CN117813281A - 用于生产阳离子脂质的连续流方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连续生产阳离子脂质的方法。所述阳离子脂质特别可用于与其它脂质组分组合用于与寡核苷酸(例如mRNA)形成脂质纳米颗粒以促进治疗活性核酸的递送。
Description
本发明涉及用于连续生产阳离子脂质的方法。所述阳离子脂质特别可用于与其它脂质组分组合用于与寡核苷酸(例如mRNA)形成脂质纳米颗粒以促进治疗活性核酸的递送。
发明背景
虽然核酸疫苗(诸如mRNA疫苗)已经开发了超过二十年,但直到最近,由于COVID-19大范围流行,mRNA疫苗才被推动成为生物技术和制药行业的焦点。
游离RNA容易受到血浆中核酸酶消化的影响,并且具有有限的进入相关翻译机制所在的细胞内隔室的能力。最近,由于阻断血浆中RNA的降解并促进细胞摄取的脂质纳米颗粒递送系统的发展,这些缺点已经被克服。已经发现,由阳离子脂质与其它脂质组分(诸如中性脂质、胆固醇、PEG或聚乙二醇化的脂质)制成的脂质纳米颗粒系统是特别有效的。
具有四个烷基尾巴和一个可电离叔胺基团的阳离子脂质ALC-0315最近被鉴定为BioNTech批准的BNT162b2疫苗的一种脂质组分(Buschmann等人,Vaccines 2021,9,65)。
阳离子脂质(诸如ALC-0315)的一些合成方法是已知的,但是具有低反应收率并且需要许多纯化步骤,这使得这些方法费力。WO 2016/176330A1公开了一种从酰氯和二醇(例如用于ALC-0315合成的2-己基癸酰氯和1,6-己二醇)开始的间歇式方法。首先,酰氯和二醇发生酯化反应,这需要2当量的三乙胺来中和形成的氯化氢。在纯化后,将所得的醇用氯铬酸吡啶鎓氧化成相应的醛,并随后将纯化的醛在有伯胺(例如4-氨基-1-丁醇)存在下用三乙酰氧基硼氢化钠和乙酸进行还原胺化。在ALC-0315合成的情况下,报道了6%的总反应收率。
在WO 2017/075531 A1中公开了类似的间歇式方法,其中使用活化的羧酸替代酰氯。报道了13%的总反应收率。
考虑到进行中的COVID-19大范围流行,对基于mRNA技术的疫苗(其利用脂质纳米颗粒系统)的需求不断增加。如上面已经提及的,本领域已知的阳离子脂质的合成方法具有低反应收率并且采用间歇式方法进行。间歇式方法具有诸如放大、高成本、精细的多个纯化步骤等缺点。
此外,现有技术的方法需要化学计量的高分子量试剂,诸如二环己基碳二亚胺和4-二甲基氨基吡啶,其又产生高分子量化学计量的有机副产物,从而导致低原子经济性。另外,在文献所描述的方法中使用有毒的(遗传毒性的和致癌的)试剂诸如氯铬酸吡啶鎓。
因此,需要脂质组分的有效合成以确保供应足够量的疫苗。
因此,本发明的目的是提供更有效的合成通式(I)的阳离子脂质的方法。
独立权利要求的教导解决了本发明的目的。根据从属权利要求、说明书、附图和本申请的实施例,本发明的其它有利特征、方面和细节是显而易见的。
发明描述
发现通式(I)的阳离子脂质可以在连续流方法中从式(II)的酰氯和式(III)的二醇化合物制备,如图3所示,其中式(II)的酰氯和式(III)的二醇化合物的酯化在没有碱存在下进行。
根据本发明的连续流方法可以通过包含四个连续流反应器的简单连续流系统容易地放大,并且可以以完全连续的方式进行,无需溶剂更换,也无需因中间后处理或纯化而中断。除了更容易的可放大性之外,所述连续流方法还允许反应参数的更好控制、产物收率和纯度的更高再现性、以及更高程度的自动化和实时过程控制。
因此,本发明涉及以连续方式生产通式(I)化合物的方法,或换而言之,本发明涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法:
其中R1、R2和R3彼此独立地代表-H、C1-24烷基或C2-24烯基;
L代表C1-12亚烷基、C2-12亚烯基、C2-12亚炔基、C3-8亚环烷基、C3-8亚环烯基或-(CH2-O-CH2)1-6;
P代表C1-24亚烷基、C2-24亚烯基、C2-24亚炔基或-(CH2)m-(CH2-O-CH2)1-6-(CH2)n-;
X选自-H、-OR4、-CN、-C(O)OR4、-OC(O)OR4和-NR4R5;
R4和R5彼此独立地选自-H或C1-12烷基;
其中m和n是独立地选自0和1的整数;
所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
X-P-NH2(VI)
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
步骤A)的包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流可以如下得到:将包含酰氯(II)的溶液的连续流与包含二醇化合物(III)的溶液的连续流组合。
因而,本发明涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物,
其中步骤A)的包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流如下得到:将包含酰氯(II)的溶液的连续流与包含二醇化合物(III)的溶液的连续流组合。
包含酰氯(II)的溶液的连续流可以通过使式(VII)的羧酸与氯化剂反应而得到。合适的氯化剂包括、但不限于亚硫酰氯、草酰氯、双(三氯甲基)碳酸酯或光气,
其中R1、R2和R3具有如本文中定义的含义。
因而,本发明还涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含步骤A1)和A2)以替代步骤A):
A1)提供包含式(VII)的羧酸和氯化剂的溶液的连续流;
A2)在连续流反应器中从包含式(VII)的羧酸和氯化剂的溶液的连续流连续地生产式(IV)的酰氯;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物,
其中步骤A)的包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流如下得到:将包含酰氯(II)的溶液的连续流与包含二醇化合物(III)的溶液的连续流组合。
优选地,所述氯化剂选自亚硫酰氯、草酰氯、双(三氯甲基)碳酸酯或光气。最优选地,所述氯化剂是亚硫酰氯。优选地,步骤A2)在23℃至100℃之间的反应温度进行,更优选地在40℃至100℃之间的反应温度,甚至更优选地在60℃至90℃至之间的反应温度,最优选地在约80℃的反应温度。最优选地,所述氯化剂是亚硫酰氯且步骤A2)在约80℃的反应温度进行。
在一个实施方案中,为了增加反应速率,在步骤A2)中加入优选0.005摩尔当量至0.2摩尔当量的N,N-二甲基甲酰胺,更优选0.007摩尔当量至0.15摩尔当量的N,N-二甲基甲酰胺,更优选0.01摩尔当量至0.1摩尔当量的N,N-二甲基甲酰胺,且最优选0.05摩尔当量的N,N-二甲基甲酰胺。
发明人已经发现,当在升高的温度进行反应时,步骤B)的酯化反应可以在显著更短的时间量内进行,即以更高的流速或以约4分钟的更短停留时间进行。
在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下在40℃至150℃之间的温度从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
发明人已经令人惊讶地发现,通式(I)的阳离子脂质可以如下在连续流方法中制备:在不加入碱的情况下,在步骤B)中进行式(II)的酰氯与式(III)的二醇化合物的酯化反应。观察到,中和在酯化反应期间形成的两当量的氯化氢会由于不溶性或弱溶性盐的沉淀而导致异质反应混合物。沉淀的盐可能堵塞连续流系统的管线,并因此对于连续流方法是不利的。由于高浓度,胺盐的沉淀尤其发生在连续流方法中。
本文中使用的“碱”表示可以用于中和在酯化反应过程中形成的两当量氯化氢的化合物,诸如胺类(例如三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、4-二甲基氨基吡啶等)、氨、碱性金属盐如氧化物、氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐。应当理解,“在不加入碱的情况下”和“在没有碱存在下”在本文中同义使用,并表示在步骤B)的酯化反应中不存在碱,既不通过在酯化反应期间添加,也不通过包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的碱性连续流。
本文中使用的“中和反应”表示通过使用酸、碱、碱性水溶液和/或酸性水溶液将在本文所述的方法中形成的反应混合物的pH调节至约7的值的程序。示例性的中和反应是用碱处理从步骤B)得到的含有式(IV)化合物的溶液的酸性连续流。
此外,发明人可以证实,中和所形成的氯化氢对步骤B)的酯化具有不利影响,使得观察到对于式(IV)的醇而言较低的反应收率和选择性。因此,发明人可以展示,在根据本发明的连续流方法的更晚阶段除去氯化氢是有利的。
因此,本发明涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂和碱的混合物的连续流组合;
C')中和在步骤C)中得到的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C')中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
换而言之,本发明涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物,从而形成氯化氢;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂和碱的混合物的连续流组合;
C')中和在步骤B)中形成的氯化氢;
D)在连续流反应器中从在步骤C')中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
在一个特别优选的实施方案中,在步骤B)之后且在步骤C)之前通过步骤B1')、B2')和B3')进行所述中和反应:
B1')将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含碱水溶液的连续流组合,
B2')在连续流反应器中在低于23℃的反应温度连续地进行中和反应,和
B3')在连续流条件下纯化式(IV)化合物。
因而,本发明还涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B1')将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含碱水溶液的连续流组合,
B2')在连续流反应器中在低于23℃的反应温度连续地进行中和反应,
B3')在连续流条件下纯化式(IV)化合物,
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
优选地,所述碱水溶液是碱金属氢氧化物的水溶液。优选地,所述碱水溶液是碱金属氢氧化物的1摩尔水溶液。优选地,所述碱水溶液是氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液。最优选地,所述碱水溶液是氢氧化钠的1摩尔水溶液。
在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B1')将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氢氧化钠水溶液的连续流组合,
B2')在连续流反应器中在低于23℃的反应温度连续地进行中和反应,
B3')在连续流条件下纯化式(IV)化合物,
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
在一个进一步优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B1')将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含碱水溶液的连续流组合,
B2')在连续流反应器中在0℃的反应温度连续地进行中和反应,
B3')在连续流条件下纯化式(IV)化合物,
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
在一个进一步优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B1')将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氢氧化钠水溶液的连续流组合,
B2')在连续流反应器中在0℃的反应温度连续地进行中和反应,
B3')在连续流条件下纯化式(IV)化合物,
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
在步骤B3')中的纯化可以通过液-液萃取或相分离来进行。
