專利名稱：番茄紅素代謝物的生產的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生產類胡蘿卜素番茄紅素的氧化代謝物的多步法，以及在生產方法中產生的新中間體。
如已知的那樣，類胡蘿卜素，尤其是番茄紅素，在癌癥的化學預防(預防性治療)中起重要作用[參見，例如，J.S.Bertram，純化學和應用化學(Pure &Appl.Chem.)66,1025-1032(1994)和其中提到的參考文獻；N.I.Krinsky,Nat.Antioxid.Health Dis.1994,239-261；J.S.Bertram,Oxid.StressAging 1995,221-235；以及T.Narisawa et al.,Cancer Lett.107(1),137-142(1996)],和其在臨床研究中的應用已經被確證[A.Bendich,Pure & Appl.Chem.66,1017-1024(1994)和確證提到的參考文獻]。Levy et al．已經證明了下式的番茄紅素
對人子宮，乳腺和肺癌細胞生長的預防性活性[Nutr.cancer,24,257-266(1995)]。E.Giovannucci et al．在J.natl.Cancer Inst.87,1767-1776(1995)中公開了富含番茄紅素的飲食降低前列腺癌的危險。
紅類胡蘿卜素番茄紅素特別存在于番茄中。在抗癌活性方面，烹調過的番茄比生的具有大得多的活性，這一發(fā)現可以歸結于番茄紅素沸騰后具有改進的生物可吸收性這一事實；另一方面，生物活性化合物可以是番茄紅素的氧化產物或代謝物。在最近對人血漿中類胡蘿卜素含量的研究中，已經確定了新的番茄紅素代謝物，即2,6-環(huán)番茄紅素-1,5-二醇和可能有5,6-二羥基-5,6-二氫番茄紅素[F.Khachik et al.,J.Cell Biochem.1995(Suppl.22),236-246和llthInternational Symposium on carotenoids,Leiden 1996,O.P1.3；以及F.Khachik,Book of Abstracts,213th ACS Nat.Meting,San Francisco,April 13-14,1997]。首先提到的下式的已知代謝物
在防止人和小鼠癌細胞生長方面顯示了活性。
到目前為止，番茄紅素氧化代謝物的兩種合成已經被報道，即在Biosci.Biotechn.Biochem.59,2153-2155(1995；Y.Lu et al)和在前述11th Int.Symp.on carotenoids,Leiden 1996(O.P.3.5；F.Khachik et al.)中報道的。這些是部分合成，它們各自從番茄紅素本身開始?，F已發(fā)現(已知的)2,6-環(huán)番茄紅素-1,5-二醇(Ⅱ)可以通過多步法生產，即從容易得到的乙酸α-萜品酯開始。此法是氧化產生的番茄紅素的代謝物的第一種全合成。
本發(fā)明相應地涉及生產2,6-環(huán)番茄紅素-1,5-二醇(Ⅱ)的方法，該方法包括將下式的乙酸α-萜品酯
二羥基化為下式的4-(1-乙?；?1-甲基乙基)-1-甲基環(huán)己烷-1,2-二醇 ，將該環(huán)己二醇(Ⅳ)氧化裂解為下式的3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-6-氧代庚醛 ，使該酮醛(Ⅴ)經過分子內醛醇縮合成為下式的3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲?；?1-甲基環(huán)戊醇 ，將該環(huán)戊醇(Ⅵ)甲硅烷基化為下式的3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲酰基-1-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊烷 ，使該甲?；h(huán)戊烷(Ⅶ)用丙酮經過C3-鏈加長，同時皂化裂解乙?；?，給出下式的4-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-丁烯-2-酮 ，使該環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)與乙烯基溴化鎂反應給出下式的5-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-甲基戊-1,4-二烯-3-醇 ，將該戊二烯醇(Ⅸ)通過甲硅烷基化的羥基的脫保護而轉化為下式的(5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯)三苯基鏻鹽
其中Ph表示苯基而X1-表示鹵化物或硫酸氫鹽，[鏻鹽(Ⅹ)]，使該磷鹽(X)與下式的2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛 進行Wittig反應，給出下式的2,7,11-三甲基-13-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-十三碳-2,4,6,8,10,12-六烯醛 ，并使該十三碳六烯醛(Ⅻ)與下式的(3,7,11-三甲基-十二碳-2,4,6,10-四烯基)三苯基鏻鹽
其中Ph表示苯基，而X2-表示鹵化物或硫酸氫鹽，[鏻鹽(ⅩⅢ)]進行Wittig反應，給出所需的式Ⅱ的2,6-環(huán)番茄紅素-1,5-二醇。
而且，本發(fā)明還涉及式Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ,Ⅷ,Ⅸ,Ⅹ和Ⅻ的新中間體，和各個方法步驟Ⅳ→Ⅴ,Ⅴ→Ⅵ,Ⅵ→Ⅶ,Ⅶ→Ⅷ,Ⅷ→Ⅸ,Ⅸ→Ⅹ,Ⅹ+Ⅺ→Ⅻ和Ⅻ+ⅩⅢ→Ⅱ，即上述生產新中間體和已知的最終產物Ⅱ的一步法。不僅式Ⅲ的化合物，而且式Ⅳ,Ⅺ和ⅩⅢ的化合物也是已知的特別參見，T.Hirataet al.,Chem.Lett.1982,671-674[環(huán)己烷二醇(Ⅳ)]和US-5166445和Helv.Chim.Acta 75,1848-1865(1992)[鹽(ⅩⅢ)]。
乙酸α-萜品酯(Ⅲ)氧化性二羥基化為環(huán)己烷二醇(Ⅳ)的過程可以用氧化劑高錳酸鉀在液體反應介質中，在相對低的溫度下方便地進行。作為乙酸α-萜品酯(Ⅲ)的溶劑，特別考慮極性有機溶劑，如脂族或環(huán)狀醚，例如四氫呋喃，或低級(尤其是C1-6)烷醇，例如乙醇。將高錳酸鉀溶于水中，適當地以約2至約7％(wt./vol)范圍在水溶液中的濃度，慢慢加入乙酸α-萜品酯的溶液中。為了安全-而且因為反應一般在這些條件下進行-在相對低的溫度下，即一般在約0℃至約40℃的溫度范圍加入；因為有過度氧化的危險，將溫度控制在此范圍的較低部分。一般使用以離析物為基礎約0.8至約1.0當量(eq.)高錳酸鉀。而且，在加入期間，最好將反應混合物劇烈攪拌，在加入完成之后繼續(xù)攪拌也是合適的。以此方式，反應一般在至多約2小時內完成，然后出現懸浮物，而所需的環(huán)己烷二醇(Ⅳ)在溶液中。為了分離此產物，濾出懸浮物，濾液用合適的與水不混溶的有機溶劑，如低級鹵代烴例如二氯甲烷或氯仿、脂族醚例如乙醚或叔丁基甲基醚、或低級脂族酯例如乙酸乙酯萃取，干燥有機萃取相，例如用無水硫酸鈉或硫酸鎂干燥，然后減壓蒸發(fā)。如果需要，固體殘余物可以用常規(guī)方法純化，例如重結晶或柱層析。
