CN1487942A - 作为抗病毒、抗真菌和/或抗肿瘤制剂的六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶类化合物 - Google Patents

作为抗病毒、抗真菌和/或抗肿瘤制剂的六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶类化合物 Download PDF

Info

Publication number
CN1487942A
CN1487942A CNA008122431A CN00812243A CN1487942A CN 1487942 A CN1487942 A CN 1487942A CN A008122431 A CNA008122431 A CN A008122431A CN 00812243 A CN00812243 A CN 00812243A CN 1487942 A CN1487942 A CN 1487942A
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
following formula
carboxylic acid
protecting group
spermidine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA008122431A
Other languages
English (en)
Inventor
L��E��������
L·E·奥维尔曼
F·斯塔彭贝克
A·I·麦多纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of California
Original Assignee
University of California
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of California filed Critical University of California
Publication of CN1487942A publication Critical patent/CN1487942A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/22Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains four or more hetero rings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/10Antimycotics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Abstract

本发明提供了用作抗真菌、抗病毒和/或抗肿瘤的治疗剂的鈲盐生物碱化合物的会聚式、完全的对映异构选择性合成的改良方法,所述鈲盐生物碱化合物包括具有顺式-或反式-1-氧代和1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶单元的化合物,如13,14,15-Isocrambescidin 800、Crambescidin 800和Ptilomycalin A。

Description

作为抗病毒、抗真菌和/或抗肿瘤制剂的 六氢吡咯并[1,2-C]嘧啶类化合物
在此申请中,参考了多种公开文献。这些出版物的公开内容在此全部引入本申请中作为参考,以便更完整地描述本发明所属领域的状态。
发明领域
本发明涉及合成鈲盐生物碱的改良方法,更具体地讲涉及鈲类生物碱的Crambescidin/Ptilomycalin科的完整、会聚式的合成。
本发明是政府资助项目,批准文号No.NIH NHLBIS(HL-25854),由国家健康学会(National Institutes of Health)出资。政府可拥有本发明的某些权利。
发明背景
Crambe crambe,一种常见于地中海多礁石沿岸浅滩的外壳鲜红色的海绵,是一种富含结构新颖、具有生物活性的生物碱(附图1)的资源。最值得注意的海洋生物胍天然产物中,附图1描述的生物碱类,其具有刚性五环的胍羧酸核,该核连接ω-羟基羧酸、酯或多胺酰胺。此类产物,用ptilomycalin A(化合物1)、crambescidin类(化合物2-6)、celeromycalin和fromiamycalin(化合物10)举例,它们的特征是结构独特的五环鈲盐核,其具有亚精胺或羟基亚精胺残基,该残基由长链ω-羟基羧酸间隔基连接。
生物碱,ptilomycalin A,据Kashman,Kakisawa及同事报告,得自在加勒比海和红海收集的海绵(Kashman等,J.Am.Chem.Soc.,1989,111:8925)。浓度0.2μg/mL的Ptilomycalin A对P388(IC50 0.1μg/mL)、L1210(IC50 0.4μg/mL)和KB(IC50 1.3μg/mL)表现出细胞毒性,对白色念珠菌具有抗真菌活性(MIC 0.8μg/mL)并对1型单纯疱疹病毒(HSV-1)具有相当的抗病毒活性(Overman,L.E.等,出处同上)。最近,已表明ptilomycalin A抑制脑Na+、K+-ATP酶和来自骨骼肌质网状组织的Ca2+-ATP酶,其IC50值分别是2μM和10μM(Ohtani,I.等,Euro.J.Pharm.1996,310,95)。
除了Ptilomycalin A外,已分离了一些其它复杂的海洋生物碱,其具有氢化吡咯并[1,2-c]嘧啶-4-羧酸酯部分结构,其中包括得自Crambe crambe的13,14,15-isocrambescidin 800、crambescidin 800和crambescidin 816(Jares-Erijman等,J.Org.Chem.1991,56:5712-5715;Jares-Erigman等,J.Org.Chem.1993,58:4805-4808;Tavares等,Biochem.Syst.Ecol.,1994,22:645-646;Berlinck等,J.Nat.Prod.1993,56,1007-10015)。
Ptilomycalin A及crambescidin类的若干成员表现出实质性的抗肿瘤、抗病毒和抗真菌活性。已描述了Crambescidin生物碱用于抑制钙离子通道(Jares-Erijman,等,J.Org.Chem.1993,58:4805);抑制Na+、K+和Ca2+-ATP酶(Ohizumi等,Eur.J.Pharmacol.,1996,310:95)。据报告Batzelladine生物碱,例如batzelladine B和D(附图1,Patil等,J.Org.Chem.,1995,60:1182;Patil等,J.Org.Chem.,1997,62:1814;及Patil等,J.Nat.Prod.,1997,60:704),调节对免疫应答来说很重要的蛋白质-蛋白质之间的相互作用(Patil等,1995和J.Org.Chem.,1997,出处同上)。
由于其含量很低,13,14,15-isocrambescidin 800尚没有进行广泛的筛选,虽然据报告其对L-1210细胞的细胞毒性小于其它crambescidin(Jares-Erijman等,J.Org.Chem.,1993,58:4805-4808,出处同上)。
crambescidin生物碱的确定结构特征是五环胍单元,其通过直链ω-羟基羧酸与亚精胺或羟基亚精胺单元连接。深入的NMR研究显示crambescidin 800、crambescidin 816和ptilomycalin A的五环核的相对立体化学是一致的(Jares-Erijman等,出处同上和Tavares等,出处同上),而13,14,15-isocrambescidin 800较crambescidin类的其它成员而言在C13、C14和C15位置发生差向异构(Jares-Erijman等,J.Org.Chem.,1993,出处同上,和Berlinck等,J.Nat.Prod.,出处同上)。13,14,15-isocramescidin 800和crambescidin 816的胍部分的绝对构型是通过将这些生物碱的氧杂环庚烯环氧化降解得到(S)-2-羟基丁酸建立的(Jares-Erijman等,J.Org.Chem.,1993,出处同上),而crambescidin 816的羟基亚精胺单元的绝对构型是用Mosher方法确定的(Berlinck等,出处同上,和Dale等,J.Am.Chem.Soc.,1973,95:512-519)。由于13,14,15-isocrambescidin 800的羟基亚精胺片段的1H NMR和13C NMR化学位移几乎等于2和3的,故以推测所有的Crambescidin在C43位的立体化学是相同的(Berlinck等,出处同上)。
显然在所述生物碱化合物(附图1)中,出现了氢化吡咯并[1,2c]嘧啶单元,其中氢原子与侧面吡咯烷氮原子的关系是顺式或反式。
在1893年,Biginelli报告了通过缩合乙酰基乙酸乙酯、芳族醛和脲来合成二氢嘧啶类(Biginelli,P.,Gazz.Chem.Ital.,1893,23:360(1893)。由于Biginelli的公开内容,对所有三个反应原料进行变化,合成了一系列官能化的二氢嘧啶及类似物(Kappe,C.O.,Tetrahedron,49:6937(1993)。在1993年,我们报告了“系链(tethered)Biginelli”缩合反应的价值并证明当在Knoevenagel条件下促进脱水缩合反应时优先完成次甲基氢原子的顺式取向,形成顺-1-氧代六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶产物(Overman等,J.Org.Chem.,1993,58:3235-3237)。这些反应代表了Biginelli反应在立体控制的有机合成中的首次应用。已证实系链Biginelli缩合反应是构建Crambescidin(Overman等,J.Am.Chem.Soc.,1995,117:265)和batzelladine生物碱(Franklin等,J.Org.Chem.,1999,62:6379)的有力的反应。最近报告用缩醛代替烯烃生成了Biginelli环化反应的醛原料(Cohen等,Organic Letters,1999,V1 N13:2169-2172)。
在1995年,报告了(-)-Ptilomycalin A的对映异构选择性全合成方法(Overman等,J.Am.Chem.Soc.,117:2657(1995)),这是作为Crambescidin生物碱类一员的首次全合成。
还需要具有生物活性如抗真菌、抗病毒和/或抗肿瘤活性的生物碱化合物的完全、会聚式合成的改良方法。
发明概述
因此,本发明提供了用作抗真菌、抗病毒和/或抗肿瘤活性的治疗剂的鈲盐生物碱化合物的会聚式、完全的对映异构选择性合成的改良方法,所述鈲盐生物碱化合物包括具有顺式-或反式-1-氧代-和1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶单元的化合物,如13,14,15-Isocrambescidin 800、Crambescidin 800和Ptilomycalin A。
本发明的化合物可以由下列结构式表示:
化合物I-V
其中R=H、羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而X=任何药学可接受的相反离子。
化合物IA-VA
Figure A0081224300211
化合物VI-X
Figure A0081224300212
其中,R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,R2=O-、OH、OG1、亚精胺部分或被取代的亚精胺部分,其中G1=羧酸保护基而X=任何药学可接受的相反离子。
本发明的方法使用会聚式策略来获得本发明的化合物。
附图的简要描述
附图1描述了得自海洋有机体的五环海洋胍生物碱。
附图2描述了Ptilomycalin A/Crambescidin核的分子机械模型。
附图3描述了由本发明方法制备的具有反式立体化学结构的六氢吡咯并嘧啶(化合物B)。
附图4举例说明了用本发明的方法如以下实施例I所述进行的系链脲基醛的Biginelli缩合反应。
附图5是制备化合物23-24的合成方案,如下述实施例I所述。
附图6是制备化合物25-28的合成方案,如下述实施例I所述。
附图7表示在Knoevenagel条件下对系链Bignelli缩合反应的两种假设(Y=OH或NR2)。
附图8举例说明了化合物37-43的合成,如以下实施例II所述。
附图9描述了合成Ptilomycalin A(化合物46和47)的反应,如以下实施例II所述。
附图10描述了化合物49至53的合成,如以下实施例II所述。
附图11描述了化合物54至56的合成,如以下实施例II所述。
附图12举例说明了由化合物57和59合成化合物58和54,如以下实施例II所述.。
附图13举例说明了化合物61-68和Ptilomycalin A的合成,如以下实施例II所述。
附图14是显示在形成氧杂环庚烯(oxepene)环中轴向加成的预期优先性的模型,如以下实施例II所述。
附图15描述了Crambescidin 800(化合物2)和化合物71-75的合成,如以下实施例III所述。
附图16描述了化合物76至80的合成,如以下实施例III所述。
附图17描述了化合物81至84的合成,如以下实施例III所述。
附图18描述了化合物85至88的合成,如以下实施例III所述。
附图19描述了化合物89至93,及化合物2(Crambescidin800)的合成,如以下实施例III所述。
附图20是13,14,15-Isocrambescidin 800核和Ptilomycalin A/Crambescidin核的分子机械模型,如以下实施例IV所述。
附图21是Isocrambescidin核的逆合成分析,如下文实施例IV所述。
附图22描述了化合物99-103的合成,如以下实施例IV所述。
附图23描述了化合物105a-106的合成,如以下实施例IV所述。
附图24显示了(-)-Ptilomycalin A合成中的五环中间体,如下文实施例IVI所述。
附图25显示了通过化合物108a和108b合成化合物105a和105b,如以下实施例IV所述。
附图26显示了Isocrambescidin 800(化合物2)的合成,如下文实施例IV所述。
附图27描述了制备化合物114-116,如以下实施例IV所述。
附图28描述了化合物117的合成,如以下实施例IV所述。
附图29显示了化合物10和117的Mosher衍生物的数据,如下文实施例IV所述。
附图30是显示的脒基醛和β-酮基酯之间的Biginelli缩合反应方案,其中得到1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶中间体(其与吡咯烷环是反式关系),于是提供了构建Isocrambescidin核的方法。
附图31是如下文实施例V所述,4个五环胍单元的甲酯类似物的三维模型。模型中只指出了与划线取向一致的重原子;模型还显示了伸出胍单元背部取向的氢原子。
附图32是显示脒基醛(或缩醛胺(aminal))和β-酮基酯之间的Biginelli缩合反应方案,其中得到1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶中间体,其与吡咯烷环约呈反式关系,因此提供了构建Isocrambescidin核的方法。
附图33显示了Isocrambescidin 800(化合物10)的五环核的逆合成,如下文实施例V所述。
附图34描述了化合物134的合成,如下文实施例V所述。
附图35描述了五环135的形成,如下文实施例V所述。
附图36描述了用对甲苯磺酸吡啶鎓形成五环135,如下文实施例V所述。
附图37描述了用HCl形成五环135,如下文实施例V所述。
附图38描述了139的甲酯类似物的模型,其中显示了氢化吡喃环的两种椅式构型。在构型A中,甲基是轴向的而在构型B中是平伏的。
附图39描述了用DCl形成五环135b,如下文实施例V所述。
附图40描述了化合物141-143的形成,如下文实施例V所述。
附图41描述了由化合物138形成化合物141-143,如下文实施例V所述。
附图42描述了化合物145-146的形成,如下文实施例V所述。
附图43描述了化合物141-147的形成,如下文实施例V所述。
附图44描述了化合物10和147的Mosher衍生物的F-19 NMR数据,如下文实施例V所述。
附图45描述了五环胍异构体的相对能量,如下文实施例V所述。
附图46是改良的对映异构选择性全合成方法的示意图。
附图47是系链Biginelli缩合反应的示意图。
附图48是化合物152的改良的合成方法。
附图49是制备对映体纯的碘化物化合物166的示意图,如下文实施例VI所述。
附图50是C(1)-C(7)片断与三环中间体偶联的示意图,如下文实施例VI所述。
附图51是制备五环酸的示意图,如下文实施例VI所述。
附图52用改良的方法制备五环酸的示意图,如下文实施例VII所述。
附图53是显示合成化合物180至183的流程图,如下文实施例VII所述。
附图54描述了化合物185-189的合成,如下文实施例VII所述。
附图55描述了化合物194的合成,如下文实施例VII所述。
附图56是Ptilomycalin A平均图谱反应,如下文实施例VIII所述。
附图57是Isocrambescidin 800三盐酸盐的平均图谱反应,如下文实施例VIII所述。
附图58是三乙酰基crambescidin 800氯化物的平均图谱反应,如下文实施例VIII所述。
附图59是Crambescidin 657盐酸盐的平均图谱反应,如下文实施例VIII所述。
附图60是Crambescidin 800三盐酸盐的平均图谱反应,如下文实施例VIII所述。
附图61是三乙酰基isocrambescidin 800氯化物的平均图谱反应,如下文实施例VIII所述。
附图62是13-Epiptilomycalin A的平均图谱反应,如下文实施例VIII所述。
发明详述
本发明提供了鈲盐生物碱和同类物(congeners)以会聚式方式用系链Biginelli反应进行对映异构选择性全合成的方法。本发明使Crambescidin/Ptilomycalin A和Isocrambescidin的五环核的所有重原子在一个关键步骤中构建。所制备的化合物可以用已知方法进行药理学筛选,以确定具有所需生物治疗活性的化合物,例如,作为抗病毒剂、抗真菌剂和/或抗肿瘤剂。
为了合成本发明的化合物,开发了在系链Biginelli缩合反应中控制立体选择性的方法,以合成1-氧代和1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶类的顺式或反式立体异构体。
本发明还提供了制备五环酸(例如,附图1的化合物7)和前体烯丙基酯(例如,附图1的化合物8)中间体的方法,这样就能制备不能通过降解海绵提取物得到的类似物(Kashman,Y.等,J.Am.Chem.Soc.1989,111,8925;Ohtani,I.等,J.Am.Chem.Soc.1992,l14,8472;Jares-Erijman,E.A.等,J.Org.Chem.1991,56,5712)。预计这些类似物将显示出改善的药理学性质。
本发明涉及通式如下的化合物:
Figure A0081224300261
其中R=H、羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而X=任何药学可接受的相反离子。
在一个实施方案中R=H而X=Cl-
在另一个实施方案中R=烯丙基而X=Cl-
在另一个实施方案中R=(CH2)15CO2H而X=Cl-
本发明包括制备这些化合物的方法。在制备下式化合物I的方法中:
Figure A0081224300262
其中R=H、羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而X=任何药学可接受的相反离子,
下式的化合物:
其中G=羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或和ω-烷氧基羧酸酯,而Y=醇保护基,与下式的化合物反应:
Figure A0081224300272
其中X2=O或酮基保护基,Z=烯基或羰基保护基,P=醇保护基,而Q=氨基羰基,以制备下式的化合物:
其中X2=O或酮保护基,P=醇保护基,而R=羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,其随后通过脱保护、加入氨并环化转变为五环化合物。
另一个实施方案是通过将在化合物I的碳-14的立体中心差向异构化制备化合物II的方法:
其中,R=H、羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而X=任何药学可接受的相反离子。
在另一个实施方案中,制备化合物IV和V的方法:
其中R=H、羧酸保护基,ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而X=任何药学可接受的相反离子,该方法通过化合物
Figure A0081224300282
其中G=羧酸保护基,ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而Y=醇保护基,与如下化合物反应
Figure A0081224300283
其中X2=O或酮保护基,Z=烯基或羰基保护基,P=醇保护基,而Q=脒基,制备了下式的化合物
Figure A0081224300284
其中X2=O或酮保护基,P=醇保护基,R=羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,其接着通过脱保护和环化转变为IV和V。
另一个实施方案是通过将化合物IV的碳-14和碳-15的立体中心差向异构化制备化合物III的方法:
Figure A0081224300291
其中R=H、羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而X=任何药学可接受的相反离子。
合成有机化合物所用保护基和方法是本领域熟知的(《有机合成中的保护基》(Protective Groups in Organic Synthesis),第2版,T.W.Greene,P.G.M.Wuts,J.Wiley and Sons,Inc.New York,1991)。
羧酸保护基可以选自下列基团,包括但不限于酯和酰胺。
醇保护基可以选自下列基团,包括但不限于醚基,甲硅烷基保护基,如TIPS、TBDMS、SEM、THP、TES、TMS,或酯基,如乙酸酯、苯甲酸酯和间三甲基苯甲酸酯(mesitoate)。
羰基保护基可以选自下列基团,包括但不限于醚、环或无环族缩醛、缩酮、酮缩硫醇或硫缩醛。
胺保护基可以选自下列基团,包括但不限于N-烷基,如苄基,甲基、N-甲硅烷基,N-酰基,N-氨基甲酸酯。
本发明还提供了通式如下的化合物:
Figure A0081224300292
Figure A0081224300301
另一个实施方案是化合物I-A至V-A的制备方法,它们可以按照制备化合物I至V的方法分别制备,并包括了除去羧酸保护基(R)或将羧酸脱保护的附加步骤。
此外,本发明提供了下式的化合物:
Figure A0081224300302
其中,R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,R2=O-、OH、OG1、亚精胺部分或被取代的亚精胺部分,其中G1=羧酸保护基而X=任何药学可接受的相反离子。
制备化合物VI-X的方法:
按照化合物I的制备方法制备化合物VI,其中R是下式所描述的ω-烷氧基羧酸:
其中R1=任何烷基,芳基或被取代的烷基,并包括以上结构式的五环化合物与被保护的亚精胺或被保护的被取代的亚精胺反应,且随后脱保护以制备VI的附加步骤。
按照制备化合物II的方法制备化合物VII,其中R是下式所描述的ω-烷氧基羧酸:
Figure A0081224300312
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,并包括以上结构式的五环化合物与被保护的亚精胺或被保护的被取代的亚精胺反应,且随后脱保护以制备VII的附加步骤。
按照制备化合物III的方法制备化合物VIII,其中R是下式所描述的ω-烷氧基羧酸:
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,并包括以上结构式的五环化合物与被保护的亚精胺或被保护的被取代的亚精胺反应,且随后脱保护以制备VIII的附加步骤。
按照制备化合物IV的方法制备化合物IX,其中R是下式所描述的ω-烷氧基羧酸:
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,并包括以上结构式的五环化合物与被保护的亚精胺或被保护的被取代的亚精胺反应,且随后脱保护以制备IX的附加步骤。
按照制备化合物V的方法制备化合物X,其中R是下式所描述的ω-烷氧基羧酸:
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,并包括以上结构式的五环化合物与被保护的亚精胺或被保护的被取代的亚精胺反应,且随后脱保护以制备X的附加步骤。
只要适用,本发明的化合物包括所述化合物的几何异构体或旋光异构体或其外消旋混合物。
药物可接受的相反离子可以选自如下:醋酸根、己二酸根、藻酸根、天冬氨酸根、苯甲酸根、苯磺酸根、硫酸氢根、丁酸根、枸橼酸根、樟脑酸根、樟脑磺酸根、环戊丙酸根、二葡萄糖酸根、十二烷基硫酸根、乙磺酸根、富马酸根、葡萄庚糖酸、甘油磷酸根、半硫酸根、庚酸根、己酸根、盐酸根、氢溴酸根、氢碘酸根、2-羟基乙磺酸根、乳酸根、马来酸根、甲磺酸根、2-萘磺酸根、烟酸根、草酸根、双羟萘酸根、果胶酯酸根、过硫酸根、3-苯基丙酸根、苦味酸根、新戊酸根、丙酸根、琥珀酸根、酒石酸根、硫氰酸根、甲苯磺酸根和十一烷酸根。
本发明的化合物可以作为抗病毒剂、抗真菌剂和/或抗肿瘤剂用于治疗。在这些应用中,这些化合物可以静脉内、肌肉内、局部、借助皮肤贴剂透皮、颊部、以栓剂形式或口服来给人或其它动物使用。给人和动物用药的组合物可以存在多种剂型,包括但不限于液体溶液剂或混悬剂、片剂、丸剂、散剂、栓剂、聚合物微胶囊或微载体、质脂体、可注射或输液的溶液剂、颗粒剂、灭菌非肠道给药溶液剂或混悬剂、口服溶液剂或混悬剂、含适量所述化合物的水包油和油包水乳液、栓剂以及流体混悬剂或溶液剂形式。优选的剂型视给药方式和治疗应用而定。
对于口服给药,可以制备固体或液体单位剂型。为了制备固体组合物如片剂,可以将所述化合物与常规组分如滑石、硬脂酸镁、磷酸二钙、硅铝酸镁、硫酸钙、淀粉、乳糖、阿拉伯胶、甲基纤维素以及功能类似的作为药物稀释剂或载体的物质混合。可以通过将所述化合物与惰性药物稀释剂混合并将该混合物填充入适当大小的硬明胶胶囊中来制备胶囊。通过用植物油、轻质液体凡士林或其它惰性油机器包囊所述化合物的浆来制备软明胶胶囊。
口服给药剂型包括糖浆、酏剂和混悬剂。这些剂型可以与糖、芳香矫味剂和防腐剂一起溶解于含水载体中形成糖浆。可以用含水载体借助于助悬剂如阿拉伯胶、黄茋胶、甲基纤维素等来制备混悬剂。
对于非肠道给药,可以用所述化合物和灭菌载体制备液体单位剂型。在制备溶液过程中,可以将所述化合物溶解于注射用载体中,并在填充入适宜的小瓶或安瓿前过滤除菌,并密封。可以将辅剂如局麻药、防腐剂和缓冲剂溶解于所述载体中。填充入小瓶中以后可以将所述组合物冷冻,并真空下除去水分。然后,可以将冻干粉密封于小瓶中并在使用前重新溶解或分散。
本发明分子的最有效给药方式和剂量方案依赖于疾病的严重性和病程、患者的健康状况及对治疗的反应以及主治医的诊断。因此,这些分子的剂量应随个体患者进行调节。
调整剂量方案和/或给药方式可以使本发明的化合物获得最佳的抗病毒、抗真菌或抗肿瘤效果。
本发明化合物在治疗中的效果可以通过已知方法评价。例如,这些化合物作为抗肿瘤剂的效果可以通过肿瘤活组织检查或非侵入性方法评估,以确定肿瘤生长的抑制。类似地,化合物作为抗病毒或抗真菌剂的效果可以用标准方法确定,如检测病毒颗粒或真菌细胞数量或者病毒或真菌感染细胞的数量的降低的分析方法。
下列实施例用来举例说明本发明并帮助本领域技术人员实施并使用本发明。这些实施例不是用来以任何方式另行限制本发明的范围的。
实施例I
合成顺式-或反式-1-氧代和1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶类化合物
此实施例描述了系链Biginelli缩合反应的立体选择性的控制方法。亲电性反应组分的改良使其能够使用具有顺式或反式立体化学构型的六氢吡咯并嘧啶类(附图3的化合物10)。
材料和方法
化合物12-18的合成方法描述于附图4,化合物21-24的合成方法描述于附图5,化合物25-28的合成方法描述于附图6。所用合成方法如在先所公开的内容并是本领域已知的,例如,Minor和Overman,J.Org.Chem.,1997,62:6379,将其引入本文作为参考。
合成(R)-苄氧基-7-甲基辛-6-烯-3-醇(化合物12)
(R)-甲基-3-羟基-7-甲基-6-辛烯酸酯(Kitamuram等,Org.Synth.,1992 71:1)(21.5g,0.115mol)和Et2O(100mL)的溶液滴加到LiAlH4(6.8g,0.18mol)和乙醚(0.5L)的0℃悬浮液中。1小时后,依次加入H2O(6.8mL)、3M NaOH(6.8mL)和H2O(20.4mL)。将所得混合物通过硅藻土板过滤,浓缩此滤液,并将所得油状物在硅胶上纯化(1∶1己烷-EtOAc)得到13.8g(76%)的(R)-7-甲基辛-6-烯-1,3-二醇,为无色油状物:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ5.04-5.08(m,1H)3.82(s,2H)3.68-3.79(m,3H)1.97-2.05(m,2H)1.59-1.67(m,4H)1.54-1.60(m,4H)1.40-1.48(m,2H);13C NMR(125MHz,CDCl3)131.8,123.8,70.8,60.7,38.3,37.5,25.5,24.1,17.5ppm;IR(薄膜)3356cm-1;[α]23 D+3.5,[α]23 577+4.5,[α]23 546+4.7,[α]23 425+7.3,[α]23 405+8.1,(c1.2,CHCl3)。元素分析理论值C9H18O2:C,68.31;H,11.47。实测值:C,68.09;H,11.54。
将(R)-7-甲基辛-6-烯-1,3-二醇(7.00g,44.3mmol)和DMF(80mL)的溶液滴加到NaH(3.20g,133mmol,先用己烷3×50mL洗涤)和DMF(130mL)的-40℃悬浮液中。15分钟后,加入苄基溴(5.30mL,44.3mmol),并在1小时内将此反应升温至-10℃。通过倒入到饱和氯化铵水溶液(300mL)中停止此反应,并将所得混合物用Et2O(4×150mL)萃取。合并的有机层用盐水(50mL)洗涤,干燥(硫酸镁),并过滤,并浓缩此滤液。将此粗品油状物在硅胶上纯化(9∶1己烷-EtOAc至4∶1己烷-EtOAc)得到7.74g(71%)的12,为无色油状物:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.32-7.36(m,4H)7.26-7.31(m,1H)5.14-5.17(m,1H)4.51(s,2H)3.78-3.83(m,1H)3.66-3.73(m,1H)3.62-3.65(m,1H)3.04(s,1H)2.05-2.16(m,2H)1.73-1.77(m,2H)1.71(s,3H)1.63(s,3H)1.44-1.57(m,2H);13C NMR(125MHz,CDCl3)137.8,131.5,128.2,127.5,127.4,124.0,73.0,70.4,68.8,37.3,36.3,25.5,24.0,17.5ppm;IR(薄膜)3443cm-1;[α]23 D+13.0,[α]23 577+13.9,[α]23 546+15.6,[α]23 435+26.5,[α]23 405+31.3(c1.4,CHCl3)。元素分析理论值C16H24O2:C,77.38;H,9.74。实测值:C,77.25;H,9.74。
合成(S)-3-氨基-1-苄氧基-7-甲基-6-辛烯(化合物13)
在0℃下,将偶氮二羧酸二乙酯(4.12g,23.7mmol)滴加到13(5.05g,20.3mmol)、Ph3P(6.22g,23.7mmol)、HN3(12mL,2.0M在甲苯中)和甲苯(75mL)的溶液中。15分钟后,加入己烷(0.2L),将所得混合物通过硅胶塞过滤(此塞用30mL的己烷洗涤),并将此洗脱液浓缩得到粗品叠氮化物,为淡黄色油状物,其不经进一步纯化直接使用。
将此粗品叠氮化物和Et2O(20mL)的溶液滴加到LiAlH4(0.91g,24.0mmol)和乙醚(100mL)的搅拌的、0℃悬浮液中,并在15分钟后将此反应升温至室温。1小时后,将此反应冷却至0℃,并依次加入H2O(1mL)、3M NaOH(1mL)和H2O(3mL)。将所得混合物通过硅藻土板过滤,并浓缩此滤液得到4.53g(90%)的胺13,为无色油状物,其不经进一步纯化直接使用:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.35-7.38(m,4H)7.27-7.32(m,1H)5.11-5.14(m,1H)4.52(s,2H)3.56-3.65(m,2H)2.88-2.95(m,1H)2.00-2.12(m,2H)1.74-1.82(m,1H)1.70(s,3H)1.62(s,3H)1.42-1.60(m,2H)1.21-1.37(m,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)138.4,131.5,128.3,127.5,127.4,124.1,72.9,68.1,48.8,38.4,37.6,25.6,24.6,17.6ppm;IR(薄膜)3366cm-1;[α]23 D-3.3,[α]23 577-2.7,[α]23 546-3.2,[α]23 435-4.9,[α]23 405-6.3(c1.0,CHCl3)。元素分析理论值C16H25NO-HCI:C,67.71;H,9.23;N,4.93。实测值:C,67.68;H,9.27;N,5.00。
合成(S)-1-苄氧基-7-甲基-3-脲基-6-辛烯(化合物14b)
室温下将三甲基甲硅烷基异氰酸酯(0.90mL,6.7mmol)加入到粗品13(1.15g,4.65mmol)和i-PrOH(7mL)的溶液中。4小时后,浓缩此反应,并将所得油状物在硅胶上纯化(3∶1己烷-EtOAc至EtOAc)得到873mg(65%)的14b,为无色固体:mp79-81℃;1HNMR(500MHz,CDCl3)δ7.27-7.36(m,5H)5.45(s,1H)5.08-5.11(m,1H)5.93(s,2H)4.94(s,2H)3.53-3.63(m,3H)2.05(m,2H)1.83-1.90(m,1H)1.69(s,3H)1.60(m,4H)1.42-1.54(m,2H);13C NMR(125MHz,CDCl3)159.4,138.0,131.8,128.3,127.6,127.5,123.6,72.9,67.3,47.9,35.7,35.3,25.6,24.4,17.6ppm;IR(薄膜)3340,1653,1602cm-1;[α]23 D+16.0,[α]23 577+17.3,[α]23 546+19.6,[α]23 435+34.5,[α]23 405+42.6(c1.0,CHCl3)。元素分析理论值C17H26N2O2:C,70.31;H,9.02;N,9.65。实测值:C,70.39;H,9.09;N,9.55。
将化合物14a用臭氧转变为中间体1a
在-78℃下将臭氧通入脲14a(120mg,0.60mmol)、CH2Cl2(5mL)和MeOH(1mL)的溶液中直到此溶液饱和(出现蓝色并持续10分钟)。然后将氮气通过此溶液以除去过量的臭氧,加入Ph3P-聚苯乙烯(550mg,3mmol P/g树脂),并让此反应升温至室温。2小时后,将此反应混合物过滤,将醋酸吗啉(140mg,0.90mmol)加入到此滤液中,并将所得溶液浓缩得到无色油状物,其不经进一步纯化直接使用。
在Knoevenagel条件下进行Biginelli缩合反应的代表性方法
将化合物1a转变为17和18a的方法
将粗品缩醛胺la(0.60mmol)、乙酰基乙酸苄基酯(0.16mL,0.90mmol)、醋酸吗啉(140mg,0.90mmol)和2,2,2-三氟乙醇(0.6mL)的溶液在60℃维持2天。冷却至室温后,此反应Et2O(20mL)和50%氯化铵水溶液(5mL)在之间分配。分层,将此有机层干燥(硫酸镁)并过滤,并浓缩此滤液。将所得油状物在硅胶上纯化(2∶1己烷-EtOAc至1∶1己烷-EtOAc)得到126mg(64%)的17a和32mg(16%)的18a。
(4aR,7S)-7-(2-羟乙基)-3-甲基-1-氧代-1,2,4a,5,6,7-六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶-4-甲酸苄基酯(17a):1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.67(s,1H)7.29-7.35(m,5H)5.10-5.20(m,2H)4.25(dd,J=11.3,4.7Hz,1H)4.11(dd,J=13.8,8.2Hz,1H)3.84(s,1H)3.56(m,2H)2.43-2.48(m,1H)2.22(s,3H)2.02-2.08(m,1H)1.81-1.87(m,1H)1.65-1.74(m,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)165.6,154.9,149.3,135.9,128.5,128.3,1.28.1,102.2,65.9,59.0,58.4,52.2,39.3,30.6,29.8,18.0ppm;IR(薄膜)3356,1707,1673,1627cm-1;[α]D 23-26.5,[α]23 577-26.8,[α]23 546-37.1,[α]23 435-119,[α]23 405-184(c1.00,CHCl3);HRMS(CI)m/z 331.1657(MH,331.1658理论值C18H23N2O4)。
(4aS,7S)-7-(2-羟乙基)-3-甲基-1-氧代-1,2,4a,5,6,7-六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶-4-甲酸苄基酯(18a):1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.40(s,1H)7.30-7.38(m,5H)5.12-5.22(m,2H)4.42(m,1H)4.35(dd,J=10.2,4.5Hz,1H)4.33-4.44(br s,1H)3.60(m,2H)2.40-2.45(m,1H)2.45(s,3H)2.06-2.10(m,1H)1.76-1.84(m,1H)1.39-1.55(m,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)165.8,153.0,146.0,136.1,128.6,128.6,128.1,99.1,65.9,58.9,57.3,53.6,38.3,34.9,28.2,18.3ppm;IR(薄膜)3377,3232,1713,1682,1633cm-1;[α]23 D-29.2,[α]23 577-29.0,[α]23 546-31.0,[α]23 435-30.2(c1.05,CHCl3);HRMS(CI)m/z331.1629(MH,331.1658理论值C18H23N2O4)。元素分析理论值C18H22N2O4:C,65.44;H,6.71;N,8.48。
通过二羟基化和1,2-二醇裂解产生系链Biginelli前体的代表性方法,将14b转变为15
将四氧化锇(0.4mL,0.1M在叔丁醇中)加入到14b(120mg,0.41mmol)、N-甲基吗啉N-氧化物(230mg,1.96mmol)、吡啶(30mL,0.4mmol)和10∶1 THF-H2O(8mL)的溶液中。30分钟后,加入硅酸镁载体(1g)、NaHSO3(1g)和EtOAc(20mL),并搅拌所得混合物。30分钟后,将此反应混合物过滤,并浓缩此滤液得到相应的1,2-二醇,为无色油状物,其不经进一步纯化直接使用。
室温下将此粗品二醇、Pb(OAc)4(0.21g,0.48mmol)和CH2Cl2(8mL)的溶液维持30分钟。此反应混合物再通过硅藻土塞过滤,将醋酸吗啉(92mg,0.62mmol)加入到此滤液中,并浓缩此溶液得到粗品缩醛胺15,为淡黄色油状物(Garigipati等,J.Am.Chem.Soc.,1985,107:7790)。