在酯化反应之后且在氧化步骤之前的中和步骤导致增加的反应收率。副产物的除去最大限度地减少了不希望的副反应并会促进最终产物的纯化。来自酰氯形成的过量二氧化硫被分配到水相中。同样,可以除去过量的二醇化合物(III),从而最大限度地减少不希望的醛形成,后者可能阻碍在更晚阶段的还原胺化反应。此外,酸性副产物的除去会促进得到步骤D)的氧化反应的理想碱性反应条件。
所述氧化剂选自将伯醇氧化成醛的氧化剂集合。在本发明的一个优选实施方案中,步骤D)的氧化反应作为两相液-液反应进行。因此,氧化剂由两种不混溶的液体组成:i)氧化剂次氯酸钠、碱和碱金属溴化物的水溶液,和ii)作为氧化催化剂的哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的有机溶液,优选(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基在2-甲基四氢呋喃中的溶液。所述氧化剂的水溶液可以首先与所述氧化催化剂的有机溶液组合,并随后与在步骤B')中得到的连续流组合。可替换地,通过使用十字形混合器或其它合适的混合器,所述氧化剂的水溶液可以同时与所述氧化催化剂的有机溶液以及与在步骤B')中得到的连续流组合。
因而,本发明涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与氧化剂的两相混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
换而言之,本发明涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与以下连续流组合:i)包含含有次氯酸钠、碱和碱金属溴化物的水溶液的溶液的连续流,和ii)包含哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的有机溶液的溶液的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
本发明还涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含次氯酸钠、碱、碱金属溴化物和哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
优选地,所述硝酰基自由基化合物是(2,2,6,6-四甲基)哌啶-1-基)氧基。
在一个优选的实施方案中用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中步骤C)的包含氧化剂的混合物的连续流如下得到:组合i)包含氧化剂次氯酸钠、碳酸氢钠和溴化钾的水溶液,和ii)(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基在2-甲基四氢呋喃中的溶液。
在另一个实施方案中,将在步骤D)中得到的包含式(V)化合物的连续流在步骤E)之前进行中间纯化。因而,本发明的用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
D')在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
优选地,在步骤D')中的中间纯化通过液-液萃取进行,诸如在线(in-line)基于膜的分离。
令人惊奇地,发明人已经发现,特别有利的是,在步骤D)中进行两相液-液氧化反应,随后进行中间纯化以从产物化合物(V)中除去催化剂、副产物和盐而无需稀释,同时保持高总体生产力。由于催化剂、副产物、盐和产物化合物(V)被分隔在不同相中,液-液反应会促进中间纯化。
因而,在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与氧化剂的两相混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
并且,在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与以下连续流组合:i)包含含有次氯酸钠、碱和碱金属溴化物的水溶液的溶液的连续流,和ii)包含哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的有机溶液的溶液的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')通过液-液萃取在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
并且,在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B1')将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含碱水溶液的连续流组合,
B2')在连续流反应器中在低于23℃的反应温度连续地进行中和反应,
B3')在连续流条件下纯化式(IV)化合物,
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与以下连续流组合:i)包含含有次氯酸钠、碱和碱金属溴化物的水溶液的溶液的连续流,和ii)包含哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的有机溶液的溶液的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')通过液-液萃取在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
发明人已经进一步发现,特别有利的是,通过在步骤C)中使用氧化剂的碱性(或碱性的)两相连续流来除去在步骤B)的酯化反应中形成的氯化氢。避免了由于用碱中和氯化氢而可能发生的盐沉淀,原因是所述盐溶解在水相中,从而保持均匀的反应混合物,这不会妨碍连续流方法,并且更重要的是,不会降低酯化反应的反应收率和选择性。另外,所形成的盐可以通过中间纯化与催化剂、副产物和其它盐一起从产物化合物(V)中方便地除去,而无需稀释,同时保持高的总体生产力。
因而,在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与氧化剂的碱性两相连续流组合;
C')中和在步骤C)中得到的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C')中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
在一个进一步优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与氧化剂的碱性两相连续流组合;
C')中和在步骤C)中得到的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
在一个进一步优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含次氯酸钠、碱、碱金属溴化物和哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的混合物的连续流组合;
C')中和在步骤C)中得到的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C')中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')通过液-液萃取在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
特别优选的是本发明的连续流方法的一个实施方案,其中在步骤F中用于式(V)化合物与式(VI)胺化合物的还原胺化的还原剂是选自以下的可溶性硼化合物:NaBH4、NaBH4/硅藻土/LiCl、NaCNBH3、NaBH(OAc)3、Me4NBH(OAc)3或硼烷二甲硫醚。可溶性硼化合物是优选的还原剂,因为不会形成异质反应混合物,后者可能对连续流方法具有负面影响。因而,在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中所述还原剂是选自以下的硼化合物:NaBH4、NaBH4/硅藻土/LiCl、NaCNBH3、NaBH(OAc)3、Me4NBH(OAc)3或硼烷二甲硫醚。
优选地,从步骤E)得到的组合连续流包含至少一种C1-C5醇和非质子溶剂。
因而,在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中从步骤E)得到的组合连续流包含至少一种C1-C5醇和非质子溶剂。
优选地,所述用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中从步骤E)得到的组合连续流包含甲醇和2-甲基四氢呋喃。
在本发明的连续流方法的一个优选的实施方案中,使用十字形混合器,将在步骤E)中含有式(V)化合物的连续流同时与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合。三个连续流的同时混合减少了固体形成。因而,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)通过使用十字形混合器,同时将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中从步骤E)得到的组合连续流包含甲醇和2-甲基四氢呋喃。
在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G)分离在步骤F)中产生的式(I)化合物。
在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R3代表-H,和/或其中X代表-OH。
在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中
R1代表C1-24烷基;
R2代表C1-24烷基;
R3代表-H;且
L代表C1-12亚烷基;
P代表C1-24亚烷基;且
X代表-OH。
在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中
R1代表-(CH2)5-CH3;
R2代表-(CH2)7-CH3;
R3代表-H;且
L代表-(CH2)4-;
P代表-(CH2)4-;且
X代表-OH。
在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中
R1代表C2-24烯基;
R2和R3代表-H;且
L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;
P代表C1-24亚烷基;且
X代表-OH。
在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中
R1代表-(CH2)6-CH=CH-(CH2)7-CH3;
R2和R3代表-H;且
L代表-(CH2-O-CH2)2-;
P代表-(CH2)4-;且
X代表-OH。
本发明的另一个方面涉及用于生产疫苗组合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
G)分离在步骤F)中产生的式(I)化合物;和
G*)制备含有式(I)化合物的疫苗制剂。
在一个优选的实施方案中,所述连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G*)制备含有式(I)化合物的疫苗制剂。
本文中使用的术语“连续的”是指,例如,向反应器提供含有反应组分诸如式(I)-(VII)化合物的溶液或混合物流,在从入口到出口的方向流过反应器系统的同时,所述反应器连续转化,使得反应产物可以在反应器的出口处连续地得到,而不将反应混合物分成几部分。关于式(IV)的醇化合物的合成的术语“连续的”或“连续地”可以定义为,在被加热的同时,含有式(II)和(III)化合物的溶液或混合物穿过连续流反应器的移动。该移动应当仅沿一个方向,即从连续流反应器的入口到出口,或换而言之,从混合装置或从含有起始材料(例如含有酰氯(II)和二醇(III)或酸(VII)和氯化剂的溶液)的蓄池到反应器。在反应器中的一部分反应时间(停留时间)期间,所述移动也可能暂时停止(移动速度为零)。尽管如此,在反应期间,优选必须在上述方向上移动某段时间。
关于式(V)的醛化合物的合成的术语“连续的”或“连续地”可以定义为含有式(IV)化合物和氧化剂的溶液或混合物穿过连续流反应器的移动。该移动应当仅沿一个方向,即从连续流反应器的入口到出口。在反应器中的一部分反应时间(停留时间)期间,所述移动也可能暂时停止(移动速度为零)。尽管如此,在反应期间,优选必须在上述方向上移动某段时间。
关于式(I)的阳离子脂质的合成的术语“连续的”或“连续地”可以定义为含有式(V)化合物、式(VI)胺化合物和还原剂的溶液或混合物穿过连续流反应器的移动。该移动应当仅沿一个方向,即从连续流反应器的入口到出口。在反应器中的一部分反应时间(停留时间)期间,所述移动也可能暂时停止(移动速度为零)。尽管如此,在反应期间,优选必须在上述方向上移动某段时间。
