本發(fā)明涉及有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種手性吡哆胺催化劑及其合成方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
生物體內(nèi)氨基酸主要通過酮酸在轉(zhuǎn)氨酶作用下反應(yīng)轉(zhuǎn)氨化來實(shí)現(xiàn),它是一個(gè)非常重要的一種生物過程。轉(zhuǎn)氨酶是將一種氨基酸的α-氨基轉(zhuǎn)移到另一α-酮酸的羰基上,生成新的氨基酸[D.Zhu and L.Hua,Biotechnol.J.,2009,4,420];同時(shí),原來的氨基酸則轉(zhuǎn)變成α-酮酸,其反應(yīng)中心就是維生素B6,即吡哆醛及其衍生物。
吡哆醛(PL)參與很多新陳代謝活動(dòng),既可以在生物體內(nèi)作為輔酶參與氨基酸的合成[D.Zhu and L.Hua,Biotechnol.J.,2009,4,1420.],也可以在生物體外維生素B6本身就可以催化α-酮酸轉(zhuǎn)氨化生成相應(yīng)的α-氨基酸[J.Ward and R.Wohlgemuth,Curr.Org.Chem.,2010,14,1914.]。而設(shè)計(jì)和開發(fā)高活性的吡哆醛類催化劑是轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)進(jìn)行的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)氨反應(yīng)的不斷研究促進(jìn)了催化劑的不斷發(fā)展。1952年,Snell課題組發(fā)現(xiàn)吡哆醛與一系列的氨基酸之間可以發(fā)生轉(zhuǎn)氨化,生成相應(yīng)的吡哆胺和酮酸[David.E.Metzler.and Esmond E,Snell.J.Am.Chem.Soc.1952,74(4),979-983.];1957年,Matsuo用吡哆醛作為催化劑,在乙醇中實(shí)現(xiàn)了氨基酸與酮酸的轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)[Yoshihiko.M.J.Am.Chem.Soc.1957,79,2016-2019.];1978年Kuzuhara課題組合成了具有手性的吡哆醛的衍生物用于轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)并且得到了較好的ee值[Malkov,A.V.;Mariani,A.;MacDougall,K.N.;Kocovsky,P.Org.Lett.2004,6,2253.];Breslow課題組在生物模擬轉(zhuǎn)氨化方面做了大量的工作,且在一定的合成條件下得到了ee值大于92%的α-氨基酸[S.C.Zimmerman,A.W.Czarnik and R.Breslow,J.Am.Chem.Soc.,1983,105,1694.],[S.C.Zimmerman and R.Breslow,J.Am.Chem.Soc.,1984,106,1490],[R.Breslow,A.W.Czarnik,M.Lauer,R.Leppkes,J.Winklerand S.Zimmerman,J.Am.Chem.Soc.,1986,108,1969.],[W.Zhou,N.Yerkes,J.J.Chruma,L.Liu and R.Breslow,Bioorg.Med.Chem.Lett.,2005,15,1351.]。同時(shí),對(duì)于手性小分子吡哆醛及其衍生物作為催化劑,來催化合成手性α-氨基酸仍然沒有被化學(xué)家們所關(guān)注。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種手性吡哆胺催化劑及其合成方法和應(yīng)用。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種手性吡哆胺催化劑,該催化劑具有如結(jié)構(gòu)通式(R-1)或(S-1)所示結(jié)構(gòu):
其中,R1、R2、R3、R4和R5分別為氫、C1-C24的烴基、含取代基的C1-C24烴基、O-Rw、S-Rw′或鹵素中的一種,所述的取代基為O-Rw、S-Rw′或鹵素,Rx、Rx′、Ry、Ry'、Ry″、Rz、Rz'、Rw和Rw'分別為氫、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、苯基、芐基、(1-苯基)乙基、1-萘基、2-萘基或鹵素中的一種。
所述的C1-C24的烴基為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基或環(huán)庚基。
一種手性吡哆胺催化劑的制備方法,包括以下步驟:
(A)在有機(jī)溶劑中,加入底物(2-2)以及堿,再滴加底物(2-1),攪拌反應(yīng),制得中間體(2);
(B)在有機(jī)溶劑中,加入中間體(2)和五氧化二磷,攪拌反應(yīng),中間體(2)經(jīng)環(huán)化得中間體(3);
(C)稱取中間體(3)與馬來酸二乙酯,攪拌反應(yīng),中間體(3)經(jīng)DielsAlder(狄爾斯-阿爾德反應(yīng))得到中間體(4);
(D)在有機(jī)溶劑中,加入中間體(4)和堿,再于攪拌條件下加入芐溴,反應(yīng),制得中間體(5);
(E)在有機(jī)溶劑中,加入中間體(5)和堿,攪拌反應(yīng),中間體(5)分子內(nèi)酯縮合制得中間體(6);
(F)在有機(jī)溶劑中,加入中間體(6)、酸和三甲基氯硅烷,攪拌反應(yīng),中間體(6)脫羧制得中間體(7);
(G)在有機(jī)溶劑中,加入中間體(7)、S-叔丁基亞磺酰胺和鈦酸四乙酯,攪拌反應(yīng),中間體(7)經(jīng)縮合得到中間體(8);
(H)在有機(jī)溶劑中,加入中間體(8)和還原劑,攪拌反應(yīng),中間體(8)還原得到中間體(9);
(I)往有機(jī)溶劑中投加中間體(9)和還原劑,攪拌反應(yīng),繼續(xù)還原得到中間體(10);
(J)再于有機(jī)溶劑中,加入中間體(10)和酸,攪拌反應(yīng),制得中間體(11);
(K)在有機(jī)溶劑中,加入中間體(11)、化合物(12)、堿、添加劑和縮合劑,攪拌反應(yīng),中間體(11)經(jīng)縮合制得中間體(13);
(L)在有機(jī)溶劑中,加入中間體(13)、堿和DPPA,攪拌反應(yīng),疊氮制得中間體(14);
(M)在有機(jī)溶劑中,加入中間體(14)和還原劑,攪拌反應(yīng),即制得目的產(chǎn)物;
所述的底物(2-1)、底物(2-2)、中間體(2)、中間體(3)、中間體(4)、中間體(5)、中間體(6)、中間體(7)、中間體(8)、中間體(9)、中間體(10)、中間體(11)、中間體(12)、中間體(13)和中間體(14)的結(jié)構(gòu)通式分別如下:
所述的添加劑選自HOAT(1-羥基-7-偶氮苯并三氮唑)、NHS(N-羥基琥珀酰亞胺)或Oxyma(ethyl 2-cyano-3-hydroxyprop-2-enoate)試劑中的一種。
中間體(9)具有如通式(S,R)-(9)或(S,S)-(9)所示的結(jié)構(gòu):
當(dāng)中間體(9)為(S,R)-(9)時(shí),中間體(10)、中間體(11)、中間體(13)和中間體(14)分別具有如通式(S,R)-(10),R-(11),R-(13)和R-(14)所示的結(jié)構(gòu):
中間體(9)為(S,S)-(9)時(shí),中間體(10)、中間體(11)、中間體(13)和中間體(14)分別具有如通式(S,S)-(10),S-(11),S-(13)和S-(14)所示的結(jié)構(gòu):
步驟(A)中:甘氨酸乙酯鹽酸鹽、堿和丁二酸單乙酯酰氯的摩爾比為1:(1~6):(1~6),反應(yīng)溫度為-20~50℃,反應(yīng)時(shí)間為1~24h;
步驟(B)中:中間體(2)與五氧化二磷的摩爾比為1:(1~6),反應(yīng)溫度為0~150℃,反應(yīng)時(shí)間為1~48h;
步驟(C)中:中間體(3)與馬來酸二乙酯的摩爾比為1:(1~6),反應(yīng)溫度為50~200℃,反應(yīng)時(shí)間為1~48h;
步驟(D)中:中間體(4)、堿和芐溴的摩爾比為1:(1~6):(1~6),反應(yīng)溫度為0~100℃,反應(yīng)時(shí)間為1~24h;
步驟(E)中:中間體(5)與堿的摩爾比為1:(1~6),反應(yīng)溫度為-20~50℃,反應(yīng)時(shí)間為1~48h;
步驟(F)中:中間體(6)、酸和三甲基氯硅烷的摩爾比為1:(1~20):(1~20),反應(yīng)溫度為0~100℃,反應(yīng)時(shí)間為1~48h;
步驟(G)中:中間體(7)、S-叔丁基亞磺酰胺和鈦酸四乙酯的摩爾比為1:(1~20):(1~20),反應(yīng)溫度為0~150℃,反應(yīng)時(shí)間為1~48h;
