本發(fā)明涉及一種合成手性反式茚胺醇的方法,屬于藥物中間體有機合成領(lǐng)域。
背景技術(shù):
茚胺醇包括順式和反式兩種非對映體結(jié)構(gòu),每種非對映體又各自包括兩種對映異構(gòu)體,作為重要的醫(yī)藥原料中間體,可以用來作為叔丁基亞磺酰胺的手性配體(順式)或是用來合成毒蕈堿受體激動劑、支氣管擴張藥和降壓藥、鉀離子通道調(diào)節(jié)劑或多藥耐受性蛋白抑制劑等(反式)。目前的合成方法多集中在對于手性順式茚胺醇的合成上,手性反式茚胺醇的合成研究相對較少。已有的合成方法主要包括:從茚出發(fā),先進(jìn)行環(huán)氧化,隨后氨水開環(huán)(或疊氮化鈉開環(huán),隨后還原),最后經(jīng)過拆分得到手性的反式茚胺醇。
其中,環(huán)氧化步驟主要有兩大類:第一種,直接環(huán)氧化,都是以茚為起始原料:采用鐵催化劑,在新制備的四丁胺草酸鹽存在下環(huán)氧化,參考Catalysis Communications, 2011, 12, 761-765;采用Mn絡(luò)合物為催化劑,在二乙酰氧碘苯條件下環(huán)氧化,參考European Journal of Inorganic Chemistry, 2013, 2657-2664;或是采用市售的羰基咪唑,在水性溶劑中,溫和的酸性或堿性條件下,采用雙氧水為氧化劑環(huán)氧化,參考Journal of Organic Chemistry, 1998, 63, 2564-2573。第二種,采用茚為原料,先經(jīng)過NBS生成非對映異構(gòu)體反式羥基溴,然后堿性條件下分子內(nèi)關(guān)環(huán)得到環(huán)氧化合物。以上方法都存在原料不易獲得,反應(yīng)條件復(fù)雜,步驟多,或是所用試劑價格較貴的缺點。
盡管最直接的方法就是采用反式茚胺醇消旋體進(jìn)行直接拆分后得到,但經(jīng)過嘗試,常見的拆分試劑酒石酸、DBTA、樟腦磺酸、扁桃酸與之1:1成鹽時等都不能有效地取得良好的對映選擇性,從而進(jìn)一步獲得對映醇的反式茚胺醇。其中效果最好的為DBTA成鹽拆分,可以達(dá)到35%收率和78%ee但不能夠通過重結(jié)晶再次提高Ee值(參考:Advanced Synthesis and Catalysis, 2005, 347, 255–265),使得該方法不具備實用性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服上述缺陷,本發(fā)明公開了一種合成手性反式茚胺醇的方法,以茚和芐胺為原料,采用鎢酸鈉/相轉(zhuǎn)移催化劑/雙氧水體系反應(yīng)生成反式芐基氨基醇,采用半當(dāng)量扁桃酸(簡稱MA)拆分,氫化后得到≥98%ee反式茚胺醇。
一種手性反式茚胺醇的合成方法,其特征在于包括以下步驟:
第一步、將茚和芐胺混合后,再加入相轉(zhuǎn)移催化劑和鎢酸鈉,升溫至50-80℃,滴加20-25%雙氧水,隨后升溫至80-100℃繼續(xù)反應(yīng),得到反式芐基氨基醇;
第二步、將0.45-0.50當(dāng)量扁桃酸與溶劑混合,滴加入第一步得到的反式芐基氨基醇與溶劑中,進(jìn)行成鹽拆分,游離后得到≥98%ee反式芐基氨基醇;
第三步、將第二步得到的≥98%ee反式芐基氨基醇加入鈀碳和溶劑,升溫至60-80℃通氫氣加壓反應(yīng)得到≥98%ee反式茚胺醇。
進(jìn)一步地,在上述技術(shù)方案中,第一步中,相轉(zhuǎn)移催化劑選自十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨或十六烷基二甲基芐基氯化銨。
進(jìn)一步地,在上述技術(shù)方案中,第一步中,茚、芐胺、相轉(zhuǎn)移催化劑、鎢酸鈉和雙氧水摩爾比為1-1.1:1:0.01-0.02:0.01-0.02: 1-1.2。
進(jìn)一步地,在上述技術(shù)方案中,第二步中,拆分溶劑選自乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸異丙酯。