优选的是,酰氯(II)以连续方式转化为式(I)的阳离子脂质。因此,就式(I)的阳离子脂质而言,术语“连续的”或“连续地”表示含有酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液或混合物移动穿过第一个连续流反应器(在那里发生向醇(IV)的酯化),到用于与氧化剂组合的混合器,到第二个连续流反应器(在那里发生向醛(V)的氧化),到用于与胺(VI)和还原剂组合的混合器,到用于将醛(V)还原胺化为通式(I)化合物的第三个连续流反应器。该移动应当仅沿一个方向,即从第一个连续流反应器的入口到出口,并然后从第二个连续流反应器的入口到出口,再到第三个连续流反应器的入口。在酯化和/或氧化和/或还原胺化反应的一部分时间期间,所述移动也可以暂时停止(移动速度为零)。因此,在酯化和/或氧化和/或还原胺化反应的时间期间,必须在上述方向上移动某段时间。但是,尽管反应混合物的流可能暂时停止,但是以部分反应混合物不在其间进行间歇式处理的方式通过连续流反应器处理反应混合物。因此,存在穿过连续流反应器的连续流,其可能以不同的速度进行处理并且也可能停止,但不分成单独处理并且稍后可能再次组合的单个批次。因此,如果连续流在理论上被分成后续的体积单元,只要这些理论体积单元的顺序不改变,它仍然是连续流。
因此,如本文描述的连续流可以以稳定或波动的流速发生。在波动流的情况下,反应混合物也可能在中间或周期性地停止,因此流速可能降至零。但是,如果一旦停止,连续流必须继续沿从相应反应器的入口到出口的方向。本文中使用的“连续的”还意指可以稳定地提供期望产物诸如式(I)化合物,而无需在反应发生后开始新的实验或批次以增加期望产物的量。当提供起始材料时,反应装置和反应器设计允许稳定增加产物的量,而无需扩大反应器尺寸。“连续的”还意味着如果持续地提供和转化起始材料,则持续地产生转化化合物。
因此,如果步骤A)、B)、C)、D)、E)和F)以及任选的G)以连续方式进行,则术语“连续的”表示含有化合物(I)的溶液或混合物穿过第三个连续流反应器的不停流动。
当然,穿过连续流反应器的流动在理论上是不停的,并且在实践中将在某段时间以后停止,例如当容器必须排空或重新填充时,或者当连续流反应器的部件必须修理或更换或者起始材料的蓄池为空时。
根据本发明的连续流方法可以用本领域已知的任何常规连续流系统来实现。允许反应温度高达250℃的任何连续流反应器都适合于本发明的方法。因此,本发明的连续流方法可以例如用包含PTFE管和加热系统的连续流反应器来实现,所述加热系统可以是在常规气相色谱法系统中使用的烘箱并且其实现在环境温度至250℃之间的温度。可替换地,所述反应器可以是在环境温度至350℃之间的温度的不锈钢反应器。所述反应器可以具有本领域任何常见的形式,诸如管、盘管、圆柱体、双壁圆柱体、多壁圆柱体、管道、导管、管、螺旋、螺旋状物、螺旋盘管、Z字形盘管、板、流化床、多层流化床、池、容器、罐、盆等。
根据本发明的连续流方法可以用包含三个不同连续流反应器的系统来实现:用于酰氯(II)和二醇(III)的酯化反应的第一个连续流反应器,用于氧化成醛(V)的第二个连续流反应器,以及用于还原胺化为式(I)化合物的第三个连续流反应器。根据本发明的连续流方法还可以用如WO 2017/148874A1中公开的径向合成仪来实现,所述径向合成仪允许在多步骤合成中多次使用相同反应器。
应当理解,在包含中间纯化步骤D')的本发明方法的实施方案中,所述系统配备有用于中间纯化的另一个模块。用于连续流条件的任何常规纯化技术都适合用于中间纯化步骤D'),诸如色谱法、结晶或液-液萃取。特别优选的是液-液萃取,其中通过使输入流流过在在线液-液分离器(其含有被夹在分离器芯片的两半之间的疏水性PTFE膜)内的疏水膜将有机相和水相彼此分离。跨膜压强会促进相的分离,所述跨膜压强迫使有机相穿过疏水膜。然后可以将有机相送入系统中进行下一个反应步骤。
组合步骤(或混合步骤)C)和E)可以用常规混合器来实现。所述混合器优选地但非排它地是静态在线混合器,并且它们由PTFE、玻璃、不锈钢或PVC组成。通过试剂流穿过静态混合器的交替移动来确保试剂流的同质性。所述静态混合器不包含移动部件,并且因此几乎无需维护。所述混合器可以放置在连续流反应器的入口的上游,以便在将试剂传送到反应器之前混合试剂。
本文中使用的术语“C1-12烷基”表示由1至12个碳原子组成的饱和直链或支链碳链。例子是-CH3、-C2H5、-C3H7、-CH(CH3)2、-C4H9、-CH2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-C2H5、-C(CH3)3、-C5H11、-CH(CH3)-C3H7、-CH2-CH(CH3)-C2H5、-CH(CH3)-CH(CH3)2、-C(CH3)2-C2H5、-CH2-C(CH3)3、-CH(C2H5)2、-C2H4-CH(CH3)2、-C6H13、-C3H6-CH(CH3)2、-C2H4-CH(CH3)-C2H5、-CH(CH3)-C4H9、-CH2-CH(CH3)-C3H7、-CH(CH3)-CH2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-CH(CH3)-C2H5、-CH2-CH(CH3)-CH(CH3)2、-CH2-C(CH3)2-C2H5、-C(CH3)2-C3H7、-C(CH3)2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-C(CH3)3、-C7H15、-C3H6-C(CH3)3、-C4H8-CH(CH3)2、-C8H17、-C4H8-C(CH3)3、-C5H10-CH(CH3)2、-C9H19、-C5H10-C(CH3)3、-C6H12-CH(CH3)2、-C10H21、-C6H12-C(CH3)3、-C7H14-CH(CH3)2、-C11H23、-C7H14-C(CH3)3、-C8H16-CH(CH3)2、-C12H25、-C8H16-C(CH3)3和-C9H18-CH(CH3)2。
本文中使用的术语“C1-24烷基”表示由1至24个碳原子组成的饱和直链或支链碳链。例子是-CH3、-C2H5、-C3H7、-CH(CH3)2、-C4H9、-CH2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-C2H5、-C(CH3)3、-C5H11、-CH(CH3)-C3H7、-CH2-CH(CH3)-C2H5、-CH(CH3)-CH(CH3)2、-C(CH3)2-C2H5、-CH2-C(CH3)3、-CH(C2H5)2、-C2H4-CH(CH3)2、-C6H13、-C3H6-CH(CH3)2、-C2H4-CH(CH3)-C2H5、-CH(CH3)-C4H9、-CH2-CH(CH3)-C3H7、-CH(CH3)-CH2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-CH(CH3)-C2H5、-CH2-CH(CH3)-CH(CH3)2、-CH2-C(CH3)2-C2H5、-C(CH3)2-C3H7、-C(CH3)2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-C(CH3)3、-C7H15、-C3H6-C(CH3)3、-C4H8-CH(CH3)2、-C8H17、-C4H8-C(CH3)3、-C5H10-CH(CH3)2、-C9H19、-C5H10-C(CH3)3、-C6H12-CH(CH3)2、-C10H21、-C6H12-C(CH3)3、-C7H14-CH(CH3)2、-C11H23、-C7H14-C(CH3)3、-C8H16-CH(CH3)2、-C12H25、-C8H16-C(CH3)3、-C9H18-CH(CH3)2、-C13H27、-C9H18-C(CH3)3、-C10H20-CH(CH3)2、-C14H29、-C10H20-C(CH3)3、-C11H22-CH(CH3)2、-C15H31、-C11H22-C(CH3)3、-C12H24-CH(CH3)2、-C16H33、-C12H24-C(CH3)3、-C13H26-CH(CH3)2、-C17H35、-C13H26-C(CH3)3、-C14H28-CH(CH3)2、-C18H37、-C14H28-C(CH3)3、-C15H30-CH(CH3)2、-C19H39、-C15H30-C(CH3)3、-C16H32-CH(CH3)2、-C20H41、-C16H32-C(CH3)3、-C17H34-CH(CH3)2、-C21H43、-C17H34-C(CH3)3、-C18H36-CH(CH3)2、-C22H45、-C18H36-C(CH3)3、-C19H38-CH(CH3)2、-C23H47、-C19H38-C(CH3)3、-C20H40-CH(CH3)2、-C24H49、-C20H40-C(CH3)3和-C21H42-CH(CH3)2。
本文中使用的术语“C2-24烯基”表示含有至少一个双键并且由1至24个碳原子组成的直链或支链碳链。例子是:-CH=CH2、-CH2-CH=CH2、-C(CH3)=CH2、-CH=CH-CH3、-C2H4-CH=CH2、-CH2-CH=CH-CH3、-CH=CH-C2H5、-CH2-C(CH3)=CH2、-CH(CH3)-CH=CH、-CH=C(CH3)2、-C(CH3)=CH-CH3、-CH=CH-CH=CH2、-C3H6-CH=CH2、-C2H4-CH=CH-CH3、-CH2-CH=CH-C2H5、-CH=CH-C3H7、-CH2-CH=CH-CH=CH2、-CH=CH-CH=CH-CH3、-CH=CH-CH2-CH=CH2、-C(CH3)=CH-CH=CH2、-CH=C(CH3)-CH=CH2、-CH=CH-C(CH3)=CH2、-C2H4-C(CH3)=CH2、-CH2-CH(CH3)-CH=CH2、-CH(CH3)-CH2-CH=CH2、-CH2-CH=C(CH3)2、-CH2-C(CH3)=CH-CH3、-CH(CH3)-CH=CH-CH3、-CH=CH-CH(CH3)2、-CH=C(CH3)-C2H5、-C(CH3)=CH-C2H5、-C(CH3)=C(CH3)2、-C(CH3)2-CH=CH2、-CH(CH3)-C(CH3)=CH2、-C(CH3)=CH-CH=CH2、-CH=C(CH3)-CH=CH2、-CH=CH-C(CH3)=CH2、-C4H8-CH=CH2、-C3H6-CH=CH-CH3、-C2H4-CH=CH-C2H5、-CH2-CH=CH-C3H7、-CH=CH-C4H9、-(CH2)6-CH=CH-(CH2)7-CH3、-(CH2)3-CH=CH-(CH2)8-CH3、-(CH2)6-CH=CH-(CH2)5-CH3、-(CH2)6-CH=CH-(CH2)3-CH3、-(CH2)8-CH=CH-(CH2)5-CH3、-C2H4-CH=CH-CH=CH2、-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH2、-CH=CH-C2H4-CH=CH2、-CH2-CH=CH-CH=CH-CH3、-CH=CH-CH2-CH=CH-CH3、-CH=CH-CH=CH-C2H5、-CH=CH-CH=C(CH3)2、-CH=CH-CH=CH-CH=CH2和-(CH2)6-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)4-CH3。
本文中使用的术语“C1-12亚烷基”表示由1至12个碳原子组成的饱和直链或支链烃二残基链。例子是-CH2-、-C2H4-、-C3H6-、-C(CH3)2-、-C4H8-、-CH2-C(CH3)2-、-CH(CH3)-C2H4-、-C5H10-、-CH(CH3)-C3H6-、-CH2-CH(CH3)-C2H4-、-CH(CH3)-C(CH3)2-、-C(CH3)2-C2H4-、-C(C2H5)2-、-C2H4-C(CH3)2-、-C6H12-、-C3H6-C(CH3)2-、-C2H4-CH(CH3)-C2H4-、-CH(CH3)-C4H8-、-CH2-CH(CH3)-C3H6-、-CH(CH3)-CH2-C(CH3)2-、-CH(CH3)-CH(CH3)-C2H4-、-CH2-CH(CH3)-C(CH3)2-、-CH2-C(CH3)2-C2H4-、-C(CH3)2-C3H6-、-C(CH3)2-C(CH3)2-、-C7H14-、-C4H8-C(CH3)2-、-C8H16-、-C5H10-C(CH3)2-、-C9H18-、-C6H12-C(CH3)2-、-C10H20-、-C7H14-C(CH3)2-、-C11H22-、-C8H16-C(CH3)2-、-C12H24-和-C9H18-C(CH3)2-。
