于3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的外消旋物进行拆分，得到高产率和高ee值的手性中间体(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸。
本发明提供一种制备式(I)的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的方法，所述方法包括以下步骤：
S1：在缓冲溶液中，使式(II)的3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的外消旋物与水解酶反应，得到包含式(I)的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸化合物和未反应的式(III)的(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯化合物的混合溶液；
S3：从得到的混合溶液中分离式(I)化合物。
在上述合成方法中，通过水解酶的选择性水解作用，改善了产物式(I)化合物的产率和ee值，而且合成方法简单、安全。
在任选的实施方式中，在S1和S3步骤之间，实施步骤S2：将步骤S1得到的混合溶液，用碱调节pH至8-10，使未反应的式(III)的(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯消旋化，得到包含式(II)外消旋物和式(I)的盐的混合溶液，并且对S2步骤得到的混合溶液实施S3步骤。
由此，不仅可以将式(II)的3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的外消旋物(包括摩尔比1:1的R构型和S构型的对映异构体)在水解酶的选择性水解作用下，使其中之一的对映异构体S构型的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯发生水解反应得到产物式(I)的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸化合物；而且，另一种对映异构体R构型的(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯(式(III))不被水解，通过在碱的存在下发生消旋化，又得到式(II)的3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的外消旋物；该方法的优势在于，通过水解酶的选择性水解和碱性条件下消旋化，提高所需要的产物式(I)化合物的产率和ee值。
附图说明
图1示出HPLC谱图之一，包含(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯、(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯、(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸和(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸。
图2示出实施例1中所制备的外消旋物3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的HPLC谱图之一，包含(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯和(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯。
图3示出实施例1中，通过水解步骤制备的混合物的HPLC谱图之一，包含(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯和(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸。
图4示出实施例1中，通过分离步骤制备的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的HPLC谱图之一。
具体实施方式
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-6。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。
如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真(或存在)并且B为假(或不存在)；A为假(或不存在)而B为真(或存在)；或A和B都为真(或存在)。
定义：
符号“R和S”用于表示关于其手性中心分子的绝对构型。
符号“(+)和(-)”用于指定化合物使平面偏振光旋转的符号，(-)意指化合物是左旋的(向左旋转)，(+)意指化合物是右旋的(向右旋转)。
外消旋物：也称为“外消旋混合物”或“消旋化合物”，是指一种化合物的两种对映体的混合物。理想的外消旋混合物是其中化合物的两种对映体为50:50的一种混合物，这样，(+)对映体的旋光性与(-)对映体的旋光性相抵消，(R)构型与(S)构型的对映体的摩尔量为1:1。
拆分：是指将外消旋物分成它的两个对映体形式(如，R和S、(+)和(-)的形式)。也指将外消旋物的一种异构体进行对映体选择性转化，生成产物。
ee值：也称为“对映体过剩率”，即enantiomeric excess的缩写。定义为在对映体混合物中一种对映体超过另一种对映体的量占总量的百分数。对映体过剩率用于表示一种手性化合物的光学纯度。ee值越高，光学纯度也越高。ee值通过下式计算得到：
ee＝[([S]-[R])/([R]+[S])]×100％
在本发明中，[R]和[S]的量以HPLC谱图中各自对应的面积计。
在本发明中，产率是指生成的式(I)化合物的摩尔量与原料式(II)外消旋物的摩尔量(即投料)之比。
在本发明中，所用的术语“式(I)化合物的盐”是指式(I)化合物与用于调节pH值的碱反应得到的相应的产物的统称，例如式(I)的钠盐、式(I)的钾盐。
本发明提供一种制备式(I)的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的方法，其包括以下步骤：
