本發(fā)明屬于有機(jī)制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種阿扎拉韋中間體(1S,2R)-1-環(huán)氧乙基-2-苯乙基氨基甲酸叔丁酯的合成方法。
背景技術(shù):
硫酸阿扎拉韋(式A),由美國百時美施貴寶公司研制開發(fā),2003年6月首次在美國上市,商品名為銳艾妥(REYATAZ)。硫酸阿扎拉韋是目前世界上最主要的抗艾滋病藥物,該藥物能持續(xù)強(qiáng)效抑制艾滋病病毒,因此,每日僅需服用1次,不良反應(yīng)少,與其他抗HIV病毒感染藥物相比,還具有吸收迅速、耐藥性低、用藥方便、對脂肪代謝的副作用小、在服藥期間不干擾正常飲食等優(yōu)點。研究還表明,與其他抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物聯(lián)用,治療HIV病毒感染效果更好。
硫酸阿扎拉韋的制備方法已有文獻(xiàn)報道,主要以式(I)化合物(1S,2R)-1-環(huán)氧乙基-2-苯乙基氨基甲酸叔丁酯和2-[4-(2-吡啶基)芐基]-肼羧酸叔丁酯為原料,經(jīng)開環(huán)、水解、胺解和成鹽等反應(yīng)制備的。
合成路線為:
式(I)化合物(1S,2R)-1-環(huán)氧乙基-2-苯乙基氨基甲酸叔丁酯是合成硫酸阿扎拉韋的關(guān)鍵化合物,該手性環(huán)氧化合物具有兩個手性中心,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,合成難度較高,對硫酸阿扎拉韋的合成具有重要的意義。目前已有關(guān)于式(I)化合物(1S,2R)-1-環(huán)氧乙基-2-苯乙基氨基甲酸叔丁酯的報道,化學(xué)合成方法主要是以含被保護(hù)的氨基的手性鄰位二元醇為起始原料,經(jīng)二酯化、部分水解和環(huán)氧乙烷化等反應(yīng)制得。
合成路線為:
該合成方法不涉及手性中心的構(gòu)建,起始原料為含有兩個手性中心的氨基被保護(hù)的手性鄰位二元醇,該化合物很難合成,不易得到,價格比較昂貴,不適于規(guī)模生產(chǎn)。
中國專利CN103468757和CN104911224以化合物B為起始原料,將化合物B中的酮羰基通過酶催化的方法不對稱還原成手性氨基醇C,手性氨基醇C再經(jīng)過成環(huán)等反應(yīng)得到式(I)化合物。
該方法涉及一個手性中心的構(gòu)建,起始化合物B為含有一個手性中心的氨基酮,該化合物也很難合成,不易得到,價格也比較昂貴;另外,該合成方法需在生物還原酶的催化下進(jìn)行,一般生物酶不容易得到,因此,也限制了該方法的工業(yè)化應(yīng)用前景。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有制備式(I)化合物(1S,2R)-1-環(huán)氧乙基-2-苯乙基氨基甲酸叔丁酯報道的技術(shù)中原料不易得、價格昂貴、不能工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的缺陷,提供一種有效的制備式(I)化合物(1S,2R)-1-環(huán)氧乙基-2-苯乙基氨基甲酸叔丁酯的方法,該方法原料廉價易得、反應(yīng)條件溫和、操作簡便、合成效率高、對環(huán)境友好,適合規(guī)模生產(chǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下:
步驟(1),將式(II)化合物1-苯基-3-丁烯-2-酮在催化劑1作用下與2-硝基芐胺發(fā)生不對稱還原氨化反應(yīng),得到式(III)化合物(S)-3-氨基-4-苯基-1-丁烯;步驟(2),式(III)化合物與二碳酸二叔丁酯反應(yīng)保護(hù)氨基即制得式(IV)化合物(S)-3-N-叔丁氧羰基氨基-4-苯基-1-丁烯;步驟(3),式(IV)化合物在催化劑2的作用下與空氣中的氧氣發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng),得到式(I)化合物(1S,2R)-1-環(huán)氧乙基-2-苯乙基氨基甲酸叔丁酯。
合成路線為:
所述的步驟(1)中的催化劑1為手性氨基醇,結(jié)構(gòu)為:
催化劑結(jié)構(gòu)中R1為氫原子、C1~C4的烷基、硝基、鹵素等。
該催化劑催化效率很高,其用量只為式(II)化合物物質(zhì)的量的3~8%。
所述的步驟(3)中的催化劑2為手性螺烯酚酮鐵絡(luò)合物,結(jié)構(gòu)為:
該催化劑結(jié)構(gòu)中R2為氫原子、C1~C4的烷基、鹵素等。
該催化劑催化效率更高,其用量只為式(IV)化合物物質(zhì)的量的2~5%。
用本工藝制備的式(I)化合物(1S,2R)-1-環(huán)氧乙基-2-苯乙基氨基甲酸叔丁酯只需三步,以廉價的非手性化合物為起始原料,構(gòu)建了兩個手性中心,總收率達(dá)65%以上,化學(xué)純度可達(dá)98%,光學(xué)純度可達(dá)98%以上。
具體實施方式
下面結(jié)合實施具體實施例,進(jìn)一步說明本發(fā)明。應(yīng)理解,這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例中所用的原料或試劑除特別說明之外,均市售可得。
實施例1式(III)化合物(S)-3-氨基-4-苯基-1-丁烯的制備
將10mmol1-苯基-3-丁烯-2-酮、10mmol 2-硝基芐胺、2.0g分子篩和20mL二氯甲烷加入反應(yīng)瓶中,攪拌混合均勻。將體系溫度升至60~70℃,并在此溫下攪拌反應(yīng)3h,停止加熱,待體系溫度降至30~40℃,將0.5mmol催化劑1(R1=Cl)和20mL二氯甲烷加入,維持體系溫度在30~40℃,再繼續(xù)攪拌反應(yīng)4h,停止反應(yīng),冷卻后濾去分子篩等固體物質(zhì),室溫下向濾液中加入20mL 4N HCl,攪拌1h后靜置,分出有機(jī)層,用5mL 4N HCl洗滌,合并水層,用碳酸鈉固體將水層pH值調(diào)到8.5,加入50mL二氯甲烷,分出有機(jī)層,用無水硫酸鈉干燥后減壓蒸去溶劑,得式(III)化合物,收率85%,ee值97.5%。
實施例2式(III)化合物(S)-3-氨基-4-苯基-1-丁烯的制備
將10mmol 1-苯基-3-丁烯-2-酮、10mmol 2-硝基苯胺、2.0g分子篩和20mL二氯甲烷加入反應(yīng)瓶中,攪拌混合均勻。將體系溫度升至60~70℃,并在此溫下攪拌反應(yīng)3h,停止加熱,待體系溫度降至35~45℃,將0.6mmol催化劑1(R1=Me)和20mL二氯甲烷加入,維持體系溫度在35~45℃,再繼續(xù)攪拌反應(yīng)5h,停止反應(yīng),冷卻后濾去分子篩等固體物質(zhì),室溫下向濾液中加入20mL 4N HCl,攪拌1h后靜置,分出有機(jī)層,用5mL 4N HCl洗滌,合并水層,用碳酸鈉固體將水層pH值調(diào)到8.5,加入50mL二氯甲烷,分出有機(jī)層,用無水硫酸鈉干燥后減壓蒸去溶劑,得式(III)化合物,收率81%,ee值94%。
實施例3式(IV)化合物(S)-3-N-叔丁氧羰基氨基-4-苯基-1-丁烯的制備
將10mmol式(III)化合物、0.7mmol碳酸鉀、13mmol二碳酸二叔丁酯和30mL四氫呋喃加入反應(yīng)瓶中,攪拌混合均勻后室溫反應(yīng)10小時。減壓蒸去溶劑,向殘留物加入50mL石油醚,再用4M HCl調(diào)pH值至1,抽濾析出的固體,減壓干燥得式(IV)化合物,收率98%。
實施例4式(I)化合物(1S,2R)-1-環(huán)氧乙基-2-苯乙基氨基甲酸叔丁酯的制備
將6mmol式(IV)化合物、36mmol新蒸餾的丁醛、和0.18mmol催化劑2(R2=Me)和50mL二氯乙烷加入,以15mL/min的流量通入干燥的空氣,在35~45℃攪拌反應(yīng)6h,停止反應(yīng),用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌反應(yīng)混合物,分去水層,用乙醚萃取水層,合并有機(jī)層,用無水硫酸鈉干燥后減壓蒸去溶劑,得粗產(chǎn)物,粗產(chǎn)物用乙酸乙酯和石油醚的混合物重結(jié)晶,得式(I)化合物,收率80%,ee值98.2%。
實施例4式(I)化合物(1S,2R)-1-環(huán)氧乙基-2-苯乙基氨基甲酸叔丁酯的制備
將6mmol式(IV)化合物、36mmol新蒸餾的丁醛、和0.24mmol催化劑2(R2=Cl)和50mL二氯乙烷加入,以15mL/min的流量通入干燥的空氣,在30~40℃攪拌反應(yīng)8h,停止反應(yīng),用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌反應(yīng)混合物,分去水層,用乙醚萃取水層,合并有機(jī)層,用無水硫酸鈉干燥后減壓蒸去溶劑,得粗產(chǎn)物,粗產(chǎn)物用乙酸乙酯和石油醚的混合物重結(jié)晶,得式(I)化合物,收率77%,ee值95.2%。