在Knoevenagel Biginelli条件下将化合物15转变为17b和18b
按照Knoevenagel条件下Biginelli缩合反应的代表性方法,粗品缩醛胺15(0.41mmol)与16缩合,并将粗产物在硅胶上纯化(2∶1己烷-EtOAc to 1∶1己烷-EtOAc)得到140mg(81%)17b和18b的4∶1混合物。通过中压液相色谱(MPLC)在硅胶上分离异构体(2∶1己烷-EtOAc至1∶1己烷-EtOAc)。
(4aR,7S)-7-(2-苄氧基乙基)-3-甲基-1-氧代-1,2,4a,5,6,7-六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶-4-甲酸苄基酯(17b):1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.21(s,1H)7.25-7.38(m,10H)5.11-5.21(m,2H)4.43-4.53(m,2H)4.28-4.31(m,1H)3.98-4.02(m,1H)3.51-3.55(m,2H)2.43-2.48(m,1H)2.22-2.28(m,1H)2.20(s,3H)1.86-1.95(m,2H)1.74-1.78(m,1H)1.61-1.66(m,1H);13CNMR(125MHz,CDCl3)165.9,152.7,148.9,138.4,136.1,128.5,128.3,128.3,128.1,127.5,127.4,101.4,72.6,67.8,65.8,58.0,54.4,33.4,30.6,28.9,18.2ppm;IR(薄膜)1682,1633cm-1;[α]23 D-18.7,[α]23 577-20.3,[α]23 546-25.0,[α]23 435-71.7,[α]23 405-108(c1.4,CHCl3)。元素分析理论值C25H28N2O4:C,71.41;H,6.71;N,6.66。实测值:C,71.31;H,6.80;N,6.69。
(4aS,7S)-7-(2-苄氧基乙基)-3-甲基-1-氧代-1,2,4a,5,6,7-六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶-4-甲酸苄基酯(18b):1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.94(s,1H)7.33-7.40(m,9H)7.26-7.32(m,1H)5.14-5.24(m,2H)4.47-4.56(m,2H)4.33-4.41(m,2H)3.60-3.62(m,2H)2.42-2.47(m,1H)2.26(s,3H)2.00-2.12(m,2H)1.73-1.79(m,1H)1.44-1.55(m,2H);13C NMR(125MHz,CDCl3)166.0,151.8,147.1,138.4,136.3,128.4,128.2,128.0,127.9,127.5,127.4,98.2,72.8,67.7,65.5,57.2,54.6,35.2,34.8,28.1,18.2ppm;IR(薄膜)1681,1640cm-1;[α]23 D-37.5,[α]23 577-37.0,[α]23 546-39.7,[α]23 435-34.5,[α]23 405-14.1(c1.0,CHCl3)。元素分析理论值C25H28N2O4:C,71.41;H,6.71;N,6.66。实测值:C,71.30;H,6.73;N,6.59。
在PPE存在下Bisinelli缩合反应的代表性方法,将化合物14b转变为17b和18b
按照烯烃二羟基化的一般方法和1,2-二醇裂解的方法将脲14b(115mg,0.400mmol)转变为15。所得粗品缩醛胺15、乙酰基乙酸苄基酯(110mg,0.59mmol)、聚磷酸酯(0.2mL)和CH2Cl2(0.2mL)的溶液室温下维持2天.然后通过加入Et2O(20mL)和50%碳酸氢钠水溶液(5mL)停止反应。分层,将此有机层干燥(硫酸镁)并过滤,并浓缩此滤液。将所得油状物在硅胶上纯化(2∶1己烷-EtOAc至1∶1己烷-EtOAc)得到101mg(60%)的18b和17b的4∶1混合物。
(4aS,7S)-7-(2-羟乙基)-1-亚氨基-3-甲基-1,2,4a,5,6,7-六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶-4-甲酸苄基酯临氢重整生成物(化合物23)
按照Bernatowicz的总方法(Bernatowicz等,J.Org.Chem.1992,57:2497),将(S)-3-氨基-7-甲基-6-辛烯醇(Overman等,J.Am.Chem.1995,117:2657)(0.95g,6.0mmol)、1H-吡唑-1-甲脒盐酸盐(0.95g,6.1mmol)、i-Pr2EtN(1.1mL,6.3mmol)和DMF(2.7mL)的溶液在60℃下加热。4小时后,浓缩此反应混合物,而所得粗品21,无色油状物,不经进一步纯化直接使用。
在-78℃下,将臭氧通入粗品21的样本和MeOH(25mL)的溶液中直到溶液饱和。然后将氮气通过此溶液以除去过量的臭氧,加入Me2S(1mL),并让此反应升温至室温。1小时后,将此反应混合物干燥(硫酸镁)并过滤,并浓缩此滤液得到22,为黄色油状物,其不经进一步纯化直接使用。
按照Knoevenagel条件下Biginelli缩合反应的代表性方法,缩醛胺22用化合物16缩合并将粗产物在硅胶上纯化(100%CHCl3至10∶1 CHCl3-i-PrOH至10∶1∶0.1 CHCl3-i-PrOH-HCO2H)得到0.95g(42%)的反式-Biginelli产物23,为无色油状物:1HNMR(500MHz,CDCl3)δ10.03(br s,2H)8.29(s,2H)7.27-7.35(m,5H)5.19(d,J=12.3Hz,1H)5.12(d,J=12.3Hz,1H)4.28-4.38(m,2H)3.76-3.78(m,1H)3.49-3.53(m,1H)2.45-2.50(m,1H)2.28(s,3H)2.11-2.17(m,1H)1.81-1.87(m,1H)1.58-1.67(m,2H)1.47-1.54(m,1H),此OH信号太宽难以观察;13C NMR(125MHz,CDCl3)166.6,164.9,150.7,143.8,135.5,128.5,128.2,128.1,101.1,66.2,57.1,56.1,56.0,36.0,34.1,28.0,17.2ppm;IR(薄膜)3180,1684,1572cm-1;[α]23 D-30.7,[α]23 577-32.2,[α]23 546-35.7(c3.1,CDCl3);HRMS(FAB)m/z 330.1820(MH,C18H24O3N3理论值330.1818)。
(4aS,7S)-1-(4-溴苯甲酰基亚氨基)-7-[2-(4-溴苯甲酰基氧基)乙基]-3-甲基-1,2,4a,5,6,7-六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶-4-甲酸苄基酯(24)
在0℃下将4-溴苯甲酰基氯(400mg,1.81mmol)加入到23(220mg,0.60mmol)、Et3N(0.50mL,3.6mmol)、CH2Cl2(10mL)和4-(二甲基氨基)吡啶晶体的溶液中。1小时后,此反应在Et2O(50mL)和饱和氯化铵水溶液(10mL)之间分配。分层,此有机层用盐水(10mL)洗涤,干燥(硫酸镁),并过滤,并浓缩此滤液。将此残余物在硅胶上纯化(4∶1己烷-EtOAc)得到150mg(36%)的24,为无色固体:mp175-176℃:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.98(d,J=7.8Hz,2H)7.88(d,J=7.8Hz,2H)7.56(d,J=7.8Hz,2H)7.37-7.40(m,5H)7.31(d,J=7.8Hz,2H)5.15-5.25(m,2H)4.79-4.82(m,1H)4.52-4.53(m,2H)4.41-4.45(m,1H)2.56-2.61(m,1H)2.48-2.53(m,1H)2.31(s,3H)2.13-2.19(m,1H)1.92-1.96(m,1H)1.56-1.73(m,2H),NH信号太宽难以观察;13CNMR(125MHz,CDCl3)176.9,165.7,165.4,152.7,143.7,136.8,135.8,131.8,131.0,131.0,130.6,128.9,128.6,128.3,128.3,128.2,126.4,101.0,66.1,62.3,56.0,55.9,34.7,33.7,27.4,18.9ppm;IR(薄膜)1716,1608cm-1;[α]23 D-3.3,[α]23 577-2.8,[α]23 546-1.0,[α]23 435+32.5,[α]23 405+68.5,(c1.75,CHCl3)。元素分析理论值C32H29Br2N3O5:C,55.27;H,4.20;N,6.04。实测值:C,55.20;H,4.16;N,6.04。
(S)-N-[(氨基亚甲基)-4-甲氧基-2,3,6-三甲基苯磺酰胺]-3-氨基-7-甲基-6-辛烯醇(25a)
将(S)-3-氨基-7-甲基-6-辛烯醇(Overman等,J.M.Chem.Soc.1995.117:2657)(19,1.00g,6.36mmol)、S,S-二甲基N-(4-甲氧基-2,3,6-三甲基苯磺酰基)-二硫代酰亚胺酸酯(carbonimidodithioate)(1.78g,5.34mmol)和苯(6mL)的溶液维持回流2小时。通过加入Et2O(50mL)和0.1M HCl(5mL)停止此反应。分层,将此有机层干燥(硫酸镁)并过滤,并浓缩此滤液。所得粗品油状物通过MPLC纯化(1∶1己烷-EtOAc)得到1.81g(77%)的相应假硫脲,为无色油状物:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.86(d,J=9.8Hz,1H)6.40(s,1H)5.04-5.06(m,1H)3.85(s,3H)3.77-3.84(m,1H)3.66-3.73(m,2H)2.72(s,3H)2.64(s,3H)2.36(s,3H)2.15(s,3H)1.96-2.02(m,2H)1.84-1.92(m,2H)1.69(m,3H)1.60-1.68(m,2H)1.56(m,3H),OH信号太宽难以观察;13C NMR(125MHz,CDCl3)167.4,158.8,138.8,137.0,132.8,132.4,124.9,122.7,111.6,58.7,55.4,52.2,37.7,35.4,25.7,24.1,24.0,18.4,17.6,14.2,11.8ppm;IR(薄膜)3480,3290cm-1;[α]23 D-15.3,[α]23 577-14.7,[α]23 546-17.9,[α]23 435-31.8,[α]23 405-39.2(c1.9,CHCl3)。元素分析理论值C21H34N2O4S2:C,56.98;H,7.74;N,6.33。实测值:C,56.90;H,7.69;N,6.34。
将硝酸银(26mL,0.2M在MeCN中)滴加到1.59g(3.60mmol)部分此假硫脲和MeCN(75mL)的℃溶液中,该溶液已用氨气饱和(Burgess等,J.Org Chem.1994,59:2179)。此反应混合物升温至室温,并在18小时后,加入EtOAc(100mL)并将所得混合物通过硅藻土塞过滤。浓缩此洗脱液得到1.46g(99%)的25a,为无色固体:mp107-109℃:1HNMR(500MHz,CDCl3)δ6.51(s,2H)6.15(s,1H)4.90(app s,1H)4.36(s,1H)3.80(app s,4H)3.53-3.66(m,3H)2.64(s,3H)2.56(s,3H)2.10(s,3H)1.85-1.86(m,2H)1.71(m,1H)1.56(m,3H)1.39-1.32(m,6H);13C NMR(125MHz,CDCl3)158.5,156.8,138.3,136.6,132.9,131.9,124.8,123.2,111.7,58.1,55.3,47.5,38.4,35.3,25.5,24.5,24.1,18.2,17.4,11.9ppm;IR(薄膜)3442,3354,1621cm-1;[α]23 D-20.0,[α]23 577-20.7,[α]23 546-23.0,[α]23 435-33.2,[α]23 405-35.7(c2.4,CHCl3)。元素分析理论值C20H33N3O4S:C,58.37;H,8.08;N,10.21。实测值:C,58.31;H,8.05;N,10.21。
(S)-N-[(氨基亚甲基)-4-甲氧基-2,3,6-三甲基苯磺酰胺]-3-氨基-1-苄氧基-7-甲基-6-辛烯(25b)。按照制备25a所述的方法,将13(0.807g,3.262mmol)以80%的总收率转变为25b无色油状物;1H NMR 500MHz,DMSO,80℃)δ7.25-7.32(m,5H)6.65(s,1H)6.45(s,1H)6.42(s,1H)5.01(m,1H)4.35(s,2H)3.77(s,3H)3.73(m,1H)3.38-3.41(m,2H)3.09(s,3H)2.63(s,3H)2.56(s,3H)1.88(m,2H)1.69(m,1H)1.60(m,4H)1.49(s,3H)1.36-1.42(m,2H);13C NMR(125MHz,DMSO,80℃)157.3,155.6,138.2,137.2,135.3,134.8,130.5,127.7,126.9,126.8,123.4,123.2,111.6,71.6,66.5,55.1,47.5,34.3,34.2,24.8,23.5,22.8,17.4,16.9,11.2ppm;IR(薄膜)3445,3336,1622,1538cm-1;[α]23 D+14.6,[α]23 577+15.3,[α]23 546+18.2,[α]23 435+37.4,[α]23 405+48.9(c1.80,CHCl3)。元素分析理论值C27H39N3O4S:C,64.64;H,7.84;N,8.38。实测值:C,64.77;H,7.88;N,8.32。
在Knoevenagel Biginelli条件下将25a转变为27c和28c
按照代表性烯烃二羟基化和1,2-二醇裂解方法,将25a(100mg,0.24mmol)转变为26a。然后将缩醛胺26a与16按照Knoevenagel条件下的Biginelli缩合反应的代表性方法缩合,不同的是26a在2,2,2-三氟乙醇中的浓度是0.5M。在硅胶上纯化粗产物(1∶1己烷-EtOAc)得到80mg(61%)的27a和28a的6∶1混合物。
按照制备24所描述的方法,将120mg(0.22mmol)可比较产物的样本用4-溴苯甲酰基氯(160mg,0.72mmol)酯化得到粗品残余物,将其在硅胶上纯化(3∶1己烷-EtOAc)得到160mg(100%)的27c和28c的6∶1混合物。通过HPLC分离这些异构体(6∶1己烷-EtOAc;20mL/min,300×22mm 10μm二氧化硅Alltech柱)得到纯品27c(tR=62min)和28c(tR=53min)。
(4aR,7S)-7-[2-(4-溴苯甲酰基氧基)乙基]-1-(4-甲氧基-2,3,6-三甲基苯磺酰基亚氨基)-3-甲基-1,2,4a,5,6,7-六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶-4-甲酸苄基酯(27c):1HNMR(500MHz,CDCl3)δ9.33(s,1H)7.76(d,J=8.4Hz,2H)7.51(d,J=8.4Hz,2H)7.32-7.39(m,5H)6.48(s,1H)5.12-5.21(m,2H)4.20-4.29(m,2H)4.13-4.18(m,1H)4.05-4.09(m,1H)3.78(s,3H)2.66(s,3H)2.59(s,3H)2.46-2.55(m,1H)2.34(s,3H)2.13-2.19(m,1H)2.06(s,3H)1.93-2.00(m,1H)1.75-1.87(m,2H)1.64-1.71(m,1H);13C NMR(125MHz,CDCl3)165.5,164.9,158.5,148.1,145.6,138.4,136.5,135.6,132.9,131.6,131.0,128.7,128.6,128.4,128.3,128.0,124.7,111.6,103.8,66.3,62.4,57.0,55.3,54.9,32.5,30.0,28.5,24.1,18.5,18.3,11.8ppm;IR(薄膜)3292,1716,1614cm-1;[α]23 D+55.5,[α]23 577+57.7,[α]23 546+66.5,[α]23 435+121,[α]23 405+150(c2.1,CHCl3)。元素分析理论值C35H38BrN3O7S:C,58.01;H,5.29;N,5.80。实测值:C,57.98;H,5.42;N,5.52。
(4aS,7S)-7-[2-(4-溴苯甲酰基氧基)乙基]-1-(4-甲氧基-2,3,6-三甲基苯磺酰基亚氨基)-3-甲基-1,2,4a,5,6,7-六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶-4-甲酸苄基酯(28c):1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.20(s,1H)7.76(d,J=8.4Hz,2H)7.51(d,J=8.4Hz,2H)7.33-7.54(m,5H)6.44(s,1H)5.12-5.23(m,2H)4.36-4.44(m,2H)4.27-4.29(m,2H)3.80(s,3H)2.65(s,3H)2.56(s,3H)2.46-2.51(m,1H)2.29(s,3H)2.02-2.10(m,4H)1.75-1.82(m,1H)1.48-1.62(m,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)165.6,165.3,158.5,146.7,143.0,138.4,136.9,135.8,133.0,131.6,131.0,128.7,128.6,128.3,128.2,128.0,124.8,111.6,100.6,66.2,62.0,56.2,56.1,55.4,34.5,33.2,27.7,24.0,18.9,18.3,11.8ppm;IR(薄膜)3298,1716,1614cm-1;[α]23 D-17.7,[α]23 577+16.1,[α]23 546+18.3,[α]23 435-19.4,[α]23 405-13.3(c0.75,CHCl3)。元素分析理论值C35H38BrN3O7S:C,58.01;H,5.29;N,5.80。实测值:C,58.06;H,5.41;N,5.55。
在Knoevenagel Bignelli条件下将化合物25b转变为27b和28b
按照代表性烯烃二羟基化和1,2-二醇裂解方法,将25b(100mg,0.20mmol)转变为26b,并将此粗品与16按照Knoevenagel条件下的Biginelli缩合反应的代表性方法缩合,不同的是26b在2,2,2-三氟乙醇中的浓度是0.5M。在硅胶上纯化粗产物(4∶1己烷-EtOAc至2∶1己烷-EtOAc)得到106mg(84%)的27b和28b的7∶1混合物。由此混合物鉴定的主要产物(4aR,7S)-7-(2-苄氧基乙基)-1-(4-甲氧基-2,3,6-三甲基苯磺酰基亚氨基)-3-甲基-1,2,4a,5,6,7-六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶-4-甲酸苄基酯(27b)的特征数据:1HNMR(500MHz,CDCl3)δ9.42(s,1H)7.23-7.42(m,10H)6.52(s,1H)5.15-5.25(m,2H)4.28-4.36(m,2H)4.23(d,J=11.1,4.0Hz,1H)4.03-4.07(m,1H)3.82(m,3H)3.40-3.42(m,2H)2.70(s,3H)2.62(s,3H)2.48-2.50(m,1H)2.31(s,3H)2.13(s,3H)2.00-2.05(m,1H)1.93-1.95(m,2H)1.79-1.83(m,1H)1.47-1.53(m,1H);13C NMR(125MHz,CDCl3)165.1,158.5,148.1,145.6,138.5,138.2,136.4,135.7,133.2,128.6,128.4,128.2,128.2,127.5,127.4,124.7,111.7,103.9,72.5,67.7,66.3,57.0,55.9,55.3,33.4,30.0,28.8,24.0,18.5,18.3,11.9ppm;IR(薄膜)3289,1704,1614cm-1。元素分析理论值C35H41N3O6S:C,66.54;H,6.54;N,6.65。实测值:C,66.66;H,6.57;N,6.66。
通过Biginelli缩合反应在PPE的存在下将化合物25b转变为(4aS,7S)-7-(2-苄氧基乙基)-1-(4-甲氧基-2,3,6-三甲基苯磺酰基亚氨基)-3-甲基-1,2,4a,5,6,7-六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶-4-甲酸苄基酯(28b)
按照烯烃二羟基化和1,2-二醇裂解的代表性方法,将25b(100mg,0.20mmol)转变为26b。然后将粗品缩醛胺26b与16按照Biginelli缩合反应的代表性方法在PPE存在下缩合,在硅胶上纯化后(2∶1己烷-EtOAc至1∶1己烷-EtOAc),得到77mg(61%)的28b,其中含有痕量的27b(3%)。28b:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.23(s,1H)7.22-7.42(m,10H)6.54(s,1H)5.16-5.26(m,2H)4.36-4.40(m,2H)4.26-4.35(m,2H)3.84(m,3H)3.45-3.48(m,2H)2.72(s,3H)2.65(s,3H)2.45-2.50(m,1H)2.32(s,3H)2.15-2.20(m,1H)2.14(s,3H)2.00-2.05(m,1H)1.62-1.72(m,1H)1.51-1.60(m,2H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ165.4,158.5,146.4,142.9,138.6,136.4,135.8,133.4,128.6,128.3,128.2,128.2,127.5,127.4,127.4,124.7,111.6,100.5,72.5,67.2,66.1,56.4,56.0,55.3,34.5,34.1,27.7,24.0,18.8,18.3,11.9ppm;IR(薄膜)3290,1712,1614cm-1;[α]23 D-65.8,[α]23 577-67.5,[α]23 546-76.7,[α]23 435-117,[α]23 405-128(c1.1,CHCl3)。元素分析理论值C35H41N3O6S:C,66.54;H,6.54;N,6.65。实测值:C,66.49;H,6.51;N,6.56。
转化化合物28c为化合物24
将28c(15mg,20mmol)和TFA(2mL)的溶液室温下保持1小时。浓缩此反应,而所得粗品油状物不经纯化直接使用。将4-溴苯甲酰基氯(22mg,0.10mmol)加入到此粗品胍、Et3N(0.15mL,1.08mmol)、CH2Cl2(2mL)和结晶4-(二甲基氨基)-吡啶的0℃溶液中。1小时后,用Et2O(10mL)和饱和氯化铵水溶液(2mL)停止此反应。分层,将此有机层干燥(硫酸镁)并过滤,并浓缩此滤液。将此残余物在硅胶上纯化(4∶1己烷-EtOAc)得到4mg(29%)的24,为无色固体。
S,S-二甲基N-(4-甲氧基-2,3,6-三甲基苯磺酰基)二硫代酰亚胺酸酯脒基化试剂(附图6)
在0℃下,将氨气通入4-甲氧基-2,3,6-三甲基苯磺酰基氯(Fujino等,Chem.Pharm.Bull.,1981,29:2825)(10.3g,43.6mmol)和CH2Cl2(100mL)的溶液中。30分钟后,加入丙酮(0.5L),并将此反应混合物通过硅胶塞过滤并浓缩。所得固体用乙醚研磨得到9.18g(92%)的4-甲氧基-2,3,6-三甲基苯磺酰胺,为无色固体:mp175-176℃;1H NMR(400MHz,丙酮-d6)δ6.75(s,1H)6.36(s,2H)3.86(s,3H)2.63(s,3H)2.58(s,3H)2.05(s,3H);13C NMR(100MHz,丙酮-d6)159.7,139.0,138.0,134.6,125.3,113.0,56.2,24.4,18.5,12.3ppm;IR(KBr)3385,3279,2983,2942,1582,1560,1486,1309,1148,1113cm-1。元素分析理论值C10H15NO3S:C,52.38;H,6.59;N,6.11。实测值:C,52.46;H,6.55;N,6.05。
在0℃下,将4-甲氧基-2,3,6-三甲基苯磺酰胺(9.15g,39.9mmol)和DMF(50mL)的溶液加入到NaH(4.11g,98.6mmol,用己烷洗涤3次)和DMF(20mL)混合物中。此反应升温至室温并剧烈搅拌10分钟,之后加入CS2(6.9mL,11mmol)。再过10分钟后,加入MeI(7.85mL,126mmol)。再过15分钟后,将此反应倒入到饱和氯化铵水溶液(200mL)中并用氯仿(3×0.5L)萃取。将合并的有机层干燥(硫酸镁),通过硅胶塞过滤并浓缩。粗品固体用甲醇研磨得到11.1g(84%)的S,S-二甲基N-(4-甲氧基-2,3,6-三甲基苯磺酰基)二硫代酰亚胺酸酯,为无色固体:mp175-176℃;1HNMR(400MHz,CDCl3)δ6.56(s,1H)3.84(s,3H)2.71(s,3H)2.57(s,3H)2.52(s,6H)2.13(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)182.3,159.3,139.2,138.5,130.3,125.0,111.7,55.4,23.9,18.5,16.3,11.9ppm;IR(薄膜)2969,2930,1552,1476,1386,1307,1146,997,925,804cm-1。元素分析理论值C13H19NO3S3:C,46.82;H,5.74;N,4.20。实测值:C,46.82;H,5.73;N,4.22。
结果
系链脲基醛的Biginelli缩合反应
为了探究中间体化合物1中的游离羟基是否可能影响立体选择性,检测此中间体和苄基醚衍生物15的Biginelli缩合反应(附图4)。与化合物1一样,此苄基醚同类物由(R)-甲基-3-羟基-7-甲基-6-辛烯酸酯(11)开始(Kitamuram等,Org.Synth.,1992,71:1)。用LiAlH4还原化合物11并通过在DMF中在-40至-10℃下与过量的NaH和苄基溴反应将所得二醇选择性单苄基化得到化合物12。用HN3 Mitsunobu转化醇12(Loibner等,Helv.Chim.Acta,1976,59:2100),接着还原所得叠氮化物并将所得伯胺与三甲基甲硅烷基异氰酸酯反应,得到脲化合物14b,由化合物11计算总收率32%。
在以前的研究中,已用臭氧裂解化合物14a的双键,用二甲硫处理,生成化合物1(Overman等,出处同上)。一种更据再现性的方法是在还原处理此臭氧化物后但在浓缩前向粗品反应混合物中加入1.5当量的醋酸吗啉。用结合聚合物的三苯基膦代替二甲硫排除了用DMSO造成的污染。以此方式产生的产物化合物1a的质谱数据显示出掺入了吗啉(损失了H2O)并显示了高分子量寡聚物的实质性缺乏。
或者,将相应烯烃前体二羟基化,接着用Pb-(Oac)4裂解所得1,2-二醇得到化合物15(Zelle等,J.Org.Chem.,1986,51:5032)。缩醛胺1a和15决不能在含水介质中进行处理或纯化,而是除去膦聚合物或滤出铅盐后直接使用,并在加入醋酸吗啉后浓缩此滤液。这些中间体不是简单的立体异构体的混合物,如通过1H和13CNMR数据判断至少有三种组分;在13C NMR光谱中观察到很多碳原子的多重信号,而在1H NMR光谱中观察到宽峰,且没有明显的醛信号。
在相同的条件下,通过与1.5当量的β-酮酯16和1.5当量的醋酸吗啉在60℃下在2,2,2-三氟乙醇中反应,进行粗品化合物15或la(得自1当量的化合物14a或14b)的Biginelli缩合反应。这些条件以4∶1的比例(80%收率)提供了顺式和反式-1-氧代六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶17a和18a和相等的4∶1比例(81%收率)的相应苄基醚类似物17b和18b。侧链的β-氧原子取代基显然没有显著的作用。三氟乙醇作为此反应溶剂,这是由于对相关中间体的早期研究表明在此高极性溶剂中在Knoevenagel条件下顺式立体选择性最佳。例如,当使用乙醇时,1和16的缩合反应的立体选择性为2∶1。产物17a和18a不会由于这些反应条件而互变。六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶产物的立体化学排列遵循角次甲基氢原子H4a和H7:17a(4.25和4.11ppm)和17b(4.29和4.00ppm)的特征性1H NMR信号(Overman和Rab inowitz.,J.Org.Chem.,1993,58:3235)。
在最近的研究中,Kappe报告了(J.Org.Chem.,1997,62:7201)温和的脱水试剂多磷酸酯(PPE)(Cava等,J.Org.Chem.,1969,34:2665)是此典型的三组分Biginelli缩合反应的优异助催化剂。15与β-酮酯16在室温下在PPE和二氯甲烷的1∶1混合物中缩合得到了收率60%的Biginelli产物17b和18b,其中反式异构体18b以4∶1占主导地位。与在Knoevenagel条件下观察的相同,当再在PPE反应条件下48小时后化合物17b和18b回收率没有变化。
系链脒基醛的Biginelli缩合反应
虽然胍类、醛类和β-酮酯的三组分缩合反应是已知的,人们还未广泛地探究对Biginelii缩合反应进行改良(Kappe,Tetrahedron,1993,49:6937)。为了验证系链变体,由(S)-氨基醇19(Overman等,J.Am.Chem.Soc.,1995,117:2657)通过与1H-吡唑-1-甲脒盐酸盐(20)进行缩合(附图5,Bernatowicz等,J.Org.Chem.,1992,57:2497)制备不饱和鈲盐醇21。将21进行臭氧分解,接着用二甲硫处理并浓缩得到22,其正如其脲相应物质,是若干组分的混合物。当22与1.5当量的醋酸吗啉浓缩时,FAB质谱数据指出掺入了吗啉而损失了H2O;对于22(X=OH)或其吗啉加成物没有观察到高分子量寡聚物。两种中间体在Biginelli缩合反应中作用相同。不经纯化,22与β-酮酯16缩合,使用与用于该脲系列相同的Knoevenagel条件,由19得到单一Biginelli加成物23,总收率42%。此产物具有反式立体化学,如同对二苯甲酰基衍生物24进行单晶X射线分析严格建立的(化合物24的等同物(coordinates)已存储在Cambridge Crystallographic DataCentre,12 Union Road,Cambridge CB2 1EZ,U.K.)。
为了追踪在脲和胍系列中立体化学逆转的起因,按照附图6所述研究系链N-磺酰基胍醛26的Biginelli缩合反应。由于N-磺酰基鈲盐的pKa一般约为1,此磺酰基胍取代基从电学角度更接近于脲而不是胍(Tatlor等,J.Chem.Soc.Perkin Trans.2,1986,1765;Yamamoto等,Synthesis and Chemistry of GuanidineDerivatives,Yamamoto和Kojima编辑,Wiley,New York,1991(Vol.2,pp485-526)。带有SO2NH2取代基的单取代的鈲盐的统计学校正的pKa在水中已确定为1.83。用Tatlor等(出处同上)开发的线性自由能相关性,相应的SO2Me-取代的鈲盐的值应是0.2。用S,S-二甲基N-(4-甲氧基-2,3,6-三甲基苯磺酰基)-二硫代酰亚胺酸酯处理氨基醇19,或相应氨基醚13,接着用NH3和AgNO3进行氨解,得到收率良好的Mtr-保护的胍25(Burgess等,J.Org.Chem.,1994,59:2179)。将这些中间体二羟基化,接着进行二醇裂解,得到26a和26b。这些中间体也不是立体异构体的简单的混合物;在13C光谱中观察到了很多碳原子的多重信号,而1H光谱显示了宽峰并没有显示出明显的醛信号。
粗品26b与β-酮酯16在与其它底物所用的相同Knoevenagel条件下进行Biginelli缩合反应以84%收率得到了顺式和反式-1-亚氨基六氢吡咯并嘧啶27b和28b,其比例为7∶1。在羟基乙基系列中几乎实现了相同的立体选择性。恰恰相反,当26b和16的缩合反应在PPE存在下进行时,反式-1-亚氨基六氢吡咯并嘧啶27b以20∶1的比例占主导地位。当在Knoevenagel或PPE反应条件下再进行48小时反应时,磺酰基胍产物27b和28b回收率没有变化。
通过28a与24的化学相关性进行立体化学排列。将在Knoevenagel条件下Biginelli缩合26a和16产生的粗品混合物用4-溴代苯甲酰氯酰基化,接着通过HPLC分离异构体得到27c和28c的纯样品。让小量产物28c在室温下接触TFA除去Mtr基团,用4-溴代苯甲酰氯将所得游离的胍酰基化得到24。
这些结果表明在系链Biginelli缩合反应形成1-氧代-和1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶类的立体选择性基本上随反应条件和基团X的本质而变化(附图3)。对于具有脲和N-磺酰基胍官能团的底物,当此缩合反应在Knoevenagel条件下完成时,观察到顺式立体选择性(4-7∶1),而当此缩合反应在多磷酸酯(PPE)的存在下进行时,观察到反式立体选择性(4-20∶1)。在两种条件下,在N-磺酰基胍中的立体选择性最高。当底物具有碱性胍单元时,仅仅在Knoevenagel条件下形成反式产物。由于Knoevenagel条件特别温和(在CF3CH2OH中在60℃下用醋酸吗啉),后者脒基醛转变为反式-1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶类的途径同样特别适用于合成Crambescidin和Batzelladine生物碱,其中吡咯烷基氮原子的侧面氢原子具有反式关系。在下列实施例中,描述了用此方法首次全合成Isocrambescidin 800。
立体选择性的原因还是未知的。不想囿于任何理论,提出了下列假设(附图7)。在Knoevenagel条件下,脲基或N-磺酰基亚氨基醛中间体29的缩合反应中的立体化学决定性步骤,可以环合Knoevenagel加成物31得到33。如果此反应具有较晚的跃迁状态,则应优先形成顺式-2,5-二取代的吡咯烷(对模型N-酰基氨基-2,5-二取代的吡咯烷36的分子结构计算表明顺式异构体为1.9kcal/mol,比反式异构体稳定)。用MM2力场和MacroModel V3.5X的MonteCarlo研究程序进行计算。相反,在脒基醛系列中,特别有利于29失去HY形成相应的亚氨基季铵离子30,这是由于30中的氮原子取代基是弱的吸电子脒基团。如果16的烯醇(或烯胺)衍生物的加成主要由侧链的去稳定的相互作用控制,反式加成物32应在立体化学决定性步骤中优先产生。或者,此立体化学决定性步骤可以是面对该侧链对烯醇(或烯胺)或30的[4+2]环加成反应,接着失去水(或吗啉)。按照Kappe对典型酸性条件下三组分Biginelli反应机理的近期研究(Kappe等,出处同上),在多磷酸酯(PPE)存在下,脲基或N-磺酰基亚氨基醛中间体29的缩合反应也可通过亚氨基季铵离子路径进行,主要得到反式-1-氧代-和1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶类。
这些结构显示在附图3中描述的系链Biginelli缩合反应中的立体选择性可以协调地得到顺式或反式产物。在最佳条件下,可以以高立体选择性(>20∶1)获得反式异构体和中等的选择性(4-7∶1)得到顺式异构体。系链Biginelli缩合反应可以扩展以包括脒基醛底物而产生Biginelli产物,以证明其在制备复杂的胍类物质中应是特别有用的。
实施例II
Ptilomycalin A、Crambescidin 800和所选同类物的对映异构选择性全合成
合成方案:Ptilomycalin A/Crambescidin甲酯核的分子机械模型见附图2。这些生物碱的三氮杂二氢厄(triazacenaphthalene)环系接近位于一个平面的7和6元环醚平面。由于两个C-O键是轴向的(与C10和C13角氢原子为顺式),故如果中心三氮杂二氢厄单元为适当的顺式立体化学,则推测C8和C15螺中心可能构建成所需的立体化学。将C10和C13上的角氢原子设置为顺式立体构型关系,并联系此单元与氧杂环庚烯和氢化吡喃环的C3和C19立体产生中心的手性关系,证明它们在制备此类胍生物碱的立体控制策略中是关键的因素。
如附图8所示,C8缩醛胺的断开以及36的C15-O键的可逆合成裂解带来了1-氧代六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶(X=0)和1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶中间体(X=NH2)37。37的4-烷氧羰基-3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮部分结构暗示此基本的双环中间体可以通过三组分Biginelli缩合反应的新改良方法制备,其中所述脲和醛组分将按照38所述连接。
此分析具有高度会聚式的要求,由于36的左侧三个环将得自非环片断38,而右边的两个环和酯侧链将作为简单的β-酮酯单元39加入。
Ptilomycalin A的立体异构选择性全合成:基于在降解实验中除去1的酯侧链的困难性,最初加入16-羟基十六烷酸片断(附图9)。将乙酰基乙酸甲酯(44)的两个阴离子(Huckin和Weiler,J.Am.Chem.Soc.,1974,96:1082)用对映体纯的(R)-甲硅烷氧基碘化物45烷基化得到收率73%的46。碘化物45方便地以高收率得自(R)-2-羟基丁酸甲酯(Kitamura等,Org.Synth.,1992,71:1)。用DMAP(4-二甲基氨基吡啶)作为催化剂用16-羟基十六烷酸烯丙基酯将β-酮酯官能基进行选择性酯基转移(Taber等,J.Org.Chem.,1985 50:3618)得到47,由44计算总收率64%。
由于所述系链Biginelli缩合反应刚刚得到证明,在第一代研究中在此合成顺序中尽早选择此决定性反应。为此,实行会聚式性稍差的方法,其中Biginelli缩合反应的亲电性组分只是简单地通过删除C1-C7片断得到。此中间体的前体脲50,由对映体纯的(R)-3-羟基-7-甲基辛-6-烯酸甲酯(48)以三个步骤制备(Kitamura等,出处同上),总结于附图10。48与叠氮酸进行Mitsunobu置换,接着用LiAlH4还原粗品β-叠氮基酯得到S氨基醇49,收率72%和ee>98%。通过相应(R)-和(S)-Mosher酰胺的19F NMR光谱评价来确定对映体过量。在Mitsunobu反应中用其它含氮原子的亲核试剂如邻苯二甲酰亚胺带来大量的相应的α,β-不饱和酯。
49与氰酸钾和HCl在标准条件下缩合得到不饱和的脲50,重结晶后收率为82%。在甲醇中在-78℃进行臭氧分解50,接着用Me2S还原此中间体氢过氧化物,并浓缩得到粘稠黄色油状物。在0.1托在50℃下将此产物进一步浓缩5天以除去残余的Me2SO得到接近无色的无定形粉末。此中间体比制剂51含有的组分更复杂。在13CNMR光谱和1H NMR光谱中观察到得自多个碳原子的多个信号是宽峰;没有明显的醛信号,而质谱数据与寡聚物一致。通过色谱提高51纯度的所有尝试都不成功。
在我们的前述模型研究中开发的条件下进行的粗品51和47的Biginelli缩合反应(Overman等,J.Org.Chem.,1993,58:3235-3237),产率很低。调查了一些反应参数并发现在极性溶剂中反应效率得以改善。通过在70℃在乙醇中加热粗品51、1.5当量的β-酮酯47、1当量的醋酸吗啉、催化剂量的乙酸和过量的Na2SO4的混合物得到了最佳的结果。在硅胶上纯化所得产物得到收率61%的顺式加成物52和收率8%的反式加成物53。六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶产物的立体化学排布类似于41及其反式差向异构体的角次甲基氢原子信号(52:4.25和4.11ppm和53:4.44和4.09ppm),后者早已通过单晶X射线分析进行了分析(Overman等,J.Org.Chem.,1993,58:3235-3237)。在有关Biginelli缩合反应中立体选择性的最近详细检测中(McDonald和Overman,J.Org.Chem.,1999,64:1520-1528),开发了产生亲电性反应组分并进行Biginelli缩合反应的可再现性方法;这些条件下会可靠地提供收率60-65%的顺式加成物。