S1：在缓冲溶液中，使式(II)的3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的外消旋物与水解酶反应，得到包含式(I)的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸化合物和未反应的式(III)的(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的混合溶液；
S3：从所得到的混合溶液中分离式(I)化合物。
在一些实施方式中，在S1和S3步骤之间，实施步骤S2：将步骤S1得到的混合溶液，用碱调节pH至8-10，使未反应的式(III)的(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯消旋化，得到包含式(II)外消旋物和式(I)的盐的混合溶液，并对S2步骤得到的混合溶液实施S3步骤。
具体地，根据本发明，式(I)的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的合成路线如下：
本发明方法通过首先使用水解酶选择性地从式(II)的3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的外消旋物中的一个对映体(S构型)上水解酯基；然后，在碱的存在下，使未反应的另一个对映体(R构型，式(III))发生消旋化，又得到式(II)的3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的外消旋物。该方法的优势在于，利用水解酶的选择性水解，以及在碱存在下，式(III)的R构型的对映体能够发生消旋化，又得到式(II)的外消旋物，从而提高反应产物的产率和ee值，同时可以实现式(II)的外消旋物的循环使用，并且该方法操作简单、安全。
本发明的制备方法包括将步骤S3得到的式(II)外消旋物又依次进行步骤S1至S3。其中，如此重复步骤S1至S3的次数，并没有特别地限定，在理论上可以无限次，以达到100％的产率。但是，在实践上，考虑到环境、经济和时间成本，实验室规模通常为3至8次。在一些实施方式中，依次进行上述步骤S1至S3的次数为3至5次。通过如此循环往复地进行水解酶的催化步骤、消旋化步骤以及分离步骤，式(I)化合物的总产率可达到85至95％，ee＞99％。相比之下，现有技术中的经典拆分方法例如手性拆分的总产率理论上为50％，通常为40％以下。
步骤S1
在一些实施方式中，步骤S1中所述的水解酶，其选自脂肪酶，优选选自南极假丝酵母脂肪酶B，更优选选自Lipozyme CALB L、Lipozyme 435或Novozym 435(均可购自北京高瑞森科技有限公司)中的至少一种，最优选为Novozym 435。其通过市售或通过本领域已知的方法制备。水解酶与式(II)的外消旋物的质量比为1:8至1：100，优选1:10至1:40。
本发明人发现，这些水解酶能够选择性地水解式(II)的3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯外消旋物中的(S)对映体。水解酶与式(II)的外消旋物的质量比例过高，大于1:8，则会增加生产成本，造成水解酶的浪费；比例过小，小于1:100，则不能达到充分水解的目的，减小产物的产率。
在一些实施方式中，步骤S1中所述的缓冲溶液选自pH在6.8-7.4范围内的磷酸盐缓冲液；水解反应的温度在20-40℃，优选28-40℃。在适合的pH值和温度条件下，水解酶具有足够高的活性，有利于提高产物的产率。
一般而言，水解酶催化反应的时间为1至12h，可选6至11h，进一步可选7至9h。
任选地，步骤S1可以任选地在溶剂的存在下进行。所述溶剂将根据反应所用的水解酶和式(II)的外消旋物而改变。溶剂没有特别地限制，只要不参与酶催化反应，即对于酶催化反应呈惰性即可。所述溶剂包括但不限定于乙腈、异丙醚、四氢呋喃或环己烷，优选乙腈。
在一个可选的实施方案中，步骤S1在如下条件进行：酶重量：原料比＝1：18-22，温度为28-32℃，pH为6.8-7.2。
步骤S2
在一些实施方式，步骤S2中所用的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的至少一种，优选氢氧化钠；通过加入碱调节溶液pH至8-10，优选8.5-9.5，更优选9。
在pH＝8-10范围内，式(III)的(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯化合物发生消旋化，得到反应原料式(II)的外消旋物。如果pH＜8，消旋化的速率极小甚至不发生消旋化反应；如果pH＞10，式(III)的(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯会发生消旋并进一步水解，生成3-(2-噻吩硫基)-丁酸(包括R和S构型)。
本发明人发现，所期望的产物式(I)的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸在pH为1至12范围内构型是稳定的。
在一些实施方式中，步骤S1中还包括对于所述混合溶液进行过滤的操作，其目的是从包含式(I)的化合物和未反应的式(III)的化合物的混合溶液中移出水解酶。同时，可以将这些水解酶回收进行循环使用。由此，提高水解酶的利用率，节约成本。
步骤S3
在一些实施方式中，步骤S3中，所述产物式(I)化合物的分离通过萃取和柱层析的方式进行，在萃取中，所用的萃取剂为甲苯、乙酸乙酯、正庚烷、正己烷中的至少一种。在柱层析中，使用硅胶作为固定相，使用乙酸乙酯和石油醚的混合液作为流动相。
在一些实施方式中，在包括步骤S2的制备方法中，步骤S3中，所述式(II)外消旋物的分离通过萃取的方式进行，所用的萃取剂为甲苯、乙酸乙酯、正庚烷、正己烷中的至少一种。式(II)的外消旋物包含在有机相中，产物式(I)的盐则包含在水相中。由此，分离出有机相，得到式(II)的外消旋物。