除了高錳酸鉀的水溶液之外，此氧化劑可以以其它形式用于氧化性二羥基化中；對此，特別考慮高錳酸鉀堿溶液，特別是與堿金屬氫氧化物例如氫氧化鈉或氫氧化鉀水溶液，和高錳酸鉀與硫酸鎂一起在乙醇-水溶液中。在兩種情況下，反應都可以在低溫(例如在約0℃至約5℃的范圍)方便地進行，在其它方面，反應過程可以以已知的方式進行(見Organikum,p.261，和W.T.Weber et al.,tetr.Lett.1972,4907 et seq.)。而且，高錳酸鉀之外的氧化劑可以考慮，尤其是四氧化鋨/過氧化氫。在這種情況下，典型地6-7％過氧化氫的甲醇、叔丁醇、丙酮或冰醋酸溶液和四氧化鋨在相同溶劑中約0.5％的溶液被加入乙酸α-萜品酯(Ⅲ)中，將反應混合物攪拌幾天。更詳細的參考在，例如，N.A.Milas er al.,J.A.C.S.58,1032 et seq.(1936)中給出。
環(huán)己烷二醇(Ⅳ)向酮醛(Ⅴ)的轉化是一種如在Tetr.Lett.28,2863 etseq.(1987)中所述的二元醇裂解。在Ⅳ→Ⅴ的情況下，二元醇裂解在非質子性極性或非極性，或甚至在質子性極性的有機溶劑中，在低溫至中溫，并用醋酸鉛(Ⅳ)[Pb(OCOCH3)4]作為氧化劑而方便地進行。為此目的而優(yōu)選的溶劑是低級鹵代脂肪烴，例如二氯甲烷；芳香烴，例如苯或甲苯；或低級脂族羧酸，例如乙酸。反應合適地在約-20℃至約50℃，優(yōu)選地在約0℃的溫度范圍進行。乙酸鉛的量一般在以離析物為基礎約1.0至1.5當量之間。如果需要，此試劑可以直接，即不經稀釋，加入環(huán)己烷二醇(Ⅳ)在選定的溶劑中的溶液中，或者兩種反應物可以溶于或懸浮于溶劑中，優(yōu)選地保持低溫，尤其是低于5℃，并且在各種情況下盡可能排除潮氣。為了將幾乎不可避免地與乙酸鉛伴隨的乙酸中和掉，最好在加入乙酸鉛之前用無水碳酸鈉，或其它更弱的有機堿處理環(huán)己烷二醇(Ⅳ)的溶液或懸浮液；研細或細晶狀無水碳酸鈉優(yōu)選地用于此目的。而且，攪拌反應混合物是可取的。以此方式，反應一般在約2小時內完成。
為了處理反應后所得的混合物，將水加入此混合物中，并將其溫度升至室溫。濾出殘留的固體成分后，分出含有產物的有機相，可以得到保留在水相中的產物，如果需要，用其它有機溶劑，例如二氯甲烷萃取。常規(guī)處理(整個)有機相(用例如無水磷酸鈉或硫酸鎂干燥，蒸發(fā)，并且，如果需要，通過柱層析純化)產生所需的酮醛(Ⅴ)。
下一步是將酮醛(Ⅴ)經分子內醛醇縮合成為環(huán)戊醇(Ⅵ)。該縮合一般通過酮醛在有機溶劑中，或者甚至在水中，在約0℃至反應混合物的回流溫度，優(yōu)選地在室溫至約50℃的溫度范圍，并在堿，也在有機酸存在下進行。合適的有機溶劑首先是低級脂族和環(huán)狀醚，例如乙醚，叔丁基甲基醚或四氫呋喃；低級脂族酮，例如丙酮；以及芳香烴，例如苯和甲苯。合適的堿一般是胺，例如，二烷基胺和三烷基胺，和含氮雜環(huán)化合物，例如哌啶和吡咯烷。特別考慮的酸是低級脂族羧酸，例如乙酸，和磺酸，例如對甲苯磺酸。堿和羧酸都可以以離析物的量為基礎，使用催化量的(最高約0.02摩爾)至約等摩爾量?？s合正常地在最多100小時內完成，我們觀察到，約l∶1的產物離析物比最遲在約24小時后達到平衡。
在此分子內醛醇縮合的情況下，這樣產生的環(huán)戊醇(Ⅵ)可以從反應混合物分離出來，如果需要，以已知的方式純化，尤其是用堿和/或無機酸水溶液，例如碳酸鈉，鹽酸水溶液和/或氯化鈉溶液洗滌，用合適的有機溶劑，例如醚，如叔丁基甲基醚萃取，分出并干燥有機相，蒸發(fā)該相，如果需要，重結晶和/或通過柱層析將固體殘余物純化。
保護羥基的甲硅烷基化是特別熟悉的反應步驟，尤其在類胡蘿卜素領域-如在本多步生產法中環(huán)戊醇(Ⅵ)甲硅烷基化為甲?；h(huán)戊烷(Ⅶ)-關于該反應，有許多公開物報導[參見，例如，F.kienzle andR.E.Minder,Helv.Chim.Acta 61,242(1978),A.Haag and C.H.Eugster,ibid.65,1975(1982)，以及D.J.Buschor and C.H.Eugster,ibid.73,1002(1990)]。不僅三甲基甲硅烷基，而且其它保護基也是可能的，條件是它們對于烯醇鹽和Grignard試劑是穩(wěn)定的，同時對酸穩(wěn)定。其它三烷基甲硅烷基、甲氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基和四氫吡喃基保護基都屬于這一類。
在本發(fā)明情況下，已經發(fā)現，用三甲基氯代硅烷作為甲硅烷基化劑和非質子極性有機溶劑進行甲硅烷基化(對于三甲基甲硅烷基保護基)是方便的。而且，通常使用堿。合適的溶劑特別有低級、鹵代脂肪烴，例如二氯甲烷；含氮雜環(huán)化合物，例如吡啶；低級脂肪和環(huán)狀醚，例如乙醚或四氫呋喃；低級脂族胺，例如三乙胺；和低級脂族酰胺，例如二甲基甲酰胺。合適的堿特別有低級脂族胺，例如三乙胺；芳香胺，例如二甲基苯胺；和含氮、非強制性氨基化的雜環(huán)化合物，例如咪唑和4-二甲基氨基吡啶。顯然，胺不僅可以作為溶劑，而且也可以作為堿。相對于離析物的量(基于1當量)，最好使用約2至約4當量三甲基氯代甲硅烷和約2至約5當量堿。
實際上，甲硅烷基化是在約-10℃至室溫的溫度范圍進行，將溶在溶劑中的甲硅烷基化劑加入到環(huán)戊醇和堿在相同溶劑中的溶液。而且是在惰性保護氣體例如氮氣下加入，以盡可能排除潮氣，并在攪拌下進行。在上述條件下，甲硅烷基化正常地在約24小時內完成。反應后所得的混合物的處理可以用常規(guī)方式進行，例如通過濾除固體成分，蒸發(fā)濾液，以及通過重結晶和/或柱層析純化固體殘余物，以得到或多或少純的甲酰基環(huán)戊烷(Ⅶ)。
下一操作步驟，即用丙酮加長C3-鏈并同時將甲?；h(huán)戊烷(Ⅶ)皂化為環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)，是通過首先從烷基鋰(例如正丁基鋰)和仲胺(尤其是二(C1-6烷基)胺，例如二異丙基胺)新生產二烷基氨化鋰(作為堿)，然后與丙酮在合適的有機溶劑(特別是非質子性極性溶劑中)進行反應，給出丙酮烯醇鹽；然后該烯醇鹽與甲酰基環(huán)戊烷(Ⅶ)反應?！熬偷亍鄙a二烷基氨化鋰的合適的有機溶劑一般是非質子性溶劑，如低級脂族或環(huán)狀醚，例如乙醚或四氫呋喃，或芳香烴，例如甲苯。此生產更方便地在相對低的溫度，特別是在約10℃至約+10℃，優(yōu)選地在約0℃，在惰性保護氣體，例如氮氣中，攪拌下進行。烷基鋰和仲胺合適以約等摩爾量使用是合適的。足夠的反應時間之后，正常地最多約1小時后，最好將混合物冷卻至約-70℃，并且將丙酮加入相同的溶劑中。適當地使用相對于丙酮(1eq.)明顯過量的二烷基氨化鋰，特別是約1.1至約2當量，盡可能抑制丙酮的自身縮合。在低溫攪拌一陣后，以比丙酮的量低一些的摩爾量加入甲?；h(huán)戊烷(Ⅶ)。將反應混合物溫熱至約-20℃至約0℃，使丙酮與甲?；h(huán)戊烷(Ⅶ)在所述的溫度范圍相對快速地反應。為了分離和純化這樣產生的環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)，反應混合物可以，例如，用飽和氯化銨水溶液處理，分出有機相并用水和/或飽和氯化鈉水溶液洗滌，用干燥劑，例如無水硫酸鈉或硫酸鎂干燥，最后將有機相蒸發(fā)；如果需要，所得的殘余物的(進一步)純化，例如可以通過重結晶和/或柱層析進行。