步驟(H)中:中間體(8)與還原劑的摩爾比為1:(1~6),反應(yīng)溫度為-80~50℃,反應(yīng)時(shí)間為1~24h;
步驟(I)中:中間體(9)與還原劑的摩爾比為1:(1~6),反應(yīng)溫度為-80~50℃,反應(yīng)時(shí)間為1~24h;
步驟(J)中:中間體(10)與酸的摩爾比為1:(1~20),反應(yīng)溫度為50~200℃,反應(yīng)時(shí)間為1~24h;
步驟(K)中:中間體(11)、化合物(12)、堿、添加劑和縮合劑的摩爾比為1:(1~6):(1~6):(1~6):(1~6),反應(yīng)溫度為-20~50℃,反應(yīng)時(shí)間為1~24h;
步驟(L)中:中間體(13)、堿和DPPA的摩爾比為1:(1~10):(1~10),反應(yīng)溫度為-20~50℃,反應(yīng)時(shí)間為1~24h;
步驟(M)中:中間體(14)與還原劑的摩爾比為1:(1~10),反應(yīng)溫度為-20~50℃,反應(yīng)時(shí)間為1~24h。
還可以在有機(jī)溶劑中,按摩爾比1:10-30稱取步驟(M)制得的產(chǎn)物催化劑和TMS-Cl,進(jìn)行后處理,控制處理溫度為-20~50℃,反應(yīng)時(shí)間為1~24h。
本發(fā)明的催化劑的制備過程,以R構(gòu)型的化合物(R-1)為例,可以簡單的用下面的反應(yīng)流程表示:
所述的有機(jī)溶劑選自苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、乙醚、四氫呋喃、乙二醇二甲醚、氯仿、二氯甲烷、甲醇、乙醇、異丙醇、N,N–二甲基甲酰胺、N,N–二甲基乙酰胺、二甲基亞砜或N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種;
所述的堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫化鈉、氫化鉀、氫化鈣、三乙胺、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、二異丙基乙基胺、四甲基乙二胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、1,4-二氮雜二環(huán)辛烷、二氮雜二環(huán)十二烷、1,4-二甲基哌嗪、叔丁基鋰、1-甲基哌啶、1-甲基吡咯、喹啉或吡啶中的一種或多種;
所述的酸選自鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸中的一種;
所述的還原劑選自硼氫化鈉、氰基硼氫化鈉、四氫鋁鋰、紅鋁、雷尼鎳或鈀碳中的一種;
所述的縮合劑為TBTU(O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸)、DIC(二異丙基碳二亞胺)、EDCI(碳化二亞胺)或Mukaiyama’s試劑中的一種。
手性吡哆胺催化劑用于催化合成具有通式(S-15)或(R-15)所示結(jié)構(gòu)的手性α-氨基酸,
其中,R6為氫,以及帶取代基或不帶取代基的以下基團(tuán):C1~C24的烴基、C3~C30的環(huán)烷基或芳基、C1~C24的羰基、C1~C24的磺酰基或磷?;?;
所述的取代基為鹵素、C1~C8的烴基、C3~C12的環(huán)烷基或芳基、C1~C8的羰基、C1~C8的磺酰基、C1~C8的磷酰基、C1~C8的烷氧基或C1~C8的胺基;
所述的羰基為醛基、酮羰基、酯羰基、羧基或酰胺基中的一種。
所述的手性α-氨基酸的合成方法為:在有機(jī)溶劑中,加入酮酸和胺源,再加入所述催化劑,攪拌反應(yīng),即制得手性α-氨基酸。
本發(fā)明的催化劑用于制備α-氨基酸可以簡單地用下面的反應(yīng)流程表示:
酮酸、胺源和催化劑的摩爾比為1:(1-5):(0.1-2),反應(yīng)溫度為-10~100℃,反應(yīng)時(shí)間為1~144h。
所述的酮酸和胺源分別具有如通式(16)和通式(17)所示的結(jié)構(gòu):
R9為氫或羧基中的一種;
R6、R7、R8分別獨(dú)立為氫,或帶取代基或不帶取代基的以下基團(tuán)中的一種:
C1~C24的烴基、C3~C30的環(huán)烷基或芳基、C1~C24的羰基、C1~C24的磺酰基或磷?;?;
所述的取代基為鹵素、C1~C8的烴基、C3~C12的環(huán)烷基或芳基、C1~C8的羰基、C1~C8的磺酰基、C1~C8的磷酰基、C1~C8的烷氧基或C1~C8的胺基;
所述的羰基為醛基、酮羰基、酯羰基、羧基或酰胺基中的一種。
所述的有機(jī)溶劑為苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙腈、乙醚、四氫呋喃、乙二醇二甲醚、氯仿、二氯甲烷、甲醇、乙醇、異丙醇、N,N–二甲基甲酰胺、N,N–二甲基乙酰胺、二甲基亞砜或N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種。
本發(fā)明是以具有β-H的取代的丁二酸單乙酯酰氯和取代的甘氨酸乙酯鹽酸鹽為起始原料,經(jīng)過多步反應(yīng)制得的,催化劑(R-1)和(S-1)可以用于生物模擬α-酮酸的不對(duì)稱轉(zhuǎn)氨化,合成一系列手性的α-氨基酸。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明反應(yīng)條件溫和,易于操作,重復(fù)性好,制得的催化劑用于合成α-氨基酸時(shí),具有較高的ee值和產(chǎn)率,為手性α-氨基酸的合成提供了新方法。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)吡哆胺是一類非常重要的、具有很好生物活性的化合物,在生物體系中,它是許多轉(zhuǎn)氨酶的輔酶,可以催化酮酸的轉(zhuǎn)氨化合成各種生物活性的氨基酸,本發(fā)明設(shè)計(jì)并合成了一類手性吡哆胺催化劑,可以用該小分子化合物來模擬生物轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)過程,實(shí)現(xiàn)手性氨基酸的快捷、有效合成。
2)本發(fā)明中發(fā)展的手性吡哆胺催化劑(1)可以由廉價(jià)易得的原料多步反應(yīng)制得,反應(yīng)條件溫和,大多易于放大,可以較大規(guī)模制備。
3)本發(fā)明中吡哆胺催化劑(1)催化的酮酸轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)是制備手性氨基酸化合物的一種新方法,該方法模擬了生物轉(zhuǎn)氨化過程:吡哆胺催化劑(1)與體系中的胺源(17)反應(yīng)生成吡哆胺,吡哆胺與α-酮酸(16)縮合形成酮亞胺,酮亞胺經(jīng)過1,3-氫遷移形成醛亞胺,醛亞胺水解釋放出自由的α-氨基酸(15),同時(shí)再生吡哆醛催化劑(1),完成一個(gè)催化循環(huán)。
4)本發(fā)明中吡哆胺催化劑(1)催化的酮酸轉(zhuǎn)氨化反應(yīng)條件非常溫和,對(duì)水和空氣都不很敏感,可以在室溫下、水中進(jìn)行,反應(yīng)穩(wěn)定,容易操作,產(chǎn)物ee值較高,收率較好,是制備手性α-氨基酸化合物的一種有效方法。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1:中間體2a(R2=R3=R4=R5=H)的合成。
稱甘氨酸乙酯鹽酸鹽(100.0g,716.4mmol)于1000mL DCM中(2000mL反應(yīng)瓶),冰浴下加入三乙胺(145.2g,1434.8mmol),攪拌均勻后,恒壓滴液漏斗緩慢滴加丁二酸單乙酯酰氯(100mL,716.3mmol),30min滴完,持續(xù)攪拌下自然回至室溫。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),4h后反應(yīng)完全,加入300mL水萃取,有機(jī)相繼續(xù)加飽和NaHCO3(300mL x2)萃取,有機(jī)相用無水Na2SO4干燥6h后,過濾,旋干濾液,得到中間體2a(白色固體,170.00g,產(chǎn)率97%)。White solid;m.p.72-73℃;IR(KBr)3321,1748,1734,1655,1552,1212cm-1;1H NMR(600MHz,CDCl3)δ6.29(s,1H),4.19(q,J=7.2Hz,2H),4.12(q,J=7.2Hz,2H),4.00(d,J=4.8Hz,2H),2.65(t,J=6.6Hz,2H),2.54(t,J=6.6Hz,2H),1.26(t,J=7.2Hz,3H),1.23(t,J=7.2Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ172.7,171.8,169.8,61.1,60.4,41.2,30.3,29.3,13.93,13.90;HRMS m/z Calcd.For C10H18NO5(M+H)+:232.1185;Found:232.1194.