虽然通过接触稍过量的对甲苯磺酸(p-TsOH)52可以一步转变为螺三环中间体54,如果先在甲醇中用对甲苯磺酸吡啶(PPTS)裂解TBDMS基团则大规模时此反应再现性更好,并将所得醇用催化量的p-TsOH在氯仿中室温下环合(附图11)。此反应路线得到以接近定量的收率得到了单一的三环产物54。在C14此化合物与Ptilomycalin A为差向异构体,C14次甲基氢原子的11.5Hz双轴键偶合常数为信号(此处用Crambescidin编号系统)。
在形成螺氢化吡喃时在我们的最早期模型研究中建立了高度的非对映异构体选择性并总结于(附图12)。将插烯物氨基甲酸酯57质子化产生58,接着由凸的β-面螺环合将产生螺缩醛胺,其具有倾向轴向的氧原子。外环烯酮半缩醛的轴向质子化,不论在螺环合前或后,将得到54。
虽然此时55差向异构化为轴向的酯已成为可能,但是此调整推迟到该合成的最后阶段,希望得益于在天然产物中对此基团的假定的热力学优先性。为了得到胍核的其余碳原子的加成,用Swern试剂氧化54(Mancuso等,J.Ors.Chem.,1978,43:2480)得到55,其脲部分被保护并活化以备通过O-甲基化随后合成胍。重要的是此甲基化在小心进行最佳选择的温和条件下进行,而假脲56在三乙胺处理的硅胶上快速纯化,或者在C10又带来明显的差向异构化。
此时,需要增补五环胍单元的剩余C1-C7碳原子。已证明此处理极具挑战性。在早期研究中,我们在将得自溴化物61的锂、铯、钛或锆制剂(附图13)与56的苄基酯同类物的有效偶联中没有成功。复杂的问题是在Lewis酸性试剂的存在下56在C10快速差向异构化。在-78℃加入得自61的Grignard试剂以可接受的收率得到56。在低温下用醋酸吗啉停止此反应并立即过滤除去镁盐得到相应的加成物,为醇差向异构体的混合物。在Swern条件下将此中间体直接氧化(Mancuso等,J.Org.Chem.,1978,43:2480)由56以收率58%得到62。此时,除去得自61的少量对映异构体的约5%的非对映异构体。通过不对称还原炔酮(ynone)前体以86%ee首先制备溴化物61(Overman等,J.Am.Chem.Soc.,1995,117:2657-2658)。此反应过程极其敏感,且如果得自Grignard步骤的镁盐不快速并彻底除去,则收率显著被破坏。
用TBAF将62的甲硅烷基保护基的裂解得到醇63,然后在类似于原由Snider(Snider和Shi,J.Am.Chem.Soc.,1994,116:549-557)报告的条件下将其用用氨和醋酸铵处理。在硅胶上用含甲酸的洗脱剂纯化粗产物,以60%的收率分离了其甲酸盐形式的64(1HNMRδ8.23,13C NMRδ165.8)。只检测到单一的五环胍,形成螺缩醛胺,还是优先通过轴向C-O键形成。可能是所述五环胍的直接前体的四环阳离子69的模型见附图14;在产生此分子结构模型中用甲基代替C1-C7侧链。在此附图中向缺乏电子的碳原子的轴向加成显然是扭力优选的,并可以造成此高度选择性的实现。
由64容易完成Ptilomycalin A的全合成。此中间体的烯丙基酯被轻而易举地裂解(Deziel,Tetrahedron Lett.,1987,28:4371),用钯(0)催化并将所得酸与双-BOC-保护的亚精胺65偶联(Cohen,等,Chem.Soc.,Chem.Commun.,1992,298)得到酰胺66(附图13)。然后,通过在甲醇中在过量的三乙胺的存在下加热将此酯差向异构化,但是,此差向异构化的平衡倾向于β差向异构体,比例为2-3∶1。结果,需要3个循环以50%的收率获得α-酯67。67的平伏C14次甲基氢原子在δ2.93显示出了特征性双峰(J=4.8Hz)。最后,用甲酸裂解BOC保护基,接着浓缩并用含水的NaOH-NaCl洗涤得到高收率的(-)-Ptilomycalin A三盐酸盐(1)。合成的化合物1显示的1H和13C NMR光谱与所报告的(-)-Ptilomycalin A的一致(Kashman等,J.Am.Chem.Soc.,1989,111:8925-8926;Ohtani等,J.Am.Chem.Soc.,1992,114:8472-8479),且通过TLC与三个吸附剂相比可信样本没有明显差别。合成的1转变为衍生物化合物68,其表现出的1H和13C NMR光谱与所报告的没有差别(Ohtani等,出处同上)。合成的化合物68显示出[α]23 D-15.9(c0.8,CHCl3),几乎等于充分鉴定的此天然产物的衍生物(Ohtani等,出处同上)所报导的旋光性,[α]23 D-15.8(c0.7,CHCl3)。
第二代合成方案:Ptilomycalin A/Crambescidin生物碱的第二代合成基于脑海中两个特定的目的进行;(1)达到原来由附图8显示的高水平的会聚性,其中五环36的完整碳骨架得自充分构建的亲电性组分(38)和β-酮酯单元39的Biginelli缩合反应;和(2)由普通的前体获得顺式或反式的37,于是给由普通中间体得到Crambescidin和Isocrambescidin核提供便利的途径。13,14,15-Isocrambescidin 800(6)的全合成的细节描述于下列实施例中。这两种合成的关键是普通C1-C13片断(脲38的胺前体)的快速和立体选择性的构建。此目的可以通过将C1-C7片断56与C8-C13片断48在Biginelli缩合反应前结合来完成。
实施例III
合成Crambescidin 800(化合物2)
C1-C13片断的合成开始于3-丁炔醇(化合物70)向对甲氧基苄基(PMB)醚71的转变(附图15)。71的炔用正丁基锂在-40℃下脱质子化,且所得乙炔化物在将中间体α-氨基烷氧化物倒入磷酸缓冲水溶液中停止反应后,用无水DMF处理以90%的收率得到炔醛(ynal)72(Journet等,Tetrahedron Lett.,1988,39:6427)。用Weber和Seebach的方法(Singh等,J.Am.Chem.Soc.,987,109:6187)引入C3立体中心,该方法是通过炔醛72与Et2Zn在(-)-TADDOL(20mol%)和Ti(Oi-Pr)4存在下进行缩合反应得到(S)-73,收率94%且>98%ee。此不对称转化反应可以以45g的规模可靠地进行。炔丙醇73被保护为三异丙基甲硅烷基(TIPS)醚,并用Lindlar′s催化剂将此炔部分氢化得到顺式烯烃74。用DDQ将PMB保护基氧化除去并将所得醇转变为碘化物75,由73计算总收率为89%。
按照Weinreb(Garigipati等,J.Am.Chem.Soc.,1985,107:7790)的方法,通过与N,O-二甲基羟基胺盐酸盐反应,接着将此仲醇保护为三乙基甲硅烷基(TES)醚,对映体纯的(R)-3-羟基-7-甲基辛-6-烯酸甲基酯(化合物48)(Kitamura等,Org.Synth.,1992,71:1)以88%的收率转变为酰胺(附图16)。碘化物75转变为相应锂试剂并与76偶联以60-70%的收率产生二烯酮77。需要掩蔽77的C8羰基为缩酮以防止脱水,这种脱水会在用来加入β-氨基官能团的Mitsunobu条件下发生。但是,当β-羟基被保护时,缩酮化很迟钝,故要发现裂解TES基团的最佳条件,该条件不促进中间体β-羟基酮的β-羟基的消除,却能促进缩酮作用。新开发的缩酮化条件包括在Amberlyst-15的存在下用原酸酯78(Roush和Gillis,J.Org.Chem.,1980,45:4283-4287;Baganz和Domaschke,Chem.Ber.,1958,91:650-653)和1,3-丙二醇处理77得到收率80%的缩酮79。用叠氮化物将此仲醇进行Mitsunobu置换,接着还原为胺得到化合物80,由化合物79计算收率77%。胺80,合成步骤为11步,由商购的3-丁炔醇计算总收率约30%,用作Crambescidin和Isocrambescidin合成的共同C1-C13片断(见附图16)。
胺80与TMSNCO的缩合得到脲81,收率89%(附图17)。81的三取代双键选择性二羟基化(Sharpless和Williams,TetrahedronLett.,1975,3045-3046),接着在甲苯中Pb(OAc)4裂解邻位二醇并加成醋酸吗啉得到中间体82,其不经纯化即可使用。在最佳Knoevenagel条件下粗品82与β-酮酯47进行Biginelli缩合反应(McDonald和Overman,J.Ore.Chem.,1999,64:1520-1528)得到所需顺式加成物83和不需要的反式加成物84的不可分的6-7∶1混合物,由脲81计算总收率61%。六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶产物的立体化学排布遵循其H13角次甲基氢原子信号(83:4.22ppm和84:4.44ppm)与41及其反式差向异构体以及52和53的相似性(附图17)。
接着用TBAF除去83的甲硅烷基保护基得到相应的脲二醇(附图18)。让此粗品二醇简单地接触p-TsOH引起螺氢化吡喃的形成并进行缩酮脱保护,得到85,两步收率71%。将85的仲醇保护为氯代乙酸酯后,少量的反式异构体(约12%)容易地与所需的顺式异构体86分离,其分离的收率为86%。需要保护85的C3醇以防止在此脲官能团甲基化期间形成甲基醚。在位阻的吡啶碱的存在下让脲86接触过量的MeOTf简洁地得到相应甲基假脲,其直接转变为胍,不需要中间硅胶纯化。重要的是此甲基假脲不接触硅胶色谱,因为在一般纯化条件下发生分解及在C10的差向异构化。不需要处理中间体假脲,脲官能团能转变为胍的能力,这代表了第二代合成与第一代合成相比的主要优点之一。通过相当的实验后,我们发现最佳脒基化/环化条件,在用氯化铵缓冲的烯丙醇中在60℃下用NH3饱和1天,直接以81%的收率由86得到五环87和88,为1.5∶1的在C14的非对映异构体混合物。将纯化合物88在此反应条件下建立此比例作为热力学平衡(附图18)。
这些反应条件代表了对于第一代合成的一些显著改进,例如,收率大大提高,且发生了C3保护基的脱保护和C14至其热力学比例的所需差向异构化。还直接获得了氯相反离子,除去了有害的水洗。应注意当使用简单的乙酰基保护基时,发生了C3醇的不完全脱保护,而氯乙酰基保护基在脒基化/五环环合反应条件下被定量除去。烯丙基醇用作溶剂以避免烯丙基酯的酯基转移反应,当用乙醇或甲醇作溶剂时发生此反应。此外,发现加热前在0℃下需要用氨气饱和此反应溶液以便达到C14酯侧链的热力学平衡。令人遗憾的是,1.5∶1的热力学比有利于不需要的β-差向异构体(H14:J=11.5Hz)。五环87和88通过中压硅胶液相色谱分离,而此β-差向异构体经脒基化/环合条件的两个循环来提供主要的α-酯五环88,从三环脲86开始总收率52%。
Crambescidin 800(化合物2)的合成完成如下(附图19)。用Pd(PPh3)4和吗啉(Deziel,出处同上)除去88的烯丙基保护基后,用苯并三唑-1-基氧基三(二甲基氨基)六氟磷酸鏻(BOP)将酸89与(S)-7-羟基亚精胺90偶联(Castro等Tetrahedron Lett.19751219-1222)得到相应酰胺91,收率82%。用3M HCl在乙酸乙酯中除去BOC保护基(Stahl等,J.Org.Chem.,1978 43:2285-2286),接着用反相HPLC纯化粗品产物得到Crambescidin 800(2)的三盐酸盐,收率75%。合成的2的三盐酸盐的数据与天然化合物2报告的1H和13C NMR数据一致(Jares-Erijman等,J.Org.Chem.,1991,56:5712-5715;Berlinck等,J.Nat.Prod.,1993,56:1007-1015)。合成的2还转变为三乙酸盐衍生物92。合成的92的数据也与所报告的由天然2(Id.)制备的92的1H和13C NMR数据一致。制备(43S)-和(43R)-crambescidin 800(93)的Mosher′s衍生物,并与由约150μg的天然化合物2制备的相应Mosher′s衍生物比较。由天然2和合成的2制备的Mosher′s衍生物的19F NMR数据相同,于是首次明确地确立了Crambescidin 800的C43立体化学是S(附图19)。
结论
由商购起始物以最长的线性顺序以会聚式方式完成了Crambescidin 800(2)的第一次全合成,共25步,总收率3.0%。此合成首次显示了系链Biginelli缩合反应可以在适宜的温和条件下完成,其中醛-脲片断可以含有3个左环(C1-C13)的所有原子,因此给Crambescidin/Ptilomycalin A生物碱的合成带来了高度会聚式性和效率。这些研究证实了2的立体化学的排布并精确地确立其羟基亚精胺侧链的绝对构型是S。
实验部分
总述
得自A1drich的干燥的THF、Et2O和CH2Cl2通过氧化铝柱过滤(溶剂纯化系统)。三乙胺(Et3N)、吡啶、二异丙基乙基胺(i-Pr2NEt)、二异丙基胺和乙腈在常压下从CaH2中蒸馏。用Merck的硅胶(0.040-0.063)进行闪式色谱。NMR光谱用Bruker仪(500MHz和400MHz)记录。IR光谱用Perkin-Elmer Series 1600 FTIR检测,而旋光性用Jasco DIP-360旋光计检测。质谱用MicroMassAnalytical 7070E(CI-异丁烷)或MicroMass AutoSpec E(FAB)光谱仪检测。红外光谱用Perkin Elmer 1600 FTIR光谱仪记录。微量分析由Atlantic Microlabs,Atlanta,GA进行。其它一般性实验细节已有描述(Metais等,J.Org.Chem.1997,62:9210,引入本文供参考)。
合成1-(4-甲氧基苄氧基)-3-丁炔(71)
按照已建立的方法(Takaku等,Tetrahedron lett.,1983,24:5363;Nakajima等,Tetrahedron Lett.,1988,29:4139,两篇都引入作为参考),将TfOH(1.6mL,18mmol)滴加到PMBOC(=NH)CCl3(169.3g,0.6mol)、3-丁炔-1-醇(70)(67g,0.66mol)和干燥的Et2O(600mL)的0℃溶液中。30分钟后,加入饱和碳酸氢钠水溶液(100mL)让此反应混合物停止反应。进行相分离,并将水相用Et2O(50mL)萃取。将合并的有机相用盐水(50mL)洗涤,干燥(硫酸镁),过滤并浓缩。所得残余物用己烷(300mL)稀释,通过硅胶塞过滤,浓缩并在真空(0.1mm Hg)下在50℃搅拌12小时,得到114g(约100%)的71,其不经进一步纯化直接使用:1HNMR(500MHz,CDCl3)δ7.28(d,J=8.4Hz,2H),6.89(d,J=8.4Hz,2H),4.49(s,2H),3.80(s,3H),3.58(t,J=7.0Hz,2H),2.49(dt,J=7.0,2.7Hz,2H),2.00(t,J=2.6Hz,1H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ159.2,130.0,129.3,113.7,81.3,72.5,69.2,67.8,55.2,19.8ppm;IR(薄膜)3292,3001,2936,2863,1614,1514,823cm-1;元素分析理论值C12H14O2:C,75.76;H,7.42。实测值:C,75.60;H,7.49。
合成5-(4-甲氧基苄氧基)-2-戊炔醛(pentynal)(72)
按照已建立的方法(Journet等,出处同上),将n-BuLi的己烷溶液(2.5M,32mL)滴加到71(14.45g,76.22mmol)的干燥THF(0.2L)的-40℃溶液中。此反应温度不能超过-35℃。10分钟后,一批加入无水DMF(11.8mL,153mmol)并除去冷却浴。30分钟后,倒入剧烈搅拌并冷却的(约5℃)的10%磷酸二氢钾(0.4L)和甲基叔丁基醚(MTBE)(0.38L)水溶液中让此反应混合物停止反应。20分钟后,分层并将此有机层用水(50mL)洗涤。将合并的水层用MTBE(100mL)反萃取并将合并的有机萃取物用盐水(50mL)洗涤,干燥(硫酸镁),过滤并将此滤液浓缩。在硅胶上纯化此残余物(10∶1己烷-EtOAc;6∶1己烷-EtOAc)得到14.97g(90%)的72,为淡黄色油状物:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.16(s,1H),7.26(d,J=8.5Hz,2H),6.88(d,J=8.6Hz,2H),4.48(s,2H),3.79(s,3H),3.61(t,J=6.7Hz,2H),2.69(t,J=6.7Hz,2H);13CNMR(125MHz,CDCl3)δ177.0,159.2,129.6,129.3,113.8,95.7,81.9,72.7,66.5,55.2,20.6ppm;IR(薄膜)3002,2865,2205,1668,1514,824cm-1;元素分析理论值C13H14O3:C,71.54;H,6.47。实测值:C,71.42;H,6.54。
合成(5S)-羟基-1-(4-甲氧基苄氧基)-3-庚炔(73)
按照Seebach的总合成方法(Webber和Seebach,Tetrahedron1994,50:7473-7484),将其引入本文作为参考,将Ti(Oi-Pr)4(12.2mL,41.0mmol)加入到(4R,5R)-2,2-二甲基-α,α,α′,α′-四(萘-2-基)-1,3-二氧杂环戊烷-4,5-二甲醇(27.3g,41.0mmol)和干燥的甲苯(340mL)的23℃溶液中。3小时后,减压(0.1mm)下除去溶剂。所得残余物溶解于干燥的乙醚(560mL)并将此反应容器冷却至-50℃,加入Ti(Oi-Pr)4(70mL,0.24mmol)和72(44.7g,0.20mmol)。再在1小时内缓慢加入二乙基锌(243mL,267mmol,1.1M甲苯溶液)。将此反应容器再升温至-27℃。18小时后,用饱和氯化铵水溶液(100mL)让此反应混合物停止反应。将有机相干燥(硫酸镁),通过硅藻土板过滤并浓缩。所得残余物在硅胶上纯化(20∶1己烷-EtOAc;5.6∶1己烷-EtOAc;1∶1己烷-EtOAc)得到47.6g(94%)的73,为无色油状物:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.25(d,J=8.4Hz,2H),6.86(d,J=8.4Hz,2H),4.46(s,2H),4.26(t,J=6.4Hz,1H),3.78(s,3H),3.53(t,J=7.0Hz,2H),2.58(s,1H),2.49(dt,J=7.0,1.5Hz,2H),1.66(m,2H),0.97(t,J=7.4Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ159.1,129.9,129.2,113.7,82.3,81.7,72.4,67.9,63.5,55.1,30.9,19.9,9.4ppm;IR(薄膜)3418,2965,1613,1514,1249,823,733cm-1;元素分析理论值C15H20O3:C,72.55;H,8.12。实测值:C,72.26;H,8.14。[α]25 D-3.2,[α]25 577-3.6,[α]25 545-4.0,[α]25 435-6.5,[α]25 405-7.7,(c2.35,CHCl3)。
按照Ward的总方法(Ward等,Tetrahedron Lett.,1991,32:7165-7166),引入本文作为参考,将73(23mg)用(R)-α-甲氧基-α-(三氟甲基)苯基乙酸氯[(R)-MTPACl]处理得到相应(R)-MTPA酯。毛细管GC分析[150℃至200℃/2.0℃分钟-1,tR 73-(R)-MTPA=3D21.13分钟,tRE-50-(R)-MTPA=20.69分钟]显示73-(R)-MTPA和E-73-(R)-MTPA的比例为99.7∶0.3。
合成(S)-(Z)-1-(4-甲基氧基苄氧基)-5-三异丙基甲硅烷氧基-3-庚烯(74)
将三氟甲磺酸三异丙基甲硅烷基酯(19.1mL,71.1mmol)在15分钟内滴加到2,6-二甲基吡啶(10.3mL,88.4mmol)、73(14.6g,58.6mmol)和干燥的CH2Cl2(150mL)的0℃溶液中。1小时后,将此溶液倒入到Et2O(400mL)中并用1N HCl(3×50mL)和盐水(20mL)洗涤。将有机相干燥(硫酸镁),过滤并将此滤液浓缩。粗品油状物置于真空下(0.1mm)过夜得到24.0g(约100%)的(S)-1-(4-甲氧基苄氧基)-5-三异丙基甲硅烷氧基-3-庚炔,为淡黄色油状物,其不经进一步纯化直接使用:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(d,J=8.6Hz;2H),6.91(d,J=8.6Hz,2H),4.50(s,2H),4.24-4.45(m,1H),3.83(s,3H),3.59(t,J=7.2Hz,2H),2.54(dt,J=7.2,1.9Hz,2H),1.67-1.76(m,2H),1.01-1.19(m,21H),1.02(t,J=7.4Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)159.1,130.2,129.2,113.7,82.9,80.8,72.5,68.2,64.3,55.1,32.1,20.1,18.0,12.2,9.4ppm;IR(薄膜)2942,2866,1614,1514,1464,1249,1100cm-1;元素分析理论值C24H40O3Si:C,71.24;H,9.86。实测值:C,71.18;H,10.04;[α]25 D-25.5,[α]25 577-26.3,[α]25 546-30.5,[α]25 435-50.8,[α]25 405-60.8,(c1.40,CHCl3)。
将粗品(S)-1-(4-甲氧基苄氧基)-5-三异丙基甲硅烷氧基-3-庚炔(24.0g,58.6mmol)、新蒸馏的喹啉(0.14mL,1.18mmol)、Lindlar′s催化剂(Pd/CaCO3用PbO毒害,1.51g)和干燥的3∶1己烷-EtOAc(360mL)的混合物在23℃、1atm H2中维持17小时。将此混合物再通过硅藻土塞过滤,并将此洗脱液浓缩得到24.0g(约100%)的74,其不经进一步纯化直接使用:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.30(d,J=8.6Hz,2H),6.91(d,J=8.6Hz,2H),5.47-5.52(m,1H),5.37-5.43(m,1H),4.48-4.52(m,1H),4.48(s,2H),3.83(s,3H),3.46-3.50(m,2H),2.35-2.43(m,2H),1.59-1.68(m,1H),1.47-1.56(m,1H),1.09(app s,21H),0.89(t,J=7.4Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)159.1,135.8,130.4,129.2,124.4,113.7,72.6,69.9,69.4,55.2,31.6,28.7,18.0,12.3,9.3ppm;IR(薄膜)2942,2866,1613,1514,1248,1097cm-1;元素分析理论值C24H42O3Si:C,70.88;H,10.41。实测值:C,71.06;H,10.44;[α]25 D18.5,[α]25 577+19.7,[α]25 546+22.6,[α]25 435+41.9,[α]25 405+52.0,(c1.80,CHCl3)。
合成(S)-(Z)-1-碘-5-三异丙基甲硅烷氧基-3-庚烯(75)
将粗品74(24.0g,58.6mmol)、DDQ(17.3g,76.2mmol)和20∶1 CH2Cl2-H2O(210mL)的溶液在23℃维持1小时。倒入Et2O(600mL)中让此反应混合物停止反应,并用1N NaOH(2×200mL)和盐水(200mL)洗涤。将有机相干燥(硫酸镁),过滤并浓缩。通过将对甲氧基苯甲醛还原为对甲氧基苄醇使对甲氧基苯甲醛的色谱分离更容易。进行完毕后,将所得残余物、MeOH(200mL)和NaBH4(2.9g,77mmol)的溶液在23℃下维持1小时。倒入Et2O(300mL)中使此反应混合物停止反应并用1N HCl(50mL)和盐水(50mL)洗涤。将有机相干燥(硫酸镁),过滤并将此滤液浓缩。将所得油状物在硅胶上纯化(20∶1己烷-EtOAc;15∶1己烷-EtOAc;10∶1己烷∶EtOAc)得到16.0g(95%)的(S)-(Z)-5-三异丙基甲硅烷氧基-3-庚烯醇,为无色油状物:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ5.55-5.51(m,1H),5.38-5.33(m,1H),4.47(ddd,J=13.5,6.5,1.5Hz,1H),3.66(m,2H),2.35-2.30(m,2H),1.65-1.57(m,1H),1.53-1.46(m,1H),1.41(br s,1H),1.05(br s,21H),0.87(t,J=7.5Hz);13C NMR(125MHz,CDCl3)137.0,124.1,69.9,62.3,31.7,31.6,18.0,12.3,9.3;IR(薄膜)3313,2970,2867,1485,1085,1052cm-1;元素分析理论值C16H34O2Si:C,67.07;H,11.96。实测值:C,66.89;H,11.89;[α]25 D+23.2,[α]25 577+25.1,[α]25 546+29.2,[α]25 435+52.9,[α]25 405+66.1,(c1.25,CHCl3)。
按照Corey的总方法(Singh等,出处同上,引入本文作为参考),在15分钟内将碘(5.03g,19.8mmol)分批加入到(S)-(Z)-5-三异丙基甲硅烷氧基-3-庚烯醇(5.17g,18.0mmol)、PPh3(5.19g,19.8mmol)、咪唑(1.35g,19.8mmol)和Et2O-MeCN(3∶1,125mL)的0℃溶液中,然后升温至23℃。1小时后,将此溶液在水(150mL)和乙醚(150mL)之间分配。将水相用Et2O(2×150mL)萃取。再将合并的有机萃取物用Na2SO3(150mL)和H2O(150mL)洗涤,干燥(MgSO4)并过滤。通过闪式色谱纯化粗品产物(95∶5己烷-乙醚)得到6.67g(94%)的碘化物75,为无色油状物:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ5.49-5.53(m,1H),5.28-5.32(m,1H),4.41(dd,J=7.1,5.9Hz,1H),3.10-3.14(m,2H),2.59-2.66(m,2H),1.58-1.62(m,1H),1.48-1.52(m,1H),1.05(s,21H),0.86(t,J=7.4Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)136.2,126.9,70.0,32.2,31.6,18.1,12.3,9.3,4.4ppm;IR(薄膜)3012,2942,1464,1105,883cm-1;元素分析理论值C16H33OSiI:C,48.48;H,8.39。实测值:C,48.63;H,8.49;[α]25 D+22.8,[α]25 577+24.4,[α]25 546+23.7,[α]25 435+53.1,[α]25 405+65.8,(c1.2,CHCl3)。
合成(R)-三乙基甲硅烷氧基-N-甲氧基-N-甲基-7-甲基-6-辛烯酰胺(化合物76)
向已知(Noyori,R.等,J.Am.Chem.Soc.1987,109,5868)β-羟基酯(10.0g,53.5mmol)的干燥的THF(200mL)0℃溶液中,加入N,O-二甲基羟基胺盐酸盐(14g,64.2mmol,1.2eq),接着加入三甲基铝的2M甲苯(60mL,2.3eq)溶液(通过导管滴加)。将混合物升温至室温并在此温度下维持3小时。然后将此混合物(小心地)倒入冷(0℃)的酒石酸的2M溶液(500mL)中。所得混合物搅拌5小时,之后分层并将水层用EtOAc(3×100mL)萃取。将合并的有机层干燥(硫酸镁)并浓缩。在硅胶上纯化此残余物得到10.2g(88%)的Weinreb酰胺。将此Weinreb酰胺(10.2g,47.5mmol)溶解于CH2Cl2(150mL)并用Hunig′s碱(25mL,3eq)处理。然后向此混合物中滴加TESCl(8.6g,9.7mL,1.2eq)。用TLC(己烷,EtOAc,3∶1)监控反应进程。反应完毕时,用水稀释此混合物,分层并将水层用Et2O(3×100mL)萃取。合并的有机层用0.5NHCl(2×100mL)和水(2×100mL)洗涤,干燥(硫酸镁)并浓缩。将此残余物在硅胶上纯化(己烷-EtOAc,3∶1),得到12.9g(82%)的76,为淡黄色油状物。1H NMR(CDCl3,300MHz)δ5.05(m,1H),4.20-4.10(m,1H),3.65(s,3H),3.14(s,3H),2.8-2.6(dd,J=17,2Hz,1H),2.3-2.4(dd,J=17,3Hz,1H),2.1-1.9(m,2H),1.65(s,3H),1.55(s,3H),1.55-1.4(m,2H),1.0-0.9(m,9H),0.6-0.4(m,6H);13C NMR(CDCl3,75MHz)d172.38,131.50,124.10,69.10,61.17,39.61,37.96,31.90,25.55,23.81,17.56,6.80,5.24。
合成(6R,11Z,13S)-2-甲基-6-三乙基甲硅烷氧基-13-三异丙基甲硅烷氧基十五碳-2,11-二烯-8-酮(77)
将t-BuLi(23.5mL,40.0mmol,1.7M)加入到碘化物75(6.67g,16.8mmol)和Et2O-己烷(1∶1,100mL)的-78℃溶液中。将此溶液在-78℃下维持30分钟,然后加入溶液酰胺76(6.10g,18.5mmol)和Et2O-己烷(1∶1,40mL)。将所得溶液在-78℃下维持30分钟,然后升温至0℃并维持2小时。再将此溶液加入到饱和氯化铵水溶液(150mL)中。进行相分离,水相用Et2O(2×150mL)萃取。将合并的有机萃取物干燥(硫酸镁),过滤并浓缩。通过闪式色谱纯化粗品产物(98∶2己烷-乙醚)得到5.93g(65%)的77,为清澈油状物。此产物纯度约95%,且不经进一步纯化直接使用。小量样品通过闪式色谱进一步纯化(98∶2己烷-乙醚)得到下列数据:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ5.41-5.36(m,1H),5.29-5.24(m,1H),5.08(tt,J=7.1,1.3Hz,1H),4.45(app q,J=6.7Hz,1H),4.18(五重峰,J=6.0Hz,1H),2.60(ABX的A,JAB=3D15.3,JAX=3D 7.2Hz,1H),2.48-2.43(m,3H),2.30-2.24(m,2H),2.05-1.93(m,2H),1.68(s,3H),1.64-1.40(m,4H),1.59(s,3H),1.04(s,21H),0.94(t,J=7.9Hz,9H),0.85(t,J=7.5Hz,3H),0.58(q,J=7.9Hz,6H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ208.9,135.1,131.8,126.7,123.8,69.8,68.7,50.2,44.1,37.9,31.6,25.7,23.8,21.9,18.1,18.0,17.6,12.3,9.3,6.9,4.9ppm;IR(薄膜)2958,2867,1717,1463,1378,1086,1014cm-1;MS:HRMS(FAB)m/z 37.4141(M-H),(537.4159理论值C31H61O3Si2);[α]25 D+4.1,[α]25 577+4.8,[α]25 546+4.9,[α]25 435+11.0,[α]25 405+14.3(c1.6,CHCl3)。
合成(6R,11Z,13S)-8-(1′,3′-二噁烷-2′-基)-6-羟基-2-甲基-13-三异丙基甲硅烷氧基十五碳-2,11-二烯(79)
将酮77(3.74g,6.94mmol)、原酸酯78(4.10g,34.7mmol)、1,3-丙二醇(12.6mL,174mmol)、Amberlyst-15树脂(278mg)和CH3CN(70mL)的溶液在室温下维持7小时。然后将此混合物通过硅藻土板过滤并将此滤液在Et2O(150mL)和H2O(50mL)之间分配。进行相分离,有机相用水洗涤(250mL),干燥(硫酸镁),过滤并浓缩。通过闪式色谱纯化粗品产物(85∶15己烷-乙醚)得到2.68g(80%)的缩酮79,为清澈油状物:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ5.42-5.29(m,2H),5.14(宽t,J=7.1Hz,1H),4.45(app q,J=7.5Hz,1H),4.11-4.08(m,1H),4.02-3.85(m,4H),3.80(s,1H),2.16-1.96(m,6H),1.84-1.76(m,202H),1.68(s,3H),1.65-1.36(m,6H),1.61(s,3H),1.05(s,21H),0.86(t,J=7.4Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ134.6,131.5,127.5,124.3,101.1,69.9,67.0,59.5,59.5,43.7,37.5,31.7,31.3,25.7,25.2,24.1,22.3,18.1,18.0,17.6,12.4,9.3ppm;IR(薄膜)3532,2960,2866,1464,1381,1246,1109cm-1;MS:HRMS(FAB)m/z 505.3683(M+Na),(505.3691为C28H54O4SiNa的理论值)。元素分析理论值C28H54O4Si:C,69.65;H,11.27。实测值:C,69.40;H,11.28;[α]25 D+13.3,[α]25 577+14.2,[α]25 546+16.8,[α]25 435+30.1,[α]25 405+37.4(c1.6,CHCl3)。
合成(6S,11Z,13S)-6-氨基-8-(1′,3′-二噁烷-2′-基)-2-甲基-13-三异丙基甲硅烷氧基十五碳-2,11-二烯(80)。将三苯基膦(2.89g,11.0mmol)和叠氮酸(5.82mL,12.1mmol,2.08M在甲苯中)加入到醇79(2.65g,5.49mmol)和THF(55mL)的0℃溶液中,然后在15分钟内滴加叠氮二甲酸二乙酯(DEAD)(2.60mL,16.5mmol)。溶液在0℃下维持1.5小时,然后真空除去约一半溶剂。所得溶液用己烷(30mL)稀释并通过硅胶塞过滤,用97∶3己烷-Et2O作为洗脱剂。浓缩此滤液,并将粗品产物通过闪式色谱纯化(97∶3己烷-乙醚)得到2.45g(88%)的叠氮化物,为澄清油状物:1HNMR(500MHz,CDCl3)δ5.41-5.29(m,2H),5.10(宽t,J=7.1Hz,1H),4.47(app q,J=7.4Hz,1H),3.96-3.86(m,4H),3.71-3.66(m,1H),2.12-2.07(m,3H),2.00-1.72(m,6H),1.70(s,3H),1.64(s,3H),1.63-1.42(m,5H),1.05(s,21H),0.87(t,J=7.4Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ134.6,132.4,127.7,123.3,99.1,69.9,59.6,59.6,58.3,42.2,36.1,32.2,31.7,25.7,25.1,24.7,22.2,18.1,18.1,17.6,12.4,9.4ppm;IR(薄膜)2961,2866,2101,1463,1381,1246,1145,1110cm-1;MS:HRMS(FAB)(M-H)m/z 506.3776,(506.3781为C28H52N3O3Si的理论值)。元素分析理论值C28H53N3O3Si:C,66.22;H,10.52。实测值:C,66.27;H,10.50。[α]25 D+9.5,[α]25 577+10.3,[α]25 546+12.1,[α]25 435+24.1,[α]25 405+31.2(c1.6,CHCl3)。
将上述叠氮化物(2.45g,4.82mmol)和乙醚(18mL)的溶液加入到LiAIH4(12.1mL,12.1mmol,1.0M在乙醚中)和乙醚(18mL)的0℃溶液中。除去冰浴,并将此溶液升温至室温。1小时后通过连续加入H2O(600μL)、NaOH(600μL,3 N)和H2O(1.8mL)停止反应。所得混合物搅拌1小时,然后加入硫酸镁。将此混合物通过硅藻土板过滤并浓缩得到棕色油状物。通过闪式色谱纯化粗品产物(10∶1∶0.1 CHCl3-MeOH-浓NH4OH)得到2.05g(88%)的胺80,为浅黄色油状物:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ5.39-5.29(m,2H),5.11(br t,J=7.1Hz,1H),4.46(app q,J=7.4Hz,1H),3.95-3.84(m,4H),3.15-3.11(m,1H),2.10-1.96(m,4H),1.83-1.69(m,4H),1.68(s,3H),1.63-1.31(m,6H),1.61(s,3H),1.05(s,21H),0.86(t,J=7.5Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ134.3,131.4,127.9,124.1,100.4,69.8,59.4,59.2,46.7,43.1,38.8,32.7,31.6,25.6,25.3,24.6,22.1,18.0,18.0,17.6,12.3,9.3ppm;IR(薄膜)3387,3310,2942,2866,1464,1381,1366,1246,1109cm-1;MS:HRMS(FAB)(M+H+)m/z482.4011,(482.4029为C28H56NO3Si的理论值)。元素分析理论值C28H55NO3Si:C,69.80;H,11.51。实测值:C,69.85;H,11.56;[α]25 D+21.2,[α]25 577+22.7,[α]25 546+26.1,[α]25 435+47.2,[α]25 405+58.1(c1.6,CHCl3)。
合成(6S,11Z,13S)-8-(1′,3′-二噁烷-2′-基)-2-甲基-13-三异丙基甲硅烷氧基-6-脲基十五碳-2,11-二烯(81)
将三甲基甲硅烷基异氰酸酯(0.55mL,4.1mmol)加入到80(1.61g,3.35mmol)、CH2Cl2(6.8mL)和i-PrOH(0.31mL)的室温溶液中。15小时后,加入i-PrOH(3mL)并将此溶液维持1小时,然后浓缩。将所得油状物在硅胶上纯化(100%EtOAc)得到1.57g(89%)的81,为无色油状物:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ5.24-5.36(m,2H),5.03-5.15(m,4H),4.41(dd,J=13.2,7.1Hz,1H),3.80-3.91(m,4H),3.64(m,1H),1.71-2.03(m,8H),1.63(s,3H),1.55(s,3H),1.36-1.63(m,6H),1.00(s,21H),0.82(t,J=7.4Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)159.3,134.4,131.8,127.5,123.7,99.9,69.7,59.4,59.2,46.7,36.9,31.5,31.1,25.6,25.0,24.5,22.1,17.9,17.8,17.5,12.2,9.2ppm;IR(薄膜)3354,2960,1660,1600,1556,1463,1381,1109cm-1;[α]25 D+7.0,[α]25 577+12.0,[α]25 546+17.3,[α]25 435+20.7,[α]25 405+25.4,(c1.05,CHCl3)。元素分析理论值C29H56N2O4Si:C,66.36;H,10.75;N,5.34。实测值:C,66.31;H,10.70;N 5.41。