該方法的后續(xù)階段是Grignard反應。環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)和乙烯基溴化鎂在非質子極性有機溶劑，如一種低級脂族或環(huán)狀醚，例如乙醚或二甲氧基乙烷，或分別為四氫呋喃、四氫吡喃或二氧六環(huán)，或一種酰胺，例如六甲基磷酸三酰胺中在約-50℃至約0℃，優(yōu)選地在約-40℃至約-20℃的范圍內互相反應。合適地，每當量環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)使用約2至4當量乙烯基溴化鎂。加入脂族胺，例如三乙胺，用以增加活性。這樣得到的戊二烯醇(Ⅸ)的分離和純化可以與前述方法步驟Ⅶ→Ⅷ類似的工藝進行。
作為在本發(fā)明的生產方法中的另一方案，可將環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)的游離的三級羥基在步驟Ⅷ→Ⅶ之前通過類似于方法步驟Ⅵ→Ⅶ的甲硅烷基化立即進行保護；在相應改進的方法步驟Ⅷ→Ⅸ之后，該甲硅烷基化的羥基可以普通方式脫保護，再次產生戊二烯醇(Ⅸ)。
隨后鏻鹽形成Ⅸ→Ⅹ一般是通過將戊二烯醇(Ⅸ)溶液和鹵化三苯基鏻或三苯基鏻硫酸氫鹽在極性有機溶劑中攪拌幾小時而進行。低級脂族醇，例如甲醇和乙醇；和低級鹵代脂肪烴，例如二氯甲烷和氯仿，特別適合于作為這類溶劑。合適地，每當量戊二烯醇(Ⅸ)使用約1至1.2當量的鹵化三苯基鏻或硫酸氫鹽。該三苯基鏻鹽優(yōu)選地是鹵化物，特別是氯化物或溴化物，而溴化三苯基鏻是特別優(yōu)選的。反應方便地在約0℃至約50℃的溫度范圍，優(yōu)選地在室溫進行，并且一般約12至約72小時。這樣得到的鏻鹽(Ⅹ)的分離和如果需要的純化可以根據已知的方法進行。
根據本發(fā)明多步生產法的倒數第二階段和最后階段在各種情況下，尤其是在類胡蘿卜素化學中，是已知的Wittig反應。在兩種情況下，類似的反應條件可以使用，一般更激烈的條件，特別是更高的溫度，可以用于最后的步驟中。兩種反應物在質子性或非質子性極性有機溶劑中，在堿存在下互相反應。作為這類溶劑，特別考慮低級脂族醇，例如甲醇和乙醇；低級鹵代脂肪烴，例如二氯甲烷和氯仿；脂環(huán)醚，例如環(huán)氧丁烷和其它環(huán)氧乙烷，和四氫呋喃；二甲基甲酰胺；和二甲亞砜。
反應在第一種情況下(Ⅹ+Ⅺ→Ⅻ)一般在約0℃至約60℃的溫度范圍，優(yōu)選地在室溫進行，而在第二種情況下(Ⅻ+ⅩⅢ→Ⅱ)一般在約0℃至約60℃的溫度范圍，優(yōu)選地在約40℃進行。而且，分別以稍微過量，一般以最多約10％過量使用鏻鹽(Ⅹ)或(ⅩⅢ)。處理反應后得到的混合物，將它們在水和非質子極性有機溶劑，如低級脂族醚、酯或鹵代烴，分別如乙醚、乙酸乙酯，或，二氯甲烷或氯仿之間分配，分出有機相，用飽和氯化鈉水溶液洗滌，再用有機溶劑萃取水相，干燥合并的有機相，例如用無水硫酸鈉或硫酸鎂干燥，蒸發(fā)有機相，將其干燥并除去干燥劑，純化所得的固體，例如通過柱層析和/或重結晶純化。
柱層析之后，一般化合物Ⅻ和Ⅱ各自以E/Z異構體混合物的形式得到，通過例如用己烷重結晶可以分離出(全E)-異構體。一般說來，如果需要，所得的各個產物的異構化可以在整個多步法中控制。因此，從式Ⅲ的(4R)-乙酸α-萜品酯[(4R)-Ⅲ]可以依次生產(1RS,2RS,4R)-Ⅳ,(3R)-V,(1R,2S,3R)-Ⅵ,(1R,2S,3R)-Ⅶ,(1’R,2’S,3’R)-Ⅷ,(1’R,2’S,3’R,3RS)-Ⅸ,(1’R,2’S,3’R)-X,(1’R,2’S,3’)-Ⅻ和(全-E,2R,5R,6S)-Ⅱ。相應的對映體可以從(4S)-乙酸α-萜品酯生產。
上面定義和敘述的本發(fā)明生產方法的變體包括不經過戊二醇(Ⅸ)將環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)轉化為鏻鹽(Ⅹ)，但經過兩個其它中間體轉化為相同的鏻鹽(Ⅹ)；此變體涉及到三個步驟，并特別包括使環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)與三烷基膦?；宜狨ピ趬A存在下進行Homer-Emmons烯化給出對應的下式5-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯酸烷基酯，
其中烷基表示C1-6-烷基，[戊二烯酸酯(ⅩⅣ)]，甲硅烷基化的羥基脫保護還原戊二烯酸酯(ⅩⅣ)，給出下式的5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯-1-醇， ，并將戊二烯醇(ⅩⅤ)轉化為式Ⅹ的(5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯基)三苯基鏻鹽，給出上述[鏻鹽(Ⅹ)]。2,6-環(huán)番茄紅素-1,5-二醇多步生產法的剩余部分，即方法步驟Ⅹ+Ⅺ→Ⅻ和Ⅻ+ⅩⅢ→Ⅱ，按上定義和所述的進行。從乙酸α-萜品酯開始生產式Ⅱ的環(huán)番茄紅素代謝物2,6-環(huán)番茄紅素-1,5-二醇這樣的修飾方法代表本發(fā)明的另一方面，同樣代表在變體中產生的式ⅩⅣ和ⅩⅤ的新中間體，和各個方法步驟Ⅷ→ⅩⅣ,ⅩⅣ→ⅩⅤ和ⅩⅤ→Ⅹ，即如上定義的生產新中間體的一步法。
環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)與三烷基膦酰基乙酸酯的反應(Homer-Emmons烯化)一般在作為溶劑的低級脂族醚或二醚例如二甲氧基乙烷中，在強堿存在下，特別是在堿金屬氫化物，例如氫化鈉；堿金屬醇鹽，例如甲醇鈉或乙醇鈉；烷基鋰，例如丁基鋰；或二烷基氨化鋰，例如二異丙基氨化鋰存在下進行。該反應在低溫進行，即在低于約-10℃的溫度；低限約-60℃。已經發(fā)現，在攪拌和冷卻下，將冷卻的三烷基膦?；宜狨ト芤郝尤氲酵瑯永鋮s的強堿在相同溶劑中的懸浮液中是可行的，攪拌一段時間后，再加入環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)在相同溶劑中的溶液，而各混合物的溫度總是控制在低于約-10℃。而且，建議在惰性氣體，例如氮氣或氬氣中進行這些操作。最后，反應混合物被攪拌幾小時，例如5至15小時，并逐漸使其溫熱至室溫。這樣得到的戊二烯酸酯(ⅩⅣ)的分離和純化可以類似于在方法步驟Ⅶ→Ⅷ中所述的過程進行，但也可以在用飽和氯化銨水溶液處理之后，和在分出有機相之前，適當地加入另外的有機溶劑例如乙酸乙酯用于萃取。
生產方法變體的后續(xù)步驟包括還原戊二烯酸酯(ⅩⅣ)的酯基-COO烷基和將同樣存在的三甲基甲硅烷氧基脫保護。該還原一般用常用于此目的的還原劑，特別是金屬氫化物，例如二異丁基氫化鋁或氫化鋁鋰，或烷氧基金屬氫化物進行。而且，該反應一般在脂肪烴，例如己烷；脂族或環(huán)狀醚，例如乙醚或四氫呋喃；低級脂肪醇，例如乙醇；或其它水溶性有機溶劑中，在一般較低的溫度下進行。當二異丁基氫化鋁被用作還原劑時，反應在，例如，不高于約-40℃，并一般在-60℃的溫度進行。然而，用還原劑處理戊二烯酸酯(ⅩⅣ)后，反應混合物可以溫熱至室溫，隨后，處理也可以類似于在上述方法步驟Ⅶ→Ⅷ中所述的過程進行，例如包括用乙酸乙酯作萃取劑的萃取步驟，因此與根據前述方法步驟Ⅷ→ⅩⅣ的處理相比，蒸發(fā)過的有機相也用水溶液形式的有機或無機酸，例如鹽酸(引起脫保護)處理。接著此酸處理之后，將混合物分配于水和萃取劑之間，干燥并蒸發(fā)(合并的)有機相，并且，如果需要，進一步純化，例如通過重結晶和/或柱層析純化。