本實(shí)施例中的三乙胺還可以替換為說明書發(fā)明內(nèi)容中記載的其他堿類;甘氨酸乙酯鹽酸鹽還可以替換為其他種類的底物(2-2),丁二酸單乙酯酰氯也可以替換為其他種類的底物(2-1)。
實(shí)施例1-1:除了甘氨酸乙酯鹽酸鹽、三乙胺和丁二酸單乙酯酰氯三者的摩爾比為1:1:6,反應(yīng)溫度為-20℃,反應(yīng)時(shí)間為24h外,其余均與實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例1-2:除了甘氨酸乙酯鹽酸鹽、三乙胺和丁二酸單乙酯酰氯三者的摩爾比為1:6:3,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例1-3:除了甘氨酸乙酯鹽酸鹽、三乙胺和丁二酸單乙酯酰氯三者的摩爾比為1:3:1.5,反應(yīng)溫度為20℃,反應(yīng)時(shí)間為3h外,其余均與實(shí)施例1一樣。
實(shí)施例2:中間體3a(R2=R3=R4=R5=H)的合成。
在2000mL的三口瓶中加CHCl3(1000mL),機(jī)械攪拌下加P2O5(304g,2141.8mmol),將中間體2a(170g,693.5mmol)溶于CHCl3(500mL)中,加入體系,80℃回流。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),8h后中間體2a反應(yīng)完全。將反應(yīng)體系液體倒入廢液缸,固體倒入快速攪拌的飽和NaHCO3中,待固體溶解后,2000mL乙酸乙酯進(jìn)行萃取,水相繼續(xù)用乙酸乙酯(1000mL x3)萃取,合并有機(jī)相,用無水NaSO4干燥6h后,過濾,旋干濾液,得到中間體3a(無色液體120g,產(chǎn)率81%)。Colorless oil;IR(KBr)1734,1689,1620,1593,1099cm-1;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ5.88(s,1H),4.08(q,J=7.2Hz,2H),4.01(q,J=7.2Hz,2H),2.89(t,J=7.6Hz,2H),2.67(t,J=7.6Hz,2H),1.33(t,J=7.2Hz,3H),1.18(t,J=7.2Hz,3H);HRMS m/z Calcd.For C10H16NO4(M+H)+:214.1079;Found:214.1078.
實(shí)施例2-1:除了中間體2a和P2O5的摩爾比為1:6,反應(yīng)溫度為0℃,反應(yīng)時(shí)間為24h外,其余均與實(shí)施例2一樣。
實(shí)施例2-2:除了中間體2a和P2O5的摩爾比為1:1,反應(yīng)溫度為150℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例2一樣。
實(shí)施例2-3:除了中間體2a和P2O5的摩爾比為1:4,反應(yīng)溫度為100℃,反應(yīng)時(shí)間為9h外,其余均與實(shí)施例2一樣。
實(shí)施例3:中間體4a(R2=R3=R4=R5=H)的合成。
將中間體3a(120.0g,526.8mmol)和馬來酸二乙酯(97.0g,563.7mmol)加到帶磁子的500mL反應(yīng)瓶中,插上氣球,140℃攪拌。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),36h后中間體3a反應(yīng)完全。柱層析(5:1/PE:EA)得到中間體4a(淺黃色固體100.0g,產(chǎn)率56%)。
Light yellow solid;m.p.37-38℃;IR(KBr)3221,1724,1694,1580,1566,1451,1042cm-1;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.38(s,1H),8.44(s,1H),4.44-4.35(m,4H),4.12(q,J=7.2Hz,2H),2.99(t,J=7.6Hz,2H),2.73(t,J=7.6Hz,2H),1.43-1.32(m,6H),1.22(t,J=7.2Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ172.7,167.7,167.2,153.4,146.9,142.2,126.9,115.2,63.0,61.9,60.3,33.1,29.6,14.1,14.0,13.7;HRMS m/z Calcd.For C16H22NO7(M+H)+:340.1257;Found:340.1342.
實(shí)施例3-1:除了中間體3a和馬來酸二乙酯的摩爾比為1:6,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為48h外,其余均與實(shí)施例3一樣。
實(shí)施例3-2:除了中間體3a和馬來酸二乙酯的摩爾比為1:1,反應(yīng)溫度為200℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例3一樣。
實(shí)施例3-3:除了中間體3a和馬來酸二乙酯的摩爾比為1:2,反應(yīng)溫度為150℃,反應(yīng)時(shí)間為40h外,其余均與實(shí)施例3一樣。
實(shí)施例4:中間體5a(R2=R3=R4=R5=H)的合成。
稱中間體4a(47.0g,138.5mmol)K2CO3(23.0g,166.4mmol)于1000mL茄型瓶中,加入500mL CH3CN,插上氣球,40℃攪拌。將芐溴(23.8g,138.8mmol)用恒壓滴液漏斗緩緩滴入體系,TLC跟蹤監(jiān)測(cè),5h后中間體4a反應(yīng)完全。抽濾,收集濾液,旋去溶劑得到油狀粗產(chǎn)物,粗產(chǎn)物中加50ml EA和800mL PE,析出中間體5a(黃色固體,54.0g,產(chǎn)率94%)。Yellow solid;m.p.45-47℃;IR(KBr)1732,1474,1463,1370,1314,1046cm-1;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.37(s,1H),7.41-7.30(m,5H),5.21(s,2H),4.40-4.30(m,4H),4.11(q,J=7.2Hz,2H),3.23(t,J=7.6Hz,2H),2.75(t,J=7.6Hz,2H),1.36(t,J=7.2Hz,3H),1.31(t,J=7.2Hz,3H),1.21(t,J=7.2Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ172.9,165.9,165.0,151.3,149.3,137.4,135.6,131.3,128.6,128.3,127.1,125.3,71.6,62.0,61.9,60.3,33.0,30.5,14.2,14.0,13.9;HRMS m/z Calcd.For C23H28NO7(M+H)+:430.1866;Found:430.1881.
