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福麦茨康的合成的制作方法

2021-02-01 13:02:05|296|起点商标网
专利名称:福麦茨康的合成的制作方法
技术领域:
本发明涉及福麦茨康的合成方法,由1-(2-巯基-5-甲基苯基)-3-烯-2-戊酮(II)经胺化、内环化和不对称氧化反应制得中间体6-甲基-3-丙烯基-4-氢代-1-氧化-1,2-苯并〔e〕噻嗪(III)。又以α,β-苯丙炔酸和乙二醇为原料,经双酯化和双Micheal不对称加成生成Allenolate中间体(IV),最后由III和IV经双取代反应生成S(+)I。
关于福麦茨康的合成方法,在国内和国外都还未见报道。
J.Am.chem..Soc.1997,119,9913-9914,介绍使用不对称合成法制备特丁基苯磺酰胺的方法。
J.Org.Chem.Soc.1992,57,6387-6389,介绍将苯磺酰胺的不对称合成方法应用于β-氨基酸和α-羟基-β-氨基酸的合成。
美国专利U S 5668271,介绍合成一类吡喃并吲哚和咔唑衍生物,其具有抗肿瘤活性。
美国专利U S 5905073,介绍合成一类2-羟基-5-苯基偶氮苯甲酸衍生物,其可以作为结肠癌的化学防预剂及化学治疗剂。
美国专利U S 6538009,介绍一类吡唑衍生物,其可以作为抗炎或止痛剂,且可以治疗结肠癌。
本发明是关于福麦茨康的合成方法,经胺化、内环化和不对称氧化反应制得中间体III,又经双酯化和双Micheal不对称加成生成Allenolate中间体(IV)最后由III和IV经双取代反应生成S(+)I。
α,β-炔酯先经水解,制得α,β-炔酸,再由α,β-炔酸与乙二醇或聚乙二醇发生双酯化反应,而生成α,β-炔酸双酯。α,β-炔酸的水解必须在中性条件下进行,否则因为在强酸条件下,对甲苯磺酰胺基团要裂解。在双酯化中,使用二氯乙烷作溶剂,二(2-氧代-3-恶唑烷基)亚膦酰氯(BOP-Cl)作为偶合剂,同时必须有三乙胺助剂的存在,双酯化反应才能进行。双酯化反应的条件是常压和加热回流20~25h。
由芳香族硫化物经胺化制得氨硫基化合物。胺化要在无水和低温下进行,反应温度一般为-25℃~-40℃。用二氯甲烷作为溶剂,N-甲基二硫代氨基甲酸铵(NCS)作为反应的助剂。反应完成后,要缓慢地升温至室温后,加水进行分离,所得中间体可用正丁烷重结晶来提纯。
氨硫基化合物的内环化,要以钛酸四乙酯作为脱水剂,甲磺酰(MS)作为助剂,在二氯甲烷溶剂中进行。内环化需要较低的温度,一般为-25℃~-40℃。
含苯并〔e〕噻嗪基团的中间体,以不对称氧化生成唯一的对映体。反应需要钒催化剂,二氯甲烷为溶剂,使用3,5-二特丁基水杨醛和叔-亮氨酸的缩合物作为手性配体。如果无手性配体,氧化所生成的为外消旋物质。钒催化剂有偏钒酸铵和三氯化钒。
α,β-苯炔酸乙酯与呋喃铜酸锂发生双Micheal不对称加成反应,需要组合溶剂,较好的组合为乙醚∶二氯甲烷按体积比1∶1。反应要在较低的温度下进行,一般反应温度为0℃~-80℃。
双Micheal不对称加成反应所生成的亚稳定物称作Allenolate中间体。该中间体不需分离即可与6-甲基-3-丙烯基-4-氢代-1-氧化-1,2-苯并〔e〕噻嗪发生双取代反应生成目标产物福麦茨康。Micheal不对称加成反应条件为常压和反应温度30℃~-35℃,反应时间3~10h。
双取代反应要在二氯甲烷溶剂中进行,以三氯化钌作为催化剂,阿仑尼乌斯酸作助催化剂,较适用的助催化剂为Et2AlCl、EtAlCl2等。双取代反应在常压和温度40℃~-40℃下进行。
本合成过程中,中间体和目标产物,都可以使用手性柱来加以分离,产品还可以使用手性溶剂重结晶来提纯。适宜的手性柱有chiralcel OD和chiralpakAD。手性溶剂为diascetone-D-葡萄糖。
使用x射线衍射法来测定中间体和产物的绝对结构,使用HPC法来测定产品的含量,使用241MC旋光仪来测定物质的旋光度。
实例
