CN114516866B - 一种手性4-烷基-吡咯-3-甲酸类化合物的制备方法 - Google Patents

一种手性4-烷基-吡咯-3-甲酸类化合物的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种手性4‑烷基‑吡咯‑3‑甲酸类化合物的制备方法，利用Evans手性辅基的空间效应，通过金属催化氢化，实现不对称氢化还原，得到手性的目标化合物。与现有技术相比，本发明可以使用价格低廉的非手性的吡咯烷‑3‑甲酸作为起始物料，降低了生产成本。避免了硝基甲烷、硼氢化钠等危险试剂的使用，提高了生产过程的安全性。

Description

一种手性4-烷基-吡咯-3-甲酸类化合物的制备方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，具体涉及一种4-烷基-吡咯-3-甲酸类化合物的制备方法。
背景技术
乌帕替尼是一种JAK激酶抑制剂，于2019年美国FDA批准上市，用于中度至重度的成人类风湿性关节炎的治疗，其结构如式1所示。
在乌帕替尼的合成路线中，化合物2是其重要的中间体，乌帕替尼的两个手性中心均由其带入。
在中国专利申请CN108368121A中，公开了几种化合物2的制备方法。
路线一如下所示：
路线一中，以戊-2-炔酸乙酯为起始物，在Lindlar催化剂作用下，部分还原为Z-戊-2-烯酸乙酯，然后与N-(甲氧基甲基)-N-(三甲基甲硅烷基甲基)苄胺反应，将得到的化合物氢化脱苄，进一步将氢化脱苄后的化合物的酯键水解，然后使用N-(苄氧基羰基氧基)琥珀酰亚胺，将仲胺用Cbz保护，最后使用手性1-(萘-1-基)乙胺进行拆分，得到手性的化合物。
路线二如下所示：
式中的R选自甲基、三氟甲基、对甲苯基。
路线二使用Cbz保护的甘氨酸乙酯和丙烯酸乙酯在强碱，例如叔丁醇钠的条件下进行反应，形成不饱和的取代吡咯，然后与三氟甲磺酸酐、甲基磺酰氯、对甲苯磺酰氯反应，将羟基转化为磺酸酯，进一步与乙基硼酸、乙基溴化镁、乙基氯化锌反应，将得到的乙基取代的化合物进一步酯水解，然后将得到的不饱和吡咯化合物使用手性膦和钌催化剂，例如二乙酸盐并[(s)-(-)-5,5’-双(二苯基膦)-4.4’-二-1,3-苯并二氧杂环戊烯]钌(II)((S)-Segphos Ru(OAc)2)进行氢化反应，得到手性的化合物2。
在WO2019016745中公开了化合物2的另一种制备方法，如下所示:
在该路径中，首先使用丙二酸二乙酯与丙醛反应，得到2-亚甲基丙烯酸二乙酯，然后与硝基甲烷反应，将得到的化合物氢化还原关环后，进一步将得到的化合物使用Boc酸酐将吡咯环仲胺保护，然后使用硼氢化钠将化合物还原后，将还原后的化合物再氢化还原，然后进一步酸水解脱除Boc保护基和水解酯键，将得到的化合物使用Cbz保护基将仲胺再次保护，使用手性的1-(萘-1-基)乙胺进行拆分，得到化合物2。
不难看出，现有技术中，制备具有2个手性中心的化合物2的路线均较长，有的路线需要最后一步使用手性碱进行拆分，收率损失较大。有的合成过程中需要使用硝基甲烷、硼氢化钠等危险试剂。有的合成路线中需要使用昂贵的过渡金属催化剂。因此，仍需要一种改进的制备化合物2及其类似物的方法。
发明内容
发明目的：为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种4-烷基-吡咯-3-甲酸类化合物的制备方法，利用埃文斯(Evans)辅基的空间效应，来制备化合物4-烷基-吡咯-3-甲酸或者类似的烷基取代的化合物，
为实现上述目的，本发明提供一种手性4-烷基-吡咯-3-甲酸类化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将有机锂试剂与(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮反应形成锂复合物，然后与N-苄氧羰基吡咯烷-3-甲酸反应，得到化合物5；优选地，该步骤以四氢呋喃或者2-甲基四氢呋喃为溶剂反应；
2)在有机胺的作用下，将化合物5与三氟甲磺酸二丁硼反应后，加入N-溴代丁二酰亚胺，得到化合物7，优选地，该步骤以二氯甲烷为溶剂；
3)将化合物7在正丁基锂作用后，与醛RCHO反应，得到化合物8，其中，醛RCHO中，R为C1-C6的直链烷基、支链烷基或环烷基，优选地，该步骤以四氢呋喃或2-甲基四氢呋喃为溶剂；
4)将化合物8在镍催化剂作用下，常压氢化，得到化合物9；
5)将化合物9水解，得到化合物2；
其中，步骤1)中的有机锂试剂为正丁基锂或双三甲基硅基氨基锂。优选地，有机锂试剂为双三甲基硅基氨基锂。
步骤1)中，(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮、N-苄氧羰基吡咯烷-3-甲酸与有机锂的摩尔比为1:(1.0～1.5):(1.0～1.5)，优选地，(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮、N-苄氧羰基吡咯烷-3-甲酸与有机锂的摩尔比为1:1.1:1.2。在更优选的方法中，(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮、N-苄氧羰基吡咯烷-3-甲酸与有机锂的摩尔比为1:1.1:1.2，有机锂为双三甲基硅基氨基锂。
步骤1)的反应温度为-50～-40℃，反应时间为0.8-2h。
步骤2)中的有机胺为二异丙基乙胺或三乙胺。