實(shí)施例4-1:除了中間體4a、碳酸鉀和芐溴的摩爾比為1:6:6,反應(yīng)溫度為0℃,反應(yīng)時(shí)間為24h外,其余均與實(shí)施例4一樣。
實(shí)施例4-2:除了中間體4a、碳酸鉀和芐溴的摩爾比為1:1:2,反應(yīng)溫度為0℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例4一樣。
實(shí)施例4-3:除了中間體4a、碳酸鉀和芐溴的摩爾比為1:2:1.5,反應(yīng)溫度為0℃,反應(yīng)時(shí)間為6h外,其余均與實(shí)施例4一樣。
實(shí)施例5:中間體6a(R2=R3=R4=R5=H)的合成。
稱中間體5a(54.0g,130.0mmol)于1000ml瓶中,加500ml甲苯,冰水浴下攪拌溶解,加叔丁醇鋰(31.0g,387.5mmol)繼續(xù)攪拌,自然回到室溫,TLC跟蹤監(jiān)測(cè),5h后中間體5a反應(yīng)完全。冰水浴下將體系倒入390ml 1M鹽酸溶液中,攪拌1h后分液,水相用EA萃取(400mL x2),合并有機(jī)相,用無水Na2SO4干燥6h后,過濾,旋干溶劑,得中間體6a(白色固體,49.0g,產(chǎn)率98%)。White solid;m.p.95-96℃;IR(KBr)1734,1637,1566,1369,1309,1150cm-1;1H NMR(400MHz,CDCl3)1H NMR(400MHz,CDCl3)For enol form(85%):δ10.5(s,1H),8.34(s,1H),7.43-7.28(m,5H),5.23(s,2H),4.46(q,J=7.2Hz,2H),4.33(q,J=7.2Hz,2H),3.55(s,2H),1.40-1.33(m,6H);For ketoneform(15%):δ8.59(s,1H),7.43-7.28(m,5H),5.26(s,2H),4.47(q,J=7.2Hz,2H),4.24(q,J=7.2Hz,2H),3.83(dd,J=8.4,4.4Hz,1H),3.62(dd,J=17.6,4.4Hz,1H),3.41(dd,J=17.6,8.4Hz,1H),1.37(t,J=7.2Hz,3H),1.30(t,J=7.2Hz,3H);HRMS m/z Calcd.For C21H22NO6(M+H)+:384.1447;Found:384.1414.
實(shí)施例5-1:除了中間體5a和叔丁基鋰的摩爾比為1:6,反應(yīng)溫度為-20℃,反應(yīng)時(shí)間為48h外,其余均與實(shí)施例5一樣。
實(shí)施例5-2:除了中間體5a和叔丁基鋰的摩爾比為1:1,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例5一樣。
實(shí)施例5-3:除了中間體5a和叔丁基鋰的摩爾比為1:4,反應(yīng)溫度為5℃,反應(yīng)時(shí)間為6h外,其余均與實(shí)施例5一樣。
實(shí)施例6:中間體7a(R2=R3=R4=R5=H)的合成。
稱中間體6a(49.0g,127.9mmol)于1000ml瓶中,加500ml EtOH,加濃鹽酸(53.5ml,642.0mmol)TMSCl(114.2g,1051.3mmol)。插氣球,90℃攪拌回流,TLC跟蹤監(jiān)測(cè),17h后中間體6a反應(yīng)完全。體系冷卻,過濾,將固體溶于500ml DCM,加500ml水,NaHCO3(32.0g),攪拌1h后分液,水相用DCM萃取(300mL x 2),合并有機(jī)相,用無水Na2SO4干燥6h后,過濾,旋干溶劑,得中間體7a(白色固體,32.0g,產(chǎn)率80%)。White solid;m.p.154-156℃;IR(KBr)1732,1711,1495,1469,1458cm-1;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.56(s,1H),7.41-7.29(m,5H),5.25(s,2H),4.69(q,J=7.2Hz,2H),3.25-3.15(m,2H),2.82-2.75(m,2H),1.37(t,J=7.2Hz,3H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ202.7,166.4,163.8,149.7,143.2,135.4,128.6,128.3,127.2,127.0,126.5,72.1,62.2,36.6,27.8,14.0;HRMS m/z Calcd.For C18H18NO4(M+H)+:312.1236;Found:312.1231.
實(shí)施例6-1:除了中間體6a、酸和三甲基氯硅烷的摩爾比為1:20:20,反應(yīng)溫度為0℃,反應(yīng)時(shí)間為48h外,其余均與實(shí)施例6一樣。
實(shí)施例6-2:除了中間體6a、酸和三甲基氯硅烷的摩爾比為1:1:1,反應(yīng)溫度為100℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例6一樣。
實(shí)施例6-3:除了中間體6a、酸和三甲基氯硅烷的摩爾比為1:8:10,反應(yīng)溫度為80℃,反應(yīng)時(shí)間為20h外,其余均與實(shí)施例6一樣。
實(shí)施例7:中間體8a(R2=R3=R4=R5=H)的合成。
稱中間體7a(10.0g,32.1mmol)于1000ml瓶中,加500ml新蒸的THF,再加入(S)-叔丁基亞磺酰胺(38.9g,322.0mmol),Ti(OEt)4(73.0g,320.0mmol),插氣球,100℃回流。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),44h后中間體7a反應(yīng)完全。將體系中溶劑旋出,得固體粗產(chǎn)物,加500ml EA溶解固體,然后倒入快速攪拌的NaHCO3溶液中,析出大量白色固體,抽濾,收集濾液,旋去溶劑,加入500mL水洗去體系中的(S)-叔丁基亞磺酰胺,過濾,得固體粗產(chǎn)物,柱層析(1:1/PE:EA)得到中間體8a(黃色固體,10.3g,產(chǎn)率77%)。Yellow solid;m.p.141-145℃;[α]25D=-6.83(c 0.50,CH3OH);IR(KBr)1739,1614,1565,1489,1308cm-1;1H NMR(400MHz,CDCl3),δ8.46(s,1H),7.39-7.29(m,5H),5.22(s,2H),4.37(q,J=7.2Hz,2H),3.63-3.52(m,H),3.23-3.10(m,3H),1.29(t,J=7.2Hz,3H),1.28(s,9H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ179.5,164.5,162.9,150.3,141.4,135.6,128.8,128.7,128.5,127.5,127.3,72.2,62.0,58.2,31.5,30.7,22.5,14.1;HRMS m/z Calcd.For C22H27N2O4S(M+H)+:415.1692;Found:415.1649.
實(shí)施例7-1:除了中間體7a、S-叔丁基亞磺酰胺和Ti(OEt)4的摩爾比為1:20:20,反應(yīng)溫度為0℃,反應(yīng)時(shí)間為48h外,其余均與實(shí)施例7一樣。
實(shí)施例7-2:除了中間體7a、S-叔丁基亞磺酰胺和Ti(OEt)4的摩爾比為1:1:1,反應(yīng)溫度為150℃,反應(yīng)時(shí)間為4h外,其余均與實(shí)施例7一樣。
實(shí)施例7-3:除了中間體7a、S-叔丁基亞磺酰胺和Ti(OEt)4的摩爾比為1:8:8,反應(yīng)溫度為120℃,反應(yīng)時(shí)間為40h外,其余均與實(shí)施例7一樣。
實(shí)施例8:中間體9a(R2=R3=R4=R5=H)的合成。
稱中間體8a(10.0g,24.0mmol)于500mL瓶中,加100mL新蒸MeOH,插氣球,在干冰乙醇浴下加入NaBH4(2.7g,71.4mmol),攪拌,自然回到室溫。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),3h后中間體8a反應(yīng)完全。冰水浴下加飽和NH4Cl,淬滅反應(yīng),然后旋出甲醇,加300ml EA和300ml H2O分液。水相繼續(xù)用乙酸乙酯萃取(300mL x2),合并有機(jī)相,用無水Na2SO4干燥,6h后過濾,旋干濾液,柱層析(1:1/PE:EA)得到中間體(S,S)-9a和(S,R)-9a(白色固體,2.9g+5.2g=8.1產(chǎn)率84%)。
(S,S)-9:White solid;m.p.100-102℃;[α]25D=116.2(c 1.0,CH3OH);IR(KBr)3185,1738,1500,1488cm-1;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.29(s,1H),7.44-7.29(m,5H),5.21(d,J=11.6Hz,1H),5.17(d,J=11.6Hz,1H),4.98-4.92(m,1H),4.43(q,J=7.2Hz,2H),4.15(s,1H),3.19-3.07(m,1H),2.93-2.82(m,1H,),2.49-2.40(m,1H),2.36-2.24(m,1H),1.35(t,J=7.2Hz,3H),1.19(s,9H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.3,159.6,150.6,137.12,137.08,136.1,135.20,135.18,128.7,128.4,127.5,127.4,72.18,72.16,62.5,56.3,55.7,31.2,30.5,22.7,14.3;HRMS(ESI)m/z Calcd.for C22H29N2O4S(M+H)+:417.1848;Found:417.1821.