合成(4aR,7S)-4-[15-(烯丙基氧基羰基)十五烷基氧羰基]-1,2,4a,5,6,7-六氢-3-[(4S)-叔丁基二甲基甲硅烷氧基戊基)]-7-[(7S,Z)-2-(1′,3′-二噁烷-2′-基)-7-三异丙基甲硅烷氧基壬-5-烯基)]-1-氧代-吡咯并[1,=2-c]嘧啶(83)
将四氧化锇(0.75mL,0.1M在t-BuOH中)加入到81(524mg,1.00mmol)、NMO(406mg,3.46mmol)和10∶1 THF-H2O(25mL)的溶液中。1.5小时后,加入硅酸镁载体(3g),NaHSO3(3g)和EtOAc(50mL)并将此反应混合物剧烈搅拌。30分钟后,将此反应混合物过滤,并浓缩此滤液得到无色油状物,其不经进一步纯化直接使用。
将此粗品二醇、Pb(OAc)4(532mg,1.20mmol)和甲苯(60mL)的溶液维持在室温下。将此反应混合物通过硅藻土塞过滤,加入醋酸吗啉(300mg,2.0mmol),并浓缩此溶液得到粗品缩醛胺82,为淡黄色油状物。
将此粗品缩醛胺,47(1.95g,3.36mmol)和2,2,2-三氟乙醇(1.0mL)的溶液在60℃维持两天。通过加入Et2O(20mL)和50%氯化铵水溶液(5mL)停止此反应。分层,将此有机层干燥(硫酸镁),浓缩,并将所得油状物在硅胶上纯化(10∶1己烷-EtOAc;7∶1己烷-EtOAc;3∶1己烷-EtOAc)得到1.5g的24和638mg(61%)的83和84的约6.5∶1的混合物,其不经分离直接使用。为了鉴定,将50mg此混合物的样品通过HPLC纯化(7∶1己烷-EtOAc;Altima 5硅胶).60:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ6.72(s,1H),5.87-5.95(m,1H),5.21-5.37(m,4H),4.56(d,J=5.7Hz,2H),4.51(dd,J=12.7,7.1Hz,1H),4.22(dd,J=11,4.6Hz,1H),4.06-4.13(m,3H),3.97-3.98(m,1H),3.76-3.88(m,4H),2.47-2.58(m,3H),2.39(d,J=13.6Hz,1H),2.32(t,J=7.5Hz,2H),2.26-2.32(m,1H),2.15(dd,J=13.0,6.0Hz,1H),1.99-2.03(m,1H),1.50-1.90(m,13H),1.41-1.48(m,3H),1.11-1.40(m,23H),1.10(d,J=6.1Hz,3H),0.91-1.07(m,21H),0.82-0.91(m,12H),0.03(s,3H),0.02(s,3H);13CNMR(125MHz,CDCl3)173.5,166.0,151.9,151.2,134.3,132.2,128.2,118.0,102.1,99.2,69.9,68.3,64.9,64.2,59.3,57.7,52.7,39.0,37.4,34.5,34.2,31.8,31.3,30.4,29.6,29.57,29.5,29.4,29.3,29.2,29.1,29.0,26.1,25.9,25.3,24.9,24.4,23.6,21.8,18.1,12.3,9.3,-4.4,-4.7ppm;IR(薄膜)3211,3095,2927,2856,1741,1682,1627,1463,1435,1107cm-1;[α]25 D-4.5,[α]25 577-4.9,[α]25 546-5.7,[α]25 435-15.5,[α]25 405-22.7,(c0.75,CHCl3)。元素分析理论值C59H108N209Si2:C,67.77;H,10.41;N,2.68。实测值:C,67.68;H,10.27;N 2.65。
(3R,4R,4aR,6′R,7S)-4-[15-(烯丙基氧基羰基)十五烷基氧羰基]-1,2,4a,5,6,7-六氢-1-氧代-7-[(7S,5Z)-7-羟基-2-氧代-5-壬烯基]-吡咯并[1,2-c]嘧啶-3-螺-6′-(2′-甲基)-3′,4′,5′,6′-四氢-2H-吡喃(85)
将83(1.30g,1.24mmol)、TBAF(6.22mL,1.0M乙醚溶液)和DMF(31mL)的溶液在室温下维持5小时。将此溶液用Et2O(150mL)稀释并用H2O(50mL)和盐水(250mL)洗涤。将此有机层干燥(硫酸镁),过滤,并浓缩此滤液。所得残余物不经进一步纯化直接使用。
此粗品二醇、TsOH·H2O(236mg,1.24mmol)和CHCl3(180mL)的溶液在60℃维持15分钟。通过加入饱和碳酸氢钠水溶液(20mL)停止此反应。分层并将此有机层用盐水洗涤(20mL),然后将此有机层干燥(硫酸镁),浓缩,并将所得油状物在硅胶上纯化(1∶3己烷-EtOAc;100%EtOAc)得到630mg(71%)的约6.5∶1混合物异构体。62:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ5.87-5.95(m,1H),5.56(s,1H),5.34-5.43(m,2H),5.31(dd,J=17.2,1.5Hz,1H),5.22(dd,J=10.6,1.3Hz,1H),4.57(dd,J=4.3,1.3Hz,2H),4.38(dd,J=14.5,6.8Hz,1H),4.29-4.31(m,1H),4.08-4.18(m,2H),4.02(dt,J=11.1,4.8Hz,1H),3.77-3.80(m,1H),3.37(d,J=16.8Hz,1H),2.52-2.60(m,2H),2.43-2.50(m,1H),2.32(t,J=7.5Hz,2H),2.22-2.27(m,2H),2.04-2.20(m,4H),1.69-1.76(m,4H),1.56-1.65(m,7H),1.42-1.48(m,3H),1.24-1.28(m,21H),1.06-1.09(m,1H),1.05(d,J=6.0Hz,3H),0.89(t,J=7.5Hz,3H);13CNMR(125MHz,CDCl3)209.0,173.5,168.8,153.0,134.1,132.3,129.8,118.1,82.2,68.4,66.2,65.1,64.9,55.0,54.0,53.2,46.2,42.7,34.3,32.2,32.1,30.3,30.0,29.6,29.57,29.5,29.4,29.3,29.2,29.1,28.7,26.0,24.9,22.0,21.7,18.8ppm;IR(薄膜)3450,3231,3081,2927,2855,1732,1715,1659,1651,1470,1373,1262,1013cm-1;[α]25 D+42.2,[α]25 577+42.7,[α]25 546+49.8,[α]25 435+91.0,[α]25 405+114,(c0.60,CHCl3)。元素分析理论值C41H68N2O8:C,68.68;H,9.56;N,3.91。实测值:C,68.71;H,9.51;N3.84。
合成(3R,4R,4aR,6′R,7S)-4-[15-(烯丙基氧基羰基)十五烷基氧羰基]-1,2,4a,5,6,7-六氢-1-氧代-7-[(7S,5Z)-7-氯乙酰氧基-2-氧代-5-壬烯基]吡咯并[1,2-c]嘧啶-3-螺-6′-(2′-甲基)-3′,4′,5′,6′-四氢-2H-吡喃(86)
将氯乙酰基氯(0.34mL,0.46mmol)滴加到85(0.63g,0.88mmol)、吡啶(1.42mL,17.6mmol)和CH2Cl2(50mL)的0℃溶液中。溶液立即升温至室温。1小时后,通过加入Et2O(200mL)让此溶液停止反应并用1N NaOH(25mL)、CuSO4(225mL)和盐水(25mL)洗涤。将此有机层干燥(硫酸镁),过滤,并浓缩此滤液。所得残余物在硅胶上纯化(2∶1己烷-EtOAc;1∶1已烷-EtOAc;1∶2已烷-EtOAc)得到600mg(86%)的所需顺式异构体86,为无色油状物,和约85mg(约12%)的不需要的由84产生的反式异构体。86:1HNMR(500MHz,CDCl3)δ6.34(s,1H),5.87-5.94(m,1H),5.48-5.56(m,2H),5.27-5.32(m,2H),5.22(d,J=10.4Hz,1H),4.56(d,J=5.7Hz,2H),4.31-4.33(m,1H),4.09-4.19(m,2H),4.03(s,2H),4.00-4.06(m,1H),3.77-3.81(m,1H),3.34(d,J=16.6Hz,1H),2.40-2.48(m,3H),2.25-2.38(m,5H),2.05-2.17(m,3H),1.69-1.74(m,4H),1.55-1.62(m,7H),1.42-1.50(m,1H),1.24-1.31(m,22H),1.06-1.15(m,1H),1.05(d,J=6.0Hz,3H),0.89(t,J=7.5Hz,3H);13CNMR(125MHz,CDCl3)207.9,173.4,168.8,166.6,153.4,133.0,132.3,127.8,118.0,82.1,73.7,66.1,64.9,64.8,54.9,53.9,53.1,46.3,42.3,41.1,34.2,32.2,32.0,29.5,29.49,29.4,29.3,29.2,29.1,29.07,29.0,28.6,27.4,25.9,21.8,21.6,18.5,9.3ppm;IR(薄膜)3296,2928,2855,1732,1652,1466,1303,1174,1013cm-1;[α]25 D+42.7,[α]25 577+47.0,[α]25 546+52.6,[α]25 435+96.1,[α]25 405+120,(c1.00,CHCl3)。元素分析理论值C43H69N2O9Cl:C,65.09;H,8.77;N,3.53。实测值:C,65.16;H,8.79;N 3.57。
合成五环87和88
将86(327mg,0.412mmol)、MeOTf(1.29mL,8.21mmol)、2,6-二-叔丁基吡啶(0.46mL,2.1mmol)和CH2Cl2(20mL)的溶液室温下维持8小时。然后将溶液倒入Et2O(100mL)中并用1NNaOH(2×10mL)和盐水(10mL)洗涤。将此有机层干燥(硫酸镁),过滤,并浓缩此滤液。所得残余物不经进一步纯化直接使用。
室温下将氨气通入上述粗品假脲、N4HCl(50mg,0.93mmol)和烯丙基醇(5mL)的溶液中,通入20分钟(饱和溶液)。将此反应容器密封并加热至60℃,保持28小时。再将此反应混合物冷却至室温,浓缩,并将所得油状物通过硅胶MPLC纯化(100∶0.6CHCl3-i-PrOH)得到147mg的87和98mg的88。通过上述脒基化反应条件将87进行两个循环又得到60mg的88(52%联合收率)。87:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.68(s,1H),8.56(s,1H),5.88-5.95(m,1H),5.64-5.67(m,1H),5.48(d,J=10.9Hz,1H),5.33(dd,J=17.2,1.5Hz,1H),5.25(dd,J=10.4,1.2Hz,1H),4.57(d,J=5.7Hz,2H),4.48(d,J=10.3Hz,1H),4.32-4.38(m,1H),4.10-4.24(m,3H),3.78-3.81(m,1H),2.56-2.61(m,2H),2.45(d,J=11.6Hz,1H),2.32(t,J=7.6Hz,2H),2.26-2.36(m,3H),2.15-2.18(m,2H),2.00(dt,J=13.8,4.7Hz,1H),1.87(dd,J=14.6,5.4Hz,1H),1.61-1.78(m,10H),1.53-1.58(m,1H),1.42-1.49(m,1H),1.23-1.35(m,22H),1.05-1.15(m,1H),1.05(d,J=6.1Hz,3H),0.81(t,J=7.2Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)173.5,167.6,147.3,133.4,132.3,129.7,118.0,83.9,81.7,70.9,67.6,65.7,64.9,53.4,53.3,36.8,36.2,34.2,31.8,30.6,29.7,29.6,29.5,29.46,29.4,29.2,29.1,29.08,29.0,28.5,25.9,24.9,23.6,21.3,17.9,10.1ppm;IR(薄膜)3268,3147,3020,2927,2855,1732,1660,1608,1465,1283,1164,1029cm-1;[α]25 D+12.2,[α]25 577+13.1,[α]25 546+14.1,(c2.00,CHCl3)。HRMS(FAB)m/z 698.5108为C41H68N3O6的理论值,实测值698.5096[M].88:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.54(s,1H),8.43(s,1H),5.88-5.95(m,1H),5.64-5.67(m,1H),5.48(d,J=10.9Hz,1H),5.31(dd,J=17.2,1.5Hz,1H),5.22(dd,J=10.4,1.2Hz,1H),4.57(dd,J=5.7,1.2Hz,2H),4.48(d,J=9.7Hz,1H),4.29-4.33(m,1H),4.08(t,J=6.8Hz,2H),3.99-4.05(m,1H),3.84-3.87(m,1H),2.93(d,J=4.8Hz,1H),2.55-2.63(m,2H),2.32(t,J=7.6Hz,2H),2.26-2.36(m,2H),2.13-2.24(m,3H),1.98(dd,J=14.7,5.3Hz,1H),1.78-1.84(m,1H),1.51-1.76(m,10H),1.38-1.48(m,2H),1.21-1.30(m,22H),1.07-1.20(m,1H),1.05(d,J=6.1Hz,3H),0.81(t,J=7.2Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)173.5,168.3,148.4,133.5,132.3,129.7,118.0,84.0,80.8,70.9,67.2,65.5,64.9,54.1,52.2,49.9,36.7,36.1,34.4,31.8,31.7,30.5,29.6,29.56,29.5,29.45,29.4,29.2,29.1,29.06,28.4,26.7,25.8,24.9,23.6,21.5,17.7,10.0ppm;IR(薄膜)3263,3154,3025,2928,2854,1732,1652,1614,1516,1464,1298cm-1;[α]25 D-9.6,[α]25 577-10.5,[α]25 546-9.5,[α]25 435-16.5,[α]25 405-17.2,(c0.75,CHCl3)。HRMS(FAB)m/z 698.5108为C41H68N3O6的理论值,实测值698.5106[M]。
合成羧酸89:
将88(27mg,37μmol)、Pd(PPh3)4(21mg,18μmol)、吗啉(13μL,0.15mmol)和MeCN(1.0mL)的溶液室温下维持5小时。将此溶液用乙醚(30mL)稀释,并用0.1N HCl(25mL)和盐水(5mL)洗涤。将有机层干燥(硫酸镁),过滤,并将滤液浓缩。将所得残余物在硅胶上纯化(100∶1氯仿-甲醇;33∶1氯仿-甲醇)得到24mg(94%)的所需产物89,为无色油状物:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ5.63-5.66(m,1H),5.46-5.49(m,1H),4.48(app d,J=10.2Hz,1H),4.27-4.31(m,1H),4.04-4.12(m,2H),3.96-4.03(m,1H),3.85-3.88(m,1H),2.92(d,J=4.9Hz,1H),2.62(t,J=13.8Hz,1H),2.55(dd,J=12.7,4.7Hz,1H),2.12-2.32(m,7H),1.86(dd,J=14.8,5.3Hz,1H),1.77-1.81(m,1H),1.60-1.73(m,9H),1.51-1.59(m,1H),1.37-1.45(m,2H),1.20-1.30(m,22H),1.16-1.20(m,1H),1.04(d,J=6.1Hz,3H),0.80(t,J=7.2Hz,3H),没有可观察的NH和OH信号;13C NMR(125MHz,CDCl3)179.1,168.4,148.7,133.6,129.8,83.9,80.8,70.8,67.0,65.4,54.0,52.0,50.0,36.7,36.0,31.9,31.8,30.5,29.4,29.3,29.29,29.26,29.1,29.0,28.4,26.7,25.8,25.5,23.7,21.5,17.8,10.0ppm;IR(薄膜)3261,3138,2919,2849,1728,1658,1606,1465,1284,1154,1031cm-1;[α]25 D-17.7,[α]25 577-17.0,[α]25 546-18.7,[α]25 435-28.5,(c1.10,CHCl3)。HRMS(FAB)m/z 658.4795为C38H64N3O6的理论值,实测值658.4791[M]。
合成41,45-双-叔丁氧羰基Crambescidin 800(91)
将苯并三唑-1-基氧基三(二甲基氨基)六氟磷酸鏻(22mg,50μmol)加入到羧酸89(23mg,33μmol)、胺90(18mg,50μmol)、Et2N(0.15mL,1.1mmol)和CH2Cl2(5mL)的室温下的溶液中。4小时后,此反应用Et2O(20mL)稀释并用饱和氯化铵水溶液(5mL)和盐水(5mL)洗涤。将此有机层干燥(硫酸镁),过滤,并浓缩此滤液。所得残余物在硅胶上纯化(50∶1 CHCl3-MeOH)得到28mg(82%)的所需产物91,为无色油状物:1H NMR(500MHz,d4-MeOD)δ5.70-5.73(m,1H),5.47-5.52(m,1H),4.40(br d,J=10.3Hz,1H),4.33-4.37(m,1H),4.10-4.16(m,2H),4.02-4.09(m,1H),3.75-3.85(m,2H),3.34-3.59(m,2H),3.23-3.29(m,2H),3.12-3.20(m,2H),3.07(d,J=4.8Hz,1H),2.94-3.06(m,2H),2.64(dd,J=13.0,4.7Hz,1H),2.26-2.46(m,6H),2.10-2.20(m,1H),2.00(dd,J=13.9,5.8Hz,1H),1.79-1.85(m,3H),1.50-1.77(m,11H),1.36-1.47(m,20H),1.22-1.35(m,25H),1.09(d,J=6.1Hz,3H),0.85(t,J=6.1Hz,3H);13C NMR(125MHz,d4-MeOD)176.6/176.2,170.2,158.5,150.2,134.3,131.3,85.1,82.2,80.0,79.96,72.3,69.1,68.4,68.37,66.5,55.6,55.0,54.2,53.5,50.7,45.1,38.9,38.7,38.3,38.1,37.9,36.2,34.3,34.1,33.0,32.6,31.5,30.8,30.7,30.6,30.5,30.3,30.2,29.6,28.8,28.7,27.6,27.0,26.7,26.6,24.4,21.8,19.5,10.8ppm;IR(薄膜)3356,2934,2858,1732,1706,1657,1613,1509,1459,1251,1170cm-1;[α]25 D-3.0,[α]25 577-2.2,[α]25 546-2.8,[α]25 435-3.5,[α]25 405-3.6,(c0.75,CHCl3)。HRMS(FAB)m/z 1001.7为C55H97N6O10的理论值,实测值1001.7[M]。
合成Crambescidin 800三盐酸盐(2)
将91(13mg,13μmol)和1.3mL的3.0M HCl的EtOAc溶液在室温下维持20分钟,然后浓缩。通过反相HPLC纯化此残余物(4∶1MeOH-0.1M NaCl,Altima C 18,5柱)得到约11.8mg(75%)的crambescidin 800,为其三盐酸盐(浅黄色油状物)。此样品的数据与公开的天然产物2的数据一致。合成的2的数据:1H NMR(500MHz,d4-MeOD)δ5.71(m,1H),5.50(app d,J=10.9Hz,1H),4.41(m,1H),4.33(m,1H),4.13(m,1H),4.05(m,1H),3.96(m,1H),3.85(m,1H),3.65(m,2H),3.55(m,1H),3.44(m,2H),3.11(m,2H),3.07(d,J=4.8Hz,1H),2.97(m,0.5H),2.88(m,1.5H),2.64(dd,J=12.8,4.7Hz,1H),2.23-2.51(m,7H),2.17(m,1H),1.50-2.10(m,15H),1.42(t,J=12.2Hz,1H),1.20-1.40(m,25H),1.09(d,J=6.1Hz,3H),0.85(t,J=7.2Hz,3H);1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.74(s,1H),9.50(s,1H),8.00(br s,6H),5.67(app s,1H),5.47(app d,J=10.4Hz,1H),4.49(m,1H),4.28(m,1H),4.07(m,2H),3.97(m,2H),3.45-3.66(m,3H),3.29(m,2H),3.11(m,2H),2.95(m,2H),2.55(m,1H),2.10-2.50(m,7H),2.05(m,1H),1.95(m,1H),1.50-1.70(m,15H),1.40-1.50(m,2H),1.20-1.40(m,25H),1.05(d,J=5.4Hz,3H),0.83(t,J=6.6Hz,3H);13C NMR(125MHz,d4-MeOD)177.5,170.2,150.2,134.3,131.3,85.1,82.1,72.3,69.4,68.4,66.5,55.6,54.8,54.1,50.7,43.8,38.5,38.3,38.2,37.9,33.0,32.9,32.6,31.5,30.8,30.7,30.67,30.6,30.3,30.26,29.6,27.6,27.0,26.6,26.55,24.4,21.8,19.4,10.8ppm;13C NMR(125MHz,CDCl3)175.5/175.0,168.3,148.7,133.6,129.8,83.5,80.6,70.9,67.1,65.4,54.4,53.9,51.8,49.5,44.0,37.9,37.6,37.0,36.9,33.5,33.2,32.0,31.8,30.8,30.6,29.7,29.6,29.59,29.55,29.5,29.1,29.0,28.4,26.9,25.8,25.5,25.4,23.4,21.4,18.3,10.1ppm;IR(薄膜)3382,3231,2923,2852,1732,1659,1614,1469,1167,1086,1015cm-1;[α]25 D-4.4,[α]25 577-5.0,[α]25 546-4.0,[α]25 435-6.3,[α]25 405-6.2,(c0.70,CHCl3)。HRMS(FAB)m/z 801.6217为C45H81N6O6的理论值,实测值801.6222[M]。
合成Peracetylcrambescidin 800(92)
将crambescidin 800(2)(5.0mg,5.5μg)、Ac2O(0.5mL)和吡啶(1mL)的溶液在室温下维持23,然后真空浓缩(0.9mmHg,23℃),用氯仿(20mL)稀释并用0.1M HCl(5mL)和盐水(5mL)洗涤。将此有机层干燥(硫酸镁),过滤,并浓缩此滤液。所得残余物在硅胶上纯化(20∶1 CHCl3-MeOH;10∶1 CHCl3-MeOH)得到2mg(35%)的peracetylcrambescidin 800(92),为白色蜡状物。此样品的数据与公开的天然衍生的peracetylcrambescidin 800的数据一致。合成的92的数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.88(s,1H),9.64(s,1H),6.75(br s,0.7H),6.38(br s,0.7H),6.18(br s,0.7H),5.67(app t,J=10.5Hz,1H),5.49(app d,J=11.0Hz,1H),5.10(m,1H),4.51(m,1H),4.28(app dt,J=9.8,4.9Hz,1H),4.12(m,1H),4.06(m,1H),4.04(m,2H),3.46-3.64(m,2H),3.20-3.39(m,4H),2.99-3.16(m,2H),2.94(d,J=4.6Hz,1H),2.55(dd,J=12.6,4.6Hz,1H),2.49(m,1H),2.17-2.38(m,7H),2.05(s,3H),2.00(s,3H),1.98(s,3H),1.92-196(m,1H),1.52-1.82(m,14H),1.43(t,J=12.2Hz,1H),1.20-1.40(m,25H),1.05(d,J=6.1Hz,3H),0.83(t,J=7.2Hz,3H);1H NMR(500MHz,d4-MeOH)δ5.72(app t,J=10.9Hz,1H),5.51(app d,J=11.0Hz,1H),5.15(m,1H),4.32-4.39(m,2H),4.13(dt,J=6.6,1.8Hz,2H),4.07(m,1H),3.83(m,1H),3.39-3.63(m,4H),3.14-3.25(m,4H),3.08(d,J=4.9Hz,1H),2.64(dd,J=13.0,4.8Hz,1H),2.29-2.47(m,7H),2.17(m,1H),2.02(s,3H),2.01(m,1H),1.94(s,1.5H),1.93(s,1.5H),1.92(s,1.5H),1.91(s,1.5H),1.53-1.86(m,14H),1.42(t,J=12.6Hz,1H),1.20-1.40(m,25H),1.09(d,J=6.2Hz,3H),0.85(t,J=7.2Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)174.5,171.0,170.8,170.5,170.4,168.3,148.8,133.7,129.8,83.6,80.7,71.0,70.6,67.3,65.4,53.9,51.8,50.5,49.7,42.6,37.0,36.96,35.9,35.3,33.2,32.4,32.0,30.6,29.7,29.6,29.5,29.4,29.1,28.5,27.1,26.8,25.8,25.5,23.5,21.4,18.4,10.1ppm;IR(薄膜)3457,3240,2923,1739,1732,1660,1643,1614,1463,1372,1238,1015cm-1;[α]25 D-37(c0.2,CHCl3)。HRMS(FAB)m/z 927.6534为C51H87N6O9的理论值,实测值927.6547[M]。
这些结果显示了以会聚式方式,以最长的路线顺序,由商购起始物进行Crambescidin 800(化合物2)的首次全合成,共25步,总收率3.0%。这些实验证实了Crambescidin 800(化合物2)的立体化学排布,并严格地确立了羟基亚精胺侧链的绝对构型为S。
实施例IV
13,14,15-Isocrambescidin 800的对映体选择性全合成的初步方法
合成方案
13,14,15-Isocrambescidin 800和Ptilomycalin A/Crambescidin的甲酯的分子机械模型见图20。这些模型清楚地说明了这两种结构之间的结构差异和相似性。例如,在Isocrambescidin核中C10和C13角氢原子都是反式,而在Ptilomycalin A/Crambescidin核中都是顺式,但是在C13、C14和C15上取代基之间的关系在两种结构中都是相同的。另外,在两种结构中C-O键都是轴向的。因此,在Ptilomycalin A合成中,我们推测如果中心三氮杂二氢厄(triazacenaphthalene)环系的所需反式立体化学是在平面内,则C8和C15螺中心可以按照所需的立体化学构建。此方法需要将C10和C13角氢原子设置为反式关系,并需要将此手性与氧杂环庚烯(oxopene)和氢化吡喃环的C3和C19立体中心相联系。
此初期合成中面临的问题是构建所需反式立体化学的三氮杂二氢厄环系。在(-)-Ptilomycalin A合成中,通过脲基醛和β-酮基酯的“系链的Biginelli”缩合反应建立所需的顺式立体化学(见Overman,L.E.;Rabinowitz,M.H.,J.Org.Chem.1993,58,3235-3237;Overman,L.E.;Rabinowitz,M.H.;RenhoweP.A.,J.Am.Chem.Soc.1995,117,2657-2658和Kappe,C.O.Tetrahedron 1993,49,6937-6963)。
在我们实验室内进一步的研究表明系链的脒基醛和β-酮酯之间的Biginelli缩合反应得到1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶中间体,其与吡咯烷环为反式关系(附图30)(McDonald,A.I.;Overman,L.E.,J.Org.Chem.1999,64,1520-1528),于是提供了构建Isocrambescidin核的方法。
Isocrambescidin核的逆向合成分析见附图21。切断94的C8和C15缩醛胺得到1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶中间体如95。对于平面内的胍单元,我们想象由中间体如95直接形成五环核的最终3个环。我们进一步设想通过脒基醛96与β-酮酯如97的Biginelli缩合反应形成95。在(-)-Ptilomycalin A合成中,由于其高度的会聚式性,此方法非常吸引人。但是,为了以这种会聚式的方式完成此合成,所述胍单元必须在该合成的极早期引入。可以避免在后期步骤中进一步处理以建立胍单元,就此而言胍单元的早期引入也是诱人的,但是由于我们不想对胍进行保护,我们必须在合成的若干步骤中处理此高极性官能团(附图21)。
结果和讨论
合成13,14,15-Isocrambescidin 800
此合成开始于胺98,其已用于(-)-Ptilomycalin A的第二代合成和Crambescidin 800(见附图22)的合成中。用1-H-吡唑-1-甲脒盐酸盐(Bernatowicz等,J.Org.Chem.1992,57:2497-2502)和Hunig′s碱在60℃处理98得到胍99(收率约99%),其不经纯化直接使用(附图22)。在检查关键Biginelli缩合反应前,需要将三取代的烯烃选择性氧化。在此过程中,用催化量的四氧化锇(OsO4)处理99导致三取代的双键的选择性二羟基化(Sharpless和Williams,Tetrahedron Lett.)。相应的二醇在醋酸吗啉的存在下用Pb(OAc)4裂解得到缩醛胺100。此二醇裂解后,我们发现如果将100过滤,并立即用于Biginelli缩合反应,且不接触使用水的处理步骤,这是最理想的。此外,通过1H和13C NMR判断100实质上是若干组分的混合物。在13C NMR光谱中观察到了很多碳原子的多重信号,而在1H NMR光谱中观察到了宽峰,且没有明显的醛信号(附图22)。
在乙醇中进行的100和β-酮酯101的Biginelli缩合反应(Overman等,J.Am.Chem.Soc.,1995,117:2657-2658)具有最适的选择性(3∶1反式∶顺式)。幸运的是,我们发现在60℃下在2,2,2-三氟乙醇中将100(1当量)和101(1.5当量)加热20小时,将非对映异构体选择性改善至7∶1反式∶顺式。之后用pH7.0缓冲液灭活的硅胶纯化。灭活的硅胶通过向Merck硅胶(0.040-0.063)中加入10%(重量)pH7.0缓冲液并混合至均匀来制备。所需反式加成物102以49%的收率分离而顺式加成物103以约5%的收率分离。顺式加成物103在硅胶上比反式加成物102移动慢。因此,某种程度上很难分离出纯的103,这是由于一些反式加成物102将使该柱产生拖尾。起初反式加成物102的立体化学根据以前模型研究的结果排布(McDonald等,J.Org.Chem 1999,64,1520-1528)。用在合成后期制备的五环中间体(见105a和105b)将此排布是更严格地建立。在DMF中用TBAF将102脱保护36小时得到二醇104,收率80%(附图23)。此反应常常不能反应完全,而部分脱保护的中间体(R2=TBS,R3=H)以收率10-15%分离。在60℃下加热此反应混合物持续得到完全脱保护的104,但是形成了其它产物,并降低了104的分离收率。
A.五环105a的初期立体化学排布
现将二醇104适当地官能基化以转变为isocrambescidin五环核。在此过程中,104接触存在于氯仿中的对甲苯磺酸(p-TsOH)(3当量)24小时。然后将此反应混合物用HCO2Na水溶液洗涤以约50%的收率得到所需五环105a和异构化的五环106的约1∶1混合物(五环20是非对映异构体的约1∶1混合物,而此结构根据1H NMRCOSY研究排布)(附图23)。由于此甲苯磺酸根相反离子转变缓慢,需要若干次洗涤才能只获得甲酸盐,而我们关心的是多次洗涤会导致此反式化合物形成的收率降低。制备甲酸盐以便直接比较五环107(附图24),(-)-Ptilomycalin A第一代合成中的中间体(Overman等,J.Am.Chem.Soc.1995,117,2657-2658)。1HNMR NOE研究证实105a在C13、C14和C15与107是差向异构的。因此,在104转变为105a的过程中侧链醇对此双键的双键反式双轴向加成在Isocrambescidin核中使氢化吡喃的取向如同在Ptilomycalin A/Crambescidin核一样。此外,105a与13,14,15-Isocrambescidin 800在C14是差向异构的,在C14次甲基氢原子的偶合常数11.8Hz有信号(McDonald等,J.Org.Chem 1999,64,1520-1528)(见附图23和24[方案3,附图3])。
进一步的研究表明化合物105a和106的比例可以通过改变反应时间和p-TsOH的当量数进行控制。较大量的p-TsOH和较长的反应时间有利于106的形成,且我们发现用p-TsOH处理纯的105a也得到106。我们发现的条件(2当量的p-TsOH,氯仿,7小时)得到105a和106的5∶1的混合物。遗憾的是,我们没有发现用p-TsOH只得到105a的条件,且由于105a和106某种程度上难以分离,105a的分离收率从没有大于45-50%。因此,需要制备105a的更好的方法。
用对甲苯磺酸吡啶鎓(PPTS)(2当量)在60℃下在氯仿中将104处理5小时,接着用甲酸钠处理得到所需105a和四环108a的1∶5的混合物(附图25)。但是,对此反应条件稍加改良(2当量PPTS,氯仿,90℃在密闭的试管中,24小时),得到了105a和108a的2∶1的混合物(附图25)。遗憾的是,我们没有发现用PPTS将104完全转变为105a的条件,但是105a和108a可以通过柱色谱分离。分离后,将108a再置于此反应条件下,再次得到105a和108a的2∶1的混合物。一个循环后可以以75%的联合收率分离所需105a。起初,为了比较目的,在进行色谱前将105a和108a转变为甲酸盐,并用95∶5∶0.1乙酸乙酯-异丙醇-甲酸将它们分离。但是,后来我们发现盐酸盐105b和108b比相应的甲酸盐(105a和108a)更容易分离。通过用0.1N HCl和饱和氯化钠水溶液洗涤此反应混合物来制备盐酸盐,并在硅胶上用99∶1 CHCl3-MeOH-95∶5 CHCl3-MeOH进行分离。正如在以前的情况下,需要若干次洗涤以将甲磺酸盐彻底转变为盐酸盐。由于可以以基本上相等的收率获得甲酸盐和盐酸盐,故易于分离使盐酸盐的使用更合适(附图25)。使用的试剂为PPTS、HCl3,90℃,24小时;HCO2Na洗涤或0.1N HCl洗涤(“a”)。
虽然五环105a和105b可以以合成上可利用的收率制备,某种程度上而言反应顺序很麻烦。理想的是,我们需要发现不促进异构化产物如106形成却能彻底转变为105a或105b的条件。为此,我们发现用HCl(3当量)在乙酸乙酯处理104以78%的收率唯一地得到105b。由于在此反应过程中形成盐酸盐,某种程度上避免了麻烦的相反离子的转化(附图26)。
在C14差向异构化为轴向酯最好在末端酯的烯丙基除去后完成。为此,用(Ph3P)4Pd和吗啉除去105b中的烯丙基(附图26)。然后用Et3N在MeOH中在60℃下将C14酯差向异构化得到所需β-差向异构体109及起始α-差向异构体和C15氧原子消除得到类似于108a的产物的混合物的2-3∶1的混合物。通过闪式色谱纯化后,以两步收率50-60%分离了109。观察到了109的C14次甲基氢原子的特征性3.0Hz偶合常数。与(-)-Ptilomycalin A和Crambescidin 800的前体对比,在Isocrambescidin系列的平衡中有利于轴向酯。
由109容易完成13,14,15-Isocrambescidin 800的合成(附图26)。由(R)-表氯醇制备(S)-7-羟基亚精胺片断110,并用苯并三唑-1-基氧基三(二甲基氨基)六氟磷酸鏻(BOP)与五环109偶合(Castro等,Tetrahedron Lett.1975,1219-22)得到111,收率71%。用2M HCl在乙酸乙酯中除去BOC基团(Stahl等,J.Org.Chem.1978,43,2285-2286),并通过反相HPLC纯化粗品产物得到13,14,15-Isocrambescidin 800的三盐酸盐(10),[α]D 23-67.7(c0.7MeOH),收率70%。对于1H和13C NMR,合成的10的三盐酸盐的数据与所报告的天然10的数据一致。合成的d1三盐酸盐的1H NMR光谱(500MHz,CD3OD)与在参考索引3b的补充材料(Spectrum S-3)公开的天然10的光谱相同;光谱S-3显然也是三个阳离子的盐。在参考索引3b的表1中所列数据存在错误,这是由于所列数据和光谱S-3之间存在不相符之处。合成的10三盐酸盐的13C NMR光谱也与参考索引3b的补充材料(Spectrum S-8a)中公开的天然的10的光谱相同。同样,在参考索引3b的表1中所列数据存在错误,这是由于所列数据和光谱S-8a之间存在不相符之处。合成的10也可以转变为三乙酸盐衍生物112。合成的112的数据也与所报告的由天然10制备112的1H和13C NMR数据相同(Jares-Erijman等,J.Org.Chem.1993 58:4805)。
据信获得了10的三盐酸盐,这是由于除去BOC基团(111→10)后没有进行碱性处理。但是,据报告天然10中的胺是游离碱的形式,然而合成和天然10的1H和13C NMR光谱没有差别。用以氯化钠饱和的0.1N NaOH处理合成的10,导致C41和C45质子向低磁场位移。为了进一步研究此现象,由酸113制备114以模拟13,14,15-Isocrambescidin 800的羟基亚精胺区域(附图27)。用2.0M HCl在乙酸乙酯中将114脱保护得到115,收率95%。在115和10中的C37-C45质子的化学位移相同[C41,2.99-2.84ppm(m),C45,3.14-3.08ppm(m)](表1),但是胍单元的不存在使115的光谱分析在某种程度上更容易。用0.1N氢氧化钠处理115得到116,为游离碱。在116中C41和C45质子显著位移向高磁场[C41,2.66-2.58ppm(m),C45,2.86-2.78ppm(m)]。此高磁场位移与盐酸盐转变为游离碱一致。因此,这支持了天然13,14,15-Isocrambescidin800实际上是以其三盐酸盐分离的(附图27)。
                         表1
     比较化合物115和116的C41和C45质子的化学位移
       1H NMR(CD3OD,500MHz),(δppm)多重峰
      位置                 115                116
       41              2.99-2.84,m        2.6-2.58,m
       45              3.14-3.08,m        2.86-2.78,m
13,14,15-Isocrambescidin 800的C43立体中心的排布