步骤2)中，化合物5、三氟甲磺酸二丁硼、有机胺和N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比的摩尔比为1:(1.0～1.5):(1.1～1.6):(1.1～1.4)。优选地，化合物5、三氟甲磺酸二丁硼、有机胺和N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比的摩尔比为1:1.1:1.4:1.1。在更优选的方法中，有机胺为三乙胺，化合物5、三氟甲磺酸二丁硼与三乙胺与N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1:1.1:1.4:1.1。
步骤2)的反应温度为-78℃～-65℃，反应时间为0.5-2h；
步骤3)中，化合物7、正丁基锂与醛RCHO的摩尔比为1:(1.0～1.2):(1.3～2.0)，优选地，化合物7、正丁基锂与醛RCHO的摩尔比为1:1.1:1.5。
步骤3)中，先在-78℃～-65℃下反应0.5-1h，然后在0℃搅拌1.5-2h。
步骤4)中，镍催化剂的用量为化合物7的重量的5％～20％，优选地，镍催化剂的用量为化合物7的重量的10％。
镍催化剂可以采购商业化的镍加氢催化剂，也可以使用铝镍合金用NaOH溶液处理获得。
两个起始物料N-苄氧羰基吡咯烷-3-甲酸和(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮均为常规的市售化学品，使用前不需预处理。
制备过程中，使用的正丁基锂试剂为1.6mol/L的正己烷溶液，使用的双三甲基硅基氨基锂为1mol/L的四氢呋喃溶液，使用的三氟甲磺酸二丁硼为1mol/L的二氯甲烷溶液，均为常规市售的化学试剂。
制备过程中使用的氢氧化锂溶液可以使用无水氢氧化锂配制，也可以使用一水合氢氧化锂进行配制。
作为乌帕替尼中间体时，化合物2中R为甲基。本发明也可以使用其他的醛RCHO(R为C1-C6的直链烷基、支链烷基、环烷基)制备相应的R取代的化合物2。
在更优选的方法中，按照如下方法制备化合物2：
步骤1：将化合物4溶解在5-倍体积质量比的四氢呋喃中，降温至-40℃以下，将1.2当量的双三甲基硅基氨基锂的四氢呋喃溶液滴加进入，控制滴加速度，温度不高于-40℃，滴加完毕后，搅拌10分钟，将1.1当量的化合物3溶解在3.2倍体积质量比的四氢呋喃中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-40℃。滴加完毕，在-50～-40℃反应1小时，将饱和氯化铵溶液加入，加入乙酸乙酯，静置分层，上层有机相用饱和氯化钠溶液洗涤3次，有机相减压浓缩至干，残余物加入乙酸乙酯，搅拌溶解，加热至40±5℃，将正庚烷滴加进入，降温至5±5℃，搅拌析晶，将析出的固体滤出，用正庚烷和乙酸乙酯的混合溶剂洗涤，在40±5℃真空干燥，得到化合物5。
步骤2：将化合物5溶解在5倍体积质量比的二氯甲烷中，加入1.4当量的三乙胺，降温至-78℃，将1.1当量三氟甲磺酸二丁硼的二氯甲烷溶液滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃再搅拌30分钟，将1.1当量的N-溴代丁二酰亚胺溶解在3倍体积质量比的二氯甲烷中，滴加进入，控制滴加速度，约1小时滴完，滴加完毕，在-78℃搅拌60分钟，将硫酸氢钾溶液滴加进入，加入乙酸乙酯，分出有机相，用硫代硫酸钠溶液洗涤3次，使用硫酸镁干燥，有机相浓缩至干，得到油状物。为化合物7。
步骤3：将化合物7溶解在5倍体积质量比的甲苯中，减压浓缩至干，再加入4倍体积质量比的四氢呋喃将残余物溶解，降温至-78℃，滴加入1.1当量正丁基锂溶液，保持温度不高于-65℃，再滴加1.5当量相应醛的10倍体积比的四氢呋喃溶液，在-78℃搅拌30分钟，再在0℃搅拌2小时，将硫酸氢钾溶液加入，加入甲基叔丁基醚，分出有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤3次，直接进行下一步反应。
步骤4：向上步的溶液中加入化合物7的10％重量比的镍催化剂，常压氢化，使用TLC监控反应，至反应完全，将催化剂滤出，滤液直接进行下一步反应。
反应监控方法，使用GF254硅胶板，展开剂为乙酸乙酯:正庚烷＝1:1(v/v)，使用254nm紫外灯观察。
步骤5：将上步溶液冷却至10℃以下，将2当量氢氧化锂溶解在水中，加入到上步的溶液中，移去冷浴，缓慢升温至20±5℃反应，使用TLC监控反应至反应完全，向反应液中加入甲基叔丁基醚和水，静置分液，水相用甲基叔丁基醚洗涤1次，用0.1mol/L的稀盐酸调节pH至2～3，有白色固体析出，过滤，40±5℃真空干燥，为化合物2。
反应监控方法，使用GF254硅胶板，展开剂为乙酸乙酯:正庚烷＝1:1(v/v)，使用254nm紫外灯观察。
得到的化合物2，使用质谱确定了分子量，使用旋光仪测量了旋光，与市售的化合物2(乌帕替尼中间体)进行了对比，旋光值相近，证实本方法获得的样品的光学纯度好。
有益效果：与现有技术相比，本发明利用手性辅基的诱导效应，使用固体加氢催化剂将中间体8手性还原，得到目标化合物2。与现有技术相比，可以使用价格低廉的非手性的吡咯烷-3-甲酸作为起始物料，降低了生产成本。避免了硝基甲烷、硼氢化钠等危险试剂的使用，提高了生产过程的安全性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，实施例将有助于理解本发明，但是本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1化合物5的合成。