(S,R)-9:White solid;m.p.136-138℃;[α]25D=-168.1(c 0.5,CH3OH);IR(KBr)3092,1733,1480,1462,1302,1067cm-1;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.28(s,1H),7.43-7.28(m,5H,),5.19(d,J=12.0Hz,1H),5.14(d,J=12.0Hz,1H),5.10-5.02(m,1H),4.40-4.24(m,2H),3.59(d,J=9.6Hz,1H),3.26-3.06(m,1H),2.94-2.83(m,1H),2.74-2.62(m,1H),2.33-2.22(m,1H),1.29(t,J=7.2Hz,3H),1.18(s,9H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ165.0,157.9,150.7,137.2,136.1,134.9,128.6,128.2,127.8,127.3,72.0,61.8,59.7,56.2,33.6,31.3,22.6,14.1;HRMS(ESI)m/z Calcd.for C22H29N2O4S(M+H)+:417.1848;Found:417.1821.
本實(shí)施例中的NaBH4還可以替換為發(fā)明內(nèi)容中記載的其他種類的還原劑。
實(shí)施例8-1
除了中間體8a和還原劑的摩爾比為1:6,反應(yīng)溫度為-80℃,反應(yīng)時(shí)間為24h外,其余均與實(shí)施例8一樣。
實(shí)施例8-2
除了中間體8a和還原劑的摩爾比為1:1,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例8一樣。
實(shí)施例8-3
除了中間體8a和還原劑的摩爾比為1:4,反應(yīng)溫度為30℃,反應(yīng)時(shí)間為4h外,其余均與實(shí)施例8一樣。
實(shí)施例9:中間體(S,R)-9a合成中間體(S,R)-10a(R2=R3=R4=R5=H)。
稱中間體(S,R)-9a(5.2g,12.9mmol)于250ml瓶中,加100ml THF,插氣球,干冰乙醇浴下加LiAH4(1.0g,26.3mmol),攪拌,自然回到室溫。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),2h后中間體(S,R)-9a反應(yīng)完全。冰水浴下依次加THF(100ml)、H2O(1.0mL)和20%KOH(1.0mL)淬滅反應(yīng),過濾,濾液旋干得到粗產(chǎn)物。粗產(chǎn)物中加PE 20mL和EA 20mL洗滌,得中間體(S,R)-10a(白色固體,4.8g,產(chǎn)率92%)。White solid;m.p.172-174℃;[α]25D=-71.4(c 1.0,CH3OH);IR(KBr)3378,3066,3036,1483,1373cm-1;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.18(s,1H),7.44-7.30(m,5H),5.17(d,J=11.6Hz,1H),5.14(d,J=11.6Hz,1H),5.15-5.08(m,1H),4.89(dd,J=13.6,6.8Hz,1H),4.76(dd,J=13.6,5.6Hz,1H),3.93(d,J=8.0Hz,1H),3.84(dd,J=6.8,5.6Hz,1H),3.17-3.05(m,1H),2.90-2.78(m,1H),2.59-2.45(m,1H),2.30-2.20(m,1H),1.20(s,9H);13C NMR(100MHz,CDCl3)δ158.8,153.5,138.0,137.8,137.7,135.6,129.6,129.1,128.6,72.4,60.2,57.2,56.4,33.8,31.7,23.1;HRMS(ESI)m/z Calcd.for C20H27N2O3S(M+H)+:375.1742;Found:375.1732.
實(shí)施例9-1
除了中間體(S,R)-9a和還原劑的摩爾比為1:6,反應(yīng)溫度為-80℃,反應(yīng)時(shí)間為24h外,其余均與實(shí)施例9一樣。
實(shí)施例9-2
除了中間體(S,R)-9a和還原劑的摩爾比為1:1,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例9一樣。
實(shí)施例9-3
除了中間體(S,R)-9a和還原劑的摩爾比為1:3,反應(yīng)溫度為30℃,反應(yīng)時(shí)間為3h外,其余均與實(shí)施例9一樣。
實(shí)施例10:中間體R-11a(R2=R3=R4=R5=H)的合成。
稱中間體(S,R)-10a(2.0g,5.4mmol)于1000mL瓶中,加6M的HCl(600mL),插氣球,150℃回流攪拌。4h后,TLC監(jiān)測(cè),中間體(S,R)-10a全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。體系旋干,固體用50ml DCM洗滌,過濾得到中間體R-11a(白色固體,1.3g,產(chǎn)率96%)。White solid;m.p.185-187℃;[α]25D=-22.5(c 0.50,CH3OH);IR(KBr)3373,3285,3054,1441,1472,1401,1387cm-1;1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ11.92(s,1H),8.55(s,3H),8.32(s,1H),5.22-5.16(m,1H),4.87(d,J=17.4Hz,1H),4.82(d,J=17.4Hz,1H),3.48-3.38(m,1H),3.11-3.02(m,1H),2.56-2.47(m,1H),2.34-2.26(m,1H);13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ151.9,151.0,145.9,136.2,126.3,57.7,52.2,28.5,27.8;HRMS(ESI)m/z Calcd.for C9H13N2O2(M+H)+:181.0977;Found:181.0950.
