本發(fā)明屬于化學(xué)藥物合成領(lǐng)域，具體涉及新一代抗丙肝藥物索非布韋中間體6的制備工藝。

背景技術(shù)：

索非布韋(sofosbuvir)是由吉利德科學(xué)公司研發(fā)的全球首個口服抗丙肝藥物。索非布韋作用于病毒RNA復(fù)制的核苷酸類似物NS5B聚合酶位點，終止HCV復(fù)制，是一種新型HCV聚合酶抑制劑。美國FDA于2013年12月6日批準(zhǔn)其上市，商品名Sovaldi^TM，臨床用于治療HCV感染及HCV/HIV-1共同感染。2014年1月16日經(jīng)歐洲藥品管理局(EMEA)批準(zhǔn)該藥在歐盟各國上市。索非布韋的分子式為C22H29FN3O9P，CAS登記號：1190307-88-0結(jié)構(gòu)式如下：

索非布韋能安全有效治療多種類型(HCV 1、2、3、4型)丙肝；臨床試驗證實針對1和4型丙肝，該藥物聯(lián)合聚乙二醇干擾素和利巴韋林的總體持續(xù)病毒學(xué)應(yīng)答率(SVR)高達90％；針對2型丙肝，該藥物聯(lián)合利巴韋林的SVR為89％-95％；針對3型丙肝，該藥物聯(lián)合利巴韋林的SVR為61％-63％。

中間體6，化學(xué)名為(2R,3R)-2-甲基-3-羥基-2-氟-3-((R)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(huán)-4-基)丙酸乙酯，是合成索非布韋的重要中間體。

中間體6通過以下路線得到sofosbuvir，6在乙醇中再經(jīng)鹽酸水解、內(nèi)酯化生成(2R)-3,5-二羥基-2-脫氧-2-C-甲基-2-氟-D-核糖酸-γ-內(nèi)酯(11)，11經(jīng)苯甲酰氯(BzCl)羥基保護得到(2R)-3,5-二-O-苯甲?；?2-脫氧-2-C-甲基-2-氟-D-核糖酸-γ-內(nèi)酯(12)。12經(jīng)三叔丁氧基氫化鋁鋰(Li(O-tBu)₃AlH)還原得到(2R)-2-脫氧-2-C-甲基-2-氟-3,5-二-O-苯甲?；?α/β-D-呋喃核 糖(13)^[3]，13在4-二甲氨基吡啶(DMAP)作用下與乙酸酐反應(yīng)生成(2R)-2-脫氧-2-C-甲基-2-氟-1-O-乙?；?3,5-二-O-苯甲?；?α/β-D-呋喃核糖(14)，14與N-苯甲酰基-O-三甲基硅基胞嘧啶(16)親核取代生成(2R)-3',5'-O-N⁴-三苯甲?；?2'-脫氧-2'-氟-2'-C-甲基胞苷(17)。17經(jīng)70％乙酸處理得到(2R)-3',5'-O-二苯甲?；?2'-脫氧-2'-氟-2'-C-甲基尿苷(18)，18經(jīng)氨甲醇溶液脫保護生成(2'R)-2'-脫氧-2'-氟-2'-C-甲基尿苷(19)，19與化合物N-[(S)-2,3,4,5,6苯氧基苯氧基磷?；鵠-L-丙氨酸異丙酯(20)發(fā)生親和取代得到sofosbuvir。如路線一所示：

關(guān)于中間體6的合成，文獻報道主要涉及下述方法及工藝：

1)、美國專利US20080145901提供的合成路線：2-氟丙酸乙酯(化合物7)在二異丙胺和甲基鋰作用下形成碳負離子，加成(R)-(+)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(huán)-4-甲醛(化合物4)的醛基上得到中間體6；后處理得油狀產(chǎn)物，收率43.4％；見路線二：

該方法需-75℃的超低溫下進行，且收率低，無法應(yīng)用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

2)、CN 102933570提供的合成路線，(2S,3R)2-甲基-2,3-二羥基-3-((R)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(huán)-4-基)-丙酸乙酯(8)在有機堿和氟化物離子源(Et₄NF·3HF)的存在下與磺酰氟(SO₂F₂)反應(yīng)得到6，綜合收率66％；見路線三：

該方法中使用試劑量大，具體地，三乙胺為化合物8的6～7當(dāng)量，氟化物離子源(Et₄NF·3HF)為2當(dāng)量，磺酰氟(SO₂F₂)為8當(dāng)量；且這些試劑回收困難，因此提高了反應(yīng)成本，從而不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