基于crambescidin 816(化合物3)的类似性,13,14,15-Isocrambescidin 800的C43立体中心排布为S构型。我们的化合物10的完全总合成似乎确证了此排布,但是由于C43距离其它立体中心远,我们不能确定(43S)-13,14,15-Isocrambescidin 800与(43R)-13,14,15-Isocrambescidin 800可以用光谱法进行区分。为此,由109和E-110制备(43R)-13,14,15-Isocrambescidin800(117)。E-110由(S)-表氯醇(附图28)制备。正如所料,通过1H和13C NMR及HPLC发现117与合成的10和天然的10没有差别。
为了明确此立体化学排布,我们预计需要比较天然的10的衍生物与合成的10和117的衍生物。制备合成的10、117和天然的10的Mosher′s衍生物,并随后通过19F NMR分析,这是明智的选择。按照Ward的方法制备Mosher′s衍生物118(43S)和118(43R)(附图29)。然后制备天然的10的相应的Mosher′s衍生物,并与118和119进行比较。由天然的10和合成的10制备的Mosher′s衍生物的19F NMR数据相同。由于有关C38酰胺的旋转异构体,在19F NMR光谱中存在6个峰(见附图27)。这明确确立了在13,14,15-Isocrambescidin 800中C43的立体化学是S构型。
由商购物质以会聚式方式用最长的线性顺序完成13,14,15-Isocrambescidin 800(10)的首次全合成,共21步。这些研究证实了10的立体化学排布,并严格确立了其羟基亚精胺侧链的绝对构型是S。在其现在的形式中,此合成可以提供相当量的10和用于药理学评价的同类物。此对映体选择性全合成首次显示:(a)系链Biginelli方法可以延及胍中间体,(b)关键的Biginelli缩合反应可以在足够温和的条件下完成,其中可以使用含Crambescidin核的全部官能基的片断,及(c)Isocrambescidin系列中的螺缩醛胺单元以高度立体化学稳定性构建。
实验部分
总则
将购自Aldrich的干燥的THF、乙醚和二氯甲烷通过氧化铝柱过滤(溶剂纯化系统)。常压下用CaH2蒸馏三乙胺(Et3N)、吡啶、二异丙基乙基胺、二异丙基胺和乙腈。购自Merck的硅胶(0.040-0.063)用于闪式色谱。反相HPLC分离使用的HPLC系统由Waters590泵和Waters 486 UV检测器组成。NMR光谱在Bruker仪器上记录(500MHz和400MHz)。IR光谱用Perkin-Elmer Series 1600FTIR检测,而旋光性用Jasco DIP-360旋光计检测。质谱用MicroMass Analytical 7070E(CI-异丁烷)或MicroMass AutoSpecE(FAB)光谱仪检测。微量分析由Atlantic Microlabs,Atlanta,GA进行。其它一般实验细节已有描(Metais,E.等,J.Org.Chem.1997,62,9210-9216)。
(6S,11Z,13S)-6-氨基-N-甲脒-8-(1′,3′-二噁烷-2′-基)-2-甲基-13-三异丙基甲硅烷氧基十五碳-2,11-二烯(99)
将胺98(2.95g,6.12mmol)、1-H-吡唑-1-甲脒盐酸盐(2.70g,18.4mmol)、Hunig′s碱(4.37mL,24.5mmol)和DMF(6.0mL)的溶液室温下维持16小时,然后加温至60℃,并维持4小时。将此溶液冷却并在氯仿(300mL)和0.1N HCl(75mL)之间分配。将有机相用0.1N HCl(75mL)和水(75mL)洗涤,干燥(硫酸钠),过滤并浓缩得到胍99和胺98的2∶1的混合物。将此混合物溶解于DMF(6.0mL)并用1-H-吡唑-1-甲脒盐酸盐(1.35g,9.2mmol)和Hunig′s碱(2.19mL,12.3mmol)处理。将此溶液室温下保持16小时,然后升温至60℃,并维持4小时。如上所述处理此反应并安装真空泵(0.1mmHg)以除去残余的DMF。如此得到3.20g(99%)的胍99,为淡黄色油状物,其不经进一步纯化直接使用:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.82(app d,J=6.7Hz,1H),7.24(br s,1H),5.43-5.39(m,1H),5.29-5.24(m,1H),5.09(br t,J=7.0Hz,1H),4.46(app q,J=7.3Hz,1H),3.98-3.76(m,4H),3.60(m,1H),2.20-2.13(m,2H),2.02-1.74(重叠m,2H),1.69(s,3H),1.64-1.58(重叠m,2H),1.62(s,3H),1.51-1.38(m,2H),1.05(m,21H),0.87(t,J=7.4Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ157.6,135.0,132.7,126.9,123.1,100.5,69.8,59.8,59.3,46.6,45.0,36.5,31.7,30.5,25.7,25.0,24.8,22.2,18.1,18.0,17.6,12.3,9.3ppm;IR(薄膜)2961,2865,1651,1463,1383,1246,1109cm-1;MS:HRMS(FAB)(M-Cl)m/z524.4225,(524.4250为C27H58N3O3Si的理论值);[α]25D+1.7,[α]25 577+2.7,[α]25 546+3.2,[α]25 435+7.3,[α]25 405+9.3(c1.3,CHCl3)。
(4aS,7S)-4-[15-(烯丙基氧基羰基)十五烷基氧羰基]-3-[(4S)-4-叔丁基二甲基甲硅烷氧基戊基]-7-[(5Z,7S)-2-(1′,3′-二噁烷-2′-基)-7-三异丙基-甲硅烷氧基-5-壬烯基]-1,2,4a,5,6,7-六氢-1-亚氨基-吡咯并[1,2,c]-嘧啶盐酸盐(102)
将4-甲基吗啉-N-氧化物(2.16g,18.4mmol)和OsO4(3.1mL,0.24mmol,2%在叔丁醇中)加入到胍99(3.2g,约6.1mmol)、THF(105mL)和H2O(15mL)的溶液中。将此混合物搅拌8小时,加入硅酸镁载体(1.5g)和NaHSO3(1.5g)并将所得混合物再搅拌10小时。加入硅藻土和MgSO4并将此混合物过滤,将此洗脱液浓缩得到棕色油状物。将此油状物溶解于甲苯(120mL),然后加入醋酸吗啉(3.6g,24.5mmol)和Pb(OAc)4(3.3g,7.3mmol)。将溶液维持45分钟,然后加入硅藻土。将此混合物通过硅藻土塞过滤,此洗脱液用甲苯(200mL)稀释并浓缩此溶液得到棕色油状物。将此油状物与甲苯(200mL)共沸至干并将此残余物与β-酮酯15(5.3g,9.2mmol)和2,2,2-三氟乙醇(9.0mL)混合。将此溶液在60℃维持20小时,然后在CHCl3(250mL)和0.1N HCl(50mL)之间分配。将此有机相用0.1N HCl(50mL)和盐水(50mL)洗涤,干燥(Na2SO4),过滤并浓缩。1H NMR分析表明反式∶顺式Biginelli加成物的比例7∶1。通过闪式色谱纯化粗品混合物(CHCl3-99∶1 CHCl3-MeOH-98∶2 CH3Cl-MeOH),使用用pH7.0缓冲液灭活的硅胶,得到3.22g(49%)的所需反式加成物,102,为淡棕色油状物和331mg(5%)的顺式加成物103。102数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.06(s,1H),7.33(s,1H),5.95-5.88(m,1H),5.43(app t,J=9.8Hz,1H),5.31(app dq,J=17.2,1.5Hz,1H),5.27-5.25(m,1H),5.23(app dq,J=10.4,1.3Hz,1H),4.57(br d,J=5.7,2H),4.46-4.41(m,2H),4.27-4.24(m,1H),4.17-4.07(m,2H),4.01-3.95(m,2H),3.91-3.78(m,3H),2.77-2.71(m,2H),2.65-2.59(m,1H),2.45-2.40(m,1H),2.32(t,J=7.6Hz,2H),2.07-1.88(m,6H),1.79-1.55(m,11H),1.53-1.43(m,4H),1.31-1.25(m,21H),1.13(d,J=6.1Hz,3H),1.05(s,21H),0.87(t,J=7.4Hz,3H),0.86(s,9H),0.037(s,3H),0.032(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ173.4,165.0,149.9,147.3,135.3,132.2,126.4,117.9,100.9,100.3,69.8,68.3,64.8,64.7,59.9,59.4,57.5,54.1,46.1,39.0,34.8,34.2,33.3,31.6,30.9,30.3,29.6,29.52,29.48,29.42,29.3,29.1,29.0,28.5,26.0,25.8,24.83,24.76,24.4,23.6,22.1,18.01,17.98,12.3,9.2,-4.5,-4.7ppm;IR(薄膜)2926,2856,1738,1713,1681,1538,1462,1382,1256,1086cm-1;HRMS(FAB)(M-Cl)m/z 1044.6,(1044.8是C59H110N3O8Si2的计算值);[α]25 D-21.2[α]25 577-21.3,[α]25 546-23.3,[α]25 435-28.8,[α]25 405-25.1(c1.9,CHCl3)。
(4aS,7S)-4-[15-(烯丙基氧基羰基)十五烷基氧羰基]-7-[(5Z,7S)-2-(1′,3′-二噁烷-2′-基)-7-羟基-5-壬烯基]-1,2,4a,5,6,7-六氢-3-[(4S)-4-羟基戊基]-1-亚氨基-吡咯并[1,2-c]-嘧啶盐酸盐(104)
将102(2.80g,2.59mmol)、TBAF(13.0mL,13.0mmol,1.0M)和DMF(26mL)的溶液在室温下维持24小时,然后再加入TBAF(6.0mL,6.0mmol,1.0M)。将此溶液维持6小时,然后在CHCl3(200mL)和0.1N HCl(75mL)之间分配。将有机相用饱和NaHCO2水溶液(2×50mL)洗涤,干燥(Na2SO4),过滤并浓缩。粗品产物通过闪式色谱纯化(95∶5∶0.1 EtOAc-异丙醇∶甲酸90∶10∶0.1 EtOAc-异丙醇∶甲酸85∶15∶0.1 EtOAc-异丙醇∶甲酸),用pH7.0缓冲液灭活的硅胶,得到此二醇的甲酸盐1.68g(80%),为淡棕色油状物。此甲酸盐易于纯化,但是盐酸盐更稳定。因此,纯化后,通过将此甲酸盐在CHCl3(150mL)和0.1N HCl(25mL)之间分配并用0.1N HCl(25mL)和盐水(25mL)洗涤,将此甲酸盐定量转变为盐酸盐104。有机相干燥(Na2SO4),过滤并浓缩得到二醇104∶1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.63(s,1H),7.43(s,1H),5.95-5.87(m,1H),5.51-5.42(m,2H),5.31(ddd,J=17.2,3.0,1.5Hz,1H),5.22(ddd,J=9.2,3.0,1.3Hz,1H),4.57(dt,J=5.7,1.3Hz,2H),4.43(dd,J=9.9,4.3Hz,1H),4.32(appq,J=7.1Hz,1H),4.28-4.25(m,1H),4.17-4.08(m,2H),4.05-3.92(m,3H),3.89-3.82(m,2H),2.91-2.86(m,1H),2.62-2.58(m,1H),2.52(td,J=11.8,4.6Hz,1H),2.42-2.39(m,1H),2.32(t,J=7.6Hz,2H),2.16-1.96(m,6H),1.86-1.44(m,14H),1.30-1.24(m,22H),1.19(d,J=6.2Hz,3H),0.91(t,J=7.4Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ173.5,165.0,149.7,147.5,133.5,132.3,130.4,118.0,101.0,100.5,68.7,65.4,64.85,64.76,60.1,59.6,57.6,54.2,45.8,38.1,34.7,34.2,33.1,30.4,30.2,29.6,29.51,29.46,29.37,29.2,29.1,28.6,26.0,24.9,24.7,24.0,23.5,22.2,9.7ppm;IR(薄膜)3344,2925,2854,1736,1685,1542,1462,1384,1259,1170,1084,1001cm-1;MS:HRMS(FAB)(M-Cl)m/z 774.5615,(774.5632为C44H76N3O8的理论值);[α]25 D-39.4,[α]25 577-40.2,[α]25 546-44.8,[α]25 435-66.0,[α]25 405-70.0(c1.2,CHCl3)。
五环105b
将乙酰氯(320μL,4.5mmol)加入到MeOH(200μL,5.0mmol)和EtOAc(30mL)的0℃溶液中,得到HCl的0.15M乙酸乙酯溶液。然后,将二醇104(1.10g,1.36mmol)溶解于27mL的此溶液(4.1mmol的HCl)。将此溶液在室温下维持6小时,然后在在CHCl3(250mL)和盐水(50mL)之间分配。将有机相干燥(Na2SO4),过滤并浓缩。通过闪式色谱纯化此残余物(CHCl3 99∶1 CH3Cl-MeOH98∶2 CHCl3-MeOH)得到780mg(78%)的五环105b,为浅黄色油状物。在一些情况下,五环105b被约5%的未被定性的杂质污染。此杂质可以进一步通过反相HPLC纯化来除去,但是所需五环105b的回收率低。因此,五环105b不再纯化,而未知杂质在下步转变中除去。
纯105b的数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ10.45(br s,1H),8.89(br s,1H),5.95-5.87(m,1H),5.68-5.64(m,1H),5.48(宽d,J=11.0Hz,1H),5.31(app dd,J=17.2,1.5Hz,1H),5.23(app dd,J=10.4,1.3Hz,1H),4.57(br d,J=5.7Hz,2H),4.51(br d,J=7.7Hz,1H),4.25-4.21(m,2H),4.12-4.07(m,1H),3.98-3.95(m,1H),3.77-3.72(m,1H),2.91(d,J=11.8Hz,1H),2.61-2.56(m,1H),2.55(dd,J=12.5,2.9Hz,1H),2.32(t,J=7.5Hz,2H),2.30-2.28(m,3H),2.21-2.17(m,2H),1.91(dd,J=14.6,5.3Hz,1H),1.85(br d,J=12.9Hz,1H),1.78-1.36(m,13H),1.32-1.20(m,21H),1.12(d,J=6.0Hz,3H),1.12-1.10(m,1H),0.86(t,J=7.3Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ173.5,169.0,150.8,133.3,132.3,129.8,118.0,85.5,84.8,70.8,68.7,65.5,64.8,58.7,55.1,52.1,37.2,37.1,34.2,32.9,32.1,30.9,30.0,29.6,29.51,29.45,29.4,29.2,29.11,29.07,28.4,25.9,24.9,23.8,22.0,17.9,10.2ppm;IR(薄膜)2926,2853,1732,1659,1615,1462,1349,1202,1022cm-1;HRMS(FAB)(M-Cl)m/z 698.5117,(698.5108为C41H68N3O6的理论值);[α]25 D-54.6,[α]25 577-55.6,[α]25 546-64.2,[α]25 435-114.8,[α]25 405-141.3(c1.25,CHCl3)。
羧酸109
将五环105b(50mg,0.068mmol)、吗啉(24μL,0.27mmol)、(Ph3P)4Pd(16mg,0.014mmol)和CH3CN(5mL)的溶液维持2小时。再加入吗啉(12μL,0.13mmol)和(Ph3P)4Pd(8mg,0.007mmol)并将此溶液维持2小时。然后将溶液在CHCl3(50mL)和0.1N HCl(10mL)之间分配。有机相用0.1N HCl(10mL)洗涤,干燥(Na2SO4),过滤并浓缩得到棕色油状物。将此棕色油状物通过硅胶塞过滤(99∶1 CHCl3∶MeOH 98∶2 CHCl3-MeOH),浓缩并溶解于Et3N(95μL,0.68mmol)和MeOH(7mL)。将所得溶液在60℃维持36小时,然后在CHCl3(50mL)和0.1N HCl(8mL)之间分配。将有机相用0.1N HCl(8mL)洗涤,干燥(Na2SO4),过滤并浓缩。通过闪式色谱纯化粗品产物(99∶1 CHCl3∶MeOH 98∶2 CHCl3-MeOH 95∶5CHCl3∶MeOH)得到28mg(60%)的109,为浅黄色油状物:1HNMR(500MHz,CDCl3)δ10.07(br s,1H),9.28(br s,1H),5.64(app t,J=8.1Hz,1H),5.50(d,J=10.6Hz,1H),4.58(br s,1H),4.17-4.12(m,1H),4.02-3.97(m,2H),3.92-3.88(m,1H),3.71-3.68(m,1H),3.46(d,J=3.0Hz,1H),2.63-2.55(m,1H),2.52(d,J=11.0Hz,1H),2.30(t,J=7.4Hz,2H),2.29-2.26(m,1H),2.22-2.16(m,3H),1.85-1.80(m,4H),1.73-1.42(m,11H),1.40-1.24(m,23H),1.18(d,J=5.9Hz,3H),0.95(t,J=7.2Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ178.6,167.8,149.4,133.7,129.6,85.0,83.0,70.7,69.0,65.2,52.9,52.1,41.7,37.9,37.4,35.1,32.5,31.5,30.2,29.7,29.4,29.33,29.29,29.19,29.0,28.4,27.9,25.7,25.3,24.1,22.2,19.7,10.2ppm;IR(薄膜)3200,2924,2852,1732,1660,1621,1189,1167,1027cm-1;HRMS(FAB)(M-Cl)m/z 658.4789,(658.4795为C38H64N3O6的理论值);[α]25 D-47.3,[α]25 577-49.5,[α]25 546-55.9,[α]25 435-99.8,[α]25 405-121.5(c1.2,CHCl3)。
41,45-双-叔丁氧羰基-13,14,15-Isocrambescidin 800(111)
将苯并三唑-1-基氧基三(二甲基氨基)六氟磷酸鏻(28mg,0.064mmol)加入到羧酸109(30mg,0.043mmol)、胺110(23mg,0.064mmol)、Et3N(29μL,0.22mmol)和CH2Cl2(2.0mL)的溶液中。溶液维持1小时,然后在Et2O(40mL)和0.1N HCl(10mL)之间分配。有机相用盐水(2×10mL)稀释,干燥(硫酸镁),过滤并浓缩得到粗品油状物。通过闪式色谱纯化此残余物(99∶1 CHCl3-MeOH97∶3 CHCl3-MeOH)得到32mg(71%)的111,为无色泡沫:1HNMR(500MHz,CD3OD)δ5.70(br t,J=8.8Hz,1H),5.51(d,J=11.1Hz,1H),4.45(br s,1H),4.19-4.06(m,3H),3.92-3.78(m,3H),3.84(dJ=3.4Hz,1H),3.59-3.23(m,3H),3.19-3.12(m,3H),3.06-2.97(m,2H),2.58(dd,J=12.8,2.3Hz,1H),2.45-2.25(m,6H),2.18-2.12(m,1H),1.96(dd,J=13.1,6.1Hz,1H),1.81-1.44(m,18H)。1.43(s,18H),1.38-1.17(m,23H),1.16(d,J=6.0Hz,3H),0.95(t,J=7.3Hz,3H);13CNMR(125MHz,CD3OD)(C38酰胺为旋转异构体的约1∶1混合物的形式)。接近C38的碳原子的一些信号,包括羟基萘嵌间二氮杂苯(permidine)单元的碳,是双重的。这些信号列于括号中:δ(176.6/176.2),169.8,158.6,158.4,150.2,134.1,131.3,86.7,84.6,80.02,79.96,72.0,70.1,(69.0/68.3),66.2,(55.0/53.4),54.8,54.3,45.0,42.6,39.1,(38.9/38.7),38.1,36.2,34.3,34.1,33.7,32.9,31.0,30.78,30.75,30.67,30.64,30.57,30.54,30.50,30.24,30.16,29.7,28.9,28.8,28.7,27.0,(26.7/26.6),25.0,22.4,21.0,10.8ppm;IR(薄膜)3385,2927,2854,1731,1668(br),1614,1449,1366,1253,1167,1028cm-1;HRMS(FAB)m/z 1001.7(M-Cl),(1001.7为C55H97N6O10的理论值)。[α]22 D-68.7,[α]22 577-72.9,[α]22 546-83.3,[α]22 435-147.7(c0.6,CHCl3)。
13,14,15-Isocrambescidin 800三盐酸盐(10)
将111(30mg,0.029mmol)和2.9mL的HCl的2.0M乙酸乙酯溶液在室温下维持30分钟,然后浓缩。通过反相HPLC纯化残余物(3.5∶1 MeOH-0.1M NaCl,Altima C18,5μ柱)得到18mg(70%)的13,14,15-isocrambescidin 800,为其三盐酸盐(淡黄色油状物)。此样品的数据与所公开的天然的10的数据一致。
合成的10的数据:1H NMR(500MHz,CD3OD)δ5.70(br t,J=9.1Hz,1H),5.51(br d,J=11.2,1H),4.46(br s,1H),4.18-4.06(m,3H),3.97-3.86(m,3H),3.84(d,J=3.3Hz,1H),3.70-3.38(m,3H),3.31-3.07(m,3H),2.99-2.84(m,2H),2.57(dd,J=12.9,2.4Hz,1H),2.56-2.36(m,5H),2.31-2.24(m,3H),2.18-1.43(m,18H),1.28(app s,22H),1.16-1.15(重叠m,1H),1.16(d,J=6.0Hz,3H),0.95(t,J=7.4Hz,3H);13C NMR(125MHz,CD3OD)(C38酰胺以旋转异构体的约3∶1混合物形式存在。只有紧邻C38的碳原子,包括羟基亚精胺单元的碳原子,由于次要的旋转异构体产生信号。旋转异构体的碳原子信号列于括号中,主要的旋光异构体列于前:δ(177.5/176.4),169.8,150.2,134.1,131.3,86.8,84.6,72.0,70.2,(68.6/69.4),66.2,(54.9/53.2),54.8,54.3,(43.9/47.9),42.7,39.1,38.6(两个峰),(38.27,38.33),38.1,(34.2/34.0)。33.7,32.9(2峰),31.0,30.84,30.80,30.75,30.67,30.59,30.54,30.4,30.3,29.7,28.9,27.0,(26.63/26.57),25.0,22.5,21.0,10.8ppm;MS:HRMS(FAB)m/z  801.6223(M-Cl),(801.6217为C45H81N6O6的理论值)。[α]22 D-67.7,[α]22 577-70.9,[α]22 546-80.6,[α]22 435-147.7(c0.73,MeOH)。
全乙酰基-13,14,15-Isocrambescidin 800盐酸盐(112)
将13,14,15-isocrambescidin 800(1)、乙酸酐(1.2mL)和吡啶(2.4mL)的溶液在室温下维持20,然后用真空泵浓缩。所得残余物溶解于CHCl3(40mL)并依次用盐水(10mL)、0.1N HCl(10mL)和盐水(10mL)洗涤。将溶液干燥(Na2SO4),过滤并浓缩。通过闪式色谱纯化此残余物(95∶5 CHCl3-MeOH)得到8mg(70%)的全乙酰基isocrambescidin 800(112)。合成的112的1H NMR和13C NMR数据与所报告的由天然的13,14,15-Isocrambescidin 800制备的全乙酰基isocrambescidin 800的数据一致。
合成的112的数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ10.0(s,1H),9.97(s,1H属次要的旋转异构体),9.23(s,1H),9.19(s,1H属次要的旋转异构体),6.86(s,1H),6.70(s,1H属次要的旋转异构体),6.57(s,1H属次要的旋转异构体),6.40(s,1H),5.66(br t,J=8.7Hz,1H),5.50(br d,J=11.0Hz,1H),5.13-5.07(m,1H),4.55(br s,1H),4.19-4.13(m,1H),4.02-3.97(m,2H),3.91-3.88(m,1H),3.72-3.69(m,1H),3.62-3.37(m,4H),3.46(d,J=2.8Hz,1H),3.32-3.12(m,3H),3.05-2.98(m,1H),2.55-2.52(m,2H),2.37-2.18(m,7H),[2.05,2.04,2.01,2.00,1.99(乙酸酯甲基的单峰,9H)],2.00-1.37(m,18H),1.28-1.18(m,23H),1.18(t,J=6.0Hz,3H),0.96(t,J=7.3Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ174.4,173.8(次要旋转异构体),170.9,170.8,170.7,167.7,149.3,133.6,129.7,85.0,82.9,70.8,70.5(次要旋转异构体),65.3,52.9,52.1,50.5,48.4(次要旋转异构体),46.4(次要旋转异构体),42.6,41.73,41.68(次要旋转异构体),38.2,37.4,37.0,36.1,35.6,35.4,33.2,33.1,32.9,32.3,31.4,30.2,29.6,29.5,29.4,29.1,29.0,28.5,27.9,27.0,25.8,25.5,25.4,24.0,23.2,22.1,21.2,20.9,19.6,10.2ppm;MS:LRMS(ES)m/z 927.70(M-Cl),(927.6534为C51H87N6O9的理论值)。[α]25 D-56.1(c0.3,CHCl3)。
实施例V
合成方案
两类Crambescidin之间的结构差异和相似性在13,14,15-Isocrambescidin和Crambescidin/Ptilomycalin A五环胍部分的甲酯的分子机械模型方面是明显的(附图20)。描述了Monte Carlo用Macromodel 5.5版和OPLS力场研究发现的最低能量构型(Chang,G.;Guida,W.C.,Still,W.C.J.Am.Chem.Soc.1989,111,4379-4386)。检测了一万个起始的构型;在所有的情况中,区别只在于甲酯片断的空间取向的若干构型全局最小值为几个千卡。例如,在Isocrambescidin核中C10和C13角氢原子是反式,而在相应的Crambescidin/ptilomycalin A单元中是顺式,而在两种结构中C13、C14和C15上的取代基之间的立体化学关系相同。对于两种生物碱类,氢化吡喃和氮杂环庚烯单元的C-O键是轴向的。因此,在Crambescidin/ptilomycalin A系列中(Snider,B.B.;Shi,Z.Tetrahedron Lett.1993,34,2099-2102;Snider,B.B.;Shi,Z.J.Am.Chem.Soc.1994,116,549-557;Overman,L.E.;Rabinowitz,M.H.;Renhowe P.A.J.Am.Chem.Soc.1995,117,2657-2658;),如果中心三氮杂二氢厄环系以正确的反式立体化学构建,预计Isocrambescidin的C8和C15螺中心将具有所需的立体化学。
在若干年前介绍的引人注目的Biginelli缩合反应的分子内变化形式(Overman,L.E.;Rabinowitz,M.H.J.Org.Chem.1993,58,3235-3237),已被证实在设计合成复杂胍生物碱的精确方法中非常有用。如实施例I详述,脲基醛和β-酮酯的系链Biginelli缩合反应可以用于结合Crambescidin/Ptilomycalin A五环核的所有碳原子并将H10和H13氢原子设置为关键的顺式关系(Kappe,C.O.Tetrahedron 1993,49,6937-6963)。在系链Biginelli缩合反应中立体选择性的最近考察研究,在如何合成Isocrambescidin生物碱的规划方面是严格的(McDonald,A.I.;Overman,L.E.J.Org.Chem.1999,64,1520-1528)。这些研究表明系链Biginelli缩合反应的立体化学结果可以是反向的,如果将脲组分用碱性胍代替。因此,胍醛(或缩醛胺)122与乙酰基乙酸苄基酯的Biginelli缩合反应,得到具有高度选择性的反式-1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶123(附图32)(McDonald,A.I.;Overman,L.E.J.Org.Chem.1999,64,1520-1528)。
基于在Crambescidin/ptilomycalin A系列中的这些考察研究和体验,容易带来制备13,14,15-Isocrambescidin 800(10)的会聚式性方案(附图33)。胍醛126和β-酮酯127的系链Biginelli缩合反应可以用来设置决定性的反式C10-C13立体关系并联合五环胍部分的所有重原子。希望促进125脱水的酸将以一简单的步骤产生124的剩余的3个杂环。值得注意的此方法中面临的一个挑战是:在此合成中应早些引入胍官能基。除非加入保护或脱保护步骤,必须带着此高极性官能基通过合成的若干步骤。
结果和讨论
合成反式-1-亚氨基六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶134
10和10a的全合成开始于二烯胺128,其也用于合成(-)-Crambescidin 800(附图34)。用1-H-吡唑-1-甲脒盐酸盐(Bernatowicz,M.S.;Wu,Y.;Matsueda,G.R.J.Org.Chem.1992,57,2497-2502)和二异丙基乙基胺在60℃下处理128产生胍129,其不经纯化直接使用。接着此中间体的三取代的双键要裂解以释放Biginelli缩合反应的亲电组分。幸运的是,在相关脲系列中用来实现此降解的的氧化方法与胍官能基相容。因此,用催化量的四氧化锇(OsO4)和N-甲基吗啉-N-氧化物(NMO)进行129的三取代的双键的选择性二羟基化(Sharpless,K.B.;Williams,D.R.Tetrahedron Lett.1975,3045-3046),接着用Pb(OAc)4在醋酸吗啉的存在下裂解所得二醇得到130。只将此中间体仅通过过滤除去PbO2纯化,通过1H和13C NMR分析判断其是若干组分的混合物。在130和13C NMR光谱中观察到了很多碳原子的多重信号,而1HNMR光谱显示了若干宽峰;没有出现醛信号。
粗品130和β-酮酯131在EtOH中在60℃下的Biginelli缩合反应以适当的反式选择性(3∶1)进行。幸运的是,发现在2,2,2-三氟乙醇中在60℃下将130与1.5当量的131加热20小时将非对映异构体选择性改善至7∶1。在用pH7.0缓冲液灭活的硅胶上纯化粗品产物(灭活硅胶通过向Merck硅胶(0.040-0.063μ)加入10%(重量)pH7.0磷酸盐缓冲液并混合至均匀来制备),以48%收率分离所需反式加成物132并以约5%收率分离顺式加成物133(因为在硅胶上顺式加成物133比132移动慢,故难以分离出纯的133)。基于较早的考察性研究临时指定132的立体化学(McDonald,A.I.;Overman,L.E.,J.Org.Chem.1999,64,1520-1528)。最近看出,此排布可以在较晚的阶段精确证实。用四-正丁基氟化铵(TBAF)在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)室温下将132脱保护36小时,以80%收率得到二醇134。在一些过程中,此反应不能完全,其中只有TIPS基团被除去的中间体以10-15%收率分离。在60℃加热此反应混合物避免此复杂性,但是,形成了其它不能鉴定的产物,而134的分离收率没有改进。
环化形成五环135
胍二醇134先在室温下在氯仿中接触3当量的对甲苯磺酸单水合物(p-TsOH-H2O)24小时(附图35)。将此反应混合物用HCO2Na水溶液洗涤后,得到五环产物的1∶1混合物,随后显示为135a和四氢呋喃基异构体136a,以约50%收率分离(将甲苯磺酸根相反离子转变为甲酸根,需要用甲酸钠水溶液洗涤几次,这给收率带来了不利影响)。
这些五环产物的结构确定如下。五环136a的总结构,在中心带有1-丁烯基侧链的立体异构体的约1∶1混合物,通过1H NMR COSY和13C NMR研究确定。在C15(在合成的中间体的讨论中使用的crambescidin编号系统;在实验部分可以找到正确的IUPAC命名和编号)上136a的立体化学继续C14次甲基氢原子的化学位移(δ2.88)(135的C14次甲基氢原子观察于δ2.91,而139的此氢原子出现于δ2.30。这些产物的C15立体化学是严格测定的(参看下文)),而在C8的立体化学没有确定并只是基于类比来排布。五环胍135a和136a以其甲酸盐的形式分离,这可直接与五环137,原始合成(-)-Ptilomycalin A的中间体(Example II和Overman,L.E.;Rabinowitz,M.H.;Renhowe P.A.J.Am.Chem.Soc.1995,117,2657-2658)进行比较。在C13上135a与137是差向异构的,在前者的H10和H13之间的1H NMR NOE不存在信号证明了这一点,而在1353a的C14次甲基氢原子的11.7Hz偶合常数显示了酯侧链是平伏的。
由于在研究期间所制备的五环胍中间体或产物都不是结晶,在确定立体化学排布中1H NMR NOE研究是必不可少的。135a(基于13-Epicrambescidin核的中间体)的胍部分的分子机械模型,其有助于分析决定性NOE提高,见附图31(描述了用Macromodel 5.5版和OPLS力场进行的Monte Carlo研究发现的最低能量构型。检测了一万个起始构象。在所有情况下,区别只在于甲酯片断的空间取向的若干构型全局最小值为几个千卡。如下文所述,附图31描述的13,15-Isocrambescidin核构型无疑不是最低能量的一种)。在附图31中还提供了另外两类胍五环(13,14,15-isocrambescidin和13,15-epicrambescidin环系)的模型,以及用于参考的Crambescidin/Ptilomycalin A五环胍部分的模型。
其它研究揭示了四氢呋喃异构体136a由134的形成可以通过改变反应时间和p-TsOH·H2O的当量数来控制。较大量的酸和较长的反应时间有利于136a的形成。在延长的时间内室温下135a接触p-TsOH-H2O也带来136a。所发现的产生135a的最佳条件是让134室温下在氯仿中接触2当量的p-TsOH·H2O达7小时;产生135a和136a的5∶1的混合物。由于这些异构体难以分离,此种方式产生的135a的分离收率决不会大于50%。
检验对甲苯磺酸吡啶鎓(PPTS)对134的1,3-二噁烷保护基的裂解以及对所得酮基胍二醇环合的促进。对于此较弱酸,需要较高的反应温度,并生成135a、四环插烯物氨基甲酸酯138a和若干不能鉴定的小量副产物的混合物(附图36)。当134与2当量的PPTS在60℃下在氯仿中加热5小时且此粗产物用甲酸钠水溶液洗涤时,以1∶5的比例生成135a和138a。将反应温度增加至90℃(密封试管),保持24小时得到了比例2∶1的135a和138a(相对于138a,还制备了约10%的少量139的甲酸盐类似物。当将138a与PPTS在90℃加热时,也形成了比例约2∶1的135a和138a)。在硅胶上分离这些产物,接着将138a与PPTS再置于90℃下,以75%的联合收率得到135a。
首先,在135a和138a转变为其甲酸盐,之后进行色谱并用灭活的硅胶以95∶5∶0.1 EtOAc-异丙醇-甲酸洗脱。后来发现盐酸盐135b和138b更易于在硅胶上分离。这些盐通过将此反应混合物用0.1M HCl或饱和氯化钠水溶液洗涤来制备;完全转变甲苯磺酸根相反离子需要洗涤若干次。
由于两个NH氢原子在135b的1H NMR光谱中很明显,进一步NMR研究(1H COSY,HMQC,HMBC和NOESY)最终表明135b具有13-Epicrambescidin立体化学(即螺氢化吡喃和酯侧链相对于10和10a的都是差向异构的)。关键的发现是在N2H和H19、N2H和H17(轴向)及H13和H16(轴向)之间观察到的特征1H NMR NOE;见附图31中的13-Epicrambescidin核模型。在下列讨论中表明,螺氢化吡喃和酯侧链的立体化学都可以容易地转变,使135b成为得到Isocrambescidins 10和10a的有力中间体。
虽然刚刚描述的方法以合成可利用的收率提供了五环胍盐135,其反应顺序很麻烦。按照理想,需要寻找环合134的酸性条件,该条件不促进C3醇的烯丙基重排,还要不可逆地将四环插烯物氨基甲酸酯中间体138转变为五环胍异构体。最终发现用3当量的HCl在乙酸乙酯中室温下处理134以78%的收率得到135b(附图37)。通过反相HPLC小心地纯化环合粗品(9∶1 MeOH-0.1M NaCl),除135b外,得到5-7%的五环胍139。
139只在C14(酯侧链)与Isocrambescidin差向异构,这在1HNMR COSY、HMQC、HMBC和NOESY实验中很明显。在N2H和H17(轴向)及N2H和H20之间观察的特征性1H NMR NOE,以及在N2H和H19之间NOE的缺乏,直接推导C15的立体化学。此NOE数据与139的氢化吡喃环一致,优先采用椅式构像,其中甲基取代基为轴向(附图38,构型A)。此构象的优先性无疑由两种因素驱使:(1)在另一种氢化吡喃椅式构象异构体,动摇顺式戊烷相互作用将存在于氢化吡喃环的C17和C19与酯基的羰基之间;对这两种构象的综述,见附图38,构象B和13,15-Epicrambescidin核模型见附图31。(2)构象异构体A通过氢化吡喃氧原子和C15-N2键的端基异构相互作用得到稳定(Kirby,A.J.《立体电子作用》(StereoelectronicEffects);Oxford University Press:Oxford,1995;pp3-24;Kirby,A.J.,《氧原子上端基异构作用和相关的立体电子作用》(The Anomeric Effect and Related Stereoelectronic Effectsat Oxygen);Springer:Berlin,1983;Deslongchamps,P.,《有机化学中的立体电子》(Stereoelectronic Effects inOrganic Chemistry);Pergamon:Oxford,1983.)。
为了洞悉氢化吡喃形成的机理,将纯135b再置于环化条件(3当量HCl在EtOAc中室温下)下,得到135b和139约8-9∶1的混合物(附图37)。这代表了在这些条件下C15差向异构体的平衡比例通过下列方式建立:(a)当再置于该反应条件下24小时,显示出135b和139的8-9∶1混合物没有变化,及(b)当接触存在于乙酸乙酯的3当量HCl时,表明纯139给出了比例相等的差向异构体。由于在HCl促进的134环合中,或螺氢化吡喃差向异构体的HCl促进的平衡中没有检测到β面上具有酯侧链的中间体或副产物,推测135b和139的平衡中不包括四环中间体如138。与此假设一致,让139接触存在于乙酸乙酯的DCl,得到135b和139的约8-9∶1的混合物,没有检测到氘掺入135b中(附图39)。亚氨基季铵阳离子140在螺氢化吡喃差向异构体的平衡中似乎是中间体(虽然没有严格的排除,但是通过N2-C15键的裂解在C15发生差向异构化形成六元的氧代碳烯阳离子中间体可能性较小)。由这些研究推断135b作为主要产物由HCl促进的134的环合作用的形成,由134的插烯物氨基甲酸酯单元的动力学控制的轴向质子化引起,产生适当当量的140,其进行热力学控制的螺环合反应优先得到135b(在我们的Ptilomycalin A和Crambescidin 800合成中,只有由相应插烯物氨基甲酸酯的酸促进的环合作用形成的螺氢化吡喃产物才具有氧原子轴向。在这些情况下,通过与附图39所述有关的途径的氢化吡喃差向异构体的平衡将以较慢的速度发生,由于较不稳定的N-酰基亚氨基季铵阳离子可能参与其中)。