将化合物4(100g,0.56mol,1.0eq.)溶解在四氢呋喃(500ml)中，降温至-40℃以下，将1mol/L双三甲基硅基氨基锂的四氢呋喃溶液(677ml,0.677mol,1.2eq.)滴加进入，控制滴加速度，使反应体系温度不高于-40℃，滴加完毕后，搅拌10分钟，将化合物3(154.7g,0.62mol,1.1eq.)溶解在四氢呋喃(500ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-40℃。滴加完毕，在-50～-40℃反应1小时，将饱和氯化铵溶液(550ml)加入，加入乙酸乙酯(500ml)，静置分层，有机相用饱和氯化钠溶液(300ml×3)洗涤，有机相在45℃以下减压浓缩至干，残余物加入乙酸乙酯(320ml)，搅拌溶解，加热至40±5℃，将正庚烷(1280ml)滴加进入，降温至5±5℃，搅拌析晶，将析出的固体滤出，用正庚烷和乙酸乙酯(5:1)混合溶剂洗涤，在40±5℃真空干燥，得到化合物5，共201.3g，收率87.3％。ESI-MS(+):409.2[M+H]+
实施例2化合物5的合成。
将化合物4(100g,0.56mol,1.0eq.)溶解在2-甲基四氢呋喃(500ml)中，降温至-40℃以下，将1mol/L双三甲基硅基氨基锂的四氢呋喃溶液(564ml,0.564mol,1.0eq.)滴加进入，控制滴加速度，使反应体系温度不高于-40℃，滴加完毕后，搅拌10分钟，将化合物3(154.7g,0.62mol,1.1eq.)溶解在2-甲基四氢呋喃(500ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-40℃。滴加完毕，在-50～-40℃反应1小时，将饱和氯化铵溶液(450ml)加入，加入乙酸乙酯(500ml)，静置分层，有机相用饱和氯化钠溶液(300ml×3)洗涤，有机相在45℃以下减压浓缩至干，残余物加入乙酸乙酯(320ml)，搅拌溶解，加热至40±5℃，将正庚烷(1280ml)滴加进入，降温至5±5℃，搅拌析晶，将析出的固体滤出，用正庚烷和乙酸乙酯(5:1)混合溶剂洗涤，在40±5℃真空干燥，得到化合物5，共199.07g，收率86.4％。
实施例3化合物5的合成。
将化合物4(100g,0.56mol,1.0eq.)溶解在四氢呋喃(500ml)中，降温至-40℃以下，将1mol/L双三甲基硅基氨基锂的四氢呋喃溶液(790ml,0.790mol,1.4eq.)滴加进入，控制滴加速度，使反应体系温度不高于-40℃，滴加完毕后，搅拌10分钟，将化合物3(140.7g,0.56mol,1.0eq.)溶解在四氢呋喃(500ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-40℃。滴加完毕，在-50～-40℃反应1小时，将饱和氯化铵溶液(640ml)加入，加入乙酸乙酯(500ml)，静置分层，有机相用饱和氯化钠溶液(300ml×3)洗涤，有机相在45℃以下减压浓缩至干，残余物加入乙酸乙酯(320ml)，搅拌溶解，加热至40±5℃，将正庚烷(1280ml)滴加进入，降温至5±5℃，搅拌析晶，将析出的固体滤出，用正庚烷和乙酸乙酯(5:1)混合溶剂洗涤，在40±5℃真空干燥，得到化合物5，共209.81g，收率91.0％。
实施例4化合物5的合成。
将化合物4(100g,0.56mol,1.0eq.)溶解在四氢呋喃(500ml)中，降温至-40℃以下，将1mol/L双三甲基硅基氨基锂的四氢呋喃溶液(846ml,0.846mol,1.5eq.)滴加进入，控制滴加速度，使反应体系温度不高于-40℃，滴加完毕后，搅拌10分钟，将化合物3(211g,0.85mol,1.5eq.)溶解在四氢呋喃(700ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-40℃。滴加完毕，在-50～-40℃反应1小时，将饱和氯化铵溶液(680ml)加入，加入乙酸乙酯(500ml)，静置分层，有机相用饱和氯化钠溶液(300ml×3)洗涤，有机相在45℃以下减压浓缩至干，残余物加入乙酸乙酯(320ml)，搅拌溶解，加热至40±5℃，将正庚烷(1280ml)滴加进入，降温至5±5℃，搅拌析晶，将析出的固体滤出，用正庚烷和乙酸乙酯(5:1)混合溶剂洗涤，在40±5℃真空干燥，得到化合物5，共203.67g，收率88.4％。
实施例5化合物5的合成。
将化合物4(100g,0.56mol,1.0eq.)溶解在四氢呋喃(500ml)中，降温至-40℃以下，将1mol/L双三甲基硅基氨基锂的四氢呋喃溶液(677ml,0.677mol,1.2eq.)滴加进入，控制滴加速度，使反应体系温度不高于-40℃，滴加完毕后，搅拌10分钟，将化合物3(182.9g,0.73mol,1.3eq.)溶解在四氢呋喃(500ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-40℃。滴加完毕，在-50～-40℃反应1小时，将饱和氯化铵溶液(540ml)加入，加入乙酸乙酯(500ml)，静置分层，有机相用饱和氯化钠溶液(300ml×3)洗涤，有机相在45℃以下减压浓缩至干，残余物加入乙酸乙酯(320ml)，搅拌溶解，加热至40±5℃，将正庚烷(1280ml)滴加进入，降温至5±5℃，搅拌析晶，将析出的固体滤出，用正庚烷和乙酸乙酯(5:1)混合溶剂洗涤，在40±5℃真空干燥，得到化合物5，共203.4g，收率88.3％。
实施例6化合物5的合成。