后續(xù)的鏻鹽形成ⅩⅤ→Ⅹ的過程可以類似于上述鏻鹽形成Ⅸ→Ⅹ，即同樣的反應條件用于此反應。
如上所述，本發(fā)明也涉及在生產方法(在兩個變體中)中產生的新中間體，即式Ⅴ的3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-6-氧代-庚醛，式Ⅵ的3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲?；?1-甲基環(huán)戊醇，式Ⅶ的3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲?；?1-甲基-1-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊烷，式Ⅷ的4-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基-環(huán)戊基]-3-丁烯-2-酮，式Ⅸ的5-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基-環(huán)戊基]-3-甲基戊-1,4-二烯-3-醇，下式的(5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯基三苯基鏻鹽
其中Ph表示苯基，而X1-表示鹵化物或硫酸氫鹽，式Ⅻ的2,7,11-三甲基-13-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-十三碳2,4,6,8,1 0,12-六烯醛，下式的5-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯酸烷基酯
其中烷基表示C1-6-烷基和式ⅩⅤ的5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯-1-醇，在各種情況下，作為上面給出的外消旋體或各種光學活性形式，可以從(4R)-或(4S)-乙酸α-萜品酯開始生產。
本發(fā)明通過下列實施例舉例說明實施例1氧化性二羥基化Ⅲ→Ⅳ將50g(255mmol)乙酸α-萜品酯在800ml四氫呋喃中的溶液冷卻至0℃。在劇烈攪拌下，2小時內滴加50g(316mmol)高錳酸鉀在11ml水中的溶液，移走冷浴后，反應混合物再攪拌1小時。然后，將混合物濾過Celite(由各種顆粒大小的硅藻土組成的濾墊)，濾液用乙酸乙酯萃取。將有機相用無水硫酸鎂干燥，隨后減壓蒸發(fā)。殘余物用最少量的乙酸乙酯重結晶，并在4℃加入己烷，以得到額外的產物，將母液用硅膠和己烷/乙酸乙酯混合物(1∶1)柱層析純化，并將蒸發(fā)得到的殘余物以相同方式重結晶。這樣得到的4-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-1-甲基環(huán)己烷-1,2-醇的總產率是33.77g(148mmol；理論產率的65％；5.38g離析物被回收)，白色針狀，m.p.88℃。1H-NMR(300MHz,CDCl3):3.36[dd,J=11.4；4.4,H-C(2)]；2.3[brs.2xOH]；2.01[m,H-C(4)]；1.94[s,CH3COO]；1.81[dm,J=11.4,H-C(5)]；1.67[dm,J=11.4,H- C(3)]；1.40[m,H2-C(6)]；1.39[s,H3C(9)]；1.38[s,H3C(10)]；1.36[m,H-C(3)]:1.28[m,H-C(5)]；1.23[H3C(7)]13C-NMR(75.5MHz,CDCl3):170.57[C=O]；84.55[C(8)]；75.13[C(2)]；70.71[C(1)]；44.35[C(4)]；37.03[C(5)]；31.27[C(3)]；27.07[C(7)]；23.58[C(9)]；23.34[C(10)]；22.45；21.68[C(6)].
IR(CHCl3):3620w,3570w,3000m,2930m,1715s,1420w,1365s,1270s,1150m,1115m,1035m,1010m.
MS(EI,70eV,250℃):215(1,M+/-15),197(3),187(3),170(62),152(50),137(43),126(100),111(73),108(84),93(48),71(55),59(24),43(58).
從光學活性的(R)-乙酸α-萜品酯開始，以上述方式得到環(huán)己烷二醇(Ⅳ)的1RS,2RS,4R-非對映體混合物；[α]D23:-3.3°(c=0.04，甲醇)。
實施例2氧化性裂解Ⅳ→Ⅴ將33.77g(148mmol)4-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-1-甲基環(huán)己烷-1,2-二醇和34.88g(327mmol)無水研細的碳酸鈉放入1L二氯甲烷中，混合物被冷卻至0℃。然后以使溫度不超過6℃的方式分批加入93.3g醋酸鉛(Ⅳ)(156mmol)和乙酸的85:15混合物。將混合物攪拌1小時，用50ml水處理并溫熱至室溫。隨后，將水-有機混合物濾過Celite，從濾液中分出有機相，水相用二氯甲烷萃取，合并的有機相用無水硫酸鎂干燥，將干燥的有機相減壓蒸發(fā)，殘余物通過用硅膠作固定相，己烷和乙酸乙酯的3∶2混合物作洗脫劑柱層析純化。
以此方式得到30.14g(133mmol)3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-6-氧代-庚醛白色蠟狀物，m.p.24℃；產率是理論的90％。1H-NMR(300MHz,CDCl3):9.72[dd,J=2.5；1,8,H-C(1)]；2.58[ddd,J=16.9；5.8；2.5,H- C(2)]；2.46[m,H2-C(5)]；2.44[m,H-C(3)]；2.26[ddd,J=16.9；5.8；1.8,H-C(2)]；2.12[s,H3C(7)]；1.93[s,CH3COO]；1.84[m,H-C(4)]；1.53[s,H3C(2’)]；1.42[s,H3C-C(1’)]；1.37[m,H-C(4)].13C-NMR(75.5MHz,CDCl3):207.89[C(6)]；201.62[C(1)]；170.12[C=O]；84.40[C(1’)]；44.96[C(2)]；41.99[C(5)]；41.88[C(3)]；30.04[C(7)]；24.17[C(4)]；24.15[C(2’)]；22.39[CH3COO]；22.02[CH3-C(1’)].IR(CHCl3):3020m,2810w,2720w,1720s,1370s,1260s,l135m,1015m.MS(EI,70eV,150℃):228(1,M+)；169(23)；154(40)；122(47)；110(100)；101(32)；95(41)；81(89),70(38)；59(35)；43(95).