實(shí)施例10-1
除了中間體(S,R)-10a和鹽酸的摩爾比為1:20,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為24h外,其余均與實(shí)施例10一樣。
實(shí)施例10-2
除了中間體(S,R)-10a和還原劑的摩爾比為1:1,反應(yīng)溫度為200℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例10一樣。
實(shí)施例10-3
除了中間體(S,R)-10a和還原劑的摩爾比為1:10,反應(yīng)溫度為160℃,反應(yīng)時(shí)間為5h外,其余均與實(shí)施例10一樣。
實(shí)施例11:中間體R-13a(R1=CH2NHBoc,R2=R3=R4=R5=H)的合成
將中間體R-11a(0.76g,3.0mmol)和化合物12a(0.52g,3.0mmol)于8mLDMF中(25ml反應(yīng)瓶),冰水浴下加入三乙胺(1.21g,12.0mmol),室溫?cái)嚢?0min后,加Oxyma(0.43g,3.0mmol),繼續(xù)攪拌30min后,加EDCI(0.086g,4.5mmol)。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),4h后中間體R-11a反應(yīng)完全。抽濾,收集濾液,旋干。柱層析(10:1/DCM:MeOH)得到中間體R-13a(白色固體,0.60g,產(chǎn)率59%)。
本實(shí)施例中的Oxyma還可以替換為HOAT或NHS;EDCI還可以替換為TBTU、DIC、EDDQ或Mukaiyama’s。
實(shí)施例11-1
除了中間體R-11a、化合物12a、三乙胺、Oxyma和EDCI的摩爾比為1:6:6:6:6,反應(yīng)溫度為-20℃,反應(yīng)時(shí)間為24h外,其余均與實(shí)施例11一樣。
實(shí)施例11-2
除了中間體R-11a、化合物12a、三乙胺、Oxyma和EDCI的摩爾比為1:2:1:1:1,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例11一樣。
實(shí)施例11-3
除了中間體R-11a、化合物12a、三乙胺、Oxyma和EDCI的摩爾比為1:2:3:2:2,反應(yīng)溫度為30℃,反應(yīng)時(shí)間為6h外,其余均與實(shí)施例11一樣。
實(shí)施例120:中間體R-14a(R1=CH2NHBoc,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
稱中間體R-13a(0.60g,1.78mmol)于25mL瓶中,加9mL新蒸的THF,冰水浴下依次加入DPPA(0.74g,2.69mmol),DBU(0.68g,4.47mmol)。持續(xù)攪拌,自然回到室溫。反應(yīng)5h,原料反應(yīng)完全。旋出部分溶劑,柱層析(PE:Acetone/1:1)得到中間體R-14a(白色固體,0.30g)
實(shí)施例120-1
除了中間體R-13a、DBU和DPPA的摩爾比為1:10:10,反應(yīng)溫度為-20℃,反應(yīng)時(shí)間為24h外,其余均與實(shí)施例120一樣。
實(shí)施例120-2
除了中間體R-13a、DBU和DPPA的摩爾比為1:1:1,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例120一樣。
實(shí)施例120-3
除了中間體R-13a、DBU和DPPA的摩爾比為1:3:2,反應(yīng)溫度為30℃,反應(yīng)時(shí)間為6h外,其余均與實(shí)施例120一樣。
實(shí)施例12:催化劑R-1a(R1=CH2NHBoc,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
將中間體R-14a溶于6mL新蒸的THF溶液中,加入10%的濕Pd/C(55%含水量,0.10g),置換H2氣三次,插上H2氣球,室溫?cái)嚢?。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),4h后反應(yīng)完全。濾去Pd/C,旋干溶劑,柱層析(2:1/DCM:MeOH)得到催化劑R-1a(白色固體,0.21g,兩步反應(yīng)產(chǎn)率35%)。
實(shí)施例12-1
除了中間體R-14a和鈀碳的摩爾比為1:10,反應(yīng)溫度為-20℃,反應(yīng)時(shí)間為24h外,其余均與實(shí)施例12一樣。
實(shí)施例12-2
除了中間體R-14a和鈀碳的摩爾比為1:1,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例12一樣。
實(shí)施例12-3
除了中間體R-14a和鈀碳的摩爾比為1:5,反應(yīng)溫度為30℃,反應(yīng)時(shí)間為6h外,其余均與實(shí)施例12一樣。
實(shí)施例13:中間體R-13b(R1=CH2NMeBoc,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
將中間體R-11a(3.86g,15.3mmol)和化合物12b(2.27g,11.2mmol)于35mL DMF中(100ml反應(yīng)瓶),冰水浴下加入三乙胺(4.86g,48.0mmo),室溫?cái)嚢?0min后,加Oxyma(1.7g,12.0mmol),繼續(xù)攪拌30min后,加EDCI(3.4g,17.8mmol)。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),4h后中間體R-11a反應(yīng)完全。抽濾,收集濾液,旋干。柱層析(10:1/DCM:MeOH)得到中間體R-13b(白色固體,2.2g,產(chǎn)率56%)。White solid;m.p.198-202℃;[α]25D=23.6(c 0.50,CH3OH);IR(KBr)3273,3082,1701,1655,1554,1394cm-1;1H NMR(600MHz,CD3OD)δ7.94(s,1H),5.61-57(m,1H),4.74(d,J=13.2Hz,1H),4.69(d,J=13.2Hz,1H),3.87(d,J=15.6Hz,1H),3.83(d,J=15.6Hz,1H),3.11-3.03(m,1H),2.93(s,Me for the cis or trans isomer),2.92(s,Me for the trans or cis isomer),2.85-2.76(m,1H),2.58-2.40(m,1H),2.05-1.97(m,1H),1.45(s,tert-Bu for the cis or trans isomer),1.44(s,tert-Bu for the trans or cis isomer);13C NMR(150MHz,CD3OD)for thecis and trans isomers:δ170.9,170.7,158.1,157.6,156.6,153.1,137.9,136.5,134.4,134.3,81.5,57.53,57.48,53.1,52.69,52.65,36.5,36.3,33.1,32.9,31.5,28.6.
實(shí)施例14:中間體R-14b(R1=CH2NMeBoc,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
稱中間體R-13b(2.2g,6.3mmol)于50mL瓶中,加30mL新蒸的THF,冰水浴下依次加入DPPA(2.55g,9.3mmol),DBU(2.44mL,16.1mmol)。持續(xù)攪拌,自然回到室溫。反應(yīng)過夜,原料反應(yīng)完全。旋出部分溶劑,柱層析(PE:Acetone/1:1)得到中間體R-14b(白色固體,1.2g)
實(shí)施例15:催化劑R-1b(R1=CH2NMeBoc,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
將中間體R-14b溶于30mL新蒸的THF中,加入10%的濕Pd/C(55%含水量,0.4g),置換H2氣三次,插上H2氣球,室溫?cái)嚢?。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),4h后反應(yīng)完全。濾去Pd/C,旋干溶劑,柱層析(5:1/DCM:MeOH)得到催化劑R-1b(白色固體,1.0g,兩步反應(yīng)產(chǎn)率45%)。White solid;m.p.165-169℃;[α]25D=29.7(c 0.50,CH3OH);IR(KBr)3268,1702,1651,1544,1460,1393cm-1;1H NMR(600MHz,CD3OD)δ7.87(S,1H),5.54-5.48(m,1H),4.07-3.77(m,4H),3.12-3.02(m,1H),2.98-2.88(m,3H for the Me of trans/cis amide isomers),2.84-2.75(m,1H),2.57-2.48(m,1H),2.04-1.92(m,1H),1.50-1.37(m,9H for the tert-Bu groups of the trans/cis amide isomers);13C NMR(150MHz,CD3OD)δ170.7,170.6,158.0,157.6,157.0,156.7,154.4,154.2,139.2,136.2,136.0,132.0,131.4,81.5,53.0,52.7,52.5,52.4,39.4,39.2,36.6,36.3,33.1,32.8,31.5,28.7.