将化合物4(100g，0.56mol,1.0eq.)溶解在四氢呋喃(500ml)中，降温至-70℃以下，将1.6mol/L正丁基锂的正己烷溶液(423ml,0.677mol,1.2eq.)滴加进入，控制滴加速度，使反应体系温度不高于-40℃，滴加完毕后，搅拌10分钟，将化合物3(154.7g,0.62mol,1.1eq.)溶解在四氢呋喃(500ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-40℃。滴加完毕，在-50～-40℃反应1小时，将饱和氯化铵溶液(540ml)加入，加入乙酸乙酯(500ml)，静置分层，有机相用饱和氯化钠溶液(300ml×3)洗涤，有机相在45℃以下减压浓缩至干，残余物加入乙酸乙酯(320ml)，搅拌溶解，加热至40±5℃，将正庚烷(1280ml)滴加进入，降温至5±5℃，搅拌析晶，将析出的固体滤出，用正庚烷和乙酸乙酯(5:1)混合溶剂洗涤，在40±5℃真空干燥，得到化合物5，共186.0g，收率80.7％。
实施例7化合物7的合成。
将化合物5(150g,0.367mol,1eq.)溶解在二氯甲烷(750ml)中，加入三乙胺(71.4ml，0.514mol，1.4eq.)，降温至-78℃，将1mol/L的三氟甲磺酸二丁硼的二氯甲烷溶液(404ml,0.404mol,1.1eq)滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃再搅拌30分钟，将N-溴代丁二酰亚胺(71.9g,0.404mol,1.1eq.)溶解在二氯甲烷(220ml)中，滴加进入，控制滴加速度，约1小时滴完，滴加完毕，在-78℃搅拌60分钟，将10％硫酸氢钾溶液(900ml)滴加进入，加入乙酸乙酯(750ml)，分出有机相，用硫代硫酸钠溶液(250ml×3)洗涤，使用硫酸镁干燥，有机相在45℃以下减压浓缩至干，得到油状物。为化合物7，共136.98g，收率76.5％。ESI-MS(+):487.1[M+H]+,489.1.
实施例8化合物7的合成。
将化合物5(150g,0.367mol,1eq.)溶解在二氯甲烷(750ml)中，加入三乙胺(56.2ml，0.403mol，1.1eq.)，降温至-78℃，将1mol/L的三氟甲磺酸二丁硼的二氯甲烷溶液(404ml,0.404mol,1.1eq)滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃再搅拌30分钟，将N-溴代丁二酰亚胺(71.9g,0.404mol,1.1eq.)溶解在二氯甲烷(220ml)中，滴加进入，控制滴加速度，约1小时滴完，滴加完毕，在-78℃搅拌60分钟，将10％硫酸氢钾溶液(900ml)滴加进入，加入乙酸乙酯(750ml)，分出有机相，用硫代硫酸钠溶液(250ml×3)洗涤，使用硫酸镁干燥，有机相在45℃以下减压浓缩至干，得到油状物。为化合物7，共140.22g，收率78.3％。
实施例9化合物7的合成。
将化合物5(150g,0.367mol,1eq.)溶解在二氯甲烷(750ml)中，加入三乙胺(81.7ml，0.588mol，1.6eq.)，降温至-78℃，将1mol/L的三氟甲磺酸二丁硼的二氯甲烷溶液(404ml,0.404mol,1.1eq)滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃再搅拌30分钟，将N-溴代丁二酰亚胺(71.9g,0.404mol,1.1eq.)溶解在二氯甲烷(220ml)中，滴加进入，控制滴加速度，约1小时滴完，滴加完毕，在-78℃搅拌60分钟，将10％硫酸氢钾溶液(900ml)滴加进入，加入乙酸乙酯(750ml)，分出有机相，用硫代硫酸钠溶液(250ml×3)洗涤，使用硫酸镁干燥，有机相在45℃以下减压浓缩至干，得到油状物。为化合物7，共138.23g，收率77.2％。
实施例10化合物7的合成。
将化合物5(150g,0.367mol,1eq.)溶解在二氯甲烷(750ml)中，加入三乙胺(71.5ml，0.514mol，1.4eq.)，降温至-78℃，将1mol/L的三氟甲磺酸二丁硼的二氯甲烷溶液(367ml,0.367mol,1eq)滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃再搅拌30分钟，将N-溴代丁二酰亚胺(71.9g,0.404mol,1.1eq.)溶解在二氯甲烷(220ml)中，滴加进入，控制滴加速度，约1小时滴完，滴加完毕，在-78℃搅拌60分钟，将10％硫酸氢钾溶液(900ml)滴加进入，加入乙酸乙酯(750ml)，分出有机相，用硫代硫酸钠溶液(250ml×3)洗涤，使用硫酸镁干燥，有机相在45℃以下减压浓缩至干，得到油状物。为化合物7，共139.57g，收率78.0％。
实施例11化合物7的合成。
将化合物5(150g,0.367mol,1eq.)溶解在二氯甲烷(750ml)中，加入三乙胺(71.5ml，0.514mol，1.4eq.)，降温至-78℃，将1mol/L的三氟甲磺酸二丁硼的二氯甲烷溶液(551ml,0.551mol,1.5eq)滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃再搅拌30分钟，将N-溴代丁二酰亚胺(71.9g,0.404mol,1.1eq.)溶解在二氯甲烷(220ml)中，滴加进入，控制滴加速度，约1小时滴完，滴加完毕，在-78℃搅拌60分钟，将10％硫酸氢钾溶液(900ml)滴加进入，加入乙酸乙酯(750ml)，分出有机相，用硫代硫酸钠溶液(250ml×3)洗涤，使用硫酸镁干燥，有机相在45℃以下减压浓缩至干，得到油状物。为化合物7，共132.86g，收率74.2％。
实施例12化合物7的合成。