從環(huán)己烷二醇(Ⅳ)的1RS,2RS,4R-非對映體混合物開始，以上述方式得到酮醛(Ⅴ)的3R-異構體；[α]D23:-6.3°(c=0.28，甲醇)。
實施例3分子內醛醇縮合Ⅴ→Ⅵ將11.59g(51.1mmol)3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-6-氧代-庚醛溶于250ml四氫呋喃和2.3ml哌啶、2.3ml乙酸和1.15ml水中，溶液在室溫攪拌21.5小時然后將溶液依次用5％碳酸鈉溶液、2N鹽酸和飽和氯化鈉溶液洗滌，水不用叔丁基甲基醚萃取。將合并的有機相用無水硫酸鎂干燥并減壓蒸發(fā)，殘余物通過用硅膠作固定相，己烷和乙酸乙酯的13∶7混合物作洗脫劑柱層析純化。
以此方式得到5.26g(23.1mmol)3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲?；?1-甲基環(huán)戊醇無色油狀物。產率為理論的45％；所用的4.76g(20.9mmol,41％)離析物被回收，該轉化產物的產率為77％。1H-NMR(300MHz,CDCl3):9.78[d,J=3.3,HC=O]；3.04[td,J=9.9；6.2,H-C(3)]；2.51[dd,J=9.9；3.3,H-C(2)]；2.15-1.96[m,H-C(4)]；1.92[s,CH3COO]；1.84-1.52[m,H- C(4),H2-C(5)]；1.48[s,H3C(2’)]；1.46[s,H3C-C(1)]；1.45[s,H3C-C(1’)].13C-NMR(75.5MHz,CDCl3):205.5[HC=O]；170.2[O-C=O]；83.6[C(1)]；83.0[C(1’)]；61.7[C(2)]；50.4[C(3)]；41.7[C(4)]；27.4[C(2’)]；25.0[CH3-C(1’)]；24.9[C(5)]；21.8[CH3-C(1)],22.2[CH3COO].IR(CHCl3):3610w,3000m,1720s,1460w,1375m,1270s,1215s,1130m,1020wMS(EI,70eV,240℃):228(1,M+)；168(19)；153(32)；123(37)；110(92)；95(42)；81(87)；69(29)；59(30)；43(100).
從酮醛(Ⅴ)的3R-異構體開始，以上述方法得到環(huán)戊醇(Ⅵ)的1R,2S,3R-異構體，[α]D24:-4.3°(c=0.38，甲醇)。
實施例4甲硅烷基化Ⅵ→Ⅶ將620mg(2.72mmol)3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲?；?1-甲基環(huán)戊醇和600mg(7.5mmol)咪唑溶于10ml二氯甲烷，在室溫下將0.45ml(3.56mmol)三甲基氯代甲硅烷在50ml二氯甲烷中的溶液噴霧到該溶液中。反應混合物在氮氣下，在此溫度下攪拌17小時。該處理是將混合物過濾，減壓蒸發(fā)濾液，殘余物通過用硅膠和己烷和乙酸乙酯的17∶3混合物柱層析純化。
以此方式得到490mg(1.63mmol；理論產率的60％)3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲?；?1-甲基-1-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊烷白色蠟狀物。1H-NMR(300MHz,CDCl3):9.45[d,J=5,HC=O]；2.93[td,J=9.3；6.9,H-C(3)]；2.19[dd,J=9.3；4.2,H-C(2)]；1.95-1.85[m,H-C(4)]；1.77[s,CH3COO]；1.59-1.42[m,H-C(4),H2- C(5)]；1.33[s,H3C(2’)]；1.32[s,H3C-C(1)]；1.30[s,H3C-C(1’)]；-0.02[s,(CH3)3Si]13C-NMR(75.5MHz,CDCl3):205.1(HC=O)；170.0(O-C=O)；86.0[C(1)]；83.3[C(1’)]；63.1[C(2)]；48.9[C(3)]；41.4[C(4)]；27.1[C(2’)]；24.9[C(5)]；24.6[CH3-C(1’)]；22.0[CH3-C(1)]；21.8[CH3COO]；1.8[(CH3)3Si]IR(CHCl3):2990m,1725s,1460w,1380m,1265s,1215s,1140m,1045m.MS(EI,70eV,150℃):240(39)；225(100)；197(20)；143(92)；133(36)；122(65)；81(47)；73(51)；43(41)從環(huán)戊醇(Ⅵ)的1R,2S,3R-異構體開始，以上述方式得到甲?；h(huán)戊烷(Ⅶ)的1R,2S,3R-異構體，[α]D20:-12°(c=0.076，甲醇)。
實施例5C3-鏈加長和皂化Ⅶ→Ⅷ將275μl(2mmol)二異丙基胺放入8ml四氫呋喃中，并在0℃，氮氣中噴霧1.25ml丁基鋰(2mmol,1.6M己烷溶液)。將混合物攪拌30分鐘，冷卻至-70℃，往里面噴霧110μl(1.5mmol)在1ml四氫呋喃中的丙酮。產生的二異丙基氨化鋰溶液被攪拌15分鐘，然后往里面噴霧300mg(1mmol)在1.5ml四氫呋喃中的3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲酰基-1-甲基-1-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊烷。將反應混合物在2小時內溫熱至0℃，隨后用10ml飽和氯化銨溶液小心地處理。分出有機相，用水和飽和氯化鈉溶液洗滌，用無水硫酸鎂干燥，并最后減壓蒸發(fā)。殘余物的純化通常通過用硅膠和己烷和乙酸乙酯的3∶1混合物柱層析進行。
以此方式得到210mg(0.7mmol；理論產率的70％)4-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-丁烯-2-酮無色油狀物。1H-NMR(300MHz,CDCl3):6.83[dd,J=16.2；96,H-C(4)]；6.01[d,J=16.2,H-C(3)]；2.33[td,J=9.9；5.9,H-C(3’)]；2.21[s,H3C(1)]；2.16[t,J=9.6,H-C(2')]；1.98[m,H- C(4'α)]；1.83[m,H-C(5'α)]；1.61[m,H-C(4'β),H-C(5'β)]；21.25[s.H3C(2”)]；1.16[s,H3C-(1’)]；1.14[s,H3C-C(1”)]；0.08[(H3C)3Si]13C-NMR(75.5MHz,CDCl3):1987[C(2)]；152.5[C(4)]；132.3[C(3)]；85.8[C(1’)]；72.9 [C(1”)]；56.9[C(2’)]；54.4[C(3’)]；40.7[C(5’)]；28.5 [C(2”)]；27.8[CH3-C(1’)]；26.2[C(1)]；26.0[CH3-C(1”)]；25.4[C(4’)]；2.2[(CH3)3Si]IR(CHCl3):3440w,2980s,2375w,1730w,1675s,1620m,1385m,1255s,1050m,860s。MS(EI,70eV,150℃):298(2,M+)；280(25)；265(16)；240(31)；227(28)；208(42)；193(29)；182(30)；143(100)；101(62)；73(50)；59(54)；43(56)。
從甲?；h(huán)戊烷(Ⅶ)的1R,2S,3R-異構體開始，以上述方式得到環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)的1’R,2’S,3’R-異構體，[α]D22:-116°(c=0.324，甲醇)。
實施例6Grignard反應Ⅷ→Ⅸ將6.6ml(6.6mmol)1M乙烯基溴化鎂的乙醚溶液溶于30ml四氫呋喃，然后在氮氣中將溶液冷卻至-50℃。隨后慢慢噴霧490mg(1.64mmol)4-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-丁烯-2-酮在10ml四氫呋喃中的溶液，反應混合物攪拌30分鐘，再加入3ml乙烯基溴化鎂的乙醚溶液(3mmol CH2=CHMgBr)，將混合物溫熱至0℃。
該處理是將混合物用20ml飽和氯化銨溶液處理，分出有機相，用氯化鈉溶液洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸發(fā)。殘余物的純化通常通過用硅膠和己烷和乙酸乙酯的17∶8混合物柱層析進行。