为了得到水相中的产物式(I)化合物，在一些实施方式中，将上述萃取得到的水相，酸化调节pH至1-5，优选1-2，再次进行萃取操作，得到式(I)化合物。其中，酸化通过加入盐酸、硫酸或醋酸进行；萃取剂选自甲苯、乙酸乙酯、正庚烷、正己烷中的至少一种。在分离得到式(II)外消旋物的萃取操作与分离得到式(I)化合物的萃取操作中，所用的萃取剂可以相同或不同。
在本发明中，原料式(II)的外消旋物的合成路线如下：
在第一步中，将式(IV)的2-氯噻吩与镁粉反应得到格氏试剂；然后与硫粉反应生成2-巯基噻吩的盐；在第二步中，将2-巯基噻吩的盐与式(V)的巴豆酸甲酯加成，得到式(II)的3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的外消旋物。
本发明人发现：与2-溴噻吩相比，使用2-氯噻吩作为起始原料，有利于减少副产物(双噻吩)，而且可以避免使用危险的乙醚作为反应溶剂，2-氯噻吩可以用四氢呋喃或者甲基四氢呋喃作为溶剂。其中，乙醚的沸点低(34.6℃)，极易挥发，乙醚蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热，极易燃烧爆炸。在空气中久置后能生成有爆炸性的过氧化物。
实施例
下面通过实施例来详细说明本申请，该说明是非限制性的。
除非另外说明，否则所用的溶剂均为市售且未经任何预处理，即直接使用。所用的仪器均为市售常规的仪器。
磷酸盐缓冲液(pH＝7.0)的配制：取磷酸二氢钾0.68g，加入0.1mol/l氢氧化钠29.1ml，用水稀释至100ml，即得。
乙腈/磷酸盐缓冲液配制：将乙腈与上述所配制的磷酸盐缓冲液以4:1体积比混合。
高效液相色谱(HPLC)测试方法
使用依利特P230II高效液相色谱仪和依利特UV230II紫外可见检测器进行分析。分析条件如下：
色谱柱：DAICEL CHIRALPAK AD-H(长度250mm，内径4.6
mm，填料粒径5μm)；
流动相：正己烷：异丙醇＝99.2％:0.8％(0.1％三氟乙酸，基于正己烷和异丙醇的体积量的总和计)；
流速：0.6ml/min，0-15min；1.5ml/min，15-70min；
检测波长：254nm；
柱温：25℃；
进样体积：10微升；
检测时间：70min；
测试样品溶液的配制：在100ml溶解液中加入80mg测试样品固体，充分溶解后，得到0.8mg/ml的测试样品溶液。其中溶解液为正己烷：异丙醇＝98.5％：1.5％(0.1％三氟乙酸，基于正己烷和异丙醇的体积量的总和计)。
在配制溶液中使用的正己烷和异丙醇均购自天津市大茂化学试剂厂，色谱纯；三氟乙酸购自罗恩试剂，色谱纯。
如图1示出以下各物质的保留时间，记载于表1中。
表1
物质名称 保留时间
(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯 13.7min
(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯 12.2min
(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸 42.4min
(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸 37.8min
实施例1(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的合成
外消旋物3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的制备
在氩气下，在装有恒压滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的三口瓶中，加入10.8g镁屑。在恒压滴液漏斗中加入50g 2-氯噻吩溶于150mL无水甲基四氢呋喃(购自Sigma-Aldrich)的溶液。打开恒压滴液漏斗，向三口瓶中加入约5mL溶液。将三口瓶放入90℃的油浴中加热，直至引发反应(镁屑表面剧烈冒泡并且溶液变成灰色)，移除油浴。同时打开恒压滴液漏斗，控制滴加速度，以保持三口瓶内反应溶液的微回流状态，60min内滴加完毕。接着在90℃的油浴下，继续回流反应1h。然后降低温度，在冰水浴下，将13.2g硫粉分批加入以保持反应温度在0-10℃；随后将装在恒压滴液漏斗中的42mL巴豆酸甲酯逐滴加入到三口瓶的反应溶液中，反应温度保持在0-10℃范围内，滴加完毕后，继续反应约1h，反应结束(反应期间，使用TLC(薄层色谱法)监测反应进程，巴豆酸甲酯完全反应，即为反应结束)。之后，向其中滴加1mol/L盐酸，调节pH至3，用300mL甲苯、分2次进行萃取，有机相用无水硫酸钠干燥、过滤、减压浓缩得到呈棕色油状的3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯粗品90g。将粗品经过油泵减压精馏，收集0.4mmHg下的130-135℃馏分，得到75g包含摩尔比为1:1的(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯和(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯)的外消旋物，如图2所示。
(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的制备
1.水解步骤：将上述制备的20g外消旋物3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯溶于100ml乙腈/磷酸盐缓冲液(pH＝7)中，加入1g水解酶(Novozym435，购自北京高瑞森科技有限公司，酶活性为9000PLU/g)，在30℃下继续反应8h(反应期间，用HPLC监测反应进程，直至(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯小于1％(相对于其投料量)，通过峰面积比较测定)，反应完毕。然后过滤移出水解酶(回收反复使用)，收集滤液，其包含(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯和(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸，如图3所示。