本文中使用的术语“C2-12亚炔基”表示含有至少一个三键的直链或支链烃二残基链。例子是:-C≡C-、-C≡C-CH2-、-CH2-C≡C-、-C2H4-C≡C-、-CH2-C≡C-CH2-、-C≡C-C2H4-、-C3H6-C≡C-、-C2H4-C≡C-CH2-、-CH2-C≡C-C2H4-、-C≡C-C3H6-、-C4H8-C≡C-、-C3H6-C≡C-CH2-、-C2H4-C≡C-C2H4-、-CH2-C≡C-C3H6-、-C≡C-C4H8-、-C≡C-C≡C-、-CH2-C≡C-C≡C-、-C≡C-C≡C-CH2-和-C(C≡CH)2-。
本文中使用的术语“C2-24亚炔基”表示含有至少一个三键并且由2至24个碳原子组成的直链或支链烃二残基链。
本文中使用的术语“C3-15亚环烷基”表示仅由碳和氢原子组成的稳定非芳族单环或多环烃基,其可以包括具有3-15个碳原子的稠合的或桥连的环系统,且其是饱和的或不饱和的并通过单键连接至分子的其余部分。单环残基包括,例如,环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。多环残基包括,例如,金刚烷基、降冰片基、十氢萘基、7,7二甲基二环[2.2.1]庚烷基等,其中这些环状残基可以被1至5个取代基取代,所述取代基选自-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-NO2、-OH、-CO2H、-CO2CH3、-CO2C2H5、-COCH3、-SO2CH3、-SO2CF3、-NH2、-NHCOCH3、-NHSO2CH3、-NHSO2CF3、-NHCH3、-N(CH3)2、-CH2OH、-OCH3、-OCHF2、-OCF3和-CF3。但是,技术人员清楚,术语“可以被取代”表示氢原子被所述取代基之一替换。C3-15的碳原子数目仅指环状残基的碳原子,并且不包括所述取代基的碳原子。
本文中使用的术语“C3-8亚环烯基”表示具有3至8个碳原子的二价碳环非芳族基团。亚环烯基的非限制性例子包括环丙-1-烯-1,2-二基;环丙-2-烯-1,1-二基;环丙-2-烯-1,2-二基;环丁-1-烯-1,2-二基;环丁-1-烯-1,3-二基;环丁-1-烯-1,4-二基;环丁-2-烯-1,1-二基;环丁-2-烯-1,4-二基;环戊-1-烯-1,2-二基;环戊-1-烯-1,3-二基;环戊-1-烯-1,4-二基;环戊-1-烯-1,5-二基;环戊-2-烯-1,1-二基;环戊-2-烯-1,4-二基;环戊-2-烯-1,5-二基;环戊-3-烯-1,1-二基;环戊-1,3-二烯-1,2-二基;环戊-1,3-二烯-1,3-二基;环戊-1,3-二烯-1,4-二基;环戊-1,3-二烯-1,5-二基;环戊-1,3-二烯-5,5-二基;降冰片二烯-1,2-二基;降冰片二烯-1,3-二基;降冰片二烯-1,4-二基;降冰片二烯-1,7-二基;降冰片二烯-2,3-二基;降冰片二烯-2,5-二基;降冰片二烯-2,6-二基;降冰片二烯-2,7-二基;和降冰片二烯-7,7-二基。所述亚环烯基可以是如关于C3-15亚环烷基所描述的未被取代的或被取代的(例如,任选地被取代的亚环烯基)。
所述还原剂是能够在伯胺存在下将醛还原为胺的化合物或化合物的混合物。所述还原剂是例如硼烷化合物、硼氢化物、与氢化催化剂(例如Pt/C、Pd/C)组合的氢气、或与质子溶剂组合的电极(电化学还原)。优选地,所述还原剂选自硼氢化钠(NaBH4)、硼氢化锂(LiBH4)、硼氢化钾(KBH4)、硼氢化钙(Ca(BH4)2)、NaCNBH3、NaBH(OAc)3、Me4NBH(OAc)3(四甲基铵三乙酰氧基硼氢化物)、硼烷二甲硫醚、氢气和上述还原剂的混合物。优选的是四甲基铵三乙酰氧基硼氢化物。
所述还原剂也涵盖电化学还原。
所述还原剂优选地可溶于反应所用的溶剂。
所述氯化剂是将式(VII)的酸转化成式(II)的酰氯的化合物。例子是亚硫酰氯、草酰氯、光气和光气衍生物,诸如双(三氯甲基)碳酸酯。
所述氧化剂是将式(IV)的伯醇选择性地转化成式(V)的醛的化合物或化合物的混合物。例子是氯铬酸吡啶鎓、次氯酸钠/碳酸氢钠/溴化钾/TEMPO((2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基)或二甲亚砜/草酰氯/三乙胺。
优选地,氯铬酸吡啶鎓不用作本发明的连续流方法中的氧化剂。
所述硝酰基自由基化合物是稳定的自由基化合物和将伯醇氧化成醛的催化剂。例子是2,2,5,5烷基取代的哌啶-1-氧基和2,2,6,6烷基取代的吡咯烷-1-氧基以及其衍生物,诸如TEMPO。
在一个优选的实施方案中,所述连续流方法在非质子溶剂中进行。非质子溶剂的例子是:CH2Cl2、CHCl3、ClH2CCH2Cl、CHCl2CHCl2、CCl2FCCl2F、CH3CN、Et2O、叔丁基甲基醚(MTBE)、1,2-二甲氧基乙烷、戊烷、己烷、庚烷类、石油醚、环戊烷、环己烷、苯、甲苯、PEG400、THF、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧杂环己烷、1,4-二氧杂环己烷、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮(NMP)及其混合物。一种优选的非质子溶剂是2-甲基四氢呋喃。
因而,本发明涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)在非质子溶剂中提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)在非质子溶剂中将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)在非质子溶剂中将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)在非质子溶剂中提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)在非质子溶剂中将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)在非质子溶剂中将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物,
其中所述非质子溶剂是2-甲基四氢呋喃。
在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)在非质子溶剂中提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)在非质子溶剂中将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)在非质子溶剂中将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物,
其中所述非质子溶剂是2-甲基四氢呋喃,且在步骤E)中包含还原剂的溶液是所述还原剂在N-甲基吡咯烷酮中的溶液。
本发明的方法还可以在没有溶剂更换的情况下进行。因而,步骤A)至F)可以在相同溶剂或溶剂混合物中进行。在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)在非质子溶剂中提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)在非质子溶剂中将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)在非质子溶剂中将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物,
其中在步骤A)至F)中,使用相同的非质子溶剂。
在一个实施方案中,所述还原胺化步骤F)在至少一种C1-C5醇和非质子溶剂的溶剂混合物中进行。至少一种C1-C5醇的添加会增加所述还原剂的溶解度并增加反应速率。
表述“至少一种”C1-5醇指示,也可以使用C1-5醇的混合物。
术语“C1-5醇”表示任何单醇、二醇、三醇、四醇或五醇。C1-C5醇的优选例子是:CH3OH、CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH、CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH2CH2CH2OH、HOCH2CH2OH、HOCH2CH2CH2OH、HOCH2CH2CH2CH2OH、HOCH2CH2CH2CH2CH2OH、HOCH2CH(OH)CH2OH、HOCH2CH(OH)CH2CH2OH、HOCH2CH(OH)CH(OH)CH3、HOCH2CH(OH)CH(OH)CH2OH、HOCH2CH(OH)CH2CH2CH2OH、HOCH2CH2CH(OH)CH2CH2OH、HOCH2CH(OH)CH(OH)CH2CH2OH、HOCH2CH(OH)CH2CH(OH)CH2OH、HOCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CH2OH、HC(CH2OH)3、HO-C(CH2OH)3和C(CH2OH)4。
发现C1-5醇与还原剂的优选摩尔比是在1.0:0.1至1.0:10.0的范围内,更优选1.0:0.3至1.0:5.0,甚至更优选1.0:0.4至1.0:3.0,且最优选1.0:0.5至1.0:1.0。还发现优选的C1-5醇是甲醇、乙醇及其混合物。
在步骤A)中酰氯(II)与二醇化合物(III)之间的摩尔比优选地是在1:1至1:10之间,更优选地是在1:1.1至1:9之间,更优选地是在1:1.2至1:8之间,更优选地是在1:1.3至1:7之间,更优选地是在1:1.5至1:5之间,更优选地是在1:2至1:4之间,更优选地是在1:2.5至1:3.5之间,且最优选地是在12.7至1:3.2之间。最优选地,在步骤A)中酰氯(II)与二醇化合物(III)之间的摩尔比是约1:3。
在步骤B)中的酯化反应优选地在40℃至150℃之间的温度进行,更优选地在60℃至120℃之间,最优选地在70℃至100℃之间。在一个实施方案中,所述酯化反应在100℃进行。在一个实施方案中,所述酯化反应在80℃进行。在一个实施方案中,所述酯化反应在150℃进行。
在一个优选的实施方案中,步骤C)的包含氧化剂的混合物如下得到:组合i)包含氧化剂次氯酸钠、碳酸氢钠和溴化钾的水溶液,和ii)(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基在2-甲基四氢呋喃中的溶液。优选地,所述水溶液i)包含6:1至7:1之间的摩尔比的次氯酸钠和碳酸氢钠。
步骤D)的氧化反应优选地在连续流反应器中在冷却下在恒定反应温度进行。更优选地,步骤D)的氧化反应在连续流反应器中在冷却下在23℃的反应温度进行。
步骤D)的氧化反应优选地在8.5至10.5之间的pH进行,更优选地是在8.6至10.4之间,更优选地是在8.7至10.3之间,更优选地是在8.8至10.2之间,更优选地是在8.9至10.1之间,更优选地是在9.0至10.0之间,更优选地是在9.1至9.9之间,更优选地是在9.2至9.8之间,更优选地是在9.3至9.7之间,且最优选地是在9.4至9.6之间。在一个优选的实施方案中,步骤D)的氧化反应在9.5的pH进行。
步骤F)的还原胺化反应优选地在连续流反应器中在冷却下在恒定反应温度进行。更优选地,步骤F)的还原胺化反应在连续流反应器中在冷却下在23℃的反应温度进行。
在所述连续流方法的进一步优选的实施方案中,本文描述的R3代表-H;R1和R2彼此独立地代表C1-24烷基;且X代表-OH。
在所述连续流方法的进一步优选的实施方案中,本文描述的R3代表-H;R1和R2彼此独立地代表C1-24烷基;P代表C1-12亚烷基;且X代表-OH。
在所述连续流方法的进一步优选的实施方案中,本文描述的R3代表-H;R1和R2彼此独立地代表C1-24烷基;L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;且X代表-OH。
在所述连续流方法的进一步优选的实施方案中,本文描述的R3代表-H;R1和R2彼此独立地代表C1-24烷基;P代表-(CH2)1-(CH2-O-CH2)1-6-(CH2)1-;且X代表-OH。
在所述连续流方法的进一步优选的实施方案中,本文描述的R3代表-H;R1和R2彼此独立地代表C1-24烷基;L代表C1-12亚烷基;P代表-(CH2)1-(CH2-O-CH2)1-6-(CH2)1-;且X代表-OH。
在所述连续流方法的进一步优选的实施方案中,本文描述的R3代表-H;R1和R2彼此独立地代表C1-24烷基;L代表C1-12亚烷基;P代表C1-12亚烷基;且X代表-OH。
在所述连续流方法的进一步优选的实施方案中,本文描述的R3代表-H;R1和R2彼此独立地代表C1-24烷基;L代表C1-12亚烷基;且X代表-N(CH3)2。
本发明的另一个方面涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,其中
R1代表C2-24烯基;
R2和R3代表-H;且
L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;
P代表C1-24亚烷基;且