1-(2-巯基-5-甲基苯基)-3-烯-2-戊酮(I)4.12g 20mmol二氯乙烷(CH2Cl2) 35mlN-甲基二硫代氨基甲酸铵(NCS) 3.410g 22mmol水 30ml操作于100ml配有磁力搅拌和氩气入口管的三口颈瓶中,加入CH2Cl2.(I)和NCS。在氩气保护下,搅拌冷却至-35℃,然后通入干燥的氨气,恒温搅拌3h。用氩气赶走多余的氨后,放置,让其自然升温至室温。滴加30ml水,分离油和水层,用乙酸乙酯萃取(3×20ml)水层。有机层用MgSO4干燥、浓缩得固体。将固体用正己烷重结晶,得到3.62g(82%)(II),mp142℃。
讨论1.该反应为无水反应,投料前注意仪器和试剂等应干燥无水。
2.通氨时,内温迅速上升,因此,既要注意通氨速度,又要加强冷却。
3.反应完成后,需将多余的氨气吹出体系,然后自然升温或缓慢加热升温。
如果体系中留有氨,则会影响产物(II)的稳定性。
4.终点判断用TLC法,展开系统为CH2Cl2∶(CH3)2CHOH=20∶6。原料与产物性质接近,需3~4次的展开,才能判断准确。
1-(2-氨硫基-5-甲基苯基)-3-烯-2-戊酮3.62g16.4mmol二氯乙烷(CH2Cl2)150ml钛酸四乙酯[Ti(OEt)4] 0.45g甲磺酰(MS) 1.92g 30mmol操作在250ml装有磁力搅拌和氩气入口管的三口圆底烧瓶中,放入CH2Cl2和MS。于室温下搅拌至全溶解,然后冷却至-25℃,滴加10%Ti(OET)4的乙醇溶液。滴加完毕后,于-25℃~-20℃温度下,持续12h,用TLC监控。放置,升至室温,反应混合物加30ml水骤冷到0℃。溶液抽滤后,静置分层。水相用CH2Cl2(3×20ml)萃取。有机层用Na2SO4干燥,浓缩,得2.23g(67%),mp68~39℃。
讨论1.该反应体系不能有水,否则Ti(OEt)4将会失去作用。而反应完成后,又要加水破坏Ti(OEt)4,且便于分离。
2.抽滤前,抽滤器要用CH2Cl2洗涤干净,抽滤后残渣也要用CH2Cl2洗涤。
3.反应采用TLC跟踪,展开剂为CH2Cl2∶(CH3)2CHOH=20∶5。且要多次展开,方能准确。
6-甲基-3-丙烯基-4-氢代-1、2-苯并[e]噻嗪2.23g11mmol二氯甲烷(CH2Cl2)30ml乙醚(Et2O) 20ml偏钒酸铵(NH4VO3)0.2g过氧化氢(H2O2)(18%)10g3,5-二特丁基水杨醛和叔-亮氨酸缩合物(缩合物)3.3g操作在100ml装有磁力搅拌的三口烧瓶中,加入CH2Cl2和(III),搅拌溶解,加热至35℃。加入偏钒酸铵的乙醚溶液,保持温度25~35℃。冷却至10℃加入缩合物后,滴加H2O2。加完后继续搅拌3h,用TCL监控。加入稀盐酸坏多余的H2O2。向反应混合物中,加水20ml,骤冷至0℃。溶液静置分层,水相用CH2Cl2提取(3×15ml)。有机层用Na2SO4干燥、浓缩,得(+)-4粗品。将粗品溶于10%的乙酸乙酯正乙烷溶液,使用Chiralcel OD手性柱分离,正乙烷-异丙醇(1/10,v/v)为洗脱液,得1.35g(56%)(S)-(+)-4。mp95~96℃,[α]20D113.2(C1.2,CHCl3)。
讨论1.以H2O2作为氧化剂,在较低的温度下,选择性地氧化S原子,而不氧化N原子,但当温度升高时,比如超过30℃,则S和N可同时被氧化,因此必须严格控制反应温度。
2.尽管上述反应只得到一个对映异构体,但为了去除其它非光学性的杂质,还必须使用手性柱加以分离。手性柱为25.0×0.46cm(内径)Chiralcel OD,洗脱液为正乙烷-异丙醇(1/10,v/v)。
3.采用TLC法跟踪,展开剂为CH2Cl2∶(CH3)2CHOH=20∶5,需多次展开。