2.消旋化步骤：将上述步骤1得到的滤液在冰水浴下用10％氢氧化钠水溶液调至pH＝9，并搅拌1h(反应期间，用HPLC监测反应进程，直至消旋完成)，停止搅拌，得到混合液，包含3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的外消旋物和(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸。
其中，HPLC监测反应的过程如下：取适量的反应液，加入甲苯萃取，此时式(II)的外消旋物在有机相中，式(I)化合物的钠盐在水相中。使用上述HPLC测试方法测定有机相溶液，其包含式(II)的3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的R和S构型的摩尔比为1:1时，即为消旋完成。
3.分离步骤：向上述步骤2得到的混合溶液中加入甲苯萃取两次(每次用量50mL)，合并有机相，然后减压浓缩、干燥，得到外消旋物3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯9.6g(R和S构型的摩尔比为1:1)；合并水相，用1mol/L盐酸调至酸性pH＝1后，加入甲苯萃取两次(每次用量50mL)，合并有机相，然后减压浓缩、干燥，得到(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸9g，ee值为99.4％(如图4所示)。
实施例2-3和8
类似于实施例1的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的制备过程，不同的是水解步骤中使用如下表2所示的水解酶的质量。
实施例4-5
类似于实施例1的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的制备过程，不同的是水解步骤在如下表2所示的不同的pH值条件下进行。
pH 7.4的缓冲溶液的配制：取磷酸二氢钾1.36g，加入0.1mol/L氢氧化钠溶液79mL，用水稀释至200mL，即得。
pH 6.8的缓冲溶液的配制：取磷酸二氢钾1.36g，加0.2mol/L氢氧化钠溶液22.4mL，用水稀释至200mL，即得。
实施例6-7
类似于实施例1的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的制备过程，不同的是水解步骤在如下表2所示的反应温度下进行。
表2
从上表2的数据可见，Novozym 435具有水解特异性。通过本发明方法制备的(S)型水解产物的转化率和ee值均得以显著提高。
实施例9
重复实施例1中的水解、消旋化和分离步骤，其中每次循环反应(如表3中循环次数为第1次至第3次)的原料水解酶和式(II)外消旋物均使用前一次制备过程中回收的，也就是说，所回收的水解酶和外消旋物全部都用于下一次循环反应中。
表3示出初次反应(即循环次数为0)和循环反应(循环次数为第1次至第3次)中式(II)外消旋物的重量，以及产物式(I)化合物的重量、产率和ee值。
表3
备注：上标a-c的含义如下：
a是指初次制备(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸中的投料量。
b产率＝式(I)化合物的摩尔量/式(II)外消旋物的摩尔量。
c是指在前一次制备过程中回收的式(II)外消旋物3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的重量。
由表3可计算得到，总产率为87.15％，通过每次反应(表3中第0-3次循环反应)制备的产物式(I)化合物的摩尔量之和，除以初次反应(第0次循环反应)中式(II)外消旋物的摩尔量计算得到。
实施例10-13(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的消旋研究：
实施例10：将1g(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸溶于5mL水中，用浓盐酸将体系pH调节至1，在60℃下搅拌24h后，取样检测(取样，甲苯萃取，用HPLC测试方法检测有机相)，测定ee值。
实施例11：重复实施例10的步骤，使用浓盐酸将体系pH调节至5。
实施例12：将1g(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸溶于5mL水中，使用50％氢氧化钠水溶液将体系pH调节至8，在60℃下搅拌24h后，取样检测(取样，用浓盐酸调至pH＝1，甲苯萃取，用HPLC测试方法检测有机相)，测定ee值。
实施例13：重复实施例12的步骤，用50％氢氧化钠水溶液将体系pH调节至12。
上述实施例的ee值记载于表4中。
表4在不同pH下(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的稳定性
实施例 10 11 12 13
pH 1 5 8 12
ee％ 99.3 99.4 99.4 99.3
表4的结果表明在pH＝1-12，(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的构型稳定，即便是在碱性pH＝8-12下，(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸转化成(S)构型的相应的盐，进而在酸化条件下，盐被质子化又得到(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸，最终构型不变，为(S)构型。
实施例14-17(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的消旋化的研究：
实施例14：将1g(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯溶于5mL水中，用10％氢氧化钠水溶液将体系pH调节至8.5，在25℃下搅拌2h，取样检测(取样，甲苯萃取，用HPLC测试方法检测有机相)，测定ee值。
实施例15-17：重复实施例15的步骤，用10％氢氧化钠水溶液将体系pH分别调节至9、9.5和10。
上述实施例的ee值记载于表5中。
表5
实施例 14 15 16 17
pH 8.5 9 9.5 10