在C14和C15差异异构135b得到五环胍酸141以及13,14,15-isocrambescidin 657(10a)的全合成
在135a先行制备不久,让此中间体在热甲醇中接触Et3N得到五环胍,其立体化学与13,14,15-Isocrambescidin 800(10)相同。虽然此事实最初未意识到,但是在C14和C15的差向异构体化是伴发的事件。除去十六烷酸酯的烯丙基后,最好地完成了此重组。为此,将得自HCl-促进的134的环合作用的135b和139的8-9∶1混合物,用(Ph3P)4Pd和吗啉脱保护(附图40)。然后将所得酸的混合物通过在60℃下在甲醇中在10当量的Et3N存在下加热进行差向异构化。用0.1M HCl将此产物酸化得到五环胍酸141和142及四环胍143的混合物,其比例约为10-14∶1∶1(141与(142和143)的比例在500MHz通过1H NMR分析由粗品混合物测定。由于此光谱的复杂性以及小量杂质的存在,估计此比例仅仅精确到±20%。142∶143的比例更难以确定,虽然这些产物似乎以相类似的量形成。通过HPLC拆分这些混合物的尝试没有成功)。没有检测到得自139脱烯丙基化的五环胍酸。通过闪式色谱在硅胶上纯化后,141,其平伏C14次甲基氢原子表现出3.3Hz的特征偶合常数,以收率50-60%分两步分离。当纯品135b或139分别脱烯丙基化并在甲醇中与三乙胺加热时,得到了产物的类似混合物。与(-)-PtilomycalinA(1)和Crambescidin 800(2)(Overman,L.E.;Rabinowitz,M.H.;Renhowe P.A.J.Am.Chem.Soc.1995,117,2657-2658)的前体相反,在Isocrambescidin系列中高度有利于轴向酯。
141的结构进一步通过1H NMR COSY、HMQC、HMBC和NOESY实验证实。141在C15的立体化学由在H19和H14之间及H19和H13(较弱)之间观察到的特征1H NMR NOE,以及在N2H和H19之间NOE的不存在推断(参见附图2中的13,14,15-Isocrambescidin核的三维模型)。通过用稀氢氧化钠洗涤将羧酸141定量转变为相应内盐。此产物显示的1H和13C NMR数据完全与报告的13,14,15-Isocrambescidin 657(10a)一致(Kashman,Y.;Hirsh,S.;McConnell,O.J.;Ohtani,I.;Kusumi,T;Kakisawa,H.,J.Am.Chem.Soc.1989,111,8925-8926)。合成的10a的专有旋光率为[α]23 D-35.4(c0.8 MeOH),其与所报告的天然13,14,15-Isocrambescidin 657(10a)的专有旋光率(Kashman,Y.;Hirsh,S.;McConnell,O.J.;Ohtani,I.;Kusumi,T;Kakisawa,H.,J.Am.Chem.Soc.1989,111,8925-8926),[α]23 D-32.7(c 0.3MeOH),吻合得很好。提供了10a和141的1H和13C化学位移的彻底排布。
由于138b的纯样品得自我们的134与PPTS环合的早期研究中,此四环胍经脱烯丙基得到143(附图41)。在60℃下让143接触存在于甲醇中的Et3N得到含比例约为12∶1∶1的141、142和143的产品混合物。正如135b和139的相关转变中,没有检测到139的酸同类物。附图41总结的实验在135b在C14和C15进行差向异构化得到141的过程中,提供了143中介的证据。
13,14,15-isocrambescidin 800(10)的全合成
将(S)-7-羟基亚精胺片断144,其得自(R)-表氯醇(Coffey,D.S.;McDonald,A.I.;Overman,L.E.J.Org.Chem.1999,64,8741-8742)用苯并三唑-1-基氧基三(二甲基氨基)六氟磷酸鏻(BOP)(Castro,B.;Dormoy,J.R.;Evin,G.;Selve,C.Tetrahedron Lett.1975,1219-1222)与五环酸141偶合,得到71%收率的145。用2M HCl在乙酸乙酯中除去BOC保护基(Stahl,G.L.;Walter,R.;Smith,C.W.J.Org.Chem.1978,43,2285-2286)并通过反相HPLC纯化粗产物得到13,14,15-isocrambescidin 800(10)的三盐酸盐,[α]D 23-67.7(c0.7 MeOH),收率70%。所报告的天然的13,14,15-Isocrambescidin800(10)(Jares-Erijman,E.A.;Ingrum,A.L.;Carney,J.R.;Rinehart,K.L.;Sakai,R.J.Org.Chem.1993,58,4805-4808)的专有旋光率是[α]23 D-48(c0.5 MeOH)。由于没有描述天然的10的相反离子,如果有的话,在旋光值方面存在的差异的意义是未知的。合成的10的三盐酸盐的NMR数据与所报告的天然10的(Jares-Erijman,E.A.;Ingrum,A.L.;Carney,J.R.;Rinehart,K.L.;Sakai,R.J.Org.Chem.1993,58,4805-4808)具有很好的一致性。得到了10的三盐酸盐,这是由于在BOC基团除去后没有进行碱性处理。但是,已描述天然的10具有游离碱形式的亚精胺氮原子(Berlinck,R.G.S.;Braekman,J.C.;Daloze,D.;Bruno,I.;Riccio,R.;Ferri,S.;Spampinato,S.;Speroni,E.J.,Nat.Prod.1993,56,1007-1015;Jares-Erijman,E.A.;Ingrum,A.L.;Carney,J.R.;Rinehart,K.L.;Sakai,R.J.Org.Chem.1993,58,4805-4808),但是合成的10和天然的10的1H和13C NMR光谱是不能区别的。用以氯化钠饱和的0.1M氢氧化钠处理合成的10,导致C41和C45氢原子向低磁场位移。为了进一步研究问题,制备i来模拟13,14,15-Isocrambescidin 800的羟基亚精胺单元。i和合成的10的羟基亚精胺单元的氢原子的化学位移几乎相等;胍单元的不存在明确地给出i的排布。用0.1M氢氧化钠处理i得到ii,为游离碱。正如下表所总结的,ii脱质子化时存在C41和C45氢原子的显著高磁场位移。对合成的10的此研究和相关实验,确证了天然的13,14,15-Isocrambescidin 800(10)以三盐酸盐的形式分离。通过HPLC比较用三种洗脱剂,不能区别合成的10与10的天然样品。
Figure A0081224301001
               C41和C45氢原子的 1 H NMR位移 a
                    δ(ppm),多重峰
位置                 i                     ii
 41             2.99-2.84,m          2.66-2.60,m
 45             3.14-3.08,m          2.86-2.78,m
a在CD3OD中在500MHz
为了提供比较的另一个基点,将合成的10转变为三乙酰基化的衍生物146。此产物的数据与所报告的天然的10(Berlinck,R.G.S.;Braekman,J.C.;Daloze,D.;Bruno,I.;Riccio,R.;Ferri,S.;Spampinato,S.;Speroni,E.,J.nat.Prod.1993,56,1007-1015)的此衍生物的1H和13C NMR数据完全一致。
13,14,15-Isocrambescidin 800(10)的C43立体中心是S的证据
正如早期指出的,已经仅仅通过与Crambescidin 816(Berlinck,R.G.S.;Braekman,J.C.;Daloze,D.;Bruno,I.;Riccio,R.;Ferri,S.;Spampinato,S.;Speroni,E.,J.Nat.Prod.1993,56,1007-1015;Jares-Erijman,E.A.;Ingrum,A.L.;Carney,J.R.;Rinehart,K.L.;Sakai,R.,J.Org.Chem.1993,58,4805-4808)的类似性建议13,14,15-Isocrambescidin 800(10)的C43立体中心为S构型。从表面上看,我们的10的全合成似乎证实了此排布。但是,由于C43的立体中心与五环胍部分的立体中心相距甚远,没有把握说在此立体中心的差向异构体会容易地得以区分。为了进一步研究此问题,由141和E-144(附图43)(羟基亚精胺衍生物E-144由(S)-表氯醇(Coffey,D.S.;McDonald,A.I.;Overman,L.E.,J.Org.Chem.1999,64,8741-8742)制备)制备(43R)-13,14,15-Isocrambescidin800(147)。通过1H和13C NMR比较及HPLC分析,147与合成的10及天然的10无法区别。
为了明确地区别13,14,15-Isocrambescidin 800的C43差向异构体,制备天然的10、合成的10和147的普通衍生物。由于只得到200μg的天然的10,故选择Mosher衍生物并通过19F NMR光谱学进行分析(Dale,J.A.;Mosher,H.S.,J.Am.Chem.Soc.1973,95,512-519)。此三Mosher衍生物148(43S)和149(43R)由(S)-(-)-α-甲氧基-α-(三氟甲基)苯基乙酸(MTPA)制备,合成的10和147按照Ward开发的方法制备(Ward,D.E.;Rhee,C.K.Tetrahedron Lett.1991,32,7165-7166),并记录其19F NMR光谱。由于这些产物在NMR时标上是两种旋光异构体的混合物,观察到6个19F信号。在非对映异构体148和149中有若干信号基本上不同(附图44)。天然的和合成的10的(S)-MPTA衍生物是相同的,因此明确地确认13,14,15-isocrambescidin 800(10)在C43的立体化学是S。
五环胍立体异构体的相对能量
与对Ptilomycalin A/Crambescidin化合物的研究相反,研究Isocrambescidin化合物提供了对若干五环胍立体异构体认识。13,15-Epicrambescidin和13-Epicrambescidin五环胍部分的相对能量容易辨别,这是由于在HCl的存在下在室温下139与135存在平衡(附图37)。再没有类似的清楚的平衡让我们精确地说明13,14,15-Isocrambescidin环系的相对能量。尽管如此,13,14,15-Isocrambescidin环系比13-Epicrambescidin胍部分更稳定,这在早期的研究已表明,当观察到13-Epicrambescidin酯135a用三乙胺在热甲醇中处理时以良好的收率转变为13,14,15-Isocrambescidin酸141的烯丙基酯类似物。此外,在60℃下让142、143或得自139的酸接触三乙胺的甲醇溶液以约12∶1的比例得到13,14,15-Isocrambescidin酸141和13-Epicrambescidin酸142(附图40)。虽然此反应混合物很复杂,不能以纯的形式分离142,且分析的困难性妨碍了明确的鉴定,141和142的此比例准确代表了在60℃下的热力学平衡,此比例可合理地进行估计。用此估计方法,获得了附图45中描述的13-Epicrambescidin、13,15-Epicrambescidin和13,14,15-Isocrambescidin五环胍环系的能量次序。
13,15-Epicrambescidin胍部分在C14的差向异构作用应高度有利于附图31和38中显示的分子模型。在13,15-Epicrambescidin环系的一个氢化吡喃椅式构象异构体中,酯取代基在氢化吡喃环上延伸(附图38的构象异构体B及附图31所示的其它视图),而在其它椅式构象异构体中,其减轻了此作用,此甲基是轴向(附图38的构象异构体A)。在13,14,15-Isocrambescidin环系中不存在这种不稳定的作用。
推论
13,14,15-Isocrambescidin 800(10)和13,14,15-Isocrambescidin 657(10a)的首次全合成以会聚式的方式完成。由胺128以总收率11%完成了10的合成,反应顺序包括5个分离的中间体。如上文所详述,128可以得自商购的3-丁炔-1-醇,其总收率30%,其反应过程中九次分离和纯化中间体。因此,本文中记录的对Isocrambescidin的研究能以有意义的规模提供这些胍生物碱。
本文中详述的全合成证实了10和10a的立体化学的排布,并严格确立了10的羟基亚精胺侧链的绝对构型是S。此外,此实施例首次证实了制备crambescidin生物碱的系链Biginelli方法可以扩展至胍中间体,而关键的Biginelli缩合反应可以在足够温和的条件下完成,在此条件下可以使用含Crambescidin核的全部官能基的片断。
实验部分(实验细节与上述实施例所描述的相同)
(6S,11Z,13S)-6-氨基-N-甲脒-8-(1′,3′-二噁烷-2′-基)-2-甲基-13-三异丙基甲硅烷氧基十五碳-2,11-二烯(129)
将胺128(2.95g,6.12mmol)、1-H-吡唑-1-甲脒盐酸盐(2.70g,18.4mmol)、i-Pr2EtN(4.4mL,24mmol)和DMF(6mL)的溶液,在室温下维持16小时,然后在60℃维持4小时。溶液冷却至室温并在氯仿(300mL)和0.1M HCl(75mL)之间分配。将有机相用0.1MHCl(75mL)和水(75mL)洗涤,干燥(硫酸钠)、过滤并浓缩得到胍129和胺128的2∶1的混合物。将此混合物溶解于DMF(6mL)并再次让其与1-H-吡唑-1-甲脒盐酸盐(1.35g,9.2mmol)和二异丙基乙胺碱(2.2mL,12mmol)反应(室温下16小时,60℃下4小时)。如上所述处理该反应,通过在0.1mmHg下抽真空若干小时除去残余的DMF得到3.20g(约99%)的粗品胍129,为淡黄色油状物。此中间体不经纯化直接使用:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.82(app d,J=6.7Hz,1H),7.24(br s,1H),5.43-5.39(m,1H),5.29-5.24(m,1H),5.09(br t,J=7.0Hz,1H),4.45(app q,J=7.3Hz,1H),3.98-3.76(m,4H),3.62-3.59(m,1H),2.20-2.13(m,2H),2.02-1.74(重叠m,6H),1.74-1.67(m,2H),1.69(s,3H),1.64-1.58(重叠m,2H),1.62(s,3H),1.51-1.38(m,2H),1.05(m,21H),0.87(t,J=7.4Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ157.6,135.0,132.7,126.9,123.1,100.5,69.8,59.8,59.3,46.6,45.0,36.5,31.7,30.5,25.7,25.0,24.8,22.2,18.1,18.0,17.6,12.3,9.3ppm;IR(薄膜)2961,2865,1651,1463,1383,1246,1109cm-1;HRMS(FAB)m/z 524.4225(524.4250是C27H58N3O3Si,M-Cl的理论值);[α]25 D□+1.7,[α]25 577+2.7,[α]25 546+3.2,[α]25 435+7.3,[α]25 405+9.3(c1.3,CHCl3)。
(4aS,7S)-4-[15-(烯丙氧基羰基)十五烷基氧基羰基]-3-[(4S)-4-叔丁基二甲基甲硅烷氧基戊基]-7-[(5Z,7S)-2-(1′,3′-二噁烷-2′-基)-7-三异丙基甲硅烷氧基-5-壬烯基]-1,2,4a,5,6,7-六氢-1-亚氨基-吡咯并[1,2-c]-嘧啶盐酸盐(132)
将N-甲基吗啉-N-氧化物(2.16g,18.4mmol)和OsO4(3.1mL,0.24mmol,2%在叔丁醇中)加入到胍129(3.2g,约6.1mmol)、THF(105mL)和H2O(15mL)的溶液中。此混合物室温下搅拌8小时,加入硅酸镁载体(1.5g)和NaHSO3(1.5g),并将所得混合物再搅拌10小时。然后,加入硅藻土和硫酸镁,将此混合物过滤并将此洗脱液浓缩得到相应的粗品二醇,为棕色油状物。将此油状物溶解于甲苯(120mL),并加入醋酸吗啉(3.6g,24mmol)和Pb(OAc)4(3.3g,7.3mmol)。将所得混合物在室温下维持45分钟并加入硅藻土。将此混合物通过硅藻土塞过滤,洗脱液用甲苯(200mL)稀释,并将溶液浓缩得到棕色油状物。将此油状物与甲苯(200mL)共沸至干,并将此残余物与β-酮酯131(5.3g,9.2mmol)和2,2,2-三氟乙醇(9mL)混合。所得溶液在60℃维持20小时,然后在CHCl3(250mL)和0.1M HCl(50mL)之间分配。有机相用0.1M HCl(50mL)和盐水(50mL)洗涤,干燥(Na2SO4),过滤并浓缩。通过1H NMR分析显示Biginelli加成物的反式∶顺式的比例为7∶1。在用pH7.0缓冲液灭活的硅胶上通过闪式色谱纯化粗品混合物(CHCl3→99∶1 CHCl3-MeOH→98∶2 CHCl3-MeOH)(McDonald,A.I.;Overman,L.E.,J.Org.Chem.1999,64,1520-1528)得到3.22g(由128计算收率48%)的所需反式加成物132,为淡棕色油状物,以及331mg(由128计算收率5%)的顺式加成物133。132的数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.06(s,1H),7.33(s,1H),5.95-5.88(m,1H),5.43(app t,J=9.8Hz,1H),5.31(app dq,J=17.2,1.5Hz,1H),5.27-5.25(m,1H),5.23(app dq,J=10.4,1.3Hz,1H),4.57(br d,J=5.7,2H),4.46-4.41(m,2H),4.27-4.24(m,1H),4.17-4.07(m,2H),4.01-3.95(m,2H),3.91-3.78(m,3H),2.77-2.71(m,2H),2.65-2.59(m,1H),2.45-2.40(m,1H),2.32(t,J=7.6Hz,2H),2.07-1.88(m,6H),1.79-1.55(m,11H),1.53-1.43(m,4H),1.31-1.25(m,21H),1.13(d,J=6.1Hz,3H),1.05(s,21H),0.87(t,J=7.4Hz,3H),0.86(s,9H),0.037(s,3H),0.032(s,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ173.4,165.0,149.9,147.3,135.3,132.2,126.4,117.9,100.9,100.3,69.8,68.3,64.8,64.7,59.9,59.4,57.5,54.1,46.1,39.0,34.8,34.2,33.3,31.6,30.9,30.3,29.6,29.52,29.48,29.42,29.3,29.1,29.0,28.5,26.0,25.8,24.83,24.76,24.4,23.6,22.1,18.01,17.98,12.3,9.2,-4.5,-4.7ppm;IR(薄膜)2926,2856,1738,1713,1681,1538,1462,1382,1256,1086cm-1;HRMS(FAB)m/z 1044.6(理论值1044.8C59H110N3O8Si2 M-Cl);[α]25 D-21.2,[α]25 577-21.3,[α]25 546-23.3,[α]25 435-28.8,[α]25 405-25.1(c1.9,CHCl3)。
(4aS,7S)-4-[15-(烯丙氧基羰基)十五烷基氧基羰基]-7-[(5Z,7S)-2-(1′,3′-二噁烷-2′-基)-7-羟基-5-壬烯基]-1,2,4a,5,6,7-六氢-3-[(4S)-4-羟基戊基]-1-亚氨基吡咯并[1,2-c]嘧啶盐酸盐(134)
将132(2.80g,2.59mmol)、四丁基氟化铵(TBAF,13mL,13mmol,1.0M)和DMF(26mL)的溶液在室温下维持24小时,然后再加入TBAF(6mL,6mmol,1.0M)。将此溶液维持在6小时,然后在CHCl3(200mL)和0.1M HCl(75mL)之间分配。有机相用饱和甲酸钠水溶液(2×50mL)洗涤,干燥(Na2SO4),过滤并浓缩此滤液。在用pH7.0缓冲液灭活的硅胶上,粗品产物通过闪式色谱纯化(95∶5∶0.1 EtOAc-异丙醇-甲酸→90∶10∶0.1 EtOAc-异丙醇-甲酸→85∶15∶0.1 EtOAc-异丙醇-甲酸)得到二醇的甲酸盐1.68g(80%),为淡棕色油状物。
此甲酸盐易于纯化,但是盐酸盐更稳定。因此,纯化后,通过将此甲酸盐在氯仿(150mL)和0.1M HCl(25mL)之间分配,并用0.1M HCl(25mL)和盐水(25mL)洗涤有机层,将此甲酸盐定量转变为盐酸盐134。有机相干燥(Na2SO4),过滤并浓缩得到二醇134:1HNMR(500MHz,CDCl3)δ8.63(s,1H),7.43(s,1H),5.95-5.87(m,1H),5.51-5.42(m,2H),5.31(ddd,J=17.2,3.0,1.5Hz,1H),5.22(ddd,J=9.2,3.0,1.3Hz,1H),4.57(dt,J=5.7,1.3Hz,2H),4.43(dd,J=9.9,4.3Hz,1H),4.32(appq,J=7.1Hz,1H),4.28-4.25(m,1H),4.17-4.08(m,2H),4.05-3.92(m,3H),3.89-3.82(m,2H),2.91-2.86(m,1H),2.62-2.58(m,1H),2.52(dt,J=11.8,4.6Hz,1H),2.42-2.39(m,1H),2.32(t,J=7.6Hz,2H),2.16-1.96(m,6H),1.86-1.72(m,3H),1.70-1.44(m,11H),1.30-1.24(m,22H),1.19(d,J=6.2Hz,3H),0.91(t,J=7.4Hz,3H);13CNMR(125MHz,CDCl3)δ173.5,165.0,149.7,147.5,133.5,132.3,130.4,118.0,101.0,100.5,68.7,65.4,64.85,64.76,60.1,59.6,57.6,54.2,45.8,38.1,34.7,34.2,33.1,30.4,30.2,29.6,29.51,29.46,29.37,29.2,29.1,28.6,26.0,24.9,24.7,24.0,23.5,22.2,9.7ppm;IR(薄膜)3344,2925,2854,1736,1685,1542,1462,1384,1259,1170,1084,1001cm-1;MS:HRMS(FAB)m/z 774.5615(理论值774.5632,C44H76N3O8,M-Cl);[α]25 D-39.4,[α]25 577-40.2,[α]25 546-44.8,[α]25 435-66.0,[α]25 405-70.0(c1.2,CHCl3)。
通过与氯化氢甲醇溶液反应由18形成五环19b
将乙酰氯(320μL,4.5mmol)加入到MeOH(200μL,5.0mmol)和EtOAc(30mL)的0℃溶液中,得到在乙酸乙酯中的0.15M氯化氢溶液。然后,将二醇134(1.10g,1.36mmol)溶解于27mL的此溶液中。将此溶液(含4.1mmol的氯化氢)在室温下维持6小时,然后在CHCl3(250mL)和盐水(50mL)之间分配。有机相干燥(Na2SO4),过滤并浓缩。通过闪式色谱纯化此残余物(CHCl3→99∶1 CHCl3-MeOH→98∶2 CHCl3-MeOH)得到780mg(78%)的五环135b和139的约8-9∶1混合物,为淡黄色油状物(难以准确检测135b和139的比例,由于在1H NMR光谱中很多峰重叠)。将混合物不经进一步纯化直接用于下步反应。
为了鉴定,将此混合物的样品通过反相HPLC纯化(9∶1 MeOH-0.1M NaCl)。为了确保135b和139的相反离子只是氯离子,将纯品135b和139溶解于CHCl3(50mL),用0.1M HCl(10mL)洗涤,并将此有机相干燥(Na2SO4),过滤并浓缩(在用0.1M HCl洗涤前和后,135b、139和10a的1H NMR和13C NMR光谱稍有不同。在实施例IV中,135b和10a在纯化后不用0.1M HCl洗涤。
135b的数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ10.37(s,1H),9.81(s,1H),5.95-5.87(m,1H),5.69-5.65(m,1H),5.48(brd,J=10.9Hz,1H),5.31(dq,J=17.2,1.5Hz,1H),5.22(dq,J=10.4,1.3Hz,1H),4.57(dt,J=5.7,1.4Hz,2H),4.50(brd,J=8.1Hz,1H),4.31-4.27(m,1H),4.26-4.21(m,1H),4.12-4.07(m,1H),3.98-3.95(m,1H),3.77-3.72(m,1H),2.91(d,J=11.7Hz,1H),2.58-2.53(m,2H),2.32(t,J=7.6Hz,2H),2.31-2.28(m,3H),2.21-2.17(m,2H),1.93(dd,J=14.5,5.3Hz,1H),1.86-1.72(m,3H),1.69-1.60(m,7H),1.57-1.36(m,6H),1.32-1.20(m,19H),1.17-1.12(m,1H),1.13(d,J=6.0Hz,3H),0.87(t,J=7.3Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ173.4,169.0,150.9,133.3,132.3,129.8,118.0,85.6,84.7,70.8,68.8,65.5,64.8,58.5,55.1,52.2,37.5,37.2,34.2,33.0,32.1,30.9,30.0,29.56,29.53,29.46,29.38,29.2,29.11,29.09,28.5,25.9,24.9,23.8,22.0,18.0,10.2ppm;IR(薄膜)2926,2853,1732,1659,1615,1462,1349,1202,1022cm-1;HRMS(FAB)m/z698.5117(理论值698.5108 C41H68N3O6,M-Cl);[α]25 D-54.6,[α]25 577-55.6,[α]25 546-64.2,[α]25 435-115,[α]25 405-141(c1.25,CHCl3)。
少量五环139的数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ10.23(s,1H),9.59(s,1H),5.96-5.88(m,1H),5.68-5.64(m,1H),5.48(br d,J=11.0Hz,1H),5.31(dq,J=17.2,1.5Hz,1H),5.23(dq,J=10.4,1.3Hz,1H),4.57(dt,J=5.7,1.3Hz,2H),4.56(br s,1H),4.16(t,J=6.7Hz,2H),4.08(dt,J=11.0,5.4Hz,1H),3.97-3.92(m,1H),3.91-3.88(m,1H),2.57-2.52(m,2H),2.46-2.43(m,2H),2.33(t,J=7.5Hz,2H),2.30(d,J=11.1Hz,1H),2.30-2.26(m,1H),2.25-2.17(m,2H),1.92(dd,J=14.2,5.8Hz,1H),1.77-1.42(m,16H),1.36(t,J=12.3Hz,1H),1.33(d,J=6.7Hz,3H),1.32-1.24(m,19H),0.85(t,J=7.3Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ173.5,167.9,148.9,133.3,132.3,129.8,118.1,84.7,82.9,70.7,70.1,65.6,64.9,54.6,53.0,52.5,37.8,36.8,34.2,31.1,30.33,30.31,29.61,26.56,29.49,29.42,29.23,29.15,29.11,28.6,28.4,25.9,24.9,23.9,21.8,14.1,10.3ppm;IR(薄膜)2926,2853,1732,1662,1620cm-1;LRMS(FAB)m/z 698.51(理论值698.5108 C41H68N3O6 M-Cl);[α]25 D-73.2,[α]25 577-67.3,[α]25 546-81.5,[α]25 435-149,[α]25 405-184(c0.3,CHCl3)。
羧酸25和13,14,15Isocrambescidin 657(10a)
将135b和139的8-9∶1混合物(50mg,0.068mmol)、吗啉(24μL,0.27mmol)、(Ph3P)4Pd(16mg,0.014mmol)和MeCN(5mL)的溶液在室温下维持2小时。再加入吗啉(12μL,0.13mmol)和(Ph3P)4Pd(8mg,0.007mmol),并将此溶液在室温下再维持2小时。然后将溶液在CHCl3(50mL)和0.1M HCl(10mL)之间分配。有机相用0.1M HCl(10mL)洗涤,干燥(Na2SO4),过滤并浓缩得到棕色油状物。将此棕色油状物通过硅胶塞过滤(99∶1 CHCl3-MeOH→98∶2 CHCl3-MeOH),浓缩并将此残余物溶解于Et3N(95μL,0.68mmol)和MeOH(7mL)。所得溶液在60℃维持36小时,然后在CHCl3(50mL)和0.1M HCl(8mL)之间分配。有机相用0.1MHCl(8mL)洗涤,干燥(Na2SO4),过滤并浓缩。通过闪式色谱纯化此残余物(99∶1 CHCl3-MeOH→98∶2 CHCl3-MeOH→95∶5 CHCl3-MeOH)得到28mg(60%)的141,为浅黄色油状物。为了确保相反离子只是氯离子,将141溶解于CHCl3(50mL)并用0.1M HCl(10mL)洗涤。有机相干燥(Na2SO4),过滤并浓缩。141的数据:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ10.00(s,1H),9.23(s,1H),5.64(app t,J=8.1Hz,1H),5.50(br d,J=11.0Hz,1H),4.57(br s,1H),4.16-4.11(m,1H),4.03-3.99(m,1H),4.00-3.97(m,1H),3.92-3.88(m,1H),3.72-3.68(m,1H),3.45(d,J=3.3Hz,1H),2.59-2.51(m,2H),2.33(t,J=7.5Hz,2H),2.29-2.24(m,1H),2.24-2.17(m,3H),1.89-1.80(m,4H),1.75-1.45(m,10H),1.39(t,J=12.3Hz,1H),1.30-1.24(m,23H),1.18(d,J=6.0Hz,3H),0.95(t,J=7.3Hz,3H)13C NMR(125MHz,CDCl3)δ178.4,167.7,149.3,133.6,129.6,85.0,82.9,70.8,69.1,65.3,52.8,52.0,41.7,38.1,37.4,33.9,32.7,31.4,30.2,29.5,29.43,29.37,29.35,29.2,29.1,29.0,28.5,27.9,25.8,24.7,24.0,22.1,20.0,10.2ppm;IR(薄膜)3200,2924,2852,1732,1660,1621,1189,1167,1027cm-1;HRMS(FAB)m/z 658.4789,(理论值658.4795 C38H64N3O6,M-Cl)  ;[α]25 D□-47.3,[α]25 577-49.5,[α]25 546-55.9,[α]25 435-99.8,[α]25 405-122(c1.2,CHCl3)。
通过用1M NaOH(1mL)和盐水(1mL)洗涤此酸(5mg)的氯仿(5mL)溶液,将羧酸141定量转变为羧酸内盐。有机层干燥(Na2SO4),然后浓缩得到10a,为无色油状物:[α]25 D-35.4(c0.8,MeOH)。此样品的光谱学和质谱数据与所公开的天然的10a的数据一致。
41,45-二-叔丁氧基羰基-13,14,15-isocrambescidin 800(145)
将羧酸141(30mg,0.043mmol)、苯并三唑-1-基氧基三(二甲基氨基)六氟磷酸鏻(28mg,0.064mmol)、(S)-羟基亚精胺衍生物144(23mg,0.064mmol)、Et3N(29μL,0.22mmol)和CH2Cl2(2.0mL)的溶液,在室温下维持1小时,然后在Et20(40mL)和0.1M HCl(10mL)之间分配。有机相用盐水(2×10mL)洗涤,干燥(硫酸镁),过滤并浓缩。通过闪式色谱纯化此残余物(99∶1CHCl3-MeOH→97∶3 CHCl3-MeOH)得到32mg(71%)的145,为无色泡沫:1HNMR(500MHz,CD3OD)δ5.70(br t,J=8.8Hz,1H),5.51(d,J=11.1Hz,1H),4.45(br s,1H),4.19-4.06(m,3H),3.92-3.78(m,3H),3.84(d J=3.4Hz,1H),3.59-3.23(m,3H),3.19-3.12(m,3H),3.06-2.97(m,2H),2.58(dd,J=12.8,2.3Hz,1H),2.45-2.32(m,4H),2.31-2.24(m,2H),2.18-2.12(m,1H),1.96(dd,J=13.1,6.1Hz,1H),1.81-1.44(m,18H),1.43(s,18H),1.38-1.17(m,23H),1.16(d,J=6.0Hz,3H),0.95(t,J=7.3Hz,3H);13C NMR(125MHz,CD3OD)(在NMR时标上C38酰胺以旋转异构体的约1∶1混合物形式存在。紧邻C38的碳原子的一些信号,包括羟基亚精胺单元的碳原子,是双峰的。对于旋转异构体可能区别的情况,这些信号列于括号中)δ(176.6/176.2),169.8,158.6,158.4,150.2,134.1,131.3,86.7,84.6,80.02,79.95,72.0,70.1,(69.0/68.3),66.2,(55.0/53.4),54.8,54.3,45.0,42.6,39.1,(38.9/38.7),38.1,36.2,34.3,34.1,33.7,32.9,31.0,30.78,30.75,30.67,30.64,30.57,30.54,30.50,30.24,30.16,29.7,28.9,28.8,28.7,27.0,(26.7/26.6),25.0,22.4,21.0,10.8ppm;IR(薄膜)3385,2927,2854,1731,1668(br),1614,1449,1366,1253,1167,1028cm-1;HRMS(FAB)m/z 1001.7(理论值1001.7 C55H97N6O10,M-Cl);[α]22 D□-68.7,[α]22 577-72.9,[α]22 546-83.3,[α]22 435-148(c0.6,CHCl3)。
13,14,15-Isocrambescidin 800三盐酸盐(10)
将145(30mg,0.029mmol)和2.9mL的存在于乙酸乙酯的2.0M氯化氢溶液的溶液,在室温下维持30分钟,然后浓缩。通过反相HPLC纯化残余物(3.5∶1 MeOH-0.1M NaCl,5μAltima C18柱)得到18mg(70%)的13,14,15-Isocrambescidin 800(10),淡黄色油状物,为其三盐酸盐:[α]22 D□-67.7,[α]22 577-70.9,[α]22 546-80.6(c0.73,MeOH)。此样品的NMR数据与所公开的天然的10的数据一致,而通过HPLC比较用三种洗脱剂将合成的10与10的天然样品无法区别。
制备全乙酰基-13,14,15-isocrambescidin 800盐酸盐(146)
将13,14,15-isocrambescidin 800(10)、乙酸酐(1.2mL)和吡啶(2.4mL)的溶液,在室温下维持20小时,然后用真空泵浓缩。将此残余物溶解于CHCl3(40mL),并用盐水(10mL)、0.1MHCl(10mL)和盐水(10mL)依次洗涤。将溶液干燥(Na2SO4),过滤并浓缩。通过闪式色谱纯化此残余物(95∶5 CHCl3-MeOH)得到8mg(70%)的全乙酰基isocrambescidin 800(146)。合成的146的1HNMR和13C NMR数据与所报告的天然13,14,15-isocrambescidin800的此衍生物的数据完全一致(Berlinck,R.G.S.;Braekman,J.C.;Daloze,D.;Bruno,I.;Riccio,R.;Ferri,S.;Spampinato,S.;Speroni,E.J.Nat.Prod.1993,56,1007-1015)。
(4aR,7S)-4-[15-(烯丙氧基羰基)十五烷基氧基羰基]-3-[(4S)-4-叔丁基二甲基甲硅烷氧基戊基]-7-[(5Z,7S)-2-(1′,3′-二噁烷-2′-基)-7-三异丙基-甲硅烷氧基-5-壬烯基]-1,2,4a,5,6,7-六氢-1-亚氨基吡咯并[1,2-c]-嘧啶盐酸盐(133)
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.16(s,1H),6.99(s,1H),5.94-5.87(m,1H),5.42(br t,J=9.8Hz,1H),5.30(dq,J=17.2,1.5Hz,1H),5.27-5.24(m,1H),5.22(dq,J=10.4,1.3Hz,1H),4.56(dt,J=5.6,1.4Hz,2H),4.46-4.41(m,2H),4.24-4.21(m,1H),4.18-4.08(m,2H),4.04-3.89(m,5H),2.82-2.77(m,1H),2.66-2.57(m,2H),2.32(t,J=7.6Hz,2H),2.27-2.19(m,1H),2.03-1.55(m,17H),1.31-1.24(m,25H),1.12(d,J=6.0Hz,3H),1.04(s,21H),0.87(t,J=7.6Hz,3H),0.85(s,9H),0.028(s,3H),0.024(s,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ173.4,164.8,150.7,149.6,135.2,132.2,126.5,117.9,102.8,100.0,69.8,69.7,68.2,64.8,60.0,59.4,57.8,52.2,44.4,39.0,34.2,33.5,31.6,30.8,30.1,30.0,29.54,29.52,29.48,29.41,29.3,29.1,29.0,28.5,26.0,25.8,24.8,24.4,23.5,22.1,18.01,17.99,12.3,9.2,-4.6,-4.7ppm;MS(FAB)m/z 1044.3(理论值1044.8 C59H110N3O8Si2,M-Cl)。
四环胍138b