α,β-苯丙炔酸 11.68g 80mmol乙二醇 2.4g38.7mmol二(2-氧代-3-恶唑烷基)亚磷酰氯(BOP-Cl)3.6g三乙胺(TEA) 2.02g 20mmol二氯乙烷 35ml操作在一个100ml装有搅拌器和回流装置的三口烧瓶中,加入CH2Cl2、三乙胺和BOP-Cl,加热30-45℃溶解后,加入α,β-苯丙炔酸,继续加热搅拌至全溶解。加热回流,同时滴加乙二醇,保持回20h,用TLC监控。加入20ml水,快速冷却至室温。静置分层,水相用CH2Cl2(3×20ml)提取。有机层用MgSO4干燥,浓缩,得到9.54g(75%)α,β-苯丙炔乙二酯。
讨论1.该双酯化反应进行较慢,需要较长的反应时间,同时要保持强烈地回流。
2.有机层与水层不易分清,因此要求较低的温度方可分开。
3.采用TLC法跟踪时,展开剂为CH2Cl2∶(CH3)2CHOH=10∶10,需几次展开,方能判断准确。
苯丙炔酸乙酯(V) 6.36g 20mmol呋喃铜酸锂 8.2g 42mmol乙醚/二氯乙烷 20ml/20ml6-甲基-3丙烯基-4-氢代-1-氧代-1,2-苯并[e]噻嗪[(+)-4]8.78g 40mmol三氯化钌(RuCl3)0.2g氯化二乙基铝(Et2AlCl) 1.2g操作在100ml装有磁力搅拌、氩气入口管的三口圆底烧瓶中,加入Et2O/CH2Cl2混合溶剂,加入α,β-苯丙炔酸乙二酯,于20~30℃下搅拌溶解后,冷却至-78℃。在氩气保护下,滴加呋喃铜酸锂的CH2Cl2溶液。滴完后于-78℃下搅拌2h,然后慢慢升温至0℃,用TLC监控,制得Allenolate中间体(S)-(+)-6。
将上述所制得的Allenolate中间体溶液,放置,温度降至-15℃。保持-15℃的温度,滴加RuCl3的乙醚溶液和Et2AlCl的CH2Cl2溶液。滴加完毕后,降温至-20℃,搅拌26h。用TLC监控。放置,自然升至室温后,倾入300ml冰水中。
静置分离,水层用CH2Cl2提取(3×20ml)。有机层用MgSO4干燥,浓缩得固体。将该固体物质溶于10%乙酸乙酯的正乙烷中,使用手性柱Chiralcel OD进行分离,正己烷—异丙醇体系为洗脱液。经分离得11.95g(67%)(S)-(+)-7.mp122℃,[α]20D120.3°。不对称立体选择性90%。该物质的绝对结构,使用单晶X射线衍射法测定,含量使用HPC法测定,旋光度使用241MC旋光仪(Perkin-Elmer)测定。同时,又检测了UV、IR、H-NMR等。
讨论1.本操作包括二个反应过程,第一个反应过程为双Michael不对称加成反应,生成Alloneoate中间体。不需分离接着进行第二个反应过程,即双取代反应生成目标产物福麦茨康。二个反应过程中,特别是Alloneoate中间体属于亚稳定体,因此要求在较低的温度下进行,否则会破坏该中间体。
2.由于作用物质的难溶解性,因此使用Et2O与CH2Cl2组合溶剂(1/1,v/v)来解决此问题,因此所加二溶剂的总量应符合比例。
3.目标产物(S)-(+)-7的提纯也可用重结晶法,但必须使用手性溶剂。比较好的手性溶剂为Diascetone-D-葡萄糖,其效果要比手性柱分离得好。
4.反应完成后,反应液倒入冰水中要小心,防止因残存的(Et2AlCl)与水激烈反应而溶液溅出。
5.反应终点采用TCL法跟踪,展开剂为CH2Cl2∶(CH3)2CHOH=20∶10,且仍需多次展开。
权利要求
本发明是关于福麦茨康(S(+)I)的合成方法,以1-(2-巯基-5-甲基苯基)-3-烯-2-戊酮(II)为起原料,经胺化、内环化和不对称氧化反应制得6-甲基-3-丙烯基-4-氢代-1-氧化-1,2-苯并e噻嗪(III),又以α、β-苯丙炔酸(IV)为原料,经双酯化、双Micheal不对称加成生成Allenolate中间体(V),最后由III和IV在三氯化钌催化剂和二乙基氯化铝助催化剂作用下,进行双取代反应生成S(+)I。在适宜的反应条件下,可获得S(+)I的得率≥60%,不对称选择性≥90%,S(+)I的化学名称为3-(α-呋喃基-2-[2-(6-甲基-1-氧化-3-丙烯基-1,2,3,4-四氢化-1,2-苯并e 噻嗪)-3-苯基丙烯酸乙二酯。