X代表-OH。
因而,本发明还涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含步骤A1)和A2)以替代步骤A):
A1)提供包含式(VII)的羧酸和氯化剂的溶液的连续流;
A2)在连续流反应器中从包含式(VII)的羧酸和氯化剂的溶液的连续流连续地生产式(IV)的酰氯;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物,
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
优选地,所述氯化剂选自亚硫酰氯、草酰氯、双(三氯甲基)碳酸酯或光气。最优选地,所述氯化剂是亚硫酰氯。优选地,步骤A2)在23℃至100℃之间的反应温度进行,更优选地在40℃至100℃之间的反应温度,甚至更优选地在60℃至90℃至之间的反应温度,最优选地在约80℃的反应温度。最优选地,所述氯化剂是亚硫酰氯且步骤A2)在约80℃的反应温度进行。
在一个实施方案中,为了增加反应速率,在步骤A2)中加入优选0.005摩尔当量至0.2摩尔当量的N,N-二甲基甲酰胺,更优选0.007摩尔当量至0.15摩尔当量的N,N-二甲基甲酰胺,更优选0.01摩尔当量至0.1摩尔当量的N,N-二甲基甲酰胺,且最优选0.05摩尔当量的N,N-二甲基甲酰胺。
用于生产通式(I)化合物的连续流方法的另一个实施方案包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B1')将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含碱水溶液的连续流组合,
B2')在连续流反应器中在低于23℃的反应温度连续地进行中和反应,
B3')在连续流条件下纯化式(IV)化合物,
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物,
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
优选地,所述碱水溶液是碱金属氢氧化物的水溶液。优选地,所述碱水溶液是碱金属氢氧化物的1摩尔水溶液。优选地,所述碱水溶液是氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液。最优选地,所述碱水溶液是氢氧化钠的1摩尔水溶液。优选地,步骤B3')在0℃的反应温度进行。
用于生产通式(I)化合物的连续流方法的另一个实施方案包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂和碱的混合物的连续流组合;
C')中和在步骤C)中得到的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C')中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
换而言之,本发明涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物,从而形成氯化氢;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂和碱的混合物的连续流组合;
C')中和在步骤B)中形成的氯化氢;
D)在连续流反应器中从在步骤C')中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
本发明涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与氧化剂的两相混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
换而言之,本发明涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与以下连续流组合:i)包含含有次氯酸钠、碱和碱金属溴化物的水溶液的溶液的连续流,和ii)包含哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的有机溶液的溶液的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
本发明还涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含次氯酸钠、碱、碱金属溴化物和哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
优选地,所述硝酰基自由基化合物是(2,2,6,6-四甲基)哌啶-1-基)氧基。
在一个优选的实施方案中用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中步骤C)的包含氧化剂的混合物的连续流如下得到:组合i)包含氧化剂次氯酸钠、碳酸氢钠和溴化钾的水溶液,和ii)(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基在2-甲基四氢呋喃中的溶液;且其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
在另一个实施方案中,将在步骤D)中得到的包含式(V)化合物的连续流在步骤E)之前进行中间纯化。因而,本发明的用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
D')在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
优选地,在步骤D')中的中间纯化通过液-液萃取进行,诸如在线基于膜的分离。
因而,在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与氧化剂的两相混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
并且,在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与以下连续流组合:i)包含含有次氯酸钠、碱和碱金属溴化物的水溶液的溶液的连续流,和ii)包含哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的有机溶液的溶液的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')通过液-液萃取在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
并且,在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B1')将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含碱水溶液的连续流组合,
B2')在连续流反应器中在低于23℃的反应温度连续地进行中和反应,
B3')在连续流条件下纯化式(IV)化合物,
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与以下连续流组合:i)包含含有次氯酸钠、碱和碱金属溴化物的水溶液的溶液的连续流,和ii)包含哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的有机溶液的溶液的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')通过液-液萃取在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物,
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与氧化剂的碱性两相连续流组合;
C')中和在步骤C)中得到的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C')中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
在一个进一步优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与氧化剂的碱性两相连续流组合;
C')中和在步骤C)中得到的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
在一个进一步优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含次氯酸钠、碱、碱金属溴化物和哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的混合物的连续流组合;
C')中和在步骤C)中得到的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C')中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')通过液-液萃取在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下在40℃至150℃之间的温度从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
优选地,在步骤B)中的酯化反应在100℃进行。
在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中所述还原剂是选自以下的硼化合物:NaBH4、NaBH4/硅藻土/LiCl、NaCNBH3、NaBH(OAc)3、Me4NBH(OAc)3或硼烷二甲硫醚;且
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
优选地,从步骤E)得到的组合连续流包含至少一种C1-C5醇和非质子溶剂。
因而,在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中从步骤E)得到的组合连续流包含至少一种C1-C5醇和非质子溶剂;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
优选地,所述用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中从步骤E)得到的组合连续流包含甲醇和2-甲基四氢呋喃;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
在本发明的连续流方法的一个优选的实施方案中,使用十字形混合器,将在步骤E)中含有式(V)化合物的连续流同时与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合。三个连续流的同时混合减少了固体形成。因而,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)通过使用十字形混合器,同时将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中从步骤E)得到的组合连续流包含甲醇和2-甲基四氢呋喃;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G)分离在步骤F)中产生的式(I)化合物;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
本发明的另一个方面涉及用于生产疫苗组合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
G)分离在步骤F)中产生的式(I)化合物;和
G*)制备含有式(I)化合物的疫苗制剂;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
在一个优选的实施方案中,所述连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G*)制备含有式(I)化合物的疫苗制剂;
其中R1代表C2-24烯基;R2和R3代表-H;且L代表-(CH2-O-CH2)1-6-;P代表C1-24亚烷基;且X代表-OH。
本发明的另一个方面涉及一种连续流方法,其用于生产((4-羟基丁基)氮烷二基)双(己烷-6,1-二基)双(2-己基癸酸酯),从而生产通式(I)化合物,其中
R1代表-(CH2)5-CH3;
R2代表-(CH2)7-CH3;
R3代表-H;且
L代表-(CH2)4-;
P代表-(CH2)4-;且
X代表-OH。
因而,本发明还涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含步骤A1)和A2)以替代步骤A):
A1)提供包含式(VII)的羧酸和氯化剂的溶液的连续流;