将化合物5(150g,0.367mol,1eq.)溶解在二氯甲烷(750ml)中，加入三乙胺(71.5ml，0.514mol，1.4eq.)，降温至-78℃，将1mol/L的三氟甲磺酸二丁硼的二氯甲烷溶液(477ml,0.477mol,1.3eq)滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃再搅拌30分钟，将N-溴代丁二酰亚胺(71.9g,0.404mol,1.1eq.)溶解在二氯甲烷(220ml)中，滴加进入，控制滴加速度，约1小时滴完，滴加完毕，在-78℃搅拌60分钟，将10％硫酸氢钾溶液(900ml)滴加进入，加入乙酸乙酯(750ml)，分出有机相，用硫代硫酸钠溶液(250ml×3)洗涤，使用硫酸镁干燥，有机相在45℃以下减压浓缩至干，得到油状物。为化合物7，共129.82g，收率72.5％。
实施例13化合物7的合成。
将化合物5(150g,0.367mol,1eq.)溶解在二氯甲烷(750ml)中，加入三乙胺(71.5ml，0.514mol，1.4eq.)，降温至-78℃，将1mol/L的三氟甲磺酸二丁硼的二氯甲烷溶液(404ml,0.404mol,1.1eq)滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃再搅拌30分钟，将N-溴代丁二酰亚胺(65.4g,0.367mol,1eq.)溶解在二氯甲烷(200ml)中，滴加进入，控制滴加速度，约1小时滴完，滴加完毕，在-78℃搅拌60分钟，将10％硫酸氢钾溶液(900ml)滴加进入，加入乙酸乙酯(750ml)，分出有机相，用硫代硫酸钠溶液(250ml×3)洗涤，使用硫酸镁干燥，有机相在45℃以下减压浓缩至干，得到油状物。为化合物7，共130.92g，收率73.2％。
实施例14化合物7的合成。
将化合物5(150g,0.367mol,1eq.)溶解在二氯甲烷(750ml)中，加入三乙胺(71.5ml，0.514mol，1.4eq.)，降温至-78℃，将1mol/L的三氟甲磺酸二丁硼的二氯甲烷溶液(404ml,0.404mol,1.1eq)滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃再搅拌30分钟，将N-溴代丁二酰亚胺(91.5g,0.514mol,1.4eq.)溶解在二氯甲烷(275ml)中，滴加进入，控制滴加速度，约1小时滴完，滴加完毕，在-78℃搅拌60分钟，将10％硫酸氢钾溶液(900ml)滴加进入，加入乙酸乙酯(750ml)，分出有机相，用硫代硫酸钠溶液(250ml×3)洗涤，使用硫酸镁干燥，有机相在45℃以下减压浓缩至干，得到油状物。为化合物7，共134.86g，收率75.35％。
实施例15化合物7的合成。
将化合物5(150g,0.367mol,1eq.)溶解在二氯甲烷(750ml)中，加入二异丙基乙胺(89.6ml，0.514mol，1.4eq.)，降温至-78℃，将1mol/L的三氟甲磺酸二丁硼的二氯甲烷溶液(404ml,0.404mol,1.1eq)滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃再搅拌30分钟，将N-溴代丁二酰亚胺(71.9g,0.404mol,1.1eq.)溶解在二氯甲烷(220ml)中，滴加进入，控制滴加速度，约1小时滴完，滴加完毕，在-78℃搅拌60分钟，将10％硫酸氢钾溶液(900ml)滴加进入，加入乙酸乙酯(750ml)，分出有机相，用硫代硫酸钠溶液(250ml×3)洗涤，使用硫酸镁干燥，有机相在45℃以下减压浓缩至干，得到油状物。为化合物7，共128.83g，收率71.98％。
实施例16使用乙醛由化合物7制备化合物2。
将化合物7(100g，0.205mol)溶解在甲苯(500ml)中，减压浓缩至干，再加入四氢呋喃(400ml)将残余物溶解，降温至-78℃，滴加入正丁基锂溶液(141ml，0.226mol，1.1eq.)，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，将乙醛(17.3ml,0.308mol,1.5eq.)溶解于四氢呋喃(173ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃搅拌30分钟，再在0℃搅拌2小时，将1mol/L硫酸氢钾溶液(500ml)加入，加入甲基叔丁基醚(300ml)，分出有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤(300ml×3)，直接进行下一步反应。
向上步的溶液中加入雷尼镍(10g)，常压氢化，使用TLC监控反应，至反应完全，将催化剂雷尼镍滤出，滤液直接进行下一步反应。
将上步溶液冷却至10℃以下，将一水合氢氧化锂(17.22g，0.410mol，2eq.)溶解在水(155ml)中，加入到上步的溶液中，移去冷浴，缓慢升温至20±5℃反应，使用TLC监控反应至反应完全，向反应液中加入甲基叔丁基醚(300ml)和水(600ml)，静置分液，水相用甲基叔丁基醚(150ml)洗涤1次，用0.1mol/L的稀盐酸调节pH至2～3，有白色固体析出，过滤，40±5℃真空干燥，共37.16g，收率65.3％，为化合物2。
ESI-MS(+)：278.2[M+H]+
旋光[α]D＝﹢32.7°(0.1mol/L NaOH溶液，C＝0.1g/ml)
实施例17使用乙醛由化合物7制备化合物2。
将化合物7(100g，0.205mol)溶解在甲苯(500ml)中，减压浓缩至干，再加入四氢呋喃(400ml)将残余物溶解，降温至-78℃，滴加入正丁基锂溶液(128ml，0.205mol，1eq.)，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，将乙醛(17.3ml,0.308mol,1.5eq.)溶解于四氢呋喃(173ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃搅拌30分钟，再在0℃搅拌2小时。将1mol/L硫酸氢钾溶液(500ml)加入，加入甲基叔丁基醚(300ml)，分出有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤(300ml×3)，直接进行下一步反应。