本發(fā)明要解決的問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，突破技術(shù)壁壘，提供一種改進的中間體6的制備工藝，其反應(yīng)條件溫和、操作簡便、所用試劑價廉易得、收率高、適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一方面，本發(fā)明提供了一種索非布韋中間體(2R,3R)-2-甲基-3-羥基-2-氟-3-((R)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(huán)-4-基)丙酸乙酯(稱為中間體或化合物6)的制備方法，包括2-甲基-3-((R)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(huán)-4-基)-2-環(huán)氧丙酸乙酯(稱為化合物1)在非質(zhì)子性溶劑中在適當(dāng)溫度下通過親核氟取代反應(yīng)得到；反應(yīng)式如下：

所述親核氟取代反應(yīng)選用的氟取代試劑選自HF/Pyridine、Bu₄NH₂F₃、Et₃N.3HF、Me₃N.2HF、SiF₄、DAST等親核試劑。

上述索非布韋中間體6的制備方法，一種優(yōu)選實施方式中，所述氟取代試劑優(yōu)選為HF/Pyridine。

上述索非布韋中間體6的制備方法，一種優(yōu)選實施方式中，所述氟取代試劑用量為化合物1的1.1～5.0當(dāng)量，優(yōu)選為1.1～1.5當(dāng)量。

上述索非布韋中間體6的制備方法，一種優(yōu)選實施方式中，反應(yīng)所用非質(zhì)子性溶劑選自二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯或氯苯；優(yōu)選為二氯甲烷。

上述索非布韋中間體6的制備方法，一種優(yōu)選實施方式中，反應(yīng)所述溫度適當(dāng)為0～70℃；優(yōu)選為15～35℃。

另一方面，本發(fā)明還提供了化合物1及其制備方法。

至于化合物1，可通過以下兩種方法制備得到：

方法(1)：2-甲基-3-((R)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊環(huán)-4-基)-2-丙烯酸乙酯(或稱為反應(yīng)底 物3)與環(huán)氧化試劑在非質(zhì)子性溶劑中在適當(dāng)溫度下發(fā)生環(huán)氧化得到化合物1。反應(yīng)式如下；

上述方法(1)的反應(yīng)，反應(yīng)底物3可通過文獻The Journal of Organic Chemistry,2009,74(17):6819-6824制備得到。

上述方法(1)的反應(yīng)，一種優(yōu)選實施方式中，環(huán)氧化試劑選自過氧酸試劑，例如：H₂O₂、過氧乙酸、過氧苯甲酸、間氯過氧苯甲酸(mCPBA)等，優(yōu)選為間氯過氧苯甲酸(mCPBA)。

上述方法(1)的反應(yīng)，一種優(yōu)選實施方式中，反應(yīng)所用非質(zhì)子性溶劑選自二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯或氯苯；優(yōu)選為二氯甲烷。

上述方法(1)的反應(yīng)，一種優(yōu)選實施方式中，反應(yīng)采用的適當(dāng)溫度為10～90℃；優(yōu)選為35～45℃。

方法(2)：化合物4與2-溴代丙酸乙酯(5)在堿存在下在非質(zhì)子性溶劑中在適當(dāng)溫度下通過Darzens反應(yīng)得到1，反應(yīng)式如下：

上述方法(2)的反應(yīng)，所用化合物4和化合物5均通過購買獲得。

上述方法(2)的反應(yīng)，一種優(yōu)選實施方式中，所述堿選自乙醇鈉，甲醇鈉，叔丁醇鈉，氨基鈉，優(yōu)選為乙醇鈉。

上述方法(2)的反應(yīng)，一種優(yōu)選實施方式中，所述堿選自乙醇鈉時，乙醇鈉用量為化合物4的1～5當(dāng)量，優(yōu)選為1.1～1.5當(dāng)量。

上述方法(2)的反應(yīng)，一種優(yōu)選實施方式中，化合物4與化合物5的摩爾比為1:1～1:10，優(yōu)選為1:1～1.2。

上述方法(2)的反應(yīng)，一種優(yōu)選實施方式中，反應(yīng)所用非質(zhì)子性溶劑選自二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、苯、甲苯、乙苯、二甲苯或氯苯；優(yōu)選為二氯甲烷。

上述方法(2)的反應(yīng)，一種優(yōu)選實施方式中，反應(yīng)采用的適當(dāng)溫度為-10～50℃；優(yōu)選為0～25℃。

上述制備方法中，對于反應(yīng)過程的監(jiān)控，可按照本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)方法和手段進行，例如薄層層析TLC，柱層析HPLC，GC等層析法。

本發(fā)明的優(yōu)勢在于：(1)本發(fā)明制備中間體6的收率比專利US20080145901和CN 102933570的制備路線高，且操作簡單。(2)本發(fā)明制備中間體6條件溫和，相較于專利US20080145901中低溫-75℃，本發(fā)明節(jié)約能源，更適合工業(yè)化生產(chǎn)。(3)本發(fā)明所用試劑價廉易得，當(dāng)為HF/Pyridine，其用量為底物的1.1～1.5當(dāng)量，相較于專利CN 102933570節(jié)約試劑用量，符合綠色化學(xué)原子經(jīng)濟性，降低了成本，減少了三廢污染。