ee％ 0.3 0.2 0.2 0.2
表5的结果表明在不同pH下(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的稳定性，在碱性条件下，尤其是在pH＝8.5-10下，(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯不稳定，容易发生消旋化。
实施例18
(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的制备
水解步骤：将按照实施例1的方法制备的20g外消旋物3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯溶于100ml乙腈/磷酸盐缓冲液(pH＝7)中，加入1g水解酶(Novozym 435，购自北京高瑞森科技有限公司，酶活性为9000PLU/g)，在30℃下继续反应8h(反应期间，用HPLC监测反应进程，直至(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯小于1％(相对于其投料量)，通过峰面积比较测定)，反应完毕。然后过滤移出水解酶(回收反复使用)，收集滤液，其包含(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯和(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸。
分离步骤：向滤液中加入甲苯萃取两次(每次用量50mL)，合并有机相，然后减压、浓缩得到粗品。对于粗品进行柱层析(200-300目硅胶，乙酸乙酯：石油醚＝1:2(体积比))纯化，得到8.8g的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸，产率为47.1％，ee％为99.3％。
需要说明的是，本申请不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本申请的技术范围内。此外，在不脱离本申请主旨的范围内，对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其它方式也包含在本申请的范围内。

Claims (16)

1.式(I)的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸的制备方法，其特征在于，
所述方法包括以下步骤：
S1：在缓冲溶液中，使式(II)的3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的外消旋物与水解酶反应，得到包含式(I)的(S)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸化合物和未反应的式(III)的(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯的混合溶液；
S3：从所得到的混合溶液中分离式(I)化合物；
其中在S1和S3步骤之间，实施步骤S2：将步骤S1得到的混合溶液，用碱调节pH至8-10，使未反应的式(III)的(R)-3-(2-噻吩硫基)-丁酸甲酯消旋化，得到包含式(II)外消旋物和式(I)的盐的混合溶液，并对S2步骤得到的混合溶液实施S3步骤；以及
其中在步骤S1中，所述水解酶选自脂肪酶。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中在步骤S1中，所述水解酶选自南极假丝酵母脂肪酶B。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其中在步骤S1中，所述水解酶选自Lipozyme 435和Novozym 435中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中在步骤S1中，所述水解酶为Novozym 435。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中在步骤S1中，水解酶与式(II)的外消旋物的质量比为1:8至1:100。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中在步骤S1中，水解酶与式(II)的外消旋物的质量比为1:10至1:40。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其中在步骤S1中，缓冲溶液选自pH在6.8-7.4范围内的磷酸盐缓冲液。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其中在步骤S1中，反应温度在20-40℃。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其中在步骤S2中，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其中在步骤S2中，所述碱为氢氧化钠。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其中在步骤S2中，pH为8.5-9.5。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其中在步骤S2中，pH为9。
13.根据权利要求1所述的制备方法，其中步骤S1还包括对于所述混合溶液进行过滤，并且将过滤得到的水解酶回收循环使用。
14.根据权利要求1所述的制备方法，其中在步骤S3中，式(II)外消旋物的分离通过萃取的方式进行，所用的萃取剂为甲苯、乙酸乙酯、正庚烷、正己烷中的至少一种。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其中在步骤S3中，将通过萃取得到的水相，酸化调节pH至1-5，再次进行萃取操作，得到式(I)化合物。
16.根据权利要求15所述的制备方法，其中在步骤S3中，将通过萃取得到的水相，酸化调节pH至1-2，再次进行萃取操作，得到式(I)化合物。
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