向上步的溶液中加入雷尼镍(10g)，常压氢化，使用TLC监控反应，至反应完全，将催化剂雷尼镍滤出，滤液直接进行下一步反应。
将上步溶液冷却至10℃以下，将一水合氢氧化锂(17.22g，0.410mol，2eq.)溶解在水(155ml)中，加入到上步的溶液中，移去冷浴，缓慢升温至20±5℃反应，使用TLC监控反应至反应完全，向反应液中加入甲基叔丁基醚(300ml)和水(600ml)，静置分液，水相用甲基叔丁基醚(150ml)洗涤1次，用0.1mol/L的稀盐酸调节pH至2～3，有白色固体析出，过滤，40±5℃真空干燥，共30.90g，收率54.3％，为化合物2。
实施例18使用乙醛由化合物7制备化合物2。
将化合物7(100g，0.205mol)溶解在甲苯(500ml)中，减压浓缩至干，再加入四氢呋喃(400ml)将残余物溶解，降温至-78℃，滴加入正丁基锂溶液(154ml，0.246mol，1.2eq.)，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，将乙醛(17.3ml,0.308mol,1.5eq.)溶解于四氢呋喃(173ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃搅拌30分钟，再在0℃搅拌2小时，将1mol/L硫酸氢钾溶液(500ml)加入，加入甲基叔丁基醚(300ml)，分出有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤(300ml×3)，直接进行下一步反应。
向上步的溶液中加入雷尼镍(10g)，常压氢化，使用TLC监控反应，至反应完全，将催化剂雷尼镍滤出，滤液直接进行下一步反应。
将上步溶液冷却至10℃以下，将一水合氢氧化锂(17.22g，0.410mol，2eq.)溶解在水(155ml)中，加入到上步的溶液中，移去冷浴，缓慢升温至20±5℃反应，使用TLC监控反应至反应完全，向反应液中加入甲基叔丁基醚(300ml)和水(600ml)，静置分液，水相用甲基叔丁基醚(150ml)洗涤1次，用0.1mol/L的稀盐酸调节pH至2～3，有白色固体析出，过滤，40±5℃真空干燥，共37.67g，收率66.2％，为化合物2。
实施例19使用乙醛由化合物7制备化合物2。
将化合物7(100g，0.205mol)溶解在甲苯(500ml)中，减压浓缩至干，再加入四氢呋喃(400ml)将残余物溶解，降温至-78℃，滴加入正丁基锂溶液(141ml，0.226mol，1.1eq.)，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，将乙醛(15.0ml,0.267mol,1.3eq.)溶解于四氢呋喃(150ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃搅拌30分钟，再在0℃搅拌2小时，将1mol/L硫酸氢钾溶液(500ml)加入，加入甲基叔丁基醚(300ml)，分出有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤(300ml×3)，直接进行下一步反应。
向上步的溶液中加入雷尼镍(10g)，常压氢化，使用TLC监控反应，至反应完全，将催化剂雷尼镍滤出，滤液直接进行下一步反应。
将上步溶液冷却至10℃以下，将一水合氢氧化锂(17.22g，0.410mol，2eq.)溶解在水(155ml)中，加入到上步的溶液中，移去冷浴，缓慢升温至20±5℃反应，使用TLC监控反应至反应完全，向反应液中加入甲基叔丁基醚(300ml)和水(600ml)，静置分液，水相用甲基叔丁基醚(150ml)洗涤1次，用0.1mol/L的稀盐酸调节pH至2～3，有白色固体析出，过滤，40±5℃真空干燥，共35.96g，收率63.2％，为化合物2。
实施例20使用乙醛由化合物7制备化合物2。
将化合物7(100g，0.205mol)溶解在甲苯(500ml)中，减压浓缩至干，再加入四氢呋喃(400ml)将残余物溶解，降温至-78℃，滴加入正丁基锂溶液(141ml，0.226mol，1.1eq.)，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，将乙醛(23.1ml,0.410mol,2eq.)溶解于四氢呋喃(231ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃搅拌30分钟，再在0℃搅拌2小时，将1mol/L硫酸氢钾溶液(500ml)加入，加入甲基叔丁基醚(300ml)，分出有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤(300ml×3)，直接进行下一步反应。
向上步的溶液中加入雷尼镍(10g)，常压氢化，使用TLC监控反应，至反应完全，将催化剂雷尼镍滤出，滤液直接进行下一步反应。
将上步溶液冷却至10℃以下，将一水合氢氧化锂(17.22g，0.410mol，2eq.)溶解在水(155ml)中，加入到上步的溶液中，移去冷浴，缓慢升温至20±5℃反应，使用TLC监控反应至反应完全，向反应液中加入甲基叔丁基醚(300ml)和水(600ml)，静置分液，水相用甲基叔丁基醚(150ml)洗涤1次，用0.1mol/L的稀盐酸调节pH至2～3，有白色固体析出，过滤，40±5℃真空干燥，共40.02g，收率70.3％，为化合物2。