以此方式得到190mg(0.58mmol，理論產率的35％)5-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-甲基戊-1,4-二烯-3-醇無色油狀物。1H-NMR(300MHz,CDCl3):5.91[dd,J=17.3；10.7,H-C(2)]；5.65[dd,J=15.8；8.8,H- C(5)]；5.53[d,J=15.8；H-C(4)]；5.18[dd,J=17.3；1.1,H-C(1)]；4.98[dd,J=10.7；1.1,H- C(1)]；2.96[br.s,2OH]；2.19[m,H-C(3’)]；1.90[m,H-C(2’)]；1.81[m,H-C(4'α)]；1.73[m,H-C(5’α)]；1.49[m,H-C(5’β)]；1.38[m,H-C(4’β)]；1.34[s,H3C-C(3)]；1.17[s,H3C- C(1’)]；1.10[s,H3C(2”),H3C-C(1”)]；0.08[s,(H3C)3-Si]。13C-NMR(75.5MHz,CDCl3):144.3[C(2)]；137.5[C(4)]；131.3[C(5)]；112.0[C(3)]；111.7[C(1)]；84.6[C(1’)]；73.0[C(1”)]；56.5[C(2’)]；53.8[C(3’)]；40.2[C(5’)]；28.5[C(2”)]；27.5[Me-C(3)]；26.6[Me-C(1”)]；25.8[Me-C(1’)]；25.1[C(4’)]；2.2[(CH3)3Si].IR(NaCl):3400s,3040w,2970s,1620w,1455m,1380s,1245s,1095s,1040s,835s.MS(EI,70eV,80℃):326(1,M+)；308(28)；293(13)；241(40)；223(89)；218(72)；197(37)；173(81)；143(100)；117(28)；73(53)；57(23)；43(44)。
從環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)的1’R,2’S,3’R-異構體開始，以上述方式得到戊二烯醇(Ⅸ)1’R,2'S,3'R,3RS-異構體混合物，[α]D25:-85°(c=0.355，甲醇)。
實施例7脫保護和鏻鹽形成Ⅸ→Ⅹ將520(1.6mmol)5-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-甲基戊-1,4-二烯-3-醇和600mg(1.75mmol)溴化三苯基鏻溶于16ml甲醇和氯仿的1∶1混合物中，溶液在室溫下，氮氣中并遮光攪拌23小時。然后將混合物蒸發(fā)，溶于少量二氯甲烷的殘余物在冰冷卻的叔丁基甲基醚中沉淀。傾析上層清液并過濾后，收集的沉淀用叔丁基甲基醚洗滌并減壓干燥。
以此方式得到1.09g粗(5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯基)三苯基鏻溴化物。此產物不經純化用于下步方法的Ⅹ+Ⅺ→Ⅻ(實施例8)。
1H-NMR and13C-NMR未測定IR(paraffin oil):3330w,2980s,2850s,1475m,1380m,1205w,1095w,1080w。
MS(EI,70eV,400℃):463(2)；277(12)；262(100)；183(63)；153(9)；108(22)。
從戊二烯醇(Ⅸ)1’R,2’S,3’R,3RS-異構體混合物開始，以上述方式得到鏻鹽(X；Ph=苯基，X1=Br)1’R,2’S,3'R-異構體，[α]D20:-18.8°(c=0.085，甲醇)。
實施例8第一Wittig反應Ⅹ+Ⅺ→Ⅻ將200mg(最多0.36mmol)粗(5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯基)三苯基鏻溴化物和50mg(0.3mmol)2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛放入2ml二氯甲烷中，并用1.5ml 1N氫氧化鈉溶液處理。然后將反應混合物在室溫下攪拌90分鐘。對其處理是將混合物分配在二氯甲烷和水之間，分出水相，有機相用無水硫酸鎂干燥并減壓蒸發(fā)。殘余物通過用硅膠和己烷和乙酸乙酯7∶3的混合物柱層析純化。
以此方式得到33mg(86μmol，至少為理論產率的28％)2,7,11-三甲基-13-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-十三碳-2,4,6,8,10,12-六烯醛的E/Z-異構體混合物形式，為橙色粉末。用己烷重結晶之后得到12mg(31μmol,至少為理論產率的10％)，該產物為(全-E)-異構體。1H-NMR(400MHz,CDCl3):9.45[s,H-C(12’)]；7.02[dd,J=14.4；11.9,H-C(15)]；6.95[d,J=11.9,H-C(14')]；6.75[dd,J=15.0；11.4,H-C(11)]；6.69[dd；J=14.4；11.9,H-C(15')]；6.37[d,J=15.0,H-C(12)]；6.30[d,J=11.9,H-C(14)]；6.24[d,J=15.7；H-C(8)]；6.16[d,J=11.4；H-C(10)]；5.81[dd,J=15.7；8.9,H-C(7)]；2.30[ddd,J=19.7；10.0；6.9,H-C(2)]；2.24[dd,J=10.0；8.9,H-C(6)]；2.03[s,H3C(20)]；1.99[m,H-C(3α)]；1.96[s,H3C(19)]；1.88[s,H3C(20’)；1.79[ddd,J=12.3；8.4；3.8,H-C(4α)]；1.68[ddd；J=13.3；10.1；8.4,H-C(4β)]；1.53[dtd,J=16.1；6.9；3.8,H-C(3β),2OH]；1.24[s,H3C(18)]；1.18(s,H3C(17)]；1.16[s,H3C(16)]。13C-NMR(100.6MHz,CDCl3):194.3[C(12’)]；148.7[C(14)]；141.5[C(13)]；137.7[C(8)]；137.6[C(15)]；137.03[C(13’)]；136.99[C(12)]；136.8[C(9)]；131.1[C(14)]；130.95[C(10),C(7)]；127.5[C(15’)]；127.3[C(11)]；82.2[C(5)]；73.1[C(1)]；55.7[C(6)]；54.4[C(2)]；40.0[C(4)]；28.6[C(17)]；27.5[C(16)]；26.7[C(18)]；25.1[C(3)]；13.1[C(19)]；13.0[C(20)]；9.6[C(20’)]。IR(CHCl3):3680w,3620m,3460w,3015s,2980s,2415m,1670m,1605m,1530m、1490m,1425m,1215s,1050s,930m。MS(EI,70eV,270℃):384(100,M+)；366(87)；326(38)；277(12)；222(21)；197(21)；183(22)；157(32)；145(32)；131(20)；119(22)；105(23)；95(24)；43(22)。UV/Vis(CH3COOC2H5):410nm。
從鏻鹽(X；Ph=苯基，X1-=Br)的1’R,2’S,3’R-異構體開始，以上述方式得到十三碳六烯醛(Ⅻ)的1’R,2'S,3’R-異構體。
實施例9第二Wittig反應Ⅻ+ⅩⅢ→Ⅱ將59mg(0.16mmol)2,7,11-三甲基-13-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-十三碳-2,4,6,8,10,12-六烯醛和94mg(0.17mmol)(3,7,11-三甲基-十二碳-2,4,6,10-四烯基)三苯基鏻溴化物在5ml二氯甲烷中的溶液用1ml 1N氫氧化鈉溶液處理，反應混合物在回流溫度加熱90分鐘。處理是將溶液隨后分配在乙酸乙酯和水之間，分出水相，有機相氯化鈉溶液洗滌，用無水硫酸鎂干燥并減壓蒸發(fā)。殘余物通過用硅膠和己烷和乙酸乙酯2∶1的混合物柱層析純化。
以此方式得到38mg(67μmol，至少為理論產率的43％)2,6-環(huán)番茄紅素-1,5-二醇的(E/Z)-異構體混合物形式，為紅色粉末。為了進一步純化，例如可以用己烷重結晶，給出(全-E)-異構體，m.p.78分解。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):6.63[dd,J=15,0；11,1,H-C(11’)]；6.63[dd,J=14.9；11.3,H-C(11)]；6.63[m,H-C(15),H-C(15’)]；6.51[dd,J=15.1；11.0,H-C(7’)]；6.36[d,J=14.9；H-C(12)]；6.35[d,J=15.0,H-C(12’)]；6.26[d,J=15.1,H-C(8’)]；6.25[d,J=15.7,H-C(8)]；6.23[m,H-C(14),H-C(14’)]；6.19[d,J=11.1,H-C(10’)]；6.16[d,J=11.3,H-C(10)]；5.94[d,J=11.0,H-C(6’)]；5.73[dd,J=15.7；9.0,H-C(7)]；5.16[m,H-C(2’)]；2.30[ddd,J=17.1；10.1；7.0,H-C(2)]；2.23[dd,J=10.1；9.0,H-C(6)]；2.12[m,H2-C(3’),H2-C(4’)]；1.98[s,H3C(20),H3C(20’)]；1.97[s,H3C(19)]；1.95[m,H-C(3α)]；1.94[s,H3C(19’)]；1.82[s,H3C(18’)]；1.79[ddd,J=12.3；8.4；3.8,H-C(4α)]；1.68[s,H3C(16’)]；1,.67[m,H-C(4β)]；1.62[s,H3C(17’)]；1.53[m,H-C(3β)]；1.24[s,H3C(16)]；1.19[s,H3C(18)]；1.18[s,H3C(17)]。