實(shí)施例16:中間體R-14c(R1=CH2NEtBoc,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
稱中間體R-13c(0.44g,1.21mmol)于25mL瓶中,加5mL新蒸的THF,冰水浴下依次加入DPPA(0.49g,1.78mmol),DBU(0.46g,3.03mmol)。持續(xù)攪拌,自然回到室溫。反應(yīng)過夜,原料基本反應(yīng)完全。旋出部分溶劑,柱層析(PE:Acetone/1:1)得到中間體R-14c(白色固體,0.26g)
實(shí)施例17:催化劑R-1c(R1=CH2NEtBoc,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
將中間體R-14c溶于6mL新蒸的THF溶液中,加入10%的濕Pd/C(55%含水量,0.10g),置換H2氣三次,插上H2氣球,室溫?cái)嚢?。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),4h后反應(yīng)完全。濾去Pd/C,旋干溶劑,柱層析(5:1/DCM:MeOH)得到催化劑R-1c(白色固體,0.24g,兩步反應(yīng)產(chǎn)率55%)。
實(shí)施例18:中間體R-14d(R1=CH2NHAc,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
稱中間體R-13d(0.40g,1.43mmol)于10mL瓶中,加5mL新蒸的THF,冰水浴下依次加入DPPA(0.59g,2.15mmol),DBU(0.57g,3.75mmol)。持續(xù)攪拌,自然回到室溫。反應(yīng)過夜,原料反應(yīng)完全。旋出部分溶劑,柱層析(PE:Acetone/1:1)得到中間體R-14d(白色固體,0.32g)
實(shí)施例19:催化劑R-1d(R1=CH2NHAc,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
將中間體R-14d溶于4mL新蒸的THF溶液中,加入10%的濕Pd/C(55%含水量,0.15g),置換H2氣三次,插上H2氣球,室溫?cái)嚢琛LC跟蹤監(jiān)測(cè),4h后反應(yīng)完全。濾去Pd/C,旋干溶劑,柱層析(5:1/DCM:MeOH)得到催化劑R-1d(白色固體,0.20g,兩步反應(yīng)產(chǎn)率50%)。White solid;[α]25D=56.6(c 0.20,CH3OH);IR(KBr)3408,3331,3285,1675,1654,1533,1406cm-1;1H NMR(600MHz,D2O)δ8.25(s,1H),5.67(dd,J=8.4,4.2Hz,1H),4.39(d,J=14.4Hz,1H),4.30(d,J=14.4Hz,1H),3.88(s,2H),3.44-3.37(m,1H),3.23-3.16(m,1H),2.82-2.73(m,1H),2.26-2.20(m,1H),2.05(s,3H);13C NMR(150MHz,D2O)δ175.0,171.0,153.7,151.2,141.8,135.6,127.3,51.4,42.8,35.4,30.7,28.1,21.6;HRMS m/z Calcd.for C13H19N4O3(M+H)+:279.1457;Found:279.1442.
實(shí)施例20:中間體R-14e[R1=CH2N(CH3)2,R2=R3=R4=R5=H]的合成。
稱中間體R-13e(0.10g,0.38mmol)于10mL瓶中,加2mL新蒸的THF,冰水浴下依次加入DPPA(0.16g,0.58mmol),DBU(0.14g,0.92mmol)。持續(xù)攪拌,自然回到室溫。反應(yīng)過夜,原料反應(yīng)完全。旋出部分溶劑,柱層析(Acetone)得到中間體R-14e(白色固體,0.08g)
實(shí)施例21:催化劑R-1e[R1=CH2N(CH3)2,R2=R3=R4=R5=H]的合成。
將中間體R-14e溶于2mL新蒸的THF溶液中,加入10%的濕Pd/C(55%含水量,0.04g),置換H2氣三次,插上H2氣球,室溫?cái)嚢?。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),3h后反應(yīng)完全。濾去Pd/C,旋干溶劑,柱層析(5:1/DCM:MeOH)得到催化劑R-1e(白色固體,0.05g,兩步反應(yīng)產(chǎn)率50%)。White solid;[α]25D=16.3(c 0.10,CH3OH);IR(KBr)3405,1699,1663,1629,1544,1340cm-1;1H NMR(400MHz,D2O)δ8.22(s,1H),5.66(dd,J=8.0,3.6Hz,1H),4.41(d,J=14.4Hz,1H),4.26(d,J=14.4Hz,1H),4.05(d,J=16.0Hz,1H),4.00(d,J=16.0Hz,1H),3.41-3.30(m,1H),3.20-3.10(m,1H),2.95(s,6H),2.78-2.67(m,1H),2.28-2.18(m,1H);13C NMR(150MHz,D2O)δ164.5,153.8,151.5,140.8,135.0,128.4,58.0,51.5,43.8,35.8,31.0,28.3;HRMS m/z Calcd.for C13H21N4O2(M+H)+:265.1665;Found:265.1638.
實(shí)施例22:中間體R-14f(R1=CH2CH2CH3,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
稱中間體R-13f(0.25g,1.00mmol)于10mL瓶中,加5mL新蒸的THF,冰水浴下依次加入DPPA(0.41g,1.49mmol),DBU(0.38g,2.50mmol)。持續(xù)攪拌,自然回到室溫。反應(yīng)過夜,原料反應(yīng)完全。旋出部分溶劑,柱層析(PE:Acetone/1:2)得到中間體R-14f(白色固體,0.125g)
實(shí)施例23:催化劑R-1f(R1=CH2CH2CH3,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
將中間體R-14f溶于4mL新蒸的THF溶液中,加入10%的濕Pd/C(55%含水量,0.06g),置換H2氣三次,插上H2氣球,室溫?cái)嚢?。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),4h后反應(yīng)完全。濾去Pd/C,旋干溶劑,柱層析(5:1/DCM:MeOH)得到催化劑R-1f(白色固體,0.075g,兩步反應(yīng)產(chǎn)率30%)。
White solid;m.p.198-200℃;[α]25D=34.5(c 0.25,CH3OH);IR(KBr)3269,1636,1538,1460,1332,1294cm-1;1H NMR(600MHz,CD3OD)δ7.85(s,1H),5.52-5.47(m,1H),3.97(d,J=14.4Hz,1H),3.92(d,J=14.4Hz,1H),3.09-3.01(m,1H),2.83-2.73(m,1H),2.57-2.47(m,1H),2.16(t,J=7.2Hz,2H),1.98-1.90(m,1H),1.70-1.60(m,2H),0.95(t,J=7.2Hz,3H);13C NMR(150MHz,D2O)δ175.9,160.3,149.5,140.2,134.2,127.0,51.4,37.6,37.3,31.6,29.7,19.0,12.7;HRMS m/z Calcd.for C13H20N3O2(M+H)+:250.1556;Found:250.1546.
實(shí)施例24:中間體R-14g(R1=CH2OCH3,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
稱中間體R-13g(0.27g,1.07mmol)于10mL瓶中,加5mL新蒸的THF,冰水浴下依次加入DPPA(0.43g,1.56mmol),DBU(0.40g,2.63mmol)。持續(xù)攪拌,自然回到室溫。反應(yīng)過夜,原料反應(yīng)完全。旋出部分溶劑,柱層析(PE:Acetone/1:1)得到中間體R-14g(白色固體,0.14g)。
實(shí)施例25:催化劑R-1g(R1=CH2OCH3,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
將中間體R-14g溶于5mL新蒸的THF和3mL新蒸的MeOH的混合溶液中,加入10%的濕Pd/C(55%含水量,0.10g),置換H2氣三次,插上H2氣球,室溫?cái)嚢?。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),4h后反應(yīng)完全。濾去Pd/C,旋干溶劑,柱層析(5:1/DCM:MeOH)得到催化劑R-1g(白色固體,0.10g,兩步反應(yīng)產(chǎn)率37%)。White solid;m.p.186-190℃;[α]25D=24.7(c 0.50,CH3OH);IR(KBr)1659,1537,1205cm-1;1H NMR(600MHz,D2O)δ8.14(s,1H),5.58(dd,J=8.4,4.2Hz,1H),4.26(d,J=14.4Hz,1H),4.15(d,J=14.4Hz,1H),3.93(d,J=15.6Hz,1H),3.89(d,J=15.6Hz,1H),3.32-3.20(m,4H),3.11-3.03(m,1H),2.69-2.60(m,1H),2.14-2.06(m,1H);13C NMR(150MHz,D2O)δ172.0,153.8,151.1,141.7,135.8,127.3,70.8,58.9,51.0,35.4,30.9,28.1;HRMS m/z Calcd.for C12H18N3O3(M+H)+:252.1348;Found:252.1570.