綜上所述，本發(fā)明提出一個索非布韋中間體6的新制備方法，通過對反應(yīng)條件的優(yōu)化及選擇，產(chǎn)物收率以及純度都較現(xiàn)有文獻報道有大幅度提高，反應(yīng)條件溫且后處理簡單，降低了成本，工藝穩(wěn)定，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

以下通過實施例以進一步闡明本發(fā)明；應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

具體實施方式

下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商品說明書選擇。本發(fā)明所用試劑和原料均市售獲得或按照已知文獻方法制備。具體地，化合物4、5為購買的工業(yè)級試劑，未經(jīng)處理直接使用。其他試劑均購自國藥，無需處理直接使用。

對比例：參考文獻F.Ammadi,M.M.Chaabouni,H.Amri&A.Baklouti,Synthesis ofα-Cyano-β-fluoro-α-hydroxyesters,Synthetic Communications,1993,23:17,2389-2395的合成方法，用HF對環(huán)氧丙烷化合物進行開環(huán)，得到相應(yīng)氟代羥基化合物。該對比例收率為61％。

實施例1、化合物6的制備

室溫下，向含70％HF/Py(w/w％)(10ml)的二氯甲烷(10ml)溶液中滴加含化合物1(2.30g，10.0mmol)的二氯甲烷(10ml)溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時。將反應(yīng)液倒入冷水(50ml)中，用二氯甲烷(20ml)萃取，有機層用5％碳酸氫鈉溶液(15ml)洗，水(15ml)洗，無水硫酸鈉干燥。抽濾，減壓蒸除溶劑，用甲基叔丁基醚-正己烷體系重結(jié)晶，得白色固體2.26g的化合物6(收率90.1％)，純度99.3％，(氣相系統(tǒng)：Agilent 6890N)。

實施例2、化合物6的制備

0℃下，向含70％HF/Py(w/w％)(10ml)的二氯甲烷(10ml)溶液中滴加含化合物1(2.30g，10.0mmol)的二氯甲烷(10ml)溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時。將反應(yīng)液倒入冷水(50ml)中，用二氯甲烷(20ml)萃取，有機層用5％碳酸氫鈉溶液(15ml)洗，水(15ml)洗，無水硫酸鈉干燥。抽濾，減壓蒸除溶劑，用甲基叔丁基醚-正己烷體系重結(jié)晶，得白色固體1.64g的化合物6(收率65.4％)，純度99.3％，(氣相系統(tǒng)：Agilent 6890N)。

實施例3、化合物6的制備

15℃下，向含70％HF/Py(w/w％)(10ml)的二氯甲烷(10ml)溶液中滴加含化合物1(2.30g，10.0mmol)的二氯甲烷(10ml)溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時。將反應(yīng)液倒入冷水(50ml)中，用二氯甲烷(20ml)萃取，有機層用5％碳酸氫鈉溶液(15ml)洗，水(15ml)洗，無水硫酸鈉干燥。抽濾，減壓蒸除溶劑，用甲基叔丁基醚-正己烷體系重結(jié)晶，得白色固體2.22g的化合物6(收率88.6％)，純度99.3％，(氣相系統(tǒng)：Agilent 6890N)。

實施例4、化合物6的制備

35℃下，向含70％HF/Py(w/w％)(10ml)的二氯甲烷(10ml)溶液中滴加含化合物1(2.30g，10.0mmol)的二氯甲烷(10ml)溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時。將反應(yīng)液倒入冷水(50ml)中，用二氯甲烷(20ml)萃取，有機層用5％碳酸氫鈉溶液(15ml)洗，水(15ml)洗，無水硫酸鈉干燥。抽濾，減壓蒸除溶劑，用甲基叔丁基醚-正己烷體系重結(jié)晶，得白色固體2.14g的化合物6(收率85.3％)，純度99.3％，(氣相系統(tǒng)：Agilent 6890N)。

實施例4、化合物6的制備

回流條件下，向含70％HF/Py(w/w％)(10ml)的二氯甲烷(10ml)溶液中滴加含化合物1(2.30g，10.0mmol)的二氯甲烷(10ml)溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時。將反應(yīng)液倒 入冷水(50ml)中，用二氯甲烷(20ml)萃取，有機層用5％碳酸氫鈉溶液(15ml)洗，水(15ml)洗，無水硫酸鈉干燥。抽濾，減壓蒸除溶劑，用甲基叔丁基醚-正己烷體系重結(jié)晶，得白色固體1.82g的化合物6(收率72.5％)，純度99.3％，(氣相系統(tǒng)：Agilent 6890N)。