实施例21使用乙醛由化合物7制备化合物2。
将化合物7(100g，0.205mol)溶解在甲苯(500ml)中，减压浓缩至干，再加入四氢呋喃(400ml)将残余物溶解，降温至-78℃，滴加入正丁基锂溶液(141ml，0.226mol，1.1eq.)，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，将乙醛(17.3ml,0.308mol,1.5eq.)溶解于四氢呋喃(173ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃搅拌30分钟，再在0℃搅拌2小时，将1mol/L硫酸氢钾溶液(500ml)加入，加入甲基叔丁基醚(300ml)，分出有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤(300ml×3)，直接进行下一步反应。
向上步的溶液中加入雷尼镍(5g)，常压氢化，使用TLC监控反应，至反应完全，将催化剂雷尼镍滤出，滤液直接进行下一步反应。
将上步溶液冷却至10℃以下，将一水合氢氧化锂(17.22g，0.410mol，2eq.)溶解在水(155ml)中，加入到上步的溶液中，移去冷浴，缓慢升温至20±5℃反应，使用TLC监控反应至反应完全，向反应液中加入甲基叔丁基醚(300ml)和水(600ml)，静置分液，水相用甲基叔丁基醚(150ml)洗涤1次，用0.1mol/L的稀盐酸调节pH至2～3，有白色固体析出，过滤，40±5℃真空干燥，共33.69g，收率59.2％，为化合物2。
实施例22使用乙醛由化合物7制备化合物2。
将化合物7(100g，0.205mol)溶解在甲苯(500ml)中，减压浓缩至干，再加入四氢呋喃(400ml)将残余物溶解，降温至-78℃，滴加入正丁基锂溶液(141ml，0.226mol，1.1eq.)，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，将乙醛(17.3ml,0.308mol,1.5eq.)溶解于四氢呋喃(173ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃搅拌30分钟，再在0℃搅拌2小时，将1mol/L硫酸氢钾溶液(500ml)加入，加入甲基叔丁基醚(300ml)，分出有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤(300ml×3)，直接进行下一步反应。
向上步的溶液中加入雷尼镍(20g)，常压氢化，使用TLC监控反应，至反应完全，将催化剂雷尼镍滤出，滤液直接进行下一步反应。
将上步溶液冷却至10℃以下，将一水合氢氧化锂(17.22g，0.410mol，2eq.)溶解在水(155ml)中，加入到上步的溶液中，移去冷浴，缓慢升温至20±5℃反应，使用TLC监控反应至反应完全，向反应液中加入甲基叔丁基醚(300ml)和水(600ml)，静置分液，水相用甲基叔丁基醚(150ml)洗涤1次，用0.1mol/L的稀盐酸调节pH至2～3，有白色固体析出，过滤，40±5℃真空干燥，共36.82g，收率64.7％，为化合物2。
实施例23使用异丁醛由化合物7制备化合物2b。
将化合物7(100g，0.205mol)溶解在甲苯(500ml)中，减压浓缩至干，再加入四氢呋喃(400ml)将残余物溶解，降温至-78℃，滴加入正丁基锂溶液(141ml，0.226mol，1.1eq.)，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，将异丁醛(28.1ml,0.308mol,1.5eq.)溶解于四氢呋喃(230ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃搅拌30分钟，再在0℃搅拌2小时，将1mol/L硫酸氢钾溶液(500ml)加入，加入甲基叔丁基醚(300ml)，分出有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤(300ml×3)，直接进行下一步反应。
向上步的溶液中加入雷尼镍(10g)，常压氢化，使用TLC监控反应，至反应完全，将催化剂雷尼镍滤出，滤液直接进行下一步反应。
将上步溶液冷却至10℃以下，将一水合氢氧化锂(17.22g，0.410mol，2eq.)溶解在水(155ml)中，加入到上步的溶液中，移去冷浴，缓慢升温至20±5℃反应，使用TLC监控反应至反应完全，向反应液中加入甲基叔丁基醚(300ml)和水(600ml)，静置分液，水相用甲基叔丁基醚(150ml)洗涤1次，用0.1mol/L的稀盐酸调节pH至2～3，有白色固体析出，过滤，40±5℃真空干燥，共28.29g，收率45.2％，为化合物2b。
ESI-MS(+)：306.2[M+H]+
实施例24使用环己烷基甲醛由化合物7制备化合物2c。
将化合物7(100g，0.205mol)溶解在甲苯(500ml)中，减压浓缩至干，再加入四氢呋喃(400ml)将残余物溶解，降温至-78℃，滴加入正丁基锂溶液(141ml，0.226mol，1.1eq.)，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，将环己烷基甲醛(37.3ml,0.308mol,1.5eq.)溶解于四氢呋喃(373ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃搅拌30分钟，再在0℃搅拌2小时，将1mol/L硫酸氢钾溶液(500ml)加入，加入甲基叔丁基醚(300ml)，分出有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤(300ml×3)，直接进行下一步反应。