A2)在连续流反应器中从包含式(VII)的羧酸和氯化剂的溶液的连续流连续地生产式(IV)的酰氯;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物,
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
优选地,所述氯化剂选自亚硫酰氯、草酰氯、双(三氯甲基)碳酸酯或光气。最优选地,所述氯化剂是亚硫酰氯。优选地,步骤A2)在23℃至100℃之间的反应温度进行,更优选地在40℃至100℃之间的反应温度,甚至更优选地在60℃至90℃至之间的反应温度,最优选地在约80℃的反应温度。最优选地,所述氯化剂是亚硫酰氯且步骤A2)在约80℃的反应温度进行。
在一个实施方案中,为了增加反应速率,在步骤A2)中加入优选0.005摩尔当量至0.2摩尔当量的N,N-二甲基甲酰胺,更优选0.007摩尔当量至0.15摩尔当量的N,N-二甲基甲酰胺,更优选0.01摩尔当量至0.1摩尔当量的N,N-二甲基甲酰胺,且最优选0.05摩尔当量的N,N-二甲基甲酰胺。
用于生产通式(I)化合物的连续流方法的另一个实施方案包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B1')将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含碱水溶液的连续流组合,
B2')在连续流反应器中在低于23℃的反应温度连续地进行中和反应,
B3')在连续流条件下纯化式(IV)化合物,
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
优选地,所述碱水溶液是碱金属氢氧化物的水溶液。优选地,所述碱水溶液是碱金属氢氧化物的1摩尔水溶液。优选地,所述碱水溶液是氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液。最优选地,所述碱水溶液是氢氧化钠的1摩尔水溶液。优选地,步骤B3')在0℃的反应温度进行。
用于生产通式(I)化合物的连续流方法的另一个实施方案包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂和碱的混合物的连续流组合;
C')中和在步骤C)中得到的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C')中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
换而言之,本发明涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物,从而形成氯化氢;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂和碱的混合物的连续流组合;
C')中和在步骤B)中形成的氯化氢;
D)在连续流反应器中从在步骤C')中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
本发明涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与氧化剂的两相混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
换而言之,本发明涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与以下连续流组合:i)包含含有次氯酸钠、碱和碱金属溴化物的水溶液的溶液的连续流,和ii)包含哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的有机溶液的溶液的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
本发明还涉及用于生产通式(I)化合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含次氯酸钠、碱、碱金属溴化物和哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
优选地,所述硝酰基自由基化合物是(2,2,6,6-四甲基)哌啶-1-基)氧基。
在一个优选的实施方案中用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中步骤C)的包含氧化剂的混合物的连续流如下得到:组合i)包含氧化剂次氯酸钠、碳酸氢钠和溴化钾的水溶液,和ii)(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基在2-甲基四氢呋喃中的溶液;且其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
在另一个实施方案中,将在步骤D)中得到的包含式(V)化合物的连续流在步骤E)之前进行中间纯化。因而,本发明的用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
D')在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
优选地,在步骤D')中的中间纯化通过液-液萃取进行,诸如在线基于膜的分离。
因而,在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与氧化剂的两相混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
并且,在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与以下连续流组合:i)包含含有次氯酸钠、碱和碱金属溴化物的水溶液的溶液的连续流,和ii)包含哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的有机溶液的溶液的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')通过液-液萃取在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
并且,在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B1')将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含碱水溶液的连续流组合,
B2')在连续流反应器中在低于23℃的反应温度连续地进行中和反应,
B3')在连续流条件下纯化式(IV)化合物,
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与以下连续流组合:i)包含含有次氯酸钠、碱和碱金属溴化物的水溶液的溶液的连续流,和ii)包含哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的有机溶液的溶液的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')通过液-液萃取在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物,
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
在一个优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与氧化剂的碱性两相连续流组合;
C')中和在步骤C)中得到的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C')中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
在一个进一步优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与氧化剂的碱性两相连续流组合;
C')中和在步骤C)中得到的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
在一个进一步优选的实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含次氯酸钠、碱、碱金属溴化物和哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的混合物的连续流组合;
C')中和在步骤C)中得到的连续流;
D)在连续流反应器中从在步骤C')中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
D')通过液-液萃取在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下在40℃至150℃之间的温度从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
优选地,在步骤B)中的酯化反应在100℃进行。
在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中所述还原剂是选自以下的硼化合物:NaBH4、NaBH4/硅藻土/LiCl、NaCNBH3、NaBH(OAc)3、Me4NBH(OAc)3或硼烷二甲硫醚;且
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
优选地,从步骤E)得到的组合连续流包含至少一种C1-C5醇和非质子溶剂。
因而,在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中从步骤E)得到的组合连续流包含至少一种C1-C5醇和非质子溶剂;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
优选地,所述用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合两相连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中从步骤E)得到的组合连续流包含甲醇和2-甲基四氢呋喃;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
在本发明的连续流方法的一个优选的实施方案中,使用十字形混合器,将在步骤E)中含有式(V)化合物的连续流同时与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合。三个连续流的同时混合减少了固体形成。因而,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)通过使用十字形混合器,同时将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
其中从步骤E)得到的组合连续流包含甲醇和2-甲基四氢呋喃;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
在另一个实施方案中,用于生产通式(I)化合物的连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G)分离在步骤F)中产生的式(I)化合物;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
本发明的另一个方面涉及用于生产疫苗组合物的连续流方法,所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;
G)分离在步骤F)中产生的式(I)化合物;和
G*)制备含有式(I)化合物的疫苗制剂;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
在一个优选的实施方案中,所述连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G*)制备含有式(I)化合物的疫苗制剂;
其中R1代表-(CH2)5-CH3;R2代表-(CH2)7-CH3;R3代表-H;且L代表-(CH2)4-;P代表-(CH2)4-;且X代表-OH。
疫苗制剂
本发明的另一个方面涉及用于制备含有式(I)化合物的疫苗制剂的方法。作为阳离子脂质的式(I)化合物特别可用于与促进治疗性核酸、特别是mRNA的递送的其它脂质组分一起形成脂质纳米颗粒。术语“免疫原性mRNA”表示编码SARS-CoV-2病毒的病毒刺突(S)糖蛋白的mRNA。
因而,本发明还涉及一种连续流方法,其包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G*)制备包含免疫原性mRNA的疫苗制剂,所述免疫原性mRNA被包囊在包含式(I)化合物的脂质纳米颗粒中。
在一个优选的实施方案中,所述连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B1')将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含碱水溶液的连续流组合,
B2')在连续流反应器中在低于23℃的反应温度连续地进行中和反应,
B3')在连续流条件下纯化式(IV)化合物,
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G*)制备包含免疫原性mRNA的疫苗制剂,所述免疫原性mRNA被包囊在包含式(I)化合物的脂质纳米颗粒中。
在一个进一步优选的实施方案中,所述连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
B1')将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含碱水溶液的连续流组合,
B2')在连续流反应器中在低于23℃的反应温度连续地进行中和反应,
B3')在连续流条件下纯化式(IV)化合物,
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
D')在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G*)制备包含免疫原性mRNA的疫苗制剂,所述免疫原性mRNA被包囊在包含式(I)化合物的脂质纳米颗粒中。
优选地,在步骤B3')和步骤D')中的中间纯化通过液-液萃取进行,诸如在线基于膜的分离。
在一个进一步优选的实施方案中,所述连续流方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂和碱的混合物的连续流组合;
C')中和在步骤B)中形成的氯化氢;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
D')任选地在连续流条件下纯化式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G*)制备包含免疫原性mRNA的疫苗制剂,所述免疫原性mRNA被包囊在包含式(I)化合物的脂质纳米颗粒中。
在优选的实施方案中,所述脂质纳米颗粒包含式(I)的阳离子脂质;中性脂质;类固醇;聚合物缀合的脂质;和被包囊在脂质纳米颗粒内或与脂质纳米颗粒结合的免疫原性mRNA。
优选地,所述脂质纳米颗粒包含40至50mol%的量的式(I)的阳离子脂质。优选地,所述中性脂质是1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)。优选地,所述类固醇是胆固醇。优选地,所述聚合物缀合的脂质是2-[(聚乙二醇)-2000]-N,N双十四烷基乙酰胺。在一个优选的实施方案中,所述脂质纳米颗粒包含40至50mol%的式(I)的阳离子脂质、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)、胆固醇、2-[(聚乙二醇)-2000]-N,N双十四烷基乙酰胺和免疫原性mRNA。
通过本领域已知的任何合适方法,可以形成脂质纳米颗粒。就这一方面而言,将脂质组分式(I)的阳离子脂质、中性脂质、类固醇和聚合物缀合的脂质溶解在至少一种C1-5醇、优选乙醇中。然后将含有脂质组分的溶液与免疫原性mRNA的水溶液混合以得到含有包囊的或结合的免疫原性mRNA的脂质纳米颗粒。
因而,本发明还涉及一种连续流方法,其包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G1*)制备脂质组分的溶液,其中一种脂质组分是式(I)化合物;
G2*)将脂质组分的溶液与免疫原性mRNA的水溶液混合,以便得到包含免疫原性mRNA的疫苗制剂,所述免疫原性mRNA被包囊在包含式(I)化合物的脂质纳米颗粒中。
优选地,本发明还涉及一种连续流方法,其包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G1*)制备式(I)的阳离子脂质、中性脂质、类固醇和聚合物缀合的脂质在乙醇中的溶液;
G2*)将在步骤G1*)中得到的溶液与免疫原性mRNA的水溶液混合以便得到包含免疫原性mRNA的疫苗制剂,所述免疫原性mRNA被包囊在包含式(I)化合物的脂质纳米颗粒中。
根据任何常规混合方法,包括T形接头混合、微流体流体动力学聚焦和交错人字形混合,可以使含有脂质组分的溶液与免疫原性mRNA的水溶液混合。
优选地,在本文描述的方法中使用T形接头混合。与宏观混合方法(例如涡旋或移液)相比,T形接头混合器提供受控的混合环境,从而导致脂质颗粒的可再现生产。当在T形接头中的两个输入流(脂质组分和mRNA水溶液)碰撞时,就会发生混合,从而产生含有脂质纳米颗粒的湍流输出流。
因而,本发明还涉及一种连续流方法,其包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G1*)制备式(I)的阳离子脂质、中性脂质、类固醇和聚合物缀合的脂质在乙醇中的溶液;
G2*)通过使用在线T形接头混合器,将在步骤G1*)中得到的溶液与免疫原性mRNA的水溶液快速混合,以便得到包含免疫原性mRNA的疫苗制剂,所述免疫原性mRNA被包囊在包含式(I)化合物的脂质纳米颗粒中。
为了得到用于体内应用的无菌疫苗制剂,可以对疫苗制剂进行无菌过滤。因而,本发明还涉及一种连续流方法,其包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合;和
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物;和
G1*)制备式(I)的阳离子脂质、中性脂质、类固醇和聚合物缀合的脂质在乙醇中的溶液;
G2*)将在步骤G1*)中得到的溶液与免疫原性mRNA的水溶液混合以便得到包含免疫原性mRNA的疫苗制剂,所述免疫原性mRNA被包囊在包含式(I)化合物的脂质纳米颗粒中;
G3*)无菌过滤在步骤G2*)中得到的疫苗制剂。
任选地,可以将佐剂、缓冲剂、赋形剂和/或稀释剂加入疫苗制剂中以便改善免疫学活性、稳定性和使它成为可施用形式。
本文中使用的术语“佐剂”表示免疫学佐剂,即用于疫苗组合物中的材料,其通过增强对疫苗中包含的给定抗原的免疫应答来改变或增进所述疫苗的效果,但在抗原方面不与它相关。对于本领域技术人员来说,经典认可的免疫学佐剂的例子包括、但不限于油乳剂(例如弗氏佐剂)、皂苷、铝盐或钙盐(例如明矾)、非离子嵌段聚合物表面活性剂和许多其它佐剂。
可以皮下、通过喷雾、通过注射、口服、眼内、肌肉内、气管内或经鼻施用所述疫苗制剂。优选地,肌内施用所述疫苗制剂。
优选地,所述疫苗制剂被配制为液体缓冲溶液。优选的缓冲液是磷酸二氢钾、磷酸氢二钠和tris(tormethamine),以维持在7至8之间的pH。
其它合适的赋形剂是氯化钾、氯化钠、乙酸钠、蔗糖和注射用水(稀释剂)。
附图描述
图1:显示了阳离子脂质ALC-0315的结构。
图2A:显示了从WO 2016/176330 A1已知的ALC-0315的合成。在第一步中,在有2当量三乙胺存在下用1,6-己二醇酯化2-己基癸酰氯。然后将剩余的游离醇基用有毒的氯铬酸吡啶鎓氧化成相应的醛,将所述醛在最后一步中在有4-氨基-1-丁醇存在下用三乙酰氧基硼氢化钠和乙酸还原成ALC-0315。
图2B:显示了从WO 2017/075531 A1已知的ALC-0315的合成。在第一步中,在有二环己基碳二亚胺和4-二甲基氨基吡啶存在下用1,6-己二醇酯化2-己基癸酸。然后将剩余的游离醇基用有毒的氯铬酸吡啶鎓氧化成相应的醛,将所述醛在最后一步中在有4-氨基-1-丁醇存在下用三乙酰氧基硼氢化钠和乙酸还原成ALC-0315。
图3:以连续方式合成根据本发明的式(I)化合物的示意图。
图4:以连续方式合成根据本发明的式(I)化合物的示意图。
图5:使用两相TEMPO/次氯酸钠/KBr作为氧化剂和两个相分离步骤,以连续方式合成根据本发明的式(I)化合物的示意图。
图6:显示了在实施例3中的酯化反应的粗反应混合物的HPLC色谱图。该色谱图显示了8:1的2-己基癸酸6-羟基己基酯/双(2-己基癸酸)己烷-1,6-二基酯比率。
实施例
实施例1:ALC-0315的连续制备
从2-己基癸酸开始在四步连续流方法中进行脂质ALC-0315的合成,如在图4中所示。
首先,在流反应器中使用亚硫酰氯在2-甲基四氢呋喃中将2-己基癸酸转化成2-己基癸酰氯,在23至80℃范围内的温度加热(1)。通过加入0.01摩尔当量的N,N-二甲基甲酰胺,观察到向酰氯的更快转化。在不加入碱的情况下,使用过量的1,6-己二醇在升高的温度进行2-己基癸酰氯的酯化(2)。在第三步(3)中,使用次氯酸钠水溶液、溴化钾碱性水溶液和2,2,6,6-四甲基哌啶基氧基(TEMPO)在2-甲基四氢呋喃中的溶液,通过两相反应来氧化单酯2-己基癸酸6-羟基己基酯。使用在线液-液分离器纯化产物(3)。在最后的合成步骤中,将醛流与4-氨基-1-丁醇和硼氢化物的甲醇溶液组合,从而产生((4-羟基丁基)氮烷二基)双(己烷-6,1-二基)双(2-己基癸酸酯)(4)。
实施例2:连续制备ALC-0315的不成功尝试
类似于实施例1,尝试以四步连续流方法从2-己基癸酸开始合成脂质ALC-0315。用2当量的三乙胺以不同的方式进行第二步,即酯化反应。观察到异质反应混合物的形成。与实施例1相比,以显著更低的收率得到最终产物((4-羟基丁基)氮烷二基)双(己烷-6,1-二基)双(2-己基癸酸酯)。
实施例3:使用氢氧化钠水溶液作为酯化反应的碱连续制备ALC-0315
从2-己基癸酸开始在四步连续流方法中进行脂质ALC-0315的合成,如在图5中所示。使用HPLC泵以0.901mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送2-己基癸酸(35.23g,137.4mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(502mg,6.87mmol)在2-甲基四氢呋喃(1.374M)中的溶液[路线A]。使用连续注射泵以0.099mL min-1的流速通过TefzelTM管道(内径1mm)泵送纯净亚硫酰氯(18.00g,151.3mmol)[路线B]。通过T形混合器将路线B与路线A组合,提供溶液的连续流,将其在20mL反应器(反应器1,20min停留时间)中在80℃加热。
使用HPLC泵以1.5mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送己烷-1,6-二醇(48.71g,412.2mmol)在2-甲基四氢呋喃(2.50M)中的溶液[路线C]。通过T形混合器将路线C与来自反应器1的输出组合以提供溶液的连续流,将其在10mL反应器(反应器2,4min停留时间)中在100℃加热。使用HPLC泵以5.5mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送氢氧化钠在水中的溶液(1M)[路线D]。通过T形混合器将路线D与来自反应器2的输出组合以提供溶液的连续流,将其在10mL反应器(反应器3,1.25min停留时间)中在0℃冷却。
使用反压强调节器(例如2.8巴,IDEX 40PSI,P-761)将整个系统保持在恒定压强下。
达到稳定状态以后(2个停留时间,50.5min),收集两相出口30min并进行相分离。将有机相不经任何进一步纯化用在下一步中。为了分析目的,将有机相(47mL)的等分试样(5mL)通过HPLC和NMR进行分析,并通过柱色谱法进行纯化。粗制混合物的HPLC分析表明8:1的2-己基癸酸6-羟基己基酯/双(2-己基癸酸)己烷-1,6-二基酯比率(图6)。作为一个代表性例子,在己烷中沉淀1,6-己二醇和快速色谱法(己烷:乙酸乙酯0-15%)以后,从1.603g粗制物质得到1.05g(74%)的2-己基癸酸6-羟基己基酯。
将在重力分离以后从上一步得到的有机相使用HPLC泵以1.5mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送[路线E]。使用HPLC泵以0.15mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送TEMPO((2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基)在2-甲基四氢呋喃中的溶液(0.50M)[路线F]。通过T形混合器将路线F与路线E组合[路线G],提供溶液的连续流。使用连续注射泵以1.25mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送NaOCl和Na2CO3在水中的溶液(分别2M和0.3M)[路线H]。使用HPLC泵以1.5mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送KBr和NaHCO3在水中的溶液(分别0.25M和0.7M)[路线I]。将路线G和路线H在十字混合器中与路线I组合以提供连续两相流,将其在10mL反应器(反应器4,1/16”TefzelTM管道(内径1mm),2.3min停留时间)中冷却至室温。反应混合物颜色穿过反应器从红色(靠近十字混合器)变成几乎无色(朝向末端)。
达到稳定状态以后(2个停留时间),收集两相出口10分钟。手动分离相以后,用1,3,5-三甲氧基苯作为内标通过定量NMR分析有机相的等分试样。10分钟的收集得到13mL有机相,具有0.57M(三个实验的平均值)醛浓度,对应于在3个步骤中64%的总收率。
将来自反应器4的有机相经Na2SO4干燥并使用注射泵以0.0777mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送[路线J]。使用注射泵以0.0984mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送四甲基铵三乙酰氧基硼氢化物在1-甲基吡咯烷-2-酮中的溶液(0.45M)[路线K]。使用注射泵以0.0738mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送4-氨基丁烷-1-醇在甲醇中的溶液(0.2M)[路线L]。将路线J、K、L在十字混合器中混合,这提供连续流,将其在4mL反应器(反应器5,1/16”TefzelTM管道(内径1mm),16min停留时间)中冷却至室温。达到稳定状态以后(2个停留时间),收集出口50min并用水淬灭,加入己烷类,碱化至pH 9.5并分离各相。将有机相经Na2SO4干燥,在除去溶剂以后产生1.265g粗制红色油。
将粗制物的等分试样(476mg)在硅胶塞上纯化,用己烷类(含有0.1v%的TFA)、己烷类/乙酸乙酯(4:1,含有0.1v%的TFA)和纯的乙酸乙酯(含有0.1v%的TFA)连续洗涤。将组合的乙酸乙酯级分用Na2CO3洗涤并在减压下除去溶剂,产生121mg浅黄色油(在最后一步中基于氨基丁醇的收率为57%,基于醛的收率为38%),四个步骤的总收率为25%。
实施例4:式6的阳离子脂质的连续制备
使用注射泵以0.45μL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送油酸(3.881g,13.74mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(50.2mg,0.687mmol)在2-甲基四氢呋喃(1.374M)中的溶液[路线A]。使用注射泵以4.95μL min-1的流速通过TefzelTM管道(内径1mm)泵送纯净亚硫酰氯(1.80g,15.13mmol)[路线B]。通过T形混合器将路线B与路线A组合以提供溶液的连续流,将其在2mL反应器(反应器1,20min停留时间)中在80℃加热。
使用注射泵以74.2μL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送三甘醇(3.75g,25mmol)在2-甲基四氢呋喃(2.50M)中的溶液[路线C]。通过T形混合器将路线C与来自反应器1的输出组合,提供溶液的连续流,将其在1mL反应器(反应器2,4min停留时间)中在100℃加热。
收集单酯的等分试样用于分析目的:将收集的溶液用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭,添加己烷类并将有机层用盐水洗涤。在减压下除去溶剂,提供241mg黄色油。
LRMS ESI m/z:[M+Na]+计算值C24H46O5 437.32,实测值437.36。
从1H NMR(400MHz,CDCl3),估计两步的收率为50%。
使用HPLC泵以5.5mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送氢氧化钠在水中的溶液(1M)[路线D]。通过T形混合器将路线D与来自反应器2的输出组合以提供溶液的连续流,将其在10mL反应器(反应器3,1.25min停留时间)中在0℃冷却。
使用反压强调节器(4巴,Zaiput)将整个系统保持在恒定压强下三个完整停留时间以达到稳态条件。
单酯向最终化合物6的进一步转化如实施例3中所述进行:
将在重力分离以后从上一步得到的有机相使用HPLC泵以1.5mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送[路线E]。使用HPLC泵以0.15mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送TEMPO((2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基)在2-甲基四氢呋喃(0.50M)中的溶液[路线F]。通过T形混合器将路线F与路线E组合[路线G],提供溶液的连续流。使用连续注射泵以1.25mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送NaOCl和Na2CO3在水中的溶液(分别2M和0.3M)[路线H]。使用HPLC泵以1.5mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送KBr和NaHCO3在水中的溶液(分别0.25M和0.7M)[路线I]。将路线G和路线H在十字混合器中与路线I组合以提供连续两相流,将其在10mL反应器(反应器4,1/16”TefzelTM管道(内径1mm),2.3min停留时间)中冷却至室温。反应混合物颜色穿过反应器从红色(靠近十字混合器)变成几乎无色(朝向末端)。
达到稳定状态以后(2个停留时间),收集两相出口10分钟。手动分离相以后,通过定量NMR分析有机相的等分试样。
将来自反应器4的有机相经Na2SO4干燥并使用注射泵以0.07mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送[路线J]。使用注射泵以0.09mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送四甲基铵三乙酰氧基硼氢化物在1-甲基吡咯烷-2-酮中的溶液(0.45M)[路线K]。使用注射泵以0.07mL min-1的流速通过1/16”TefzelTM管道(内径1mm)泵送4-氨基丁烷-1-醇在甲醇中的溶液(0.2M)[路线L]。将路线J、K、L在十字混合器中混合,这提供连续流,将其在4mL反应器(反应器5,1/16”TefzelTM管道(内径1mm),16min停留时间)中冷却至室温。达到稳定状态以后(2个停留时间),收集出口50min并用水淬灭,加入己烷类,碱化至pH 9.5并分离各相。将有机相经Na2SO4干燥。
将粗制物的等分试样(476mg)在硅胶塞上纯化,用己烷类(含有0.1v%的TFA)、己烷类/乙酸乙酯(4:1,含有0.1v%的TFA)和纯的乙酸乙酯(含有0.1v%的TFA)连续洗涤。将组合的乙酸乙酯级分用Na2CO3洗涤并在减压下除去溶剂,产生化合物6。
实施例5:包含脂质纳米颗粒的疫苗制剂的制备
将在实施例1中得到的阳离子脂质ALC-0315(0.43mg)、DSPC(0.09mg)、胆固醇(0.2mg)和ALC-0159(2-[(聚乙二醇)-2000]-N,N双十四烷基乙酰胺,0.05mg)溶解在乙醇中。以大约25:1的总脂质与mRNA的重量比制备脂质纳米颗粒(LP)。将mRNA(30μg)在柠檬酸盐缓冲液(pH 4)中稀释至0.2mg/mL。使用注射泵将乙醇脂质溶液与mRNA水溶液以约1:5至1:3(体积/体积)的比例混合,总流速高于15mL/min。然后除去乙醇并通过透析用PBS替换外部缓冲液。最后,通过0.2μm孔径无菌过滤器过滤脂质纳米颗粒。通过准弹性光散射确定,脂质纳米颗粒颗粒尺寸为大约55-95nm直径,并在某些情况下为大约70-90nm直径。
Claims (15)
1.用于生产通式(I)化合物的连续流方法
其中R1、R2和R3彼此独立地代表-H、C1-24烷基或C2-24烯基;
L代表C1-12亚烷基、C2-12亚烯基、C2-12亚炔基、C3-15亚环烷基、C3-15亚环烯基或-(CH2-O-CH2)1-6-;
P代表C1-24亚烷基、C2-24亚烯基、C2-24亚炔基或-(CH2)m-(CH2-O-CH2)1-6-(CH2)n-;
X选自-H、-OR4、-CN、-C(O)OR4、-OC(O)OR4和-NR4R5;
R4和R5彼此独立地选自-H或C1-12烷基;
其中m和n是独立地选自0和1的整数;
所述方法包含下述步骤:
A)提供包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流;
B)在连续流反应器中在没有碱存在下从包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流连续地生产式(IV)化合物;
C)将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含氧化剂的混合物的连续流组合;
D)在连续流反应器中从在步骤C)中得到的组合连续流连续地生产式(V)化合物;
E)将在步骤D)中得到的含有式(V)化合物的连续流与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合
X-P-NH2(VI)
F)在连续流反应器中从在步骤E)中得到的组合连续流连续地生产式(I)化合物。
2.根据权利要求1所述的连续流方法,其中所述步骤C)的包含氧化剂的混合物的连续流如下得到:组合i)包含氧化剂次氯酸钠、碱和碱金属溴化物的水溶液,和ii)哌啶-1-氧基硝酰基自由基化合物和/或吡咯烷-1-氧基硝酰基自由基化合物的有机溶液。
3.根据权利要求1或2所述的连续流方法,其中所述步骤C)的包含氧化剂的混合物的连续流如下得到:组合i)包含氧化剂次氯酸钠、碳酸氢钠和溴化钾的水溶液,和ii)(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-基)氧基在2-甲基四氢呋喃中的溶液。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的连续流方法,其中在步骤D)以后进行以下步骤:
D')在连续流条件下纯化式(V)化合物。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的连续流方法,所述方法在步骤B)以后进一步包含步骤B1')、B2')和B3'):
B1')将含有式(IV)化合物的溶液的连续流与包含碱水溶液的连续流组合,
B2')在连续流反应器中在低于23℃的反应温度连续地进行中和反应,和
B3')在连续流条件下纯化式(IV)化合物。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的连续流方法,其中所述步骤E)的还原剂是选自以下的硼化合物:NaBH4、NaBH4/硅藻土/LiCl、NaCNBH3、NaBH(OAc)3、Me4NBH(OAc)3或硼烷二甲硫醚。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的连续流方法,其中所述从步骤E)得到的组合连续流包含至少一种C1-5醇和非质子溶剂。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的连续流方法,其中所述从步骤E)得到的组合连续流包含甲醇和2-甲基四氢呋喃。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的连续流方法,其中在步骤E)中,使用十字形混合器,将所述含有式(V)化合物的连续流同时与包含还原剂的溶液的连续流以及与包含式(VI)胺化合物的溶液的连续流组合。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的连续流方法,其中所述步骤A)的包含酰氯(II)和二醇化合物(III)的溶液的连续流如下得到:将包含酰氯(II)的溶液的连续流与包含二醇化合物(III)的溶液的连续流组合。
11.根据权利要求10所述的连续流方法,其中所述包含酰氯(II)的溶液的连续流如下得到:在连续流反应器中在23℃至100℃之间的反应温度,使式(VII)的羧酸与氯化剂,优选亚硫酰氯、草酰氯、双(三氯甲基)碳酸酯或光气反应,
其中R1、R2和R3具有如在权利要求1中所定义的含义。
12.根据权利要求1-11中的任一项所述的连续流方法,所述方法进一步包含步骤G):
G)分离在步骤F)中产生的式(I)化合物。
13.根据权利要求1-12中的任一项所述的连续流方法,所述方法进一步包含在步骤G)之后或替代步骤G)的步骤G*):
G*)制备含有式(I)化合物的疫苗制剂。
14.根据权利要求1-13中的任一项所述的连续流方法,其中R3代表-H,和/或其中X代表-OH。
15.根据权利要求1-14中的任一项所述的连续流方法,其中
R1代表-(CH2)5-CH3;
R2代表-(CH2)7-CH3;
R3代表-H;
L代表-(CH2)4-;
P代表-(CH2)4-;且
X代表-OH。
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