實施例5、化合物6的制備

70℃下，向含70％HF/Py(w/w％)(10ml)的甲苯(10ml)溶液中滴加含化合物1(2.30g，10.0mmol)的甲苯(10ml)溶液，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時。將反應(yīng)液倒入冷水(50ml)中，用二氯甲烷(20ml)萃取，有機層用5％碳酸氫鈉溶液(15ml)洗，水(15ml)洗，無水硫酸鈉干燥。抽濾，減壓蒸除溶劑，用甲基叔丁基醚-正己烷體系重結(jié)晶，得白色固體1.13g的化合物6(收率45.2％)，純度99.3％，(氣相系統(tǒng)：Agilent 6890N)。

實施例6、化合物1的制備

取化合物3(1.07g，5.0mmol)溶于二氯甲烷(10ml)中，加入75％間氯過氧苯甲酸(mCPBA)(1.17g，5.1mmol)，45℃加熱回流反應(yīng)24h，氣相檢測反應(yīng)完全，反應(yīng)液用飽和亞硫酸氫鈉(5ml)洗，5％碳酸氫鈉水溶液除去間氯苯甲酸，有機層無水硫酸鈉干燥。減壓蒸除溶劑的無色油狀物1.0g的化合物1(收率87.0％)。

化合物3按文獻Wang P,Chun B-K,Rachakonda S,et al.An Efficient and Diastereoselective Synthesis of PSI-6130:A Clinically Efficacious Inhibitor of HCV NS5B Polymerase[J].The Journal of Organic Chemistry,2009,74(17):6819-6824.制得。氣相系統(tǒng)為Agilent 6890N。其他試劑均購自國藥集團，未經(jīng)處理直接使用。

實施例7、化合物1的制備

取化合物3(1.07g，5.0mmol)溶于二氯甲烷(10ml)中，加入75％間氯過氧苯甲酸(mCPBA)(1.17g，5.1mmol)，25℃反應(yīng)48h，氣相檢測反應(yīng)基本完全，反應(yīng)液用飽和亞硫酸氫鈉(5ml)洗，5％碳酸氫鈉水溶液除去間氯苯甲酸，有機層無水硫酸鈉干燥。減壓蒸除溶劑的無色油狀物0.75g的化合物1(收率65.2％)。

實施例8、化合物1的制備

取化合物3(1.07g，5.0mmol)溶于甲苯(10ml)中，加入75％間氯過氧苯甲酸(mCPBA)(1.17g，5.1mmol)，90℃反應(yīng)24h，氣相檢測反應(yīng)完全，反應(yīng)液用飽和亞硫酸氫鈉(5ml)洗，5％碳酸氫鈉水溶液除去間氯苯甲酸，有機層無水硫酸鈉干燥。減壓蒸除溶劑的無色油狀物0.39g的化合物1(收率34.2％)。

實施例9：化合物1的制備

在-10℃條件下，向溶有化合物4(1.30g，10mmol)和化合物5(1.81g，10mmol)的二氯甲烷(20ml)中緩慢滴加乙醇鈉(0.81g，12mmol)的二氯甲烷(5ml)溶液，15min滴畢，保持溫度-10℃反應(yīng)6h，反應(yīng)液減壓濃縮至干，用甲基叔丁基醚提取，減壓蒸除醚溶劑，得無色油狀物0.82g的化合物1(收率35.6％)。

實施例10：化合物1的制備

在0℃條件下，向溶有化合物4(1.30g，10mmol)和化合物5(1.81g，10mmol)的二氯甲烷(20ml)中緩慢滴加乙醇鈉(0.81g，12mmol)的二氯甲烷(5ml)溶液，15min滴 畢，保持溫度0℃反應(yīng)6h，反應(yīng)液減壓濃縮至干，用甲基叔丁基醚提取，減壓蒸除醚溶劑，得無色油狀物0.93g的化合物1(收率40.5％)。

實施例11：化合物1的制備

在0℃條件下，向溶有化合物4(1.30g，10mmol)和化合物5(1.81g，10mmol)的二氯甲烷(20ml)中緩慢滴加乙醇鈉(0.81g，12mmol)的二氯甲烷(5ml)溶液，15min滴畢，保持溫度15℃反應(yīng)6h，反應(yīng)液減壓濃縮至干，用甲基叔丁基醚提取，減壓蒸除醚溶劑，得無色油狀物1.26g的化合物1(收率54.7％)。

實施例12：化合物1的制備

在0℃條件下，向溶有化合物4(1.30g，10mmol)和化合物5(1.81g，10mmol)的二氯甲烷(20ml)中緩慢滴加乙醇鈉(0.81g，12mmol)的二氯甲烷(5ml)溶液，15min滴畢，保持溫度45℃回流反應(yīng)6h，反應(yīng)液減壓濃縮至干，用甲基叔丁基醚提取，減壓蒸除醚溶劑，得無色油狀物0.70g的化合物1(收率30.2％)。