13C-NMR(75,5MHz,CDCl3):139.5[C(5’)]；138.2[C(8)]；138.0[C(12)]；137.3[C(12’)]；136.7[C(13’)]；136.3[C(9’)]；136.2[C(13)]；135.4[C(8’)]；134.9[C(9)]；132.9[C(14)]；132.5[C(14’)]；131.8[C(1’)]；131.6[C(10’)]；131.5[C(10)]；130.3[C(15)]；129.9[C(15’)]；129.4[C(7)]；125.7[C(6’)]；125.2[C(11’)]；124.8[C(7’)]；124.6[C(11)]；123.9[C(2’)]；82.2[C(5)]；73.1[C(1)]；55.6[C(6)]；54.3[C(2)]；40.2[C(4’)]；39.7[C(4)]；28.5[C(16))；27.4[C(17)]；26.7[C(3’)+C(18)]；25.7[C(16’)]；25,1[C(3)]；17.7[C(17’)]；17.0[C(18’)]；13.1[C(19)]；12.9[C(19’)]；12.8[C(20)+C(20’)]。
IR(CHCl3):3640w,3600m,3440w,3010s,2980s,2860m,2390m,1515m,1470w,1415m,1220s,1045s。
MS(EI,70eV,300℃):570(52,M+)；552(2)；478(14)；464(12)；223(19)；209(25)；159(52)；145(62)；133(36)；105(62)；91(43)；69(31)；55(20)；43(100)。
UV/Vis(CH3COOC2H5):491,459,433nm；(石油醚):487,455,429 nm。
從十三碳六烯醛(Ⅻ)的1’R,2’S,3’R-異構體開始，以上述方式得到具有如下圓二色性數據(CD)的2,6-環(huán)番茄紅素-1,5-二醇(Ⅱ)的全-E,2R,5R,6S異構體。CD(乙醚∶異戊烷∶乙醇5:5:2,-180℃):216 5(-3.8,neg.max),228(+1.7,pos.max),244(+0.2,pos.max),283.5(+0.6,pos.max),297.5(+3.0,pos.max),443.5(-4.9,neg.max),455(-3.6,pos.max),469(-7.2,neg.max),498(-3.4,pos max),504(-8.5,neg,max),515.5(-1.4,pos.max)。
實施例10烯化Ⅷ→ⅩⅣ在氬氣保護下，將900mg氫化鈉(約20mmol)在汽油中的約55％油懸浮液放入30ml二甲氧基甲烷中，將混合物冷卻至-30℃。然后以使溫度保持低于-20℃的方式噴霧4.5ml(22.5mmol)三乙基膦酰基乙酸酯在5.5ml二甲氧基乙烷中的溶液?；旌衔镌?25℃至-20℃攪拌45分鐘，然后以使溫度保持低于-15℃的方式噴霧2g(6.67mmol)4-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-丁烯-2-酮(如實施例5所述制備)在3ml二甲氧基乙烷中的溶液。將反應攪拌16小時，在此期間溫熱至室溫。為了處理，往溶液中小心地加入10ml飽和氯化銨溶液，分出的水相用乙酸乙酯萃取三次，合并的有機相用飽和氯化鈉溶液洗滌，無水硫酸鎂干燥并減壓蒸發(fā)。殘余物的純化通過用硅膠和乙酸乙酯在己烷中的15-40％的混合物快速層析進行。
以此方式得到1.19g[理論產率的48％；以反應的環(huán)戊基丁酮(Ⅷ)為基礎為98％產率，保留1.03g未反應的原料]5-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基-環(huán)戊基]-3-甲基-戊-2,4-二烯酸乙酯。得到無色油狀產物，由戊二烯酸酯(ⅩⅣ)的順-反異構體混合物組成。1H-NMR(300MHz,CDCl3):7.55[d,J=6.1,H-C(4)cis]；6.16[m,H-C(4)trans,H-C(5)]；5.71[s,H-C(2)trans]；5.62[s,H-C(2)cis]；4.13[m,H2-C(1)]；2.31[m,H-C(3’)]；2.29[s,CH3-C(3)trans]；2.12[m,H-C(2’)]；2.00[s,CH3-C(3)cis]；1.96[m,H-C(4’)]；1.80[m,H-C(5’)]；1.55[m,H-C(4’),H-C(5’)]；1.27[t,J=6.2,Me(2)]；1.24,1.22,1.18,1.16,1.15,1.14[6s,CH3-C(1’),CH3-C(1”),CH3(2”)]13C-NMR(75.5MHz,CDCl3):167.3/166.4[C(1)]；152.4/151,1[C(3)]；141.8/140.4[C(5)]；134.6/128.9[C(4)]；117.9/115.9[C(2)]；85.5/85.4[C(1’)]；73.3/73.2[C(1”)]；59.6/59.5[C(1)]；57.7/57.4[C(2’)]；54.6/54.3[C(3’)]；40.5[C(5’)]；28.3/28.2[C(2’)]；27.7/27.2[CH3-C(1’)]；26.1/25.9[CH3-C(1”)]；25.4/25.2[C(4’)]；21.2[CH3- C(3)]；14,3/13,8[C(2)]。
IR(CHCl3):3550w,2965s,2875m,2455w,1690s,1630s,1610s,1450m,1375s,1350m,1250s,1150s,1090s,1040s,1015m,1000m,975m,940m。
MS(EI,70eV,150℃):368(M+,98)；353(12)；335(11)；309(98),278(21),263(21)；232(15)；174(20)；143(100)；73(34)。
實施例11還原和脫保護ⅩⅣ→ⅩⅤ在氬氣保護下，將200mg(0.54mmol)5-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基-環(huán)戊基]-3-甲基-戊-2,4-二烯酸乙酯在3ml己烷中的溶液冷卻至-65℃，并以使反應混合物的溫度不超過-60℃的方式噴霧4ml 1M二異丁基氫化鋁溶液。溶液在1小時內溫熱至室溫。然后小心地噴霧3ml飽和氯化銨溶液，分出的水相用乙酸乙酯萃取3次，將合并的有機相蒸發(fā)，溶于6ml四氫呋喃中，用0.5ml 2M鹽酸處理。產生的溶液攪拌30分鐘并分配于乙酸乙酯和水之間，分出的水相用乙酸乙酯萃取3次。合并的有機相用無水硫酸鎂干燥并蒸發(fā)，殘余物用硅膠和乙酸乙酯在己烷中30-100％的混合物進行快速層析。
以此方式得到20mg(理論產率的14.5％)5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基-戊-2,4-二烯-1-醇白色固體。1H-NMR(300MHz,dimethvl sulphoxide):6.27[d,J=15.8,H-C(4)]；5.94[d,J=15.8,H-C(4)]；5.67[dd,J=15.6；8.4,H-C(5)]；5.60[dd,J=15.8；8.6,H-C(5)]；5.43[t,J=6.6,H-C(2)]；5.30[t,J=6.6,H-C(2)]；4.53[t,J=6.6,OH]；4.05[m,H2-C(1)]；3.88[t,J=6.6；OH]；3.33[s,OH]；2.03[m,H-C(2’),H-C(3’)]；1.76[s,CH3-C(3)]；1.75[m,H-C(5’)]；1.68[s,CH3-C(3)]；1.56[m,H-C(4’),H-C(5’)]；1.44[m,H-C(4’)]；1.06/1.05/1.01/0.98/0.97[5s,CH3-C(1’),CH3-C(1”),CH3(2”)]。13C-NMR(75.5MHz,dimethyl sulphoxide):135.1/132.2[C(5)]；134.7/127.3[C(4)]；129.9/128.4[C(2)]；57.7/56.9[C(1)]；55.6/55.4[C(2’)]；53.9/53.8[C(3’)]；40.4/40.3[C(5’)]；29.9/29.8/27.8/27.6/26.2[CH3-C(1’),CH3-C(1”),C(2”)]；24.5[C(4’)]；20.6/12.6[CH3-C(3)]。IR(CHCl3):3685m,3610m,3420m,3010s,2970s,2925m,1605m,1515w,1420m,1380m,1230s,1050m,1030m,1010m,975w,930m。MS(EI,70eV,150℃):236(M+-18.18)；218(14)；203(12)；178(61),160(25),145(25)；120(100)；105(39)；93(22)；59(18)；43(24)。