實(shí)施例26:催化劑R-1h(R1=CH2NHBoc,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
將20mL新蒸DCM,1mL MeOH注入到10mL反應(yīng)瓶中,冰浴下注入TMS-Cl(1.28g,11.78mmol),保持冰浴,攪拌30min后,將溶于3mL新蒸MeOH中的催化劑R-1a(0.21g,0.63mmol)注入反應(yīng)體系,繼續(xù)攪拌攪拌,自然回至室溫。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),3h后反應(yīng)完全。旋去溶劑,得到固體,該固體用乙醚洗滌,得到催化劑R-1h,三個(gè)鹽酸分別接在吡啶的氮原子上和兩個(gè)NH2上(白色固體,0.2g,產(chǎn)率93%)。White solid;[α]25D=96.7(c 0.50,CH3OH);IR(KBr)3404,1679,1626,1533,1468,1350,1307cm-1;1H NMR(400MHz,D2O)δ8.25(s,1H),5.68(dd,J=8.4,3.6Hz,1H),4.44(d,J=14.4Hz,1H),4.30(d,J=14.4Hz,1H),3.87-3.78(m,2H),3.44-3.33(m,1H),3.24-3.14(m,1H),2.81-2.69(m,1H),2.30-2.20(m,1H);13C NMR(150MHz,D2O)δ166.3,153.8,151.2,141.6,135.8,127.5,51.5,40.5,35.7,31.0,28.1;HRMS m/z Calcd.for C11H17N4O2(M+H)+:237.1352;Found:237.1330.
實(shí)施例27:催化劑R-1i(R1=CH2NMeBoc,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
將20mL新蒸DCM,5mL MeOH注入到100mL反應(yīng)瓶中,冰浴下注入TMS-Cl(6.21g,57.1mmol),保持冰浴,攪拌30min后,將溶于10mL新蒸MeOH中的催化劑R-1b(1.0g,2.86mmol)注入反應(yīng)體系,繼續(xù)攪拌攪拌,自然回至室溫。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),3h后反應(yīng)完全。旋去溶劑,得到固體,該固體用乙醚洗滌,得到催化劑R-1i,三個(gè)鹽酸分別接在吡啶的氮原子上和兩個(gè)NH2上(白色固體,1.0g,產(chǎn)率98%)。White solid;m.p.189-193℃;[α]25D=39.1(c 0.50,CH3OH);IR(KBr)3442,3250,1693,1625,1541,1487,1294cm-1;1H NMR(600MHz,D2O)δ8.29(s,1H),5.71(d,J=7.8Hz,1H),4.48(d,J=14.4Hz,1H),4.34(d,J=14.4Hz,1H),3.98-3.88(m,2H),3.48-3.36(m,1H),3.29-3.18(m,1H),2.87-2.72(m,4H),2.34-2.23(m,1H);13C NMR(150MHz,D2O)δ165.5,153.8,151.2,141.4,135.8,127.5,51.5,49.4,35.7,32.8,30.9,28.1.
實(shí)施例27-1
除了催化劑R-1b和TMS-Cl的摩爾比為1:30,反應(yīng)溫度為-20℃,反應(yīng)時(shí)間為24h外,其余均與實(shí)施例27一樣。
實(shí)施例27-2
除了催化劑R-1b和TMS-Cl的摩爾比為1:10,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例27一樣。
實(shí)施例27-3
除了催化劑R-1b和TMS-Cl的摩爾比為1:15,反應(yīng)溫度為30℃,反應(yīng)時(shí)間為4h外,其余均與實(shí)施例27一樣。
實(shí)施例28:催化劑R-1j(R1=CH2NEtBoc,R2=R3=R4=R5=H)的合成。
將20mL新蒸DCM,2mL MeOH注入到10mL反應(yīng)瓶中,冰浴下注入TMS-Cl(1.43g,13.17mmol),保持冰浴,攪拌30min后,將溶于8mL新蒸MeOH中的催化劑R-1c(0.24g,0.66mmol)注入反應(yīng)體系,繼續(xù)攪拌攪拌,自然回至室溫。TLC跟蹤監(jiān)測(cè),3h后反應(yīng)完全。旋去溶劑,得到固體,該固體用乙醚洗滌,得到催化劑R-1j,三個(gè)鹽酸分別接在吡啶的氮原子上和兩個(gè)NH2上(白色固體,0.2g,產(chǎn)率82%)。White solid;m.p.178-180℃;[α]25D=20.0(c0.30,CH3OH);IR(KBr)3247,1690,1625,1538,1409cm-1;1H NMR(600MHz,D2O)δ8.25(s,1H),5.68(dd,J=8.4,3.6Hz,1H),4.44(d,J=14.4Hz,1H),4.30(d,J=14.4Hz,1H),3.94-3.86(m,2H),3.44-3.36(m,1H),3.24-3.17(m,1H),3.15(q,J=7.2Hz,2H),2.79-2.71(m,1H),2.28-2.22(m,1H),1.30(t,J=7.2Hz,3H);13C NMR(150MHz,D2O)δ165.5,153.8,151.2,141.5,135.8,127.5,51.4,47.5,43.0,35.7,30.9,28.1,10.3;HRMS m/z Calcd.for C13H21N4O2(M+H)+:265.1665;Found:265.1637.
實(shí)施例29:手性吡哆胺類催化劑R-1i的催化合成α-氨基酸15b。
取5mL的反應(yīng)瓶,向瓶中稱取酮酸16b(0.0232g,0.20mmol),手性吡哆胺類催化劑R-1i(0.0144g,0.040mmol),2,2-二苯基甘氨酸17(0.0456g,0.2mmol),再向瓶中加入MeOH(1.4mL)和水(0.6mL),加入磁子,塞好瓶塞,置入20℃恒溫油浴中反應(yīng)5d。停止反應(yīng),將瓶中的反應(yīng)物轉(zhuǎn)移到25mL茄型瓶中,加入10mL甲醇使瓶中固體全部溶解,再加入硅膠(0.2g),室溫下旋去溶劑,干法上柱,硅膠柱層析得到產(chǎn)品α-氨基酸15b(0.020g,85%)。α-氨基酸15b的ee值是通過HPLC分析其羧基甲酯、氨基苯甲?;难苌锏玫?,ee值為63%。White solid,m.p.208-212℃;[α]25D=-13.0(c 0.20,1.0M HCl)(63%ee);IR(KBr)1655,1582,1511,1420,1326cm-1;1H NMR(400MHz,D2O with 20%KOH)δ2.86(t,J=6.4Hz,1H),1.26-1.04(m,2H),1.00-0.86(m,2H),0.54(t,J=7.2Hz,3H).
本實(shí)施例中的酮酸16b還可以替換為發(fā)明內(nèi)容中記載的其他酮酸中的一種;2,2-二苯基甘氨酸17也可以替換為其他胺源中的一種;MeOH也可以替換為其他有機(jī)溶劑。
實(shí)施例29-1
除了酮酸16b、2,2-二苯基甘氨酸17和催化劑R-1i的摩爾比為1:1.1:0.1,反應(yīng)溫度為-10℃,反應(yīng)時(shí)間為144h外,其余均與實(shí)施例29一樣。
實(shí)施例29-2
除了酮酸16b、2,2-二苯基甘氨酸17和催化劑R-1i的摩爾比為1:5:2,反應(yīng)溫度為100℃,反應(yīng)時(shí)間為1h外,其余均與實(shí)施例29一樣。
實(shí)施例29-3
除了酮酸16b、2,2-二苯基甘氨酸17和催化劑R-1i的摩爾比為1:2:0.3,反應(yīng)溫度為30℃,反應(yīng)時(shí)間為96h外,其余均與實(shí)施例29一樣。
實(shí)施例30-實(shí)施例43
與實(shí)施例29相比,除了將酮酸16b替換為酮酸16a,酮酸16c~酮酸16o外,其余均一樣。酮酸16c~酮酸16o的結(jié)構(gòu)通式如下:
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改,并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此,本發(fā)明不限于上述實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示,不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。