1、一种合成福麦茨康的方法,是以1-(2-巯基-5-甲基苯基-3-烯-2-戊酮(II)为原料,经胺化、内环化和不对称氧化反应制得6-甲基-3-丙烯基-4-氢代-1-氧化-1,2-苯并e)噻嗪(III),又以α,β-苯丙炔酸为原料,经双酯化、双不对称加成生成Allenolate中间体(V),最后由III和IV在三氯化钌催化剂和二乙基氯化铝助催化剂作用下,经双取代反应生成S(+)I。2、按照权利要求1所述福麦茨康的合成方法,其特征在于以1-(2-巯基-5-甲基苯基-3-烯-2-戊酮(II)为原料,发生胺化反应,反应的条件为常压和温度-25℃~-35℃。二氯甲烷作溶剂,NCS为催化剂,通入干燥的氨气,原料的摩尔比为II∶NCS=1∶1.0~1.1。3、按照权利要求1所述福麦茨康的合成方法,其特征在于以胺化产品为原料,经内环化反应生成环胺化中间体,反应的条件为常压和温度-15℃~-30℃,使用钛酸四乙基酯为催化剂,MS为助催化剂,二氯甲烷作溶剂,原料的摩尔比为胺化中间体∶MS=1.0∶1.5~2.0。4、按照权利要求1所述福麦茨康的合成方法,其特征在于以内环化物为原料,经不对称氧化而生成6-甲基-3-丙烯基-4-氢代-1-氧化-1,2-苯并e噻嗪(III),反应的条件为常压和反应温度45℃~10℃,以偏钒酸铵为催化剂,3,5-二特丁基水杨醛和叔-亮氨酸的缩合物为手性配体,双氧水为氧化剂,二氯甲烷为溶剂,原料的摩尔比为III∶H2O2=1.0∶2.0~5.0。5、按照权利要求1所述福麦茨康的合成方法,其特征在于以α、β-苯丙炔酸和乙二醇为原料,经双酯化反应生成苯丙炔酸乙二酯(IV)。反应的条件是常压和温度20℃~45℃,加热回流20~25h,以二氯乙烷为溶剂,在三乙胺和BOP-Cl的复合催化剂,原料的摩尔比α、β-苯丙炔酸∶乙二醇∶三乙胺=3.5~4.5∶1.5~2.2∶1.06、按照权利要求1所述福麦茨康的合成方法,其特征在于由中间体IV与呋喃铜酸锂发生双Micheal不对称加成反应,生成Allenolate中间体V,反应的条件为常压和温度30℃~-30℃,以乙醚和二氯甲烷按体积比1∶1为溶剂,呋喃铜酸锂溶于二氯甲烷中,原料的摩尔比为IV∶呋喃铜酸锂=1.0∶2.0~2.5。7、按照权利要求1所述福麦茨康的合成方法,其特征在于Allenolate和中间体与III发生双取代反应生成S(+)I。反应的条件是常压和反应温度30℃~-45℃。三氯化钌催化剂,氯化二乙基铝为助催化剂,二氯甲烷为溶剂,,原料的摩尔比为V∶III=1.0∶1.8~2.2。8、按照权利要求1所述福麦茨康的合成方法,其特征在于反应产物S(+)I可以使用手性溶剂重结晶,或手性柱分离来提纯,手性为Diascetone-D-葡萄糖;手性柱为Chiralcel OD或Chiralpak AD,使用正己烷-异丙醇为洗脱液,配比为V/V=80/20。
全文摘要
本发明是关于福麦茨康(S(+)I)的合成方法以1-(2-巯基-5-甲基苯基)-3-烯-2-戊酮(II)为原料,经胺化、内环化和不对称氧化反应制得6-甲基-3-丙烯基-4-氢代-1-氧化-1,2-苯并〔e〕噻嗪(III)。又以α,β-苯丙炔酸(IV)为原料,经双酯化、双Micheal不对称加成生成Allenolate中间体(V)。最后由III和V在三氯化钌催化剂和二乙基氯化铝助催化剂作用下,进行双取代反应生成S(+)I。在适宜的反应条件下,可获得率≥60%,不对称选择性≥90%。S(+)I可以使用手性溶剂重结晶或手性柱分离的方法来提纯。S(+)I的化学名称为3-(2-呋喃基)-2-[2-(6-甲基-1-氧代-丙烯基-1,2,3,4-四氢化-苯并〔e)噻嗪)]-3-苯基丙烯酸乙二酯。
文档编号C07D417/06GK1537851SQ0311319
公开日2004年10月20日 申请日期2003年4月14日 优先权日2003年4月14日
发明者李桂根, 王玉成, 胡晓, 薛冬, 王理想, 李伟伟, 宗春燕, 赵红 申请人:徐州瑞赛科技实业有限公司

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