向上步的溶液中加入雷尼镍(10g)，常压氢化，使用TLC监控反应，至反应完全，将催化剂雷尼镍滤出，滤液直接进行下一步反应。
将上步溶液冷却至10℃以下，将一水合氢氧化锂(17.22g，0.410mol，2eq.)溶解在水(155ml)中，加入到上步的溶液中，移去冷浴，缓慢升温至20±5℃反应，使用TLC监控反应至反应完全，向反应液中加入甲基叔丁基醚(300ml)和水(600ml)，静置分液，水相用甲基叔丁基醚(150ml)洗涤1次，用0.1mol/L的稀盐酸调节pH至2～3，有白色固体析出，过滤，40±5℃真空干燥，共26.48g，收率37.4％，为化合物2c。
ESI-MS(+)：346.2[M+H]+，368.3[M+Na]+
实施例25使用环丙基甲醛由化合物7制备化合物2d。
将化合物7(100g，0.205mol)溶解在甲苯(500ml)中，减压浓缩至干，再加入四氢呋喃(400ml)将残余物溶解，降温至-78℃，滴加入正丁基锂溶液(141ml，0.226mol，1.1eq.)，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，将环丙基甲醛(23.0ml,0.308mol,1.5eq.)溶解于四氢呋喃(230ml)中，滴加进入，控制滴加速度，保持温度不高于-65℃，滴加完毕，在-78℃搅拌30分钟，再在0℃搅拌2小时，将1mol/L硫酸氢钾溶液(500ml)加入，加入甲基叔丁基醚(300ml)，分出有机相，用饱和氯化钠溶液洗涤(300ml×3)，直接进行下一步反应。
向上步的溶液中加入雷尼镍(10g)，常压氢化，使用TLC监控反应，至反应完全，将催化剂雷尼镍滤出，滤液直接进行下一步反应。
将上步溶液冷却至10℃以下，将一水合氢氧化锂(17.22g，0.410mol，2eq.)溶解在水(155ml)中，加入到上步的溶液中，移去冷浴，缓慢升温至20±5℃反应，使用TLC监控反应至反应完全，向反应液中加入甲基叔丁基醚(300ml)和水(600ml)，静置分液，水相用甲基叔丁基醚(150ml)洗涤1次，用0.1mol/L的稀盐酸调节pH至2～3，有白色固体析出，过滤，40±5℃真空干燥，共20.46g，收率32.9％，为化合物2d。
ESI-MS(+)：326.2[M+Na]+
实施例26化合物2旋光值测定。
采购市售的化合物2作为参比，使用WZZ-2B自动旋光仪测定各实施例获得的样品的旋光值。
使用0.1mol/L的NaOH溶液作为溶剂，样品浓度为0.1g/ml
实施例 旋光值
市售样品 32.6°
16 32.7°
17 32.3°
18 32.4°
19 32.5°
20 32.1°
21 32.3°
22 32.5°
本发明提供了一种手性4-烷基-吡咯-3-甲酸类化合物的制备思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种手性4-烷基-吡咯-3-甲酸类化合物的制备方法，其特征在于，所述化合物具有如化合物2所示结构，包括如下步骤：
1）将有机锂试剂与(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮反应，形成锂复合物，然后与N-苄氧羰基吡咯烷-3-甲酸反应，得到化合物5
2）在有机胺的作用下，将化合物5与三氟甲磺酸二丁硼反应后，加入N-溴代丁二酰亚胺，得到化合物7；
3）将化合物7在正丁基锂作用后，与醛RCHO反应，得到化合物8，其中，醛RCHO中，R为C1-C6的直链烷基、支链烷基或环烷基；
4）将化合物8在镍催化剂作用下，常压氢化，得到化合物9；
5）将化合物9水解，得到化合物2；
。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中的有机锂试剂为正丁基锂或双三甲基硅基氨基锂。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮 、N-苄氧羰基吡咯烷-3-甲酸与有机锂的摩尔比为1:(1.0~1.5):(1.0~1.5)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1）的反应温度为-50~-40℃，反应时间为0.8-2h；步骤2）的反应温度为-78℃~-65℃，反应时间为0.5-2h；步骤3）中，先在-78℃~-65℃下反应0.5-1h，然后在0℃搅拌1.5-2h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中的有机胺为二异丙基乙胺或三乙胺。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中，化合物5、三氟甲磺酸二丁硼、有机胺和N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1:(1.0~1.5):(1.1~1.6):(1.1~1.4)。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中，化合物7、正丁基锂与醛RCHO的摩尔比为1:(1.0~1.2):(1.3~2.0)。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4）中，镍催化剂的用量为化合物7的重量的5%~20%。
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