進(jìn)一步地,在上述技術(shù)方案中,第三步中,反應(yīng)溶劑為甲醇、乙醇或乙酸乙酯,反應(yīng)壓力為0.6-0.8MPa;鈀碳選自5%或10%,加入量為原料重量的2-5%。
發(fā)明的有益效果
本發(fā)明所采用技術(shù)方案中,原料易得,連續(xù)性強,克服了文獻(xiàn)直接拆分法不能得到對映純化合物的不足,提供了一種獲得對映純反式茚胺醇的補充方案。
具體實施方案
實施例1
將茚(116g,1.0mol)和芐胺(104g,0.97mol)混合后,向體系內(nèi)再加入十四烷基二甲基芐基氯化銨(簡稱TDBAC,3.7g,0.01mol)和鎢酸鈉(2.9g,0.01mol),升溫至50℃,滴加25%雙氧水(1.1mol),滴加過程中控溫在50-55℃,滴加結(jié)束后,接著升溫至90-95℃攪拌反應(yīng)1小時。降溫至40℃,加入860mL乙酸乙酯兩次萃取后,棄去水層,有機層外標(biāo)折算含有產(chǎn)品190g,收率82%。
向上述有機層中,緩慢滴加(S)-MA(59.3g,0.39mol)溶解在220mL乙酸乙酯的溶液,滴加過程中逐漸有固體析出,滴加完畢,攪拌反應(yīng)2小時。過濾得到固體,加入二氯甲烷450mL,控溫不超過20℃,加入氫氧化鈉調(diào)pH=10-11。分液,水層采用220mL二氯甲烷再萃取2次,合并有機層,無水硫酸鎂干燥,過濾旋蒸后得到類白色固體34.5克,收率37%,98.2%ee。該固體加入250mL乙醇和5%鈀碳1.70g,通氫氣至0.8MPa,升溫至60-65℃反應(yīng)過夜,過濾掉鈀碳,溶劑蒸干后,正庚烷打漿后得到20.0克(1R,2R)-茚胺醇,收率93%,98.4%ee,HNMR符合。
實施例2
將茚(116g,1.0mol)和芐胺(104g,0.97mol)混合后,向體系內(nèi)再加入十四烷基二甲基芐基氯化銨(簡稱TDBAC,7.4g,0.02mol)和鎢酸鈉(5.8g,0.02mol),升溫至50℃,滴加25%雙氧水(1.1mol),滴加過程中控溫在50-55℃,滴加結(jié)束后,接著升溫至90-95℃攪拌反應(yīng)1小時。降溫至40℃,加入660mL乙酸異丙酯兩次萃取后,棄去水層,有機層外標(biāo)折算含有產(chǎn)品190g,收率82%。
向上述有機層中,緩慢滴加(S)-MA(59.3g,0.39mol)溶解在400mL乙酸異丙酯的溶液,滴加過程中逐漸有固體析出,滴加完畢,攪拌反應(yīng)2小時。過濾得到固體,加入二氯甲烷450mL,控溫不超過20℃,加入氫氧化鉀調(diào)pH=10-11。分液,水層采用220mL二氯甲烷再萃取2次,合并有機層,無水硫酸鎂干燥,過濾旋蒸后得到類白色固體32.7克,收率35%,98.7%ee。該固體加入450mL乙酸乙酯和10%鈀碳0.65g,通氫氣至0.6MPa,升溫至60-65℃反應(yīng)過夜,過濾掉鈀碳,溶劑蒸干后,正庚烷打漿后得到19.3克(1R,2R)-茚胺醇,收率95%,98.7%ee,HNMR符合。
實施例3
將茚(116g,1.0mol)和芐胺(102g,0.95mol)混合后,向體系內(nèi)再加入十二烷基二甲基芐基氯化銨(簡稱DDBAC,3.7g,0.01mol)和鎢酸鈉(2.9g,0.01mol),升溫至60℃,滴加20%雙氧水(1.0mol),滴加過程中控溫在60-65℃,滴加結(jié)束后,接著升溫至90-95℃攪拌反應(yīng)1小時。降溫至40℃,加入720mL乙酸乙酯兩次萃取后,棄去水層,有機層外標(biāo)折算含有產(chǎn)品175g,收率77%。
向上述有機層中,緩慢滴加(R)-MA(56.3g,0.37mol)溶解在220mL乙酸乙酯的溶液,滴加過程中逐漸有固體析出,滴加完畢,攪拌反應(yīng)2小時。過濾得到固體,加入二氯甲烷420mL,控溫不超過20℃,加入氫氧化鈉調(diào)pH=10-11。分液,水層采用220mL二氯甲烷再萃取2次,合并有機層,無水硫酸鎂干燥,過濾旋蒸后得到類白色固體33.6克,收率38%,98.0%ee。該固體加入250mL甲醇和5%鈀碳1.20g,通氫氣至0.8MPa,升溫至60-65℃反應(yīng)過夜,過濾掉鈀碳,溶劑蒸干后,正庚烷打漿后得到19.5克(1S,2S)-茚胺醇,收率93%,98.0%ee,HNMR符合。