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ10.46,(s,1H),5.94-5.87(m,1H),5.67-5.64(m,1H),5.48(br d,J=10.9Hz,1H),5.30(dq,J=17.2,1.5Hz,1H),5.22(dq,J=10.7,1.3Hz,1H),4.56(dt,J=5.7,1.3Hz,2H),4.56(br s,1H),4.20-4.08(m,3H),4.05-3.99(m,1H),3.94-3.91(m,1H),3.68(br s,1H),2.99-2.94(m,1H),2.70-2.58(m,3H),2.52-2.45(m,1H),2.39-2.30(m,3H),2.32(t,J=7.6Hz,2H),2.24-2.19(m,1H),2.04-1.99(m,1H),1.91(dd,J=14.8,5.2Hz,1H),1.87-1.71(m,4H),1.68-1.58(m,5H),1.57-1.40(m,4H),1.38-1.23(m,20H),1.21(d,J=6.2Hz,3H),0.84(t,J=7.2Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ173.5,164.4,151.4,149.4,133.2,132.3,129.7,118.0,104.0,85.1,71.3,65.9,65.0,64.9,55.6,51.8,37.7,37.0,36.4,34.2,31.7,31.3,30.2,29.6,29.54,29.48,29.40,29.2,29.1,28.6,26.1,24.9,24.4,24.2,23.6,10.4ppm;IR(薄膜)3372,2925,1737,1689,1651,1613,1547,1455,1341cm-1;MS(FAB)m/z 698.5106(理论值698.5108,C41H68N3O6,M-Cl)。
N-乙酰基羟基亚精胺盐酸盐盐i
1H NMR(500MHz,CD3OD)δ4.04(t,J=6.7Hz,2H),3.97-3.95(m,1H),3.69-3.38(m,3H),3.32-3.21(m,1H),3.14-3.08(m,2H),2.99-2.84(m,2H),2.54-2.39(m,2H),2.01(s,3H),2.00-1.80(m,3H),1.74-1.71(m,1H),1.63-1.58(m,4H),1.33-1.29(m 22H);13C NMR(125MHz,CD3OD)(在NMR时标上此酰胺以旋转异构体的约3∶1混合物形式存在。紧邻此酰胺的碳原子,包括此羟基亚精胺单元的一些碳原子,表现出两个信号。在观察到两种旋转异构体的情况下,旋转异构体的碳原子信号列于括号中,其中主要的旋转异构体列在前)δ(177.5,176.4),173.0,(68.6,69.4),65.7,(54.8,53.2),(43.9,47.8),38.5,(38.2,38.3),34.2,34.0,(32.9,33.0),30.75,30.72,30.67,30.61,30.5,30.3,29.7,27.0,(26.61,27.8),(26.54,26.59),20.8ppm。
N-乙酰化羟基亚精胺游离碱ii
1H NMR(500MHz,CD3OD)δ4.04(t,J=6.7Hz,2H),3.91-3.85(m,1H),3.65-3.32(m,3H),3.27-3.13(m,1H),2.86-2.78(m,2H),2.66-2.60(m,2H),2.45-2.37(m,2H),2.00(s,3H),1.77-1.68(m,2H),1.63-1.51(m,6H),1.32-1.24(m,22H);13C NMR(125MHz,CD3OD)(此酰胺为旋转异构体的约1∶1混合物)δ176.6,176.3,173.1,70.0,68.9,65.7,55.0,53.7,44.5,40.0,39.5,39.4,38.1,37.9,34.3,34.0,32.8,30.8,30.73,30.67,30.63,30.5,30.4,29.7,27.0,26.7,20.8ppm。
实施例VI
此实施例描述了制备Crambescidin/Ptilomycalin类的鈲盐生物碱和同类物所用的新的五环中间体的制备方法。此实施例进一步涉及制备Crambescidin/Pti1omycalin类的鈲盐生物碱和同类物所用的五环中间体的改进的化学合成。
合成
系链的Biginelli缩合反应
选择烯丙基酯来保护此C(22)羧酸,由于此保护基可以在鈲盐的存在下除去(Overman,L.E.等,J.Am.Chem.Soc.1995,117,2657)。化合物151(Overman,L.E.等,J.Am.Chem.Soc.1995,117,2657)和152(Overman,L.E.;等1995,出处同上),用上述条件(Overman,L.E.等,1995,出处同上)之间进行的Biginelli缩合反应,只得到30-40%的产物化合物153,其非对映异构体选择性差(2∶1)。
注意力集中到了化合物152的完整性(附图48)。通过前体胺154(Overman,L.E.等,1995,出处同上)与三甲基甲硅烷基异硫氰酸酯(Vishnyakova,T.P.等Russ.Chem.Rev.1985,54,249)反应(附图48)反应,以改进的收率合成脲155(附图48)。当用氢气和10%Pd/C停止化合物155的臭氧分解反应,接着过滤并浓缩,在23℃减压处理(0.1mm)1小时后得到固体产物。在Biginelli缩合反应中此物质具有优异的收率(60%)。但是,非对映异构体选择性仍很差(ds=2∶1)。反应条件的广泛最佳化,表明在非典型溶剂三氟乙醇中,以良好的非对映异构体选择性(ds=6.5∶1(约50%)0.5M,ds=4∶1(80%)1.7M)进行Biginelli缩合反应。最近报道,此溶剂的使用改进了Biginelli缩合反应的效果和立体选择性(McDonald和Overman,J.Org.Chemistry,1999,64:1520-1528)。
选择醋酸吗啉作为Biginelli反应的催化剂(Renhowe,P.A.Ph.D.Thesis,University of California,Irvine.1995)。在Biginelli反应的最佳化期间考虑使用醋酸吗啉是重大的发现。化合物152的臭氧分解产物的还原氢化后,但在过滤和浓缩前,将醋酸吗啉加入到化合物152的甲醇溶液中。然后,浓缩此溶液得到粘稠的油状物化合物156,其通过HRMS分析来鉴定。将此油进行Biginelli缩合反应以80%的大大改善的收率得到化合物153。此外,此改良导致反应时应减少至1.5天。
合成对映体纯的碘化物化合物166
以前合成形成的碘化物166,C(1)-C(7)片断,只具有中等对映异构体纯度(86%ee),该合成通过对映体选择性还原炔酮(ynone)前体进行(Overman,L.E.等,J.Am.Chem.Soc.1995,117,2657;Renhowe,P.A.Ph.D.Thesis,University of California,Irvine.1995)。以对映体纯提供此中间体的较短的合成路线总结于方案VIII(附图34)。在TADDOL化催化剂存在下,对醛159或160(分别由化合物157和158合成)进行二乙基锌加成(Weber,B.;Seebach,D.Tetrahedron,1994,50,7473-7484)以良好的收率和>99%ee得到手性醇161和162,这通过衍生的Mosher酯的GLC分析测定(Seebach,D.等,Helv.Chim.Acta 1987,70,954;Seebach,D.等,Chimia 1991,238;Seebach,D.等,Helv.Chim.Acta 1992,75,438;Seebach,D.等,Helv.Chim.Acta 1992,75,2171;Seebach,D.等,Tetrahedron 1994,50,4363;Weber,B.;Seebach,D.Tetrahedron 1994,50,7473)。发现除了旋光性,醇161与我们原合成中使用的中间体相同(Overman,L.E.等,J.Am.Chem.Soc.1995,117,2657)。将对映体纯的163转变为(S)-(Z)-1-碘-5-三异丙基甲硅烷氧基-3-庚烯(Overman,L.E.等,J.Am.Chem.Soc.1995,117,2657)。此时,认为TIPS保护基稳定得没有必要并用TBDMS代替。伯醇的PMB保护允许仲醇进行TBDMS保护,因此,得到伯碘化物166,总结于附图49。通过在-78℃进行锂-碘交换由166得到有机锂167(Dale,J.A.等,J.Org.Chem.1969,34,2543;Dale,J.A.;Mosher,H.S.,J.Am.Chem.Soc.1973,95,512;Ward,D.E.;Rhee,C.K.Tettrahedron Lett.1991,32,7165)。
C(1)-C(7)片断与三环中间体偶联
合成的此阶段是早期合成中满意度最差的,这是由于与169有关的醛不稳定(Overman,L.E.等,J.Am.Chem.Soc.1995,117,2657;Renhowe,P.A.Ph.D.Thesis,University ofCalifornia,Irvine.1995)。在目前的烯丙基系列中,当用Swern试剂氧化化合物168时,C(8)位上发生大量的差向异构化。用Dess-Martin过碘氧化剂(periodinane)氧化没有发生差向异构化(附图50)。按照已知的方案将所得醛169进行O-甲基化(Overman,L.E.等,J.Am.Chem.Soc.1995,117,2657;Renhowe,P.A.Ph.D.Thesis,University of California,Irvine.1995)。但是,化合物167与醛170的加成,接着氧化粗品差向异构的醇,得到低收率(20-30%)的酮171。当纯化合物170或171接触商购或灭活的硅胶约1小时时,观察到显著的质量损失(约30%)。此观察结果是这两步反应收率低的部分原因。开发另一种反应路线来克服此困难(附图51)。
2.2当量的化合物167与醛169加成,及随后氧化,得到酮172,非优化的收率为30-40%(基于消耗的化合物169为46-51%)。酮172进行O-甲基化,脒基化,脱保护并环合为五环烯丙基酯8(未纯化中间体),非优化总收率25-30%。应将此路线最佳化并将硅胶色谱时的物质损失最小化。
合成五环酸7
在标准条件下用Pd(O)/二甲基环己二酮成功地除去烯丙基酯,得到五环酸7(附图51)。
用下列实施例举例说明本发明并有助于普通技术人员同样制备和使用。这些实施例并非以任何方式限制本发明的范围。
总实验细节:
所有反应在氩气氛下或氮气氛下进行,而浓缩在减压下用旋转蒸发器进行。四氢呋喃(THF)、乙醚和二氯甲烷用氩气脱气,然后通过两个4×36英寸的无水中性A-2氧化铝柱(8×14目;LaRoche Chemicals;在氩气流下在350℃活化3小时)以除去水。甲苯用氩气脱气,然后通过一个4×36英寸的Q-5反应物柱(Englehard;在5%H2/N2流下在250℃活化3小时)以除去O2,然后通过一个4×36英寸的无水中性A-2氧化铝柱(8×14目:LaRoche Chemicals;在氩气流下在350℃活化3小时)以除去水。三乙胺(Et3N)、吡啶、二异丙基乙基胺(i-Pr2NEt)、二异丙基胺和乙腈用CaH2在常压下蒸馏。通过用甲醇/芴滴定确定有机锂试剂的指定摩尔浓度(Posner,G.H.;Lentz,C.M.J.Am.Chem.Soc.1979,101,934)。测试设备和色谱:300MHz 1H和 75MHz 13C光谱在  QE 300 FT NMR上获得;500MHz 1H和125MHz 13CNMR光谱在  GN 500 FT NMR或  Ω 500 FT NMR上获得。1H NMR化学位移报告为以ppm为单位的δ值。偶合常数以Hz报告并指出明显的多重性。
多重性指示如下:s(单峰);d(双重峰);t(三重峰);m(多重峰);app t(清晰的t);dd(双双峰)等。质谱用MicroMassAnalytical 7070E(CI-异丁烷)或MicroMass AutoSpec E(FAB)光谱仪检测。红外光谱用Perkin Elmer 1600 FTIR光谱仪记录。微量分析由Atlantic Microlabs,Atlanta,GA.进行。旋光性用JASCO DIP-360数码旋光计检测。TLC和柱色谱用E.Merck硅胶(43-60μm),以约30∶1 SiO2∶底物的加样量进行。
Figure A0081224301164
(R)-烯丙基-7-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-3-氧代辛酸酯(化合物151)
将新蒸馏的乙酰基乙酸烯丙基酯(5.0mL,37mmol)滴加到己烷-洗涤的NaH(1.73g,43mmol)和干燥的THF(50mL)的0℃混合物中。10分钟后,再滴加正丁基锂(14.9mL的2.7M溶液,在己烷中)并将所得红色溶液再在0℃下维持10分钟。然后,滴加化合物150(4.53g,14.4mmol)和干燥THF(20mL)的溶液。在0℃下20分钟后,用饱和氯化铵水溶液(20mL)停止此反应混合物的反应。分层,并用乙醚(2×15mL)萃取水层,合并的有机层用盐水(15mL)洗涤,干燥(硫酸镁)并浓缩。在硅胶上纯化此残余物(20∶1己烷-EtOAc)得到2.84g(60%)的化合物151,为无色油状物(通过1H NMR分析为酮和烯醇形式的9∶1混合物):1H NMR(500MHz CDCl3)δ5.86-5.90(m 1H)5.31(d J=17.0Hz 1H)5.23(d J=10.5Hz 1H)4.60(d J=5.7Hz 2H)3.76(dd J=11.9 6.0Hz 1H)3.44(s 2H)2.52(t J=7.3Hz 2H)1.63-1.66(m 1H)1.55-1.58(m 1H)1.35-1.40(m 2H)1.09(d J=6.0 Hz 3H)0.85(s 9H)0.02(s 6H);13CNMR(125MHz CDCl3)  202.5 166.9 131.5 118.8 68.2 65.9 49.143.1 38.8 25.9 23.7 19.7 18.1-4.4-4.7ppm;IR(薄膜)2956 2857 1748 1716 1255 1149 836 775cm-1;[α]25 D:-12.8°[α]25 577:-12.9°[α]25 546:-14.1°[α]25 435:-23.8°[α]25 405:-28.1°(c=1.05 CHCl3)。元素分析理论值C17H32O4Si:C 62.15:H9.82。实测值:C 62.42;H 9.93。
(4aR,7S)-4-(烯丙基氧基羰基)-1,2,4a,5,6,7-六氢-7-(2-羟基乙基)-3-[(4S)-4-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基戊基)]-1-氧代吡咯并[1,2-c]嘧啶(153a)和(4aS,7S)-4-(烯丙氧基羰基)-1,2,4a,5,6,7-六氢-7-(2-羟基乙基)-3-[(4S)-4-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基戊基)]-1-氧代吡咯并[1,2-c]嘧啶(化合物153b)
将粗品(S)-156(2.3g 9mmol)、151(2.2g 6.7mmol)和三氟乙醇(4mL)的溶液在60℃下加热2天。通过倒入乙醚(50mL)中停止此反应混合物的反应,用饱和氯化铵水溶液(2×10mL)和盐水(10mL)洗涤。将有机层干燥(MgSO4)、浓缩并在硅胶上纯化(1∶1己烷-EtOAc)得到2.01g(64%)的所需顺式-Biginelli产物153a和0.51g(16%)的反式-Biginelli产物153b。
化合物153a:1H NMR(500MHz CDCl3)δ8.26(s,1H)5.89-5.97(m 1H)5.30(dd J=16.7 1.2Hz,1H)3.22(dd J=10.4 1.0Hz 1H)4.60(ddd J=22.6 13.1 5.9Hz 2H)4.26(dd J=11.34.9Hz 1H)4.10-4.14(m 1H)3.74-3.80(m 1H)3.40-3.67(m 2H)2.58(t J=7.5Hz 2H)2.47-2.52(m 1H)2.02-2.11(m 1H)1.84(m 1H)1.60-1.77(m 4H)1.36-1.53(m 3H)1.10(d J=6.0Hz 3H)0.85(s 9H)0.02(s 3H)0.01(s 3H);13C NMR(125MHzCDCl3)δ165.2 155.0 152.9 132.3 118.5 102.2 68.6 64.859.0 58.3 52.2 39.4 38.9 31.1 30.6 29.8 25.8 25.0 23.718.1-4.4-4.7ppm;IR(薄膜)3450 3225 3095 2954 16821626 1431 1111 835 776cm-1;[α]25 D:-28.6°[α]25 577:-30.0°[α]25 546:-36.8°[α]25 435:-97.7°[α]25 405:-138°(c=2.20 CHCl3)。元素分析理论值C24H42N2O5Si:C 61.77;H 9.07;N 6.00。实测值:C61.66;H 9.15;N 5.92。
化合物153b:1H NMR(500MHz CDCl3)δ8.52(s 1H)5.87-5.94(m 1H)5.28(d J=17.5Hz 1H)5.21(d J=10.4Hz 1H)4.60(ddd J=13.4 7.5 6.0Hz 2H)4.39-4.45(m 1H) 4.34(ddJ=10.5 4.6Hz 1H)3.77(dd J=11.5 5.7Hz 1H)3.56-3.66(m2H)2.66-2.71(m 1H)2.49-2.54(m 1H)2.42-2.46(m 1H)2.08(dd J=20.7 8.7Hz,1H)1.76-1.81(m 1H)1.62-1.67(m 1H)1.37-1.54(m 6H)1.10(d J=6.04Hz 3H)0.8(s 9H)0.02(s 3H)0.01(s 3H);13C NMR(125MHz CDCl3)165.3 153.2 150.1 132.4118.2 98.7 68.5 64.7 58.9 57.3 53.7 38.9 38.3 35.1 31.328.2 25.9 24.5 23.6 18.1-4.5-4.7ppm;IR(薄膜)3442 32563100 2930 2897 1708 1668 1634 1463 1236 1082 736cm-1;[α]25 D:-26.3°[α]25 557:-26.8[α]25 546:-29.3°[α]25 435:-54.7°[α]25 405:-122°(c=2.30 CHCl3)。元素分析理论值C24H42N2O5Si:C61.77;H 9.07;N 6.00。实测值:C 61.75;H 9.10;N 5.96。
Figure A0081224301191
化合物(156)
在-78℃下,将臭氧通入化合物155(1.74g 9mmol)和MeOH(50mL)的溶液中,直到此溶液饱和(出现蓝色并持续约10分钟)。然后将氮气通过此溶液以去除过量的臭氧。将10%Pd/C(0.6g)加入到无色溶液并将此反应混合物维持在-78℃latm的氢气中。30分钟后,除去冷却,加入醋酸吗啉(2.0g 13mmol)并将此反应混合物升温至23℃。4小时后,将此反应混合物干燥(硫酸镁),过滤并浓缩此滤液。所得残余物用三氟乙醇(30mL)稀释并浓缩得到黄色油状物,其不经进一步纯化直接使用:MS(CI)m/e C11H21N3O3理论值243.1583,实测值243.1588(M)。
Figure A0081224301192
1-(4-甲氧基苄氧基)-3-丁炔(化合物158)
按照已建立的方法(Takaku H.等;Tetrahedron Lett.1983,24,5363;Nakajima N.等,Tetrahedron Lett.1988,29,4139),将TfOH(1.6mL 18mmol)滴加到,MBOC(=NH)CCl3(169.3g 0.6mol)、3-丁炔-1-醇(67g 0.66mol)、干燥的EtO(600mL)的0℃溶液中。30分钟后,通过加入饱和碳酸氢钠水溶液(100mL)停止此反应混合物的反应,分层,水层用乙醚(50mL)萃取,合并的有机层用盐水(50mL)洗涤,干燥(硫酸镁)并浓缩。所得残余物用己烷(300mL)稀释,通过硅胶塞过滤,浓缩并在真空下(0.1mm Hg)在50℃下搅拌12小时,得到158(约100%),其不经进一步纯化直接使用。1H NMR(500MHz CDCl3)δ7.28(d J=8.4Hz 2H)6.89(dJ=8.4Hz 2H)4.49(s 2H)3.80(s 3H)3.58(t J=7.0Hz 2H)2.49(dt J=7.0 2.7Hz 2H)2.00(t J=2.6Hz 1H);13C NMR(125MHz CDCl3)δ159.2 130.0 129.3 113.7 81.3 72.5 69.2 67.855.2 19.8ppm;IR(薄膜)3292 3001 2936 2863 1614 1514 823cm-1;元素分析理论值C12H14O2:C 75.76;H 7.42。实测值:C75.60;H 7.49。
Figure A0081224301201
5-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-2-戊炔醛(化合物159)
将n-BuLi(2.5M 4.8mL)的己烷溶液加入到化合物157(2.0g10.9mmol)的干燥的THF(20mL)的-78℃溶液中。10分钟后,将此反应混合物置于冰浴中,并加入存在于THF(20mL)的干燥DMF(5mL)。在0℃30分钟后,通过倒入剧烈搅拌的5%H2SO4(20mL)溶液中,将此反应混合物停止反应。1小时后,分层,水层用乙醚(3×15mL)萃取,并将合并的有机层饱和碳酸氢钠水溶液(1×15mL)和盐水(1×15mL)洗涤,干燥(MgSO4)并浓缩。将残余物在硅胶上(4∶1己烷-EtOAc)纯化得到0.921g(55%)的化合物159,为淡黄色油状物:1H NMR(500MHz CDCl3)δ9.17(s 1H)3.79(t J=6.7Hz2H)2.62(t J=6.7Hz 2H)0.9(s 9H)0.1(s 6H);13C NMR(125MHz CDCl3)δ177.0 96.2 82.3 60.6 25.8 23.5 18.3-5.3-5.4ppm;IR(薄膜)2930 2205 1671 1111cm-1;HRMS(CI异丁烷)m/e C11H20O2Si理论值212.1232,实测值197.0998(M-CH3)。
5-(4-甲氧基苄氧基)-2-戊炔醛(化合物160)
将n-BuLi(2.5M 9.34mL mL)的己烷溶液加入到化合物158(4.04g 21.2mmol)的干燥THF(100mL)的-78℃溶液中。10分钟后,将此反应混合物置于冰浴中并加入存在于THF(100mL)的干燥的DMF(10mL)。在0℃下30分钟后,此反应混合物通过倒入剧烈搅拌的5%硫酸水溶液(100mL)中停止反应。1小时后,分层,水层用乙醚(3×30mL)萃取,且合并的有机层用饱和碳酸氢钠水溶液(1×30mL)和盐水(1×30mL)洗涤,干燥(MgSO4)并浓缩。将残余物在硅胶上(4∶1己烷-EtOAc)纯化得到2.55g(55%)的化合物160,为淡黄色油状物:1H NMR(500MHz CDCl3)δ9.16(s 1H)7.26(d J=8.5Hz 2H)6.88(d J=8.6Hz 2H)4.48(s 2H)3.79(s 3H)3.61(tJ=6.7Hz 2H)2.69(t J=6.7Hz 2H);13C NMR(125MHz CDCl3)δ177.0 159.2 129.6 129.3 113.8 95.7 81.9 72.7 66.5 55.220.6ppm;IR(薄膜)3002 2865 2205 1668 1514 824cm-1;元素分析理论值C13H14O3:C 71.54;H 6.47。实测值:C 71.42;H6.54。
(5S)-羟基-1-(4-甲氧基苄氧基)-3-庚炔(化合物162)
按照Seebach的总方法,将Ti(Oi-Pr)4(0.50mL 1.68mmol)加入到(4R,5R)-2,2-二甲基-α,α,αэ,αэ-四(萘-2-基)-1,3-二氧杂环戊烷-4,5二甲醇(1.12g 1.67mmol)和干燥的甲苯(15mL)的23℃溶液中。3小时后,减压(0.1mm)下除去溶剂。将所得残余物溶解于干燥的乙醚(33mL)中,并将此反应容器冷却至-26℃,接着加入Ti(Oi-Pr)4(3.0mL 10mmol)、化合物160(1.83g,8.37mmol)和Et2Zn(9.1mL的1.1M溶液,在甲苯中)。在-26℃下18小时后,此反应混合物用饱和氯化铵水溶液(1mL)停止反应,干燥(MgSO4),通过硅藻土板过滤,浓缩并将所得残余物在硅胶上纯化(4∶1己烷-EtOAc)得到1.833g(88%)的化合物162,为无色油状物:1HNMR(500MHz CDCl3)δ7.25(d J=8.4Hz 2H)6.86(d J=8.4Hz2H)4.46(s 2H)4.26(t J=6.4Hz 1H)3.78(s 3H)3.53(tJ=7.0Hz 2H)2.58(s 1H)2.49(dt J=7.0 1.5Hz 2H)1.66(m2H)0.97(t J=7.4Hz 3H);13C NMR(125MHz CDCl3)δ159.1129.9 129.2 113.7 82.3 81.7 72.4 67.9 63.5 55.1 30.9 19.99.4ppm;IR(薄膜)3418 2965 1613 1514 1249 823 733cm;[α]25 D:-3.2°[α]25 577:-3.6°[α]25 545:-4.0°[α]25 435:-6.5°[α]25 405:-7.7°(c=2.35CHCl3)。元素分析理论值C15H20O3:C72.55;H 8.12。实测值:C 72.26;H 8.14。
按照Ward的总方法(Ward D.E.;Rhee C.K.TetrahedronLett.1991 32 7165),将化合物162(23mg)用(R)-α-甲氧基-α-(三氟甲基)苯基乙酰氯[(R)-MT,ACl]处理,得到相应(R)-MT,A酯。毛细GC分析[150℃至200℃/2.0℃分钟-1 tR162-(R)-MT,A=21.13分钟tRE-162-(R)-MT,A=20.69分钟]显示了162-(R)-MT,A与E-162-(R)-MT,A的比例为99.7∶0.3。
Figure A0081224301221
(5S)-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-1-(4-甲氧基苄氧基)-3-庚炔TBSCl(1.08g 7.2mmol)在15分钟内分批加入到咪唑(0.53g7.8mmol)、化合物162(1.48g 6mmol)和干燥的DMF(5mL)的23℃溶液中。在23℃放置2小时后,将此溶液倒入到20mL H2O,并用乙醚(4×20mL)萃取。合并的有机层用盐水(20mL)洗涤,干燥(MgSO4)并浓缩。粗品油状物置于真空(0.1mm)下过夜得到2.16g(100%)的所需产物,为无色油状物,其不经进一步纯化直接使用:1H NMR(500MHz CDCl3)δ7.28(d J=8.5Hz 2H)6.89(dJ=8.5Hz 2H)4.48(s 2H)4.28(dt J=6.2 1.7Hz 1H)3.80(dJ=1.6Hz 3H)3.56(dt J=7.2 1.52 Hz 2H)2.51(dt J=7.2 1.7Hz 2H)1.66(appt J=7.0Hz 2H)0.96(dt J=7.3 1.3Hz 3H)0.91(d J=1.4Hz 9H)0.13(d,J=1.4Hz 3H)0.11(d J=1.4Hz3H);13C NMR(125MHz CDCl3)δ159.2 130.2 129.2 113.73 82.880.9 72.6 68.3 64.4 55.2 31.9 25.8 20.1 18.3 9.2-4.5-5.0ppm;IR(薄膜)2930 1614 1514 1249 1099 837cm-1;[α]25 D:-34.5°[α]25 577:-35.0°[α]25 546:-40.9°[α]25 435:-69.5°[α]25 405:-83.5°(c=5.35 CHCl3)。元素分析理论值C21H34O3Si:C 69.56;H9.45。实测值:C 69.49;H 9.50。
(S)-(5)-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-3-庚炔醇
将(5S)-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-1-(4-甲氧基苄氧基)-3-庚炔(0.17g 0.46mmol)、DDQ(0.16g 0.68mmol)和20∶1二氯甲烷-H2O(3mL)的溶液在23℃维持2小时。通过倒入乙醚(25mL)中停止此反应混合物的反应,并用饱和NaHCO3水溶液(2×5mL)洗涤,接着盐水(5mL)洗涤。将有机层干燥(MgSO4)浓缩,并将所得残余物在硅胶上纯化(4∶1己烷-EtOAc)得到88mg(80%)的所需产物,为无色油状物:1H NMR(500MHz CDCl3)δ4.26(t J=6.3Hz 1H)3.69(t J=6.6Hz 2H)2.47(dt J=6.3 1.6Hz 2H)1.98(s 1H)1.61-1.67(m 2H)0.94(t J=7.4Hz 3H)0.9(s 9H)0.11(s 3H)0.10(s 3H);13C NMR(75MHz CDCl3)δ84.0 80.6 64.4 61.131.9 25.8 23.1 18.3 9.7-4.6-5.0ppm;IR(薄膜)3388 29582858 1472 1256 1059cm-1;HRMS(EI-GCMS)m/e理论值C12H26O2Si242.1701实测值242.1655(M);[α]25 D:-46.0°[α]25 577:-48.1°[α]25 546:-54.5°[α]25 435:-93.2°[α]25 405:-111.5°(c=1.4 CHCl3)。
(3Z,5S)-1-(4-甲基氧基苄氧基)-3-庚烯-5-醇(化合物163)
将化合物162(13.8g 55.6mmol)、新蒸馏的喹啉(138mL 1.20mmol)、Lindlar′s催化剂(用PbO毒化的Pd/CaCO3,1.29g)和干燥的3∶1己烷-EtOAc(138mL)的混合物在23℃、latm下维持在H2氛中3天。再将混合物再通过硅藻土塞过滤,用3∶1己烷-EtOAc(400mL)洗涤此塞,并浓缩洗脱液得到13.9g(100%)的化合物163,其不经进一步纯化直接使用:1H NMR(300MHz CDCl3)δ7.24(d J=8.4 2H)6.86(d J=8.5 2H)5.51-5.55(m 2H)4.44(s2H)4.30(appq J=7.0 1H)3.79(s 3H)3.34-3.53(m 2H)2.25-2.55(m 2H)2.21-2.24(m 1H)1.41-1.64(m 2H)0.86(t J=7.43H);13C NMR(75MHz CDCl3)δ159.1 135.2 129.8 129.3 128.6113.7 72.7 68.61 68.0 55.2 29.7 28.3 9.7ppm;IR(薄膜)3421 3007 2961 2860 1613 1514 1249 1094 821cm-1;[α]25 D=-17.9°[α]25 577=-17.8°[α]25 546=-20.6°[α]25 435=-35.0°[α]25 405=-42.6°(c=2.2 CDCl3)。元素分析理论值C15H22O3:C 71.97;H8.86。实测值:C 71.97;H 8.90。
Figure A0081224301242
(3Z,5S)-4-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-1-(4-甲氧基苄氧基)-3-庚烯(化合物164)
在23℃下,在15分钟内将TBSCl(0.51g 3.4mmol)分批加入到咪唑(0.48g 7.0mmol)、化合物163(0.7g 2.8mmol)和干燥的DMF(1.4mL)的溶液中。在23℃放置2小时后,将此溶液倒入到20mL H2O中并用乙醚(4×20mL)萃取。合并的有机层用盐水(20mL)洗涤,干燥(MgSO4)并浓缩。粗品油状物置于真空(0.1mm Hg)下过夜得到1.02g(100%)的164,为无色油状物:1H NMR(300MHz CDCl3)δ7.26(d J=8.3Hz 2H)6.88(d J=8.5Hz 2H)5.34-5.46(m 2H)4.45(s 2H)4.38(appq 1H)3.80(s 3H)  3.45(t J=7.0Hz 2H)2.35(m 2H)1.38-1.56(m 2H)0.84-0.88(m 12H)0.05(s 3H)0.02(s 3H);13C NMR(75MHz CDCl3)159.1 135.8 130.4 129.2124.6 113.7 72.6 70.2 69.4 55.2 31.3 28.6 25.8 18.2 9.8-4.4-4.8ppm;IR(薄膜)2967 2856 1616 1514 1464 1250 1098836cm-1;[α]25 D=14.4°[α]25 577=15.7°[α]25 546=18.4°[α]25 435=33.5°[α]25 405=42.4°(c=1.98 CHCl3)。元素分析理论值C21H36O3Si:C 69.18;H 9.95。实测值:C 69.30;H 10.03。
Figure A0081224301251
(S)-(Z)-5-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-3-庚烯醇(化合物165)
将化合物164(0.17g 0.47mmol)、DDQ(0.16g 0.68mmol)和20∶1 CH2Cl2-H2O(3mL)的溶液在23℃下维持2小时。通过倒入乙醚(25mL)中使此反应混合物停止反应,并用饱和碳酸氢钠水溶液(2×5mL)洗涤,接着用盐水(5mL)洗涤。将有机层干燥(MgSO4),浓缩并将所得残余物在硅胶上纯化(4∶1己烷-EtOAc)得到92mg(80%)的所需产物,为无色油状物:1H NMR(500MHz CDCl3)δ5.46-5.50(m 1H)5.30-5.36(m 1H)4.31(dd J=14.6 6.7Hz 1H)3.63(dt J=6.6 2.1Hz 2H)2.29-2.34(m 2H)1.94(s 1H)1.50-1.60(m 1H)1.37-1.24(m 1H)0.86(apps 12H)0.03(s 3H)0.01(s 3H);13C NMR(125MHz C6D6)δ136.6 125.2 70.4 62.131.8 31.7 26.1 18.4 10.0-4.0-4.1ppm;IR(薄膜)3354 30142958 1460 1253 1050cm-1;[α]25 D:20.8°[α]25 557:21.3°[α]25 546:25.2°[α]25 435:47.4°[α]25 405:59.7°(c=2.30 CDCl3)。元素分析理论值C13H28O2Si:C 63.88;H 11.55。实测值:C 63.82;H 11.53。
Figure A0081224301261
(S)-(Z)-1-碘-5-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-3-庚烯(化合物166)
按照Corey的总方法(Singh S.N.等,J.Am.Chem.Soc.1987,109,6187;Garegg P.J.;Samuelsson B.J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1,1980,2866),在15分钟内将碘(2.09g8.24mmol)分批加入到化合物165(1.83g 7.49mmol)、PPh3(2.03g9.0mmol)、咪唑(0.61g 8.99mmol)和乙醚-MeCN(3∶1,40mL)的0℃溶液中,然后升温至23℃。1.5小时后,溶液用1∶1己烷-EtOAc(200mL)稀释,再通过碱性氧化铝(活性-IV)过滤并浓缩。所得混合物通过硅胶塞洗脱(9∶1己烷-乙醚)得到2.5g(94%)的所需产物,为无色油状物,其不经任何进一步纯化直接使用:1HNMR(300MHz CDCl3)δ5.46-5.52(m 1H)5.23-5.32(m 1H)4.25(dd J=14.4 6.6Hz 1H)3.11-3.16(m 2H)2.60-2.68(m 2H)1.37-1.60(m 2H)0.84-0.89(m 12H);13C NMR(75MHz CDCl3)136.2 127.0 70.2 32.0 31.3 25.8 18.2 9.8 4.6 -4.3 -4.7ppm;IR(薄膜)3612 2957 2530 2857 1699 1650 1252cm-1;[α]25 D=21.9°[α]25 577=22.6°[α]25 546=26.2°[α]25 435=49.5°[α]25 405=62.2°(c=2.00CHCl3).元素分析理论值C13H27OISi:C44.07;H 7.68。实测值:C 44.24;H 7.64。
(S)-(Z)-1-碘-5-(三异丙基甲硅烷氧基)-3-庚烯
按照Corey的总方法(Singh S.N.等,J.Am.Chem.Soc.1987,109,6187;Garegg P.J.;Samuelsson B.,J.Chem.Soc.,Perkin Trans.1 1980,2866),将碘(0.80g 3.5mmol)在15分钟内分批加入到(S)-(Z)-5-(三异丙基甲硅烷氧基)-3-庚烯醇(0.900g,3.14mmol)、PPh3(0.78g 3.5mmol)、咪唑(0.24g 3.5mmol)和乙醚-MeCN(3∶1,5mL)的0℃溶液中,然后升温至23℃。1.5小时后,溶液用1∶1己烷-EtOAc(50mL)稀释,然后通过碱性氧化铝(活性-IV)过滤并浓缩。所得混合物通过硅胶塞洗脱(9∶1己烷-乙醚)得到1.29g(97%)的所需产物,为无色油状物,其不经任何进一步纯化直接使用:1H NMR(500MHz CDCl3)δ5.49-5.53(m1H)5.28-5.32(m 1H)4.41(dd J=7.1 5.9Hz 1H)3.10-3.14(m2H)2.59-2.66(m 2H)1.58-1.62(m 1H)1.48-1.52(m 1H)1.05(s,21H)0.86(t J=7.4Hz 3H);13C NMR(125MHz CDCl3)136.2 126.9 70.0 32.2 31.6 18.1 12.3 9.3 4.4ppm;IR(薄膜)3012 2942 1464 1105 883cm-1;[α]25 D:22.8°[α]25 577:24.4°[α]25 546:23.7°[α]25 435:53.1°[α]25 405:65.8°(c=1.2 CHCl3)。元素分析理论值C16H33OSiI:C 48.48;H 8.39。实测值:C 48.63;H 8.49。
Figure A0081224301272
(4aR,7S)-4-(烯丙基氧基羰基)-1,2,4a,5,6,7-六氢-3-[(4S)-4-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基戊基)]-1-氧代-7-(2-氧基乙基)吡咯并[1,2-c]嘧啶
将Dess-Martin过碘氧化剂(Dess D.B.;Martin J.C.,J.Org.Chem.,1983,48,4155)(0.50g 1.2mmol)加入到化合物153a(0.46g 1mmol)和CH2Cl2(10mL)的23℃溶液中。1小时后,将此反应混合物倒入到乙醚(50mL)中,并用Na2S2O3饱和水溶液(2×10mL)、1N NaOH(2×10mL)和盐水(10mL)洗涤。将有机层干燥(MgSO4),浓缩并在硅胶上纯化(1∶1己烷-EtOAc)得到0.404g(81%)的所需产物,为无色油状物:1H NMR(500MHz CDCl3)δ9.73(s1H)8.21(s 1H)5.88-5.95(m 1H)5.30(dd J=16.7 1.2Hz1H)5.22(d J=10.4Hz 1H)4.60(ddd J=22.6 13.1 5.9Hz2H)4.29-4.35(m 2H)3.75-3.78(m 1H)3.15(dd J=16.7 3.8Hz1H)2.57-2.62(m 1H)2.52-2.56(m 2H)2.44-2.51(m 1H)2.11-2.14(m 1H)1.62-1.73(m 2H)1.57-1.61(m 1H)1.53-1.56(m 1H)1.39-1.45(m 2H)1.09(d J=6.0Hz 3H)0.85(s 9H)0.02(s 3H)0.01(s 3H);13C NMR(75MHz CDCl3)δ200.0 165.3 152.6 152.1132.3 118.5 101.0 68.4 64.8 58.2 51.0 48.4 39.1 31.1 30.629.6 25.8 24.6 23.7 18.1-4.5-4.7ppm;IR(薄膜)32183096 2955 2856 2730.1722.1679 1630 1439 1253 836 775 734cm-1;[α]25 D:-35.4°[α]25 577:-35.5°[α]25 546:-44.6°[α]25 435:-61.6°[α]25 405:19.8°(c=1.85 CHCl3)。元素分析理论值C24H40N2O5Si:C 62.04;H 8.68;N 6.03。实测值:C 61.75;H8.68;N 6.00。