實施例12磷鹽形成ⅩⅤ→Ⅹ將20mg(0.078mmol)5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基-戊-2,4-二烯-1-醇和30mg(0.086mmol)溴化三苯基鏻溶于2ml甲醇中，溶液在室溫下，氮氣中遮光攪拌29小時。然后，將反應混合物引入約100ml冰-冷卻的叔丁基甲基醚中，以此方式產生的鏻鹽沉淀出來。傾析上層清液并過濾后，收集的沉淀用叔丁基甲基醚洗滌并減壓干燥。
以從方式得到29.3mg(理論產率的65％)(5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基-戊-2,4-二烯基)三苯基鏻溴化物白色固體。此產物可根據實施例8和9被轉化為2,6-環(huán)番茄紅素-1,5-二醇。
權利要求
1．生產下式番茄紅素代謝物2,6-環(huán)番茄紅素-1,5-二醇(Ⅱ)的方法，
該方法包括將下式的乙酸α-萜品酯
進行氧化性二羥基化成為下式的4-(1-乙酰基-1-甲基乙基)-1-甲基環(huán)己烷-1,2-二醇
[環(huán)己二醇(Ⅳ)]，將該環(huán)己二醇(Ⅳ)氧化裂解為下式的3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-6-氧代庚醛
[酮醛(Ⅴ)]，使該酮醛(Ⅴ)分子內醛醇縮合為下式的3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲酰基-1-甲基環(huán)戊醇
[環(huán)戊醇(Ⅵ)]，將該環(huán)戊醇(Ⅵ)甲硅烷基化為下式的3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲?；?1-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊烷
[甲酰基環(huán)戊烷(Ⅶ)]，使該甲?；h(huán)戊烷(Ⅶ)用丙酮進行C3-鏈加長，同時皂化裂解乙?；o出下式的4-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-丁烯-2-酮
[環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)]，使該環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)與乙烯基溴化鎂反應給出下式的5-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-甲基戊-1,4-二烯-3-醇
[戊二烯醇(Ⅸ)]，將戊二烯醇(Ⅸ)用甲硅烷基化羥基的脫保護而轉化為下式的(5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯)三苯基鏻鹽原文P34結構式Ⅹ
其中Ph表示苯基，而X1-表示鹵化物或硫酸氫鹽，[鏻鹽(Ⅹ)]，使該鏻鹽(Ⅹ)與下式的2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛
[C10-二醛(Ⅺ)]進行Wittig反應，給出下式的2,7,11-三甲基-13-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-十三碳-2,4,6,8,10,12-六烯醛
[十三碳六烯醛(Ⅻ)]，并使該十三碳六烯醛(Ⅻ)與下式的(3,7,11-三甲基-十二碳-2,4,6,10-四烯基)三苯基鏻鹽
其中Ph表示苯基，而X2-表示鹵化物或硫酸氫鹽，[鏻鹽(ⅩⅢ)]進行Wittig反應，給出所需的式Ⅱ的2,6-環(huán)番茄紅素-1,5-二醇。
2．生產下式番茄紅素代謝物2,6-環(huán)番茄紅素-1,5-二醇的方法，
該方法包括將下式的乙酸α-萜品酯
氧化性二羥基化為下式的4-(1-乙?；?1-甲基乙基)-1-甲基環(huán)己烷-1,2-二醇
[環(huán)己二醇(Ⅳ)]，將該環(huán)己二醇(Ⅳ)氧化裂解為下式的3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-6-氧代庚醛
[酮醛(Ⅴ)]，使該酮醛(Ⅴ)分子內醛醇縮合為下式的3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲酰基-1-甲基環(huán)戊醇
[環(huán)戊醇(Ⅵ)]，將該環(huán)戊醇(Ⅵ)甲硅烷基化為下式的3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲?；?1-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊烷
[甲酰基環(huán)戊烷(Ⅶ)]，使該甲酰基環(huán)戊烷(Ⅶ)用丙酮進行C3-鏈加長，同時皂化裂解乙?；o出下式的4-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-丁烯-2-酮
[環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)]，使該環(huán)戊基丁烯酮(Ⅷ)與三烷基膦酰基乙酸酯在堿存在下Homer-Emmons烯化給出對應的下式5-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯酸烷基酯
其中烷基表示C1-6-烷基，[戊二烯酸酯(ⅩⅣ)]，使該戊二烯酸酯(ⅩⅣ)甲硅烷基化的羥基脫保護還原，給出下式的5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯-1-醇
[戊二烯醇(ⅩⅤ)]，并將該戊二烯醇(ⅩⅤ)轉化為下式的(5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2，4-二烯基)三苯基鏻鹽
其中Ph表示苯基，而X1-表示鹵化物或硫酸氫鹽，[鏻鹽(Ⅹ)]，使該鏻鹽(Ⅹ)與下式的2,7-二甲基-2,4,6-辛三烯-1,8-二醛
[C10-二醛(Ⅺ)]進行Wittig反應，給出下式的2,7,11-三甲基-13-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-十三碳-2,4,6,8,10,12-六烯醛
[十三碳六烯醛(Ⅻ)]，并使該十三碳六烯醛(Ⅻ)與下式的(3,7,11-三甲基-十二碳-2,4,6,10-四烯基)三苯基鏻鹽
其中Ph表示苯基，而X2-表示鹵化物或硫酸氫鹽，[鏻鹽(ⅩⅢ)]進行Wittig反應，給出所需的式Ⅱ的2,6-環(huán)番茄紅素-1,5-二醇。
3．3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-6-氧代-庚醛。
4．3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲酰基-1-甲基環(huán)戊醇。
5．3-(1-乙酰氧基-1-甲基乙基)-2-甲?；?1-甲基-1-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊烷。
6．4-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基-環(huán)戊基]-3-丁烯-2-酮。
7．5-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基-環(huán)戊基]-3-甲基戊-1,4-二烯-3-醇。
8．下式的5-[5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基-2-三甲基甲硅烷氧基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯酸烷基酯
其中烷基表示C1-6-烷基。
9．5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯-1-醇。
10．下式的(5-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-3-甲基戊-2,4-二烯基)三苯基鏻鹽
其中Ph表示苯基，而X1-表示鹵化物或硫酸氫鹽。
11．2,7,11-三甲基-13-[2-羥基-5-(1-羥基-1-甲基乙基)-2-甲基環(huán)戊基]-十三碳-2,4,6,8,10,12-六烯醛。
全文摘要
本發(fā)明涉及生產下式的類胡蘿卜素番茄紅素的氧化代謝物,2,6－環(huán)番茄紅素－1,5－二醇的多步方法。從乙酸α－萜品酯開始氧化性二羥基化為環(huán)已二醇(Ⅳ),將環(huán)已二醇(Ⅳ)氧化裂解為酮醛(Ⅴ),使酮醛(Ⅴ)分子內醛醇縮合為環(huán)戊醇(Ⅵ),將環(huán)戊醇(Ⅵ)甲硅烷基化為它的甲硅烷化的衍生物[甲?；h(huán)戊烷(Ⅶ)],使甲?；h(huán)戊烷(Ⅶ)用丙酮進行C
文檔編號C07F7/04GK1218026SQ9812138
公開日1999年6月2日 申請日期1998年10月20日 優(yōu)先權日1997年10月20日
發(fā)明者漢斯彼得·普凡德, 布魯諾·特拉伯 申請人:霍夫曼-拉羅奇有限公司