(3R,4R,4aR,6′R,7S)-4-(烯丙氧基羰基)-1,2,4a,5,6,7-六氢-7-(2-羟基乙基)-1-氧代吡咯并[1,2-c]嘧啶-3-螺-6′-(2′-甲基)-3′,4′,5′,6′-四氢-2H-吡喃(化合物168)
将化合物153a(0.486g,1.04mmol)、PPTS(0.262g,1.04mmol)和MeOH(20mL)的溶液在50℃加热5小时。将所得溶液浓缩,通过硅胶塞洗脱(20∶1 EtOAc-MeOH)并浓缩。所得残余物溶解于CHCl3和p-TsOH(45mg,0.24mmol)的溶液中,将其在23℃下维持1小时,然后倒入乙醚(60mL)中。溶液用饱和碳酸氢钠水溶液(2×10mL)、盐水(10mL)洗涤,干燥(硫酸镁)并浓缩得到0.345g的168(94%),为淡黄色油状物,其不经进一步纯化直接使用:1HNMR(500MHz,CDCl3)δ6.26(s,1H),5.84-5.92(m,1H),5.32(d,J=17.4Hz,1H),5.22(d,J=10.4Hz,1H),4.62(ddd,J=21.1,12.5,6.2Hz,2H),4.33(s,1H),4.13-4.33(m,1H),4.02(dt,J=11.1,5.0Hz,1H),3.77-3.80(m,1H)3.53-3.58(m,2H),2.32(d,J=11.1Hz,1H),2.13-2.23(m,2H),1.98-2.03(m,1H),1.52-1.74(m,8H),1.05-1.09(m,1H),1.02(d,J=6.1Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)δ168.4,154.6,131.7,118.5,82.5,66.2,65.4,59.2,55.3,54.4,53.6,39.7,32.4,32.2,30.3,29.4,21.7,18.6ppm;IR(薄膜)3297,3084,2934,1731,1659,1633,1480,1012,733cm-1;[α]25 D:139°,[α]25 577:145°,[α]25 546:166°,[α]25 435:285°,[α]25 405:345°,(c=2.25,CHCl3)。元素分析理论值C18H28N2O5:C,61.34;H,8.00;N,7.95。实测值:C,61.08;H,8.08;N,7.78。
(3R,4R,4aR,6′R,7S)-4-(烯丙氧基羰基)-1,2,4a,5,6,7-六氢-1-氧代-7-(2-氧基乙基)-吡咯并[1,2-c]嘧啶-3-螺-6′-(2′-甲基)-3′,4′,5′,6′-四氢-2H-吡喃(化合物169)
将Dess-Martin过碘氧化剂(Dess,D.b.;Martin,J.C.,J.Org.Chem.1983,48,4155)(0.72g,1.7mmol)加入到化合物168(0.500g,1.42mmol)和二氯甲烷(35mL)的23℃溶液中。1小时后,将此反应混合物倒入到乙醚(100mL)并用饱和Na2S2O3水溶液(2×10mL)、1N NaOH(2×20mL)、盐水(20mL)洗涤。将有机层干燥(MgSO4),浓缩,并在硅胶上纯化(EtOAc;20∶1EtOAc-MeOH)得到0.404g(81%)的化合物169,为无色油状物:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.66(s,1H),6.84(s,1H),5.79-5.87(m,1H),5.28(d,J=17.1Hz,1H),5.16(d,J=10.5Hz,1H),4.59-4.63(m,1H)4.51-4.55(m,1H)4.32(dd,J=12.5,7.9Hz,1H),4.00(dt,J=11.2,4.7Hz,1H),3.76(dd,J=11.1,5.9Hz,1H),3.09(dd,J=16.7,4.1Hz,1H),2.33(dd,J=16.7,7.9Hz,1H),2.28(d,J=11.2Hz,1H),2.09-2.13(m,1H),1.96-2.07(m 2H),1.82(dd,J=25.8,12.2Hz,1H),1.39-16.4(m,5H),1.00-1.04(m,1H),0.97(d,J=6.1Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)200.2,168.3,153.3,131.6,118.2,82.1,66.0,65.2,54.7,53.8,51.8,48.6,32.1,31.9,29.5,29.3,21.5,18.2ppm;IR(薄膜)3229,3079,2932,2730,1732,1660,1651,1470,1014,733cm-1;[α]25 D:110°,[α]25 577:115°,[α]25 546:132°,[α]25 435:238°,[α]25 405:299°,(c=2.50,CHCl3)。元素分析理论值C18H26N2O5:C,61.70;H,7.48;N,7.99。实测值:C,61.80;H,7.53;N,8.06。
Figure A0081224301301
(3R,4R,4aR,6′R,7S)-4-(烯丙氧基羰基)-3,4,4a,5,6,7-六氢-1-甲氧基-7-(2-氧基乙基)-吡咯并[1,2-c]嘧啶-3-螺-6′-(2′-甲基)-3′,4′,5′,6′-四氢-2H-吡喃(化合物170)
将化合物169(0.285g,0.813mmol)、MeOTf(0.368mL,3.26mmol)、2,6-二-叔丁基-4-甲基吡啶(0.25g,1.22mmol)和干燥的CH2Cl2(5mL)的溶液在23℃下维持5小时。然后将溶液倒入乙醚(40mL)中并用1N NaOH(2×10mL)和盐水(10mL)洗涤,干燥(Na2SO4),过滤,浓缩,并将所得残余物在用10%pH7磷酸盐缓冲的硅胶上纯化(4∶1己烷-EtOAc;3∶1己烷-EtOAc)得到200mg(68%)的化合物170,为无色油状物:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ9.68(s,1H)5.87-5.95(m,1H)5.35(d,J=17.4Hz,1H)5.21(d,J=10.5,1H)4.64-4.68(m,1H)4.58-4.61(m,1H)4.29-4.33(m,1H)4.03-4.07(m,1H)3.87(dt,J=11.1,5.3Hz,1H)3.66(s,3H)2.76-2.80(m,1H)2.34-2.39(m,1H)2.14-2.24(m,2H)2.02-2.10(m,2H)1.96(dt,J=12.8,3.9Hz,1H),1.66(dt,J=12.8,6.5Hz,1H)1.51-1.55(m,2H)1.39-1.46(m,1H)1.34(d,J=12.6Hz,1H) 1.05(ddd,J=13.4,11.6,4.0Hz,1H)0.97(d,J=6.3Hz,3H);13C NMR(125MHz,CDCl3)200.5,170.6,150.3,132.2,117.8,84.9,65.6,64.9,56.6,54.3,52.5,51.8,50.0,35.0,33.6,29.9,29.2,22.2,19.4ppm;IR(薄膜)2932,2725,1727,1636,1455,1393,1017,754cm-1;[α]25 D:177°,[α]25 577:185°,[α]25 546:213°,[α]25 435:387°,(c=2.00,CHCl3)。元素分析理论值C19H28O5N2:C,62.62;H,7.74;N,7.69。实测值:C,62.36;H,7.77;N,7.52。
Figure A0081224301321
(3R,4R,4aR,6′R,7S)-4-(烯丙基氧基羰基)-1,2,4a,5,6,7-六氢-1-氧代-7-[(7S)-(Z)-2-氧代-7-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-5-壬烯基]-吡咯并[1,2-c]嘧啶-3-螺-6′-(2′-甲基)-3′,4′,5′,6′-四氢-2H-吡喃(化合物172)
将t-BuLi(1.83mL,1.44M在己烷中)加入到化合物166(439mg,1.24mmol)、乙醚(5mL)和己烷(7.5mL)的-78℃溶液中。20分钟后,将此溶液通过套管加入到化合物169(0.20g,0.57mmol)和THF(10mL)的-78℃溶液中。5分钟后,将此反应混合物用饱和氯化铵水溶液(10ml)停止反应。分层,并将水层用乙醚(10mL)萃取。合并的有机层用盐水(5mL)洗涤,干燥(MgSO4)并浓缩得到浅黄色油状物,其不经进一步纯化直接使用。
将此粗品油状物、Dess-Martin过碘氧化剂(48mg,0.11mmol)和CH2Cl2(10mL)在23℃下维持45分钟。此反应混合物用Na2S2O3饱和水溶液(10mL)、饱和碳酸氢钠水溶液(10mL)和乙醚(30mL)停止反应。分层并将此有机层用盐水(5mL)洗涤,干燥(MgSO4)并浓缩得到浅黄色油状物,将其在硅胶上纯化(1∶1己烷-EtOAc)得到99mg(30%)的所需产物,为无色油状物:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ6.31(s,1H),5.84-5.90(m,1H),5.29-5.34(m,2H),5.17-5.22(m,2H),4.64-4.68(m,1H),4.56-4.59(m,1H),4.25-4.30(m,2H),4.02(dt,J=11.2,5.0Hz,1H),3.77-3.81(m,1H),3.38(dd,J=16.6,2.1Hz,1H),2.33-2.45(m,2H),2.20-2.27(m,4H),2.00-2.26(m,3H),1.22-1.77(m,8H),1.06-1.09(m,1H),1.02(d,J=6.1Hz,3H),0.79-0.83(m,12H),0.00(s,3H),-0.03(s,3H);13C NMR(75MHz,CDCl3)208.2,168.5,153.1,135.0,131.6,126.7,118.4,52.1,69.8,66.0,65.3,54.9,53.8,53.0,46.4,42.6,32.2,32.1,29.4,28.9,25.7,21.7,21.6,18.4,18.1,9.7,-4.5,-4.9ppm;IR(薄膜)3226,3079,2931,1736,1717,1652,1472,1375,1255,1084,1015cm-1;[α]25 D=64.6°,[α]25 577=67.9°,[α]25 546=78.1°,[α]25 435=144°,[α]25 405=177°,(c=2.25,CHCl3)。元素分析理论值C31H52O6N2Si:C,64.55;H,9.06;N,4.87。实测值:C,64.39;H,8.98;N,4.77。
烯丙基酯化合物8
将化合物172(110mg,0.19mmol)、MeOTf(0.37μL,3.3mmol)、2,6-二-叔丁基-4-甲基吡啶(10mg,0.05mmol)和干燥的二氯甲烷(8mL)的溶液在23℃下维持12小时。然后将溶液倒入乙醚(30mL)中并1N NaOH(2×5mL)和盐水(5mL)洗涤,干燥(Na2SO4),过滤,浓缩并将所得残余物不经进一步纯化直接使用。
用可再密封的试管,将无水NH3通入粗品残余物和MeOH(25mL)的0℃溶液中。15分钟后,将此试管密封并加热至50℃。2天后,将溶液浓缩,而粗品残余物不经进一步纯化直接使用。
将粗品残余物、TsOH(95mg 0.50mmol)和CHCl3(10mL)维持在23℃。8小时后,将此反应混合物用饱和碳酸氢钠水溶液(2mL)骤冷以停止反应。分层并用乙醚(2×5mL)萃取水层。将合并的有机层干燥(MgSO4)并浓缩得到浅黄色油状物,将其在硅胶上纯化(10∶1∶0.1 CHCl3∶i-PrOH∶HCO2H)得到23mg(25%)的所需产物,为淡黄色油状物。
五环酸化合物7
将化合物8(23mg 0.05mmol),Pd(PPh3)(4mg 3μmol)、二甲基环己二酮(35mg 0.25mmol)和THF(1mL)的溶液维持在23℃。10分钟后,将此反应混合物浓缩并在硅胶上纯化(10∶1∶0.1CHCl3∶i-PrOH∶HCO2H-4∶1 CHCl3∶HCO2H)得到3mg(13%)的所需产物,为淡黄色油状物:HRMS(FAB)m/z 404.2549为C22H34O4N3理论值,实测值404.2541。将有机层干燥(硫酸镁)并浓缩得到浅黄色油状物,将其在硅胶上纯化(10∶1∶0.1 CHCl3∶i-PrOH∶HCO2H)得到23mg(25%)的所需产物,为淡黄色油状物。
Figure A0081224301342
五环酸化合物7
将化合物8(23mg,0.05mmol)、Pd(PPh3)(4mg,3μmol),二甲基环己二酮(35mg,0.25mmol)和THF(1mL)的溶液维持在23℃。10分钟后,浓缩此反应混合物并在硅胶上纯化(10∶1∶0.1CHCl3∶i-PrOH∶HCO2H-4∶1 CHCl3∶HCO2H)得到3mg(13%)的所需产物,为淡黄色油状物:HRMS(FAB)m/z 404.2549为C22H34O4N3理论值,实测值404.2541。
实施例VII
五环酸的改良合成
此实施例提供了合成五环酸化合物的改良方法。化学合成方法如实施例VI所述。鈲盐生物碱的会聚式合成方法见附图46。
附图52描述了制备五环酸化合物的新方法的合成策略,以及用化合物173作为起始物制备的化合物,如化合物176和177。化合物61是如下如附图53、54和55所示获得的脲化合物:将3-丁炔醇(化合物178)转变为对甲氧基苄基(PMB)醚179(附图53)。在-40℃下用正丁基锂将炔化合物179脱质子化,并用无水DMF处理所得的所得乙炔化物,将中间体-氨基烷氧化物倒入磷酸盐含水缓冲液中骤冷停止反应后,以90%的收率得到炔醛180(Journet等,Tetrahedron Lett.,1988,39:6427)。用Weber和Seebach的方法(Singh等,J.Am.Chem.Soc.,1987,109:6187)通过炔醛180与Et2Zn在(-)-TADDOL(20mol%)和Ti(Oi-Pr)4存在下进行缩合反应引入C3立体中心,得到(S)-181,收率94%且>98%ee。以45g的规模可靠地进行此不对称转变。将炔丙基醇181保护为三异丙基甲硅烷基(TIPS)醚,并用Lindlar′s催化剂将此炔部分氢化,得到顺式烯烃182。用DDZ氧化除去PMB保护基,并将所得醇转变为碘化物183(Kitamura等,Org.Synth.,1992,71:1),由181计算总收率89%。
通过与N,O-二甲基羟基胺盐酸盐,按照Weinreb的方法(Garigipati等,J.Am.Chem.Soc.,1985,107:7790)进行反应,接着将仲醇保护为三乙基甲硅烷基(TES)醚,将对映体纯的R-3-羟基-7-甲基辛-6-烯酸甲基酯(Kitamura等,Org.Synth.,1992,71:1)转变为酰胺185,收率88%(附图54)。碘化物183转变为相应锂试剂并与185偶联,产生二烯酮186,收率60-70%。需要将186的C8羰基转变为缩酮以防止β-羟基消除反应,该消除反应在引入β-氨基官能团的Mitsunobu条件下发生。但是,当β-羟基被保护时,缩酮化反应不灵敏,故发现了反应的最佳条件,在该条件下裂解TES基团,但不促进中间体β-羟基酮的β-羟基消除反应,并促进了缩酮化反应。最佳缩酮化反应条件包括用原酸酯187(Roush和Gillis,J.Org.Chem.,1980,45:4283-4287;Baganz和Domascke,Chem.Ber.,1958,91:650-653)和1,3-丙二醇在Amberlyst-15存在下处理186,得到缩酮188,收率80%。用叠氮化物进行的仲醇Mitsunobu置换,接着还原为胺,得到化合物189,由188计算收率77%。
胺189与TMSNCO的缩合得到脲190,收率89%(附图55)。胺189用来制备五环化合物177,如附图52所示。
这些结果显示了可制备五环化合物7和177的方法。有了这两种类型的化合物,侧链既可以在该五环化合物的酯差向异构化之前也可以在之后连接。
实施例VIII
此实施例描述了用60种肿瘤细胞系体外筛选本发明的化合物:ptilomycalin A、isocrambescidin 800三盐酸盐、三乙酰基crambescidin 800氯化物、crambescidin 657盐酸盐、crambescidin 800三盐酸盐、三乙酰基isocrambescidin 800氯化物和13-epiptilomycalin A,以确定抗肿瘤活性。
筛选方法使用国家癌症研究所(National Cancer Institute,NCI)DTP人肿瘤细胞系筛选方法,如Monks等,J.Nat′1.CancerInst.83:757-766(1991);和Boyd的《抗癌药物发现和开发(Cancer Drug Discovery and Development)》,Vol.2;药物开发;临床前筛选,临床试验和核准,Humana Press,1997,pp 23-43所述。所用细胞系的来源和处理描述于Alley等,Cancer Res.,1988,48:589-601;Shoemaker等,Prog.Clin.Biol.Res.,1988,276:265-286;和Stinson等,Proc.Am.Assoc.CancerRes.,1989,30:613。
简言之,在此筛选方案中,根据细胞类型和加入96孔微量滴定板中的预定的靶细胞浓度(约5000-40000个细胞每孔),来稀释细胞悬浮液。在37℃下将接种物预培养24小时以稳定化。将两倍于预定被测浓度的稀释液在时间为0时以100μL的等份加入到微量滴定板的孔中。以五个10倍系列稀释度评价被测化合物。常规试验最高孔浓度在10E-4M,但是对于标准试剂,所用最高孔浓度依赖于所用的试剂。在5%二氧化碳气氛和100%湿度下培养持续48小时。用Rubenstein等,JNCI,1990,82:1113-1118和Skehan等,JNCI,1990,82:1107-1112描述的Sulforhodomine B检测方法评价细胞。用微量板读数器读取高密度值并用微机将数据处理为特殊浓度参数。
NCI重新命名的IC50值(引起50%生长抑制的浓度)为“GI50”值,目的是强调在时间为0时的细胞计数的校正;因此,GI50是其中100×(T-T0)/(C-T0)-50时被测化合物的浓度(Boyd等,细胞毒抗癌药中:药物发现和开发的模型和概念,Vleriote等编辑,KluwerAcademic,Hingham,MA,1992,pp11-34;和Monks等,JNCI.1991,83,757-766。接触被测化合物48小时后被测孔的光密度是“T”,时间为0时的光密度是T0,而对照的光密度是“C ”。“50”被称为GI50PRCNT,一个T/C类参数,其数值可以为+100至-100。GI50也检测被测化合物的生长抑制能力。TGI是其中100×(T-T0)/(C-T0)=0时被测药物的浓度。因此,TGI表示了细胞静止作用。表示细胞毒作用的LC50,是其中100×(T-T0)/T0=-50时被测化合物的浓度。对照光密度不用于计算LC50。
这些浓度参数是以内插值替换的数值。高于或低于参考值的G150PRCNT值的浓度(例如,对G150为50)用于在浓度轴上进行内插。通常,在数据库中记录的G150的约45%是“近似”的。在记录的42%中,给出细胞系的G150PRCNT不会至50或低于50。为了平均绘图目的,在此情况下G150的假设值是被测最高浓度(HICONC)。当由于G150PRCNT没有高达50或50以上(占总数的3%)而导致G150不能计算时,采用类似的近似法。在此情况下,被测的最低浓度用于G150。对于TGI和LC50采用相应的近似法。
肿瘤细胞筛选的结果见56-62的均值图。
该均值图表示了由NCI开发的体外肿瘤筛选的结果,用来强调被测化合物对不同人肿瘤细胞系的特异性作用(Boyd等,《癌症:肿瘤学原理和实践》,DeVita等编辑,Lippincott,Philadelphia,PA,1989,Vol.3,pp.1-12;Paull等,JNCI,1989,81:1088-1092;和Paull等,Proc.Am.Assoc.Cancer Res.,1988,29:488)。此均值图的条框图描述了由得自一套G150、TGI或LC50值的标绘阳性和阴性值产生的图案。这些阳性和阴性值相对于表示在该组中细胞系对被测化合物的平均反应的垂直线作图。阳性值在此垂直线的右侧,并表示对被测试剂的细胞敏感性超过平均值。阴性值在左侧,并表示对被测化合物的细胞敏感性低于平均值。阳性和阴性值,称为“δ”,通过三步计算得自G150数据(或TGI或LC40数据)。对被测化合物所检测的每种细胞系的G150值转变为其log10G150值。此log10G150值是平均值。从平均值中减去每个log10G150值得到此δ。因此,向右突出3个单位的条框表示该细胞系的G150(或TGI或LC50)出现的浓度小于试验中使用的所有细胞系需要的平均浓度的1000倍。因此,此细胞系通常对该化合物是敏感的。如果对于特定的化合物和细胞系,不可能通过数值内推法测定所需的反应参数,则条框的长度显示了被测的最高浓度(且所列出的反应参数的log10之前加“>”)或者被测最低浓度(且所列出的log10之前将加上“<”)。在两个限度(>或<)内的数值也以平均值计算,用于均值图。因此,例如,用于此均值图的平均值可能不是G150的实际平均值。为此,将此数值称为MgMID(均值图中点)。
这些结果证明某些癌症细胞系对ptilomycalin A、三乙酰基crambescidin 800氯化物、crambescidin 657盐酸盐、crambescidin 800三盐酸盐和13-epiptilomycalin A是敏感的。Isocrambescidin 800三盐酸盐和三乙酰基Isocrambescidin 800氯化物对被测的细胞系显示了较差的作用。

Claims (46)

1.下式的化合物:
Figure A0081224300021
其中,
R=H、羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而
X=任何药学可接受的相反离子。
2.下式的化合物:
其中,
R=H、羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而
X=任何药学可接受的相反离子。
3.下式的化合物:
Figure A0081224300023
其中,
R=H、羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而
X=任何药学可接受的相反离子。
4.下式的化合物:
其中,
R=H,羧酸保护基,ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而
X=任何药学可接受的相反离子。
5.下式的化合物:
Figure A0081224300032
其中,
R=H、羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而
X=任何药学可接受的相反离子。
6.下式的化合物:
Figure A0081224300033
7.下式的化合物:
8.下式的化合物:
Figure A0081224300041
9.下式的化合物:
10.下式的化合物:
11.合成下式五环化合物的方法:
其中,
R=H、羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而
X=任何药学可接受的相反离子,
该方法包含将下式的化合物:
其中G=羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而
Y=醇保护基,
与下式的化合物反应:
Figure A0081224300052
其中X2=O或酮保护基,
Z=烯基或羰基保护基,
P=醇保护基,而
Q=氨基羰基,
制备了下式的化合物:
其中X2=O或酮保护基
P=醇保护基,而
R=羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,
该化合物随后通过脱保护、加入氨并环化转变为所述五环化合物。
12.权利要求11所述的方法,其中当R=羧酸保护基时,所述方法还包含将权利要求11所述的五环化合物脱保护的步骤。
13.合成下式的五环化合物的方法:
Figure A0081224300061
其中,
R=H、羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而
X=任何药学可接受的相反离子,
该方法包含将下式化合物的碳-14位的立体中心差向异构化:
Figure A0081224300062
14.权利要求13所述的方法,其中当R=羧酸保护基时,所述方法还包含将权利要求13所述的五环化合物脱保护的步骤。
15.合成下式的五环化合物B和C的方法:
Figure A0081224300063
其中,
R=H、羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而
X=任何药学可接受的相反离子,
该方法包含将下式的化合物:
其中G=羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而
Y=醇保护基,
与下式的化合物反应:
其中X2=O或酮基保护基,
Z=烯基或羰基保护基,
P=醇保护基,而
Q=脒基,
制备了下式的化合物:
Figure A0081224300073
其中X2=O或酮基保护基,
P=醇保护基,而
R=羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,其随后通过脱保护和环化反应转变为所述五环化合物。
16.权利要求15所述的方法,其中当R=羧酸保护基时,所述方法还包含将权利要求15所述的五环化合物B脱保护的步骤。
17.权利要求15所述的方法,其中当R=羧酸保护基时,所述方法还包含将权利要求15所述的五环化合物C脱保护的步骤。
18.合成下式的五环化合物的方法:
Figure A0081224300081
R=H、羧酸保护基、ω-烷氧基羧酸或ω-烷氧基羧酸酯,而
X=任何药学可接受的相反离子,
该方法包含将下式的化合物的碳-14和碳-15位的立体中心差向异构化:
Figure A0081224300082
19.权利要求18所述的方法,其中当R=羧酸保护基时,所述方法还包含将权利要求18所述的五环化合物脱保护的步骤。
20.权利要求1、2、3、4或5所述的化合物,其中R=烯丙基,而X=Cl-
21.权利要求1、2、3、4或5所述的化合物,其中R=H,而X=Cl-
22.权利要求1、2、3、4或5所述的化合物,其中R=(CH2)15CO2G,
其中G=H、羧酸盐的相反离子或羧酸保护基,而X=Cl-
23.权利要求1所述的化合物,其中R=(CH2)15CO2H,而X=Cl-
24.权利要求2所述的化合物,其中R=(CH2)15CO2H,而X=Cl-
25.权利要求3所述的化合物,其中R=(CH2)15CO2H,而X=Cl-
26.权利要求4所述的化合物,其中R=(CH2)15CO2H,而X=Cl-
27.权利要求5所述的化合物,其中R=(CH2)15CO2H,而X=Cl-
28.下式的化合物:
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,
    R2=O-、OH、OG1、亚精胺部分或被取代的亚精胺部分,
    其中G1=羧酸保护基,而
    X=任何药学可接受的相反离子。
29.下式的化合物:
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,
    R2=O-、OH、OG1、亚精胺部分或被取代的亚精胺部分,
    其中G1=羧酸保护基,而
    X=任何药学可接受的相反离子。
30.下式的化合物:
Figure A0081224300093
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,
    R2=O-、OH、OG1、亚精胺部分或被取代的亚精胺部分,
    其中G1=羧酸保护基,而
    X=任何药学可接受的相反离子。
31.下式的化合物:
Figure A0081224300101
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,
    R2=O-、OH、OG1、亚精胺部分或被取代的亚精胺部分,
    其中G1=羧酸保护基,而
    X=任何药学可接受的相反离子。
32.下式的化合物:
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,
    R2=O-、OH、OG1、亚精胺部分或被取代的亚精胺部分,
    其中G1=羧酸保护基,而
    X=任何药学可接受的相反离子。
33.权利要求11所述的方法,其中当R是ω-烷氧基羧酸时,所述方法
还包含下式的五环化合物:
其中,R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,与被保护的亚精胺或被保护的取代的亚精胺反应并随后脱保护,以制备下式化合物的步骤:
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,
    R2=亚精胺部分或被取代的亚精胺部分,而
    X=任何药学可接受的相反离子。
34.权利要求13所述的方法,其中当R是ω-烷氧基羧酸时,所述方法还包含下式的五环化合物:
与被保护的亚精胺或被保护的取代的亚精胺反应,并随后脱保护,以制备下式化合物的步骤:
Figure A0081224300121
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,
    R2=亚精胺部分或被取代的亚精胺部分,而
    X=任何药学可接受的相反离子。
35.权利要求15所述的方法,其中当R是ω-烷氧基羧酸时,所述方法还包含下式的五环化合物:
Figure A0081224300122
其中,R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,与被保护的亚精胺或被保护的取代的亚精胺反应,并随后脱保护,以制备下式化合物的步骤:
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,
    R2=亚精胺部分或被取代的亚精胺部分,而
    X=任何药学可接受的相反离子。
36.权利要求15所述的方法,其中当R是ω-烷氧基羧酸时,所述方法还包含下式的五环化合物:
Figure A0081224300131
其中,R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,与被保护的亚精胺或被保护的取代的亚精胺反应,并随后脱保护,以制备下式化合物的步骤:
Figure A0081224300132
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,
    R2=亚精胺部分或被取代的亚精胺部分,而
    X=任何药学可接受的相反离子。
37.权利要求18所述的方法,其中当R是ω-烷氧基羧酸时,所述方法还包含下式的五环化合物:
其中,R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,与被保护的亚精胺或被保护的取代的亚精胺反应,并随后脱保护,以制备下式化合物的步骤:
其中R1=任何烷基、芳基或被取代的烷基,
    R2=亚精胺部分或被取代的亚精胺部分,而
    X=任何药学可接受的相反离子。
38.合成下式的Ptilomycalin的方法:
该方法包含权利要求22所述的五环化合物与下式的化合物反应:
其中R2=胺保护基,
以制备下式的化合物:
其随后脱保护以制备Ptilomycalin A。
39.合成下式的Crambescidin 800的方法:
该方法包含权利要求22所述的五环化合物与下式的化合物反应:
其中R2=胺保护基,
以制备下式的化合物:
Figure A0081224300153
其随后脱保护来制备Crambescidin 800。
40.合成下式的13,14,15-Isocrambescidin 800的方法:
该方法包含权利要求24所述的五环化合物与下式的化合物反应:
其中R2=胺保护基,
以制备下式的化合物:
其随后脱保护制备13,14,15-Isocrambescidin 800。
41.抗肿瘤组合物,其中包含权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的化合物以及与之混合的药用载体。
42.抗病毒组合物,其中包含权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的化合物以及与之混合的药用载体。
43.抗真菌组合物,其中包含权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的化合物以及与之混合的药用载体。
44.治疗肿瘤的方法,该方法包含给需要此治疗的对象使用有效量的权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的化合物。
45.治疗病毒感染的方法,该方法包含给需要此治疗的对象使用有效量的权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的化合物。
46.治疗真菌感染的方法,该方法包含给需要此治疗的对象使用有效量的权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10所述的化合物。
CNA008122431A 1999-06-30 2000-06-30 作为抗病毒、抗真菌和/或抗肿瘤制剂的六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶类化合物 Pending CN1487942A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14202899P 1999-06-30 1999-06-30
US14202799P 1999-06-30 1999-06-30
US60/142,027 1999-06-30
US60/142,028 1999-06-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1487942A true CN1487942A (zh) 2004-04-07

Family

ID=26839704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA008122431A Pending CN1487942A (zh) 1999-06-30 2000-06-30 作为抗病毒、抗真菌和/或抗肿瘤制剂的六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶类化合物

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20050239804A1 (zh)
EP (1) EP1204666A1 (zh)
JP (1) JP2003503411A (zh)
KR (1) KR20020022730A (zh)
CN (1) CN1487942A (zh)
AU (1) AU777578B2 (zh)
BR (1) BR0011912A (zh)
CA (1) CA2376758A1 (zh)
HK (1) HK1046903A1 (zh)
IL (1) IL147146A0 (zh)
MX (1) MXPA01013233A (zh)
NZ (1) NZ516917A (zh)
WO (1) WO2001000626A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19956786A1 (de) * 1999-11-25 2001-05-31 Basf Ag Verfahren zur Herstellung optisch aktiver Amine
WO2008151306A1 (en) * 2007-06-05 2008-12-11 Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Of The State Of Arizona, Acting For And On Behalf Of Arizona State University Synthesis of cyclodepsipeptide compounds having antineoplastic and/or antimicrobial activity

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993001193A1 (en) * 1991-07-09 1993-01-21 Smithkline Beecham Corporation Marine compounds as hiv inhibitors
US6028077A (en) * 1997-04-15 2000-02-22 Rinehart; Kenneth L. Crambescidin compounds

Also Published As

Publication number Publication date
NZ516917A (en) 2003-09-26
WO2001000626A1 (en) 2001-01-04
AU777578B2 (en) 2004-10-21
AU6070300A (en) 2001-01-31
KR20020022730A (ko) 2002-03-27
MXPA01013233A (es) 2002-06-21
EP1204666A1 (en) 2002-05-15
IL147146A0 (en) 2002-08-14
CA2376758A1 (en) 2001-01-04
US20050239804A1 (en) 2005-10-27
JP2003503411A (ja) 2003-01-28
BR0011912A (pt) 2003-06-24
HK1046903A1 (zh) 2003-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1086386C (zh) 多药抗性修饰剂
US10618901B2 (en) LRRK2 inhibitors for the treatment of Parkinson's disease
CN1270589A (zh) 环氧噻酮衍生物
JP6759110B2 (ja) 新規な化合物
CN1290251A (zh) N-酰基环胺衍生物
CN1432011A (zh) 含有苯并酰胺哌啶的化合物及相关的化合物
CN1258294A (zh) 2-氧代咪唑衍生物
CN101061097A (zh) 新的γ分泌酶抑制剂
CN1300289A (zh) 新的三尖杉烷衍生物及其制备方法
CN1449408A (zh) Aplidine及新抗肿瘤衍生物的合成方法、及其制备和使用方法
CN112771045A (zh) 喹啉并吡咯烷-2-酮类衍生物及其应用
CN1340053A (zh) 依泊昔酮衍生物、其制备方法及药物用途
CN1930145A (zh) 环烷吡啶衍生物
CN1095843C (zh) 1-甲基碳代青霉烯衍生物
CN1289498C (zh) 1-甲基碳青霉素烯衍生物
CN1487942A (zh) 作为抗病毒、抗真菌和/或抗肿瘤制剂的六氢吡咯并[1,2-c]嘧啶类化合物
CN1732172A (zh) 埃坡霉素衍生物
CN1069976A (zh) 环己烷和四氢吡喃衍生物
CN1093861C (zh) 1-甲基碳青霉烯衍生物
CN1541096A (zh) 模拟迪莫利德的化学性质和生物学活性的化合物
CN1216546A (zh) 噻吩并吡啶衍生物及其用途
CN1127757A (zh) 新四氢吡喃化合物,它们的制备以及含这类化合物的药物组合物
CN1196056A (zh) 环化蠕虫抑制剂
CN1255407C (zh) 取代的3,4-二氢吡啶并[1,2-a]嘧啶
CN1046729C (zh) 新的碳代青霉烯衍生物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication