CN114573434A - 一种手性桥环酮及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种手性桥环酮(1S,3R,6S,8S)‑三环[4.2.1.03,8]壬烷‑2‑酮,及其制备方法和中间体,所述方法原料易得、步骤简单,成本低,收率高,适宜大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及医药领域,具体的,本发明涉及一种手性桥环酮(1S,3R,6S,8S)-三环[4.2.1.03,8]壬烷-2-酮及其制备方法。
背景技术
电压门控钙通道由α1亚单位和辅助蛋白α2δ、β、γ亚基共同构成。α2δ蛋白可以调节钙通道的密度及钙通道电压依赖性动力学(Felix et al(199 7)J.Neuroscience 17:6884-6891;Klugbauer et al(1999)J.Neuroscience 19:684-691;Hobom et al(2000)Eur.J.Neuroscience 12:1217-1226;and Qin et al(2002)Mol.Pharmacol.62:485-496)。已经证实,对电压依赖性钙通道亚基α2δ表现出高亲合力结合的化合物可有效治疗疼痛,例如普瑞巴林和加巴喷丁。在哺乳动物中,α2δ蛋白有4个亚型,每个亚型均由不同的基因编码。α2δ亚型1和亚型2与普瑞巴林表现出高亲和力,而α2δ亚型3和亚型4无显著的药物结合力。
然而,对于加巴喷丁,其较大程度改善糖尿病周围神经病变患者病痛的比例约为60%(Acta Neurol.Scand.101:359-371,2000),对于普瑞巴林,虽然其耐受性优于加巴喷丁,但其安全性更低,且有滥用或者使患者产生依赖的可能(Am J Health SystPharm.2007;64(14):1475-1482)。
在WO2020/155953、CN111517930A、WO2020/155952、CN111517939A中公开了一种新型的电压门控钙通道α2δ抑制剂的制备方法,用到的关键中间体(1S,3R,6S,8S)-三环[4.2.1.03,8]壬烷-2-酮是消旋体,依赖于后期拆分,生产成本高,收率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种手性桥环酮(1S,3R,6S,8S)-三环[4.2.1.03,8]壬烷-2-酮及其制备方法。
所述方法原料易得、步骤简单,整个合成工艺都用结晶纯化,没有用到硅胶柱层析或其他制备色谱方法,成本低,收率高,原料可以回收重复利用,适宜大规模工业化生产。
本发明的另一个目的是提供了用于制备所述手性桥环酮(1S,3R,6S,8S)-三环[4.2.1.03,8]壬烷-2-酮的中间体。
本发明的另一个目的是提供了所述手性桥环酮(1S,3R,6S,8S)-三环[4.2.1.03,8]壬烷-2-酮的中间体的制备方法。
本发明提供了一种式(I)所述化合物或其药学上可接受的盐:
本发明提供了一种式(I)化合物制备方法,以化合物1F为原料在碱存在下制备得到:
本发明的一些实施方案中,以化合物1F为原料在碱存在下制备得到式(I)化合物,所述碱选自七水合磷酸钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾;本发明的一些实施方案中,所述碱选自七水合磷酸钾;本发明的一些实施方案中,所述碱选自碳酸钾;本发明的一些实施方案中,所述碱选自氢氧化钠;本发明的一些实施方案中,所述碱选自碳酸钠。
本发明的一些实施方案中,以化合物1F为原料在碱存在下制备得到式(I)化合物,所述化合物1F与碱的摩尔比为1:1-1:5;本发明的一些实施方案中,所述化合物1F与碱的摩尔比为1:2-1:4;本发明的一些实施方案中,所述化合物1F与碱的摩尔比为1:2-1:3;本发明的一些实施方案中,化合物1F与碱的摩尔比为1:5;本发明的一些实施方案中,化合物1F与碱的摩尔比为1:4;本发明的一些实施方案中,化合物1F与碱的摩尔比为1:3;本发明的一些实施方案中,化合物1F与碱的摩尔比为1:2;本发明的一些实施方案中,化合物1F与碱的摩尔比为1:1。
本发明的一些实施方案中,以化合物1F为原料在碱存在下制备得到式(I)化合物,反应溶剂选自甲基叔丁基醚、正己烷、二氯甲烷、正庚烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯或2-甲基四氢呋喃;本发明的一些实施方案中,反应溶剂选自甲基叔丁基醚;本发明的一些实施方案中,反应溶剂选自二氯甲烷。
本发明的一些实施方案中,一种式(I)化合物制备方法,其中化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺在SO2存在下反应得到化合物1F:
本发明的一些实施方案中,化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺在SO2存在下反应得到化合物1F,所述化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:0.5-1:2;本发明的一些实施方案中,化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:1-1:1.5;本发明的一些实施方案中,化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:0.5;本发明的一些实施方案中,化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:1;本发明的一些实施方案中,化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:1.1;本发明的一些实施方案中,化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:1.5;本发明的一些实施方案中,化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:2。
本发明的一些实施方案中,化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺在SO2存在下反应得到化合物1F,其中化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:0.5-1:3;本发明的一些实施方案中,化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:2-1:3;本发明的一些实施方案中,化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:0.5;本发明的一些实施方案中,化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:1;本发明的一些实施方案中,化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:1.5;本发明的一些实施方案中,化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:2;本发明的一些实施方案中,化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:2.5;本发明的一些实施方案中,化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:3。
本发明的一些实施方案中,化合物1E制备化合物1F反应所用溶剂为有机溶剂和水的混合溶剂;本发明的一些实施方案中,有机溶剂与水的体积比为20:1-120:1;本发明的一些实施方案中,有机溶剂与水的体积比为25:1-100:1;本发明的一些实施方案中,有机溶剂与水的体积比为40:1-60:1;本发明的一些实施方案中,有机溶剂与水的体积比为25:1;本发明的一些实施方案中,有机溶剂与水的体积比为20:1;本发明的一些实施方案中,有机溶剂与水的体积比为30:1;本发明的一些实施方案中,有机溶剂与水的体积比为40:1;本发明的一些实施方案中,有机溶剂与水的体积比为50:1;本发明的一些实施方案中,有机溶剂与水的体积比为60:1;本发明的一些实施方案中,有机溶剂与水的体积比为80:1;本发明的一些实施方案中,有机溶剂与水的体积比为100:1;本发明的一些实施方案中,有机溶剂与水的体积比为120:1;本发明的一些实施方案中,所述有机溶剂选自乙腈、乙酸乙酯、异丙醇或其混合溶剂;本发明的一些实施方案中,所述有机溶剂选自乙腈;本发明的一些实施方案中,所述有机溶剂选自异丙醇;本发明的一些实施方案中,所述有机溶剂选自乙酸乙酯。
本发明的一些实施方案中,化合物1E制备化合物1F反应所用溶剂为有机溶剂和水的混合溶剂,所述化合物1E与水的质量比为1:1-15:1;本发明的一些实施方案中,化合物1E与水的质量比为2.5:1-10:1;本发明的一些实施方案中,化合物1E与水的质量比为1:1;本发明的一些实施方案中,化合物1E与水的质量比为2.5:1;本发明的一些实施方案中,化合物1E与水的质量比为10:1;本发明的一些实施方案中,化合物1E与水的质量比为15:1。
本发明的一些实施方案中,一种式(I)化合物制备方法,得到的化合物1F用有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1F用3-10mL有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1F用3-6mL有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1F用6mL有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1F用10mL有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1F用3mL有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1F用5mL有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶。
本发明的一些实施方案中,得到的化合物1F用有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,所述有机溶剂选自三氯甲烷、乙腈、二氯甲烷、乙醇或其混合;本发明的一些实施方案中,得到的化合物1F用三氯甲烷重结晶;本发明的一些实施方案中,得到的化合物1F用乙腈/水的混合溶剂重结晶;本发明的一些实施方案中,得到的化合物1F用二氯甲烷和乙醇的混合溶剂重结晶。
本发明的一些实施方案中,得到的化合物1F用有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,所述有机溶剂/水的混合溶剂选自乙腈/水的混合溶剂;本发明的一些实施方案中,乙腈和水的体积比为5:1-15:1;本发明的一些实施方案中,乙腈和水的体积比为5:1-10:1;本发明的一些实施方案中,乙腈和水的体积比为5:1;本发明的一些实施方案中,乙腈和水的体积比为10:1;本发明的一些实施方案中,乙腈和水的体积比为15:1;本发明的一些实施方案中,所述有机溶剂选自二氯甲烷和乙醇的混合溶剂;本发明的一些实施方案中,二氯甲烷和乙醇的体积比为5:1-15:1;本发明的一些实施方案中,二氯甲烷和乙醇的体积比为5:1-10:1;本发明的一些实施方案中,二氯甲烷和乙醇的体积比为5:1;本发明的一些实施方案中,二氯甲烷和乙醇的体积比为10:1;本发明的一些实施方案中,二氯甲烷和乙醇的体积比为15:1。
本发明的一些实施方案中,一种式(I)化合物制备方法,其中化合物1D在pH为9-11时重排得到化合物1E:
本发明的一些实施方案中,一种式(I)化合物制备方法,其中化合物1D在pH为9时重排得到化合物1E;本发明的一些实施方案中,一种式(I)化合物制备方法,其中化合物1D在pH为10时重排得到化合物1E;本发明的一些实施方案中,一种式(I)化合物制备方法,其中化合物1D在pH为11时重排得到化合物1E。
本发明的一些实施方案中,一种式(I)化合物制备方法,得到的化合物1E用有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1E用2-40mL有机溶剂重结晶;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1E用4-20mL有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1E用2mL有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1E用4mL有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1E用9mL有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1E用10mL有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1E用20mL有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1E用40mL有机溶剂/水的混合溶剂重结晶.
本发明的一些实施方案中,得到的化合物1E用有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,所述有机溶剂/水的混合溶剂选自乙醇/水的混合溶剂、异丙醇/水的混合溶剂或N,N-二甲基甲酰胺/水的混合溶剂;本发明的一些实施方案中,所述有机溶剂/水的混合溶剂选自乙醇/水的混合溶剂;本发明的一些实施方案中,所述有机溶剂/水的混合溶剂选自异丙醇/水的混合溶剂;本发明的一些实施方案中,所述有机溶剂/水的混合溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺/水的混合溶剂;本发明的一些实施方案中,异丙醇和水的体积比为1:1-1:2;本发明的一些实施方案中,异丙醇和水的体积比为1:2;本发明的一些实施方案中,异丙醇和水的体积比为1:1;本发明的一些实施方案中,乙醇和水的体积比为1:1-1:2;本发明的一些实施方案中,乙醇和水的体积比为1:2;本发明的一些实施方案中,乙醇和水的体积比为1:1;本发明的一些实施方案中,N,N-二甲基甲酰胺和水的体积比为1:1-1:2;本发明的一些实施方案中,N,N-二甲基甲酰胺和水的体积比为1:2;本发明的一些实施方案中,N,N-二甲基甲酰胺和水的体积比为1:1。
本发明的一些实施方案中,一种式(I)化合物制备方法,其中化合物1C与有机碱在三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜存在下反应得到化合物1D:
本发明的一些实施方案中,化合物1C与有机碱在三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜存在下反应得到化合物1D,所述化合物1C与有机碱的摩尔比为1:1-1:5;本发明的一些实施方案中,所述化合物1C与有机碱的摩尔比为1:2-1:4;本发明的一些实施方案中,所述化合物1C与有机碱的摩尔比为1:2-1:3;本发明的一些实施方案中,化合物1C与有机碱的摩尔比为1:1;本发明的一些实施方案中,化合物1C与有机碱的摩尔比为1:2;本发明的一些实施方案中,化合物1C与有机碱的摩尔比为1:3;本发明的一些实施方案中,化合物1C与有机碱的摩尔比为1:4;本发明的一些实施方案中,化合物1C与有机碱的摩尔比为1:5。
本发明的一些实施方案中,化合物1C与有机碱在三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜存在下反应得到化合物1D,所述有机碱选自吡啶、三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、2,4,6三甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶;本发明的一些实施方案中,有机碱选自吡啶;本发明的一些实施方案中,有机碱选自2,6-二甲基吡啶;本发明的一些实施方案中,有机碱选自三乙胺。
本发明的一些实施方案中,化合物1C与有机碱在三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜存在下反应得到化合物1D,所述化合物1C与三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜的摩尔比为1:1-1:3;本发明的一些实施方案中,化合物1C与三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜的摩尔比为1:1-1:2;本发明的一些实施方案中,化合物1C与三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜的摩尔比为1:1.5;本发明的一些实施方案中,化合物1C与三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜的摩尔比为1:1.6;本发明的一些实施方案中,化合物1C与三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜的摩尔比为1:1;本发明的一些实施方案中,化合物1C与三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜的摩尔比为1:3;本发明的一些实施方案中,化合物1C与三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜的摩尔比为1:2。
本发明的一些实施方案中,化合物1C反应得到化合物1D,反应所用溶剂选自甲苯、二氯甲烷、甲基叔丁基醚或乙酸乙酯;本发明的一些实施方案中,反应所用溶剂为甲苯。
本发明的一些实施方案中,化合物1C反应得到化合物1D,每1g化合物1C需要所述反应溶剂8-20mL;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1C需要所述反应溶剂10-20mL;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1C需要所述反应溶剂10-15mL;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1C需要所述反应溶剂15mL;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1C需要所述反应溶剂8mL;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1C需要所述反应溶剂10mL;本发明的一些实施方案中,每1g化合物1C需要所述反应溶剂20mL。
本发明的一些实施方案中,化合物1C反应得到化合物1D,反应温度为30-90℃;本发明的一些实施方案中,反应温度为50-90℃;本发明的一些实施方案中,反应温度为30℃;本发明的一些实施方案中,反应温度为50℃;本发明的一些实施方案中,反应温度为70℃;本发明的一些实施方案中,反应温度为80℃;本发明的一些实施方案中,反应温度为90℃。
本发明的一些实施方案中,一种式(I)化合物制备方法,包括如下步骤:
a)化合物1C与有机碱在三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜存在下得到化合物1D:
b)化合物1D在pH为9-11时重排得到化合物1E:
c)化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺在SO2存在下反应得到化合物1F;
d)化合物1F与在碱存在下得到式(I)化合物:
步骤a)中所述有机碱选自吡啶、三乙胺、2,6-二甲基吡啶、N,N-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、2,4,6三甲基吡啶;优选吡啶或2,6-二甲基吡啶;化合物1C和有机碱的摩尔比为1:1-1:5,优选1:2;化合物1C与三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜的摩尔比为1:1-1:3;优选为1:1-1:2;进一步优选为1:1.6;反应所用溶剂选自甲苯、二氯甲烷、甲基叔丁基醚或乙酸乙酯,优选为甲苯;每1g化合物1C需要所述反应所用溶剂10-20mL,优选10mL;反应温度为30-90℃,优选50-90℃,进一步优选为80℃;反应时间控制在2-15h,优选8h;和/或
步骤c)中化合物1E和(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:0.5-1:2,优选为1:1-1:1.5;进一步优选1:1.1;化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:0.5-1:3,优选为1:1;反应所用溶剂为有机溶剂和水的混合溶剂,有机溶剂与水的体积比为20:1-120:1;优选为25:1-100:1;进一步优选为25:1;所述有机溶剂选自乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯或异丙醇;化合物1E与水的质量比为1:1-15:1,优选为2.5:1;和/或
步骤d)中所述碱选自七水合磷酸钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾;优选七水合磷酸钾;所述化合物1F与碱的摩尔比为1:1-1:5,优选为1:2-1:4;进一步优选为1:3;,反应溶剂选自甲基叔丁基醚、正己烷、二氯甲烷、正庚烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯或2-甲基四氢呋喃;优选甲基叔丁基醚。
本发明的一些实施方案中,一种式(I)化合物制备方法,步骤c)得到的化合物1F用有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1F用3-10mL有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,优选用6mL;所述有机溶剂选自三氯甲烷、乙腈、二氯甲烷、乙醇或其混合;优选的,所述有机溶剂/水的混合溶剂选自乙腈/水的混合溶剂,乙腈/水的体积比为5:1-15:1,进一步优选为10:1;优选的所述有机溶剂选自二氯甲烷/乙醇的混合溶剂,二氯甲烷/乙醇的体积比为5:1-15:1,进一步优选为10:1。
本发明的一些实施方案中,一种式(I)化合物制备方法,步骤b)得到的化合物1E用有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1E用2-40mL有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;优选用4-20mL;进一步优选用4-9mL;优选的,有机溶剂与水的体积比为1:1-1:2;所述有机溶剂选自乙醇、异丙醇或N,N-二甲基甲酰胺。
本发明的一些实施方案中,一种式(I)化合物制备方法,还包括下述步骤,
化合物1A与丙二酸环(亚)异丙酯反应得到化合物1B:
化合物1B与四氢吡咯反应得到化合物1C;
本发明提供了一种用于制备式(I)所述化合物或其药学上可接受盐的中间体:
本发明提供了一种化合物1F的制备方法,以化合物1E为原料反应得到化合物1F:
本发明的第一个方案,一种式(I)化合物的制备方法,以化合物1F为原料在碱存在下制备得到:
所述碱选自七水合磷酸钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾;优选七水合磷酸钾;
所述化合物1F与碱的摩尔比为1:1-1:5,优选为1:2-1:4;进一步优选为1:3;
反应所用溶剂选自甲基叔丁基醚、正己烷、二氯甲烷、正庚烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯或2-甲基四氢呋喃;优选的,所述反应溶剂选自甲基叔丁基醚。
本发明的第二个方案,一种式(I)化合物制备方法,以化合物1F为原料在碱存在下制备得到:
所述碱选自七水合磷酸钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾;优选七水合磷酸钾;
所述化合物1F与碱的摩尔比为1:1-1:5,优选为1:2-1:4;进一步优选为1:3;
反应所用溶剂选自甲基叔丁基醚、正己烷、二氯甲烷、正庚烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯或2-甲基四氢呋喃;优选甲基叔丁基醚;还包括下述步骤:
化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺在SO2存在下反应得到化合物1F:
所述化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:0.5-1:2,优选为1:1-1:1.5;进一步优选为1:1.1;
化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:0.5-1:3,优选为1:1;
反应所用溶剂为有机溶剂和水的混合溶剂,有机溶剂与水的体积比为20:1-120:1,优选为25:1-100:1,进一步优选为25:1;所述有机溶剂选自乙腈、乙酸乙酯或异丙醇;
所述化合物1E与水的质量比为1:1-15:1,优选为2.5:1;
优选的,得到的化合物1F用有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1F用3-10mL有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;优选用6mL;所述有机溶剂选自三氯甲烷、乙腈、二氯甲烷、乙醇或其混合;
当有机溶剂/水的混合溶剂选自乙腈/水的混合溶剂时,乙腈/水的体积比为5:1-15:1,优选为10:1;或
当有机溶剂选自二氯甲烷/乙醇的混合溶剂时,二氯甲烷/乙醇的体积比为5:1-15:1,优选为10:1。
本发明的第三个方案,一种式(I)化合物制备方法,以化合物1F为原料在碱存在下制备得到:
所述碱选自七水合磷酸钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾;优选七水合磷酸钾;
所述化合物1F与碱的摩尔比为1:1-1:5,优选为1:2-1:4,进一步优选为1:3;
反应溶剂选自甲基叔丁基醚、正己烷、二氯甲烷、正庚烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯或2-甲基四氢呋喃;优选甲基叔丁基醚;
化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺在SO2存在下反应得到化合物1F:
所述化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:0.5-1:2,优选为1:1-1:1.5;进一步优选为1:1.1;
化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:0.5-1:3,优选为1:1;
反应所用溶剂为有机溶剂和水的混合溶剂,有机溶剂与水的体积比为20:1-120:1,优选为25:1-100:1,进一步优选为25:1;所述有机溶剂选自乙腈、乙酸乙酯或异丙醇;
所述化合物1E与水的质量比为1:1-15:1,优选为2.5:1;
优选的,得到的化合物1F用有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1F用3-10mL有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;优选用6mL;所述有机溶剂选自三氯甲烷、乙腈、二氯甲烷、乙醇或其混合;
当有机溶剂/水的混合溶剂选自乙腈/水的混合溶剂时,乙腈/水的体积比为5:1-15:1,优选10:1;或
当有机溶剂选自二氯甲烷/乙醇的混合溶剂时,二氯甲烷/乙醇的体积比为5:1-15:1,优选为10:1;
还包括下述步骤:化合物1D在pH为9-11时重排得到化合物1E:
得到的化合物1E用有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1E用2-40mL有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;优选4-20mL;进一步优选用4-9mL;优选的,有机溶剂与水的体积比为1:1-1:2;所述有机溶剂选自乙醇、异丙醇或N,N-二甲基甲酰胺。
本发明的第四个方案,一种式(I)化合物制备方法,以化合物1F为原料在碱存在下制备得到:
所述碱选自七水合磷酸钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾;优选七水合磷酸钾;
所述化合物1F与碱的摩尔比为1:1-1:5,优选为1:2-1:4,进一步优选为1:3;
反应溶剂选自甲基叔丁基醚、正己烷、二氯甲烷、正庚烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯或2-甲基四氢呋喃;优选甲基叔丁基醚;
化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺在SO2存在下反应得到化合物1F:
所述化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:0.5-1:2,优选为1:1-1:1.5;进一步优选为1:1.1;
化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:0.5-1:3,优选为1:1;
反应所用溶剂为有机溶剂和水的混合溶剂,有机溶剂与水的体积比为20:1-120:1,优选为25:1-100:1,进一步优选为25:1;所述有机溶剂选自乙腈、乙酸乙酯或异丙醇;
所述化合物1E与水的质量比为1:1-15:1,优选为2.5:1;
优选的,得到的化合物1F用有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1F用3-10mL有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;优选用6mL;所述有机溶剂选自三氯甲烷、乙腈、二氯甲烷、乙醇或其混合;
当有机溶剂/水的混合溶剂选自乙腈/水的混合溶剂时,乙腈/水的体积比为5:1-15:1,优选为10:1;或
当有机溶剂选自二氯甲烷/乙醇的混合溶剂时,二氯甲烷/乙醇的体积比为5:1-15:1,优选为10:1;
化合物1D在pH为9-11时重排得到化合物1E:
得到的化合物1E用有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1E用2-40mL有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;优选用4-20mL;进一步优选用4-9mL;优选的,有机溶剂与水的体积比为1:1-1:2;所述有机溶剂选自乙醇、异丙醇或N,N-二甲基甲酰胺;
还包括下述步骤:
化合物1C与有机碱在三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜存在下反应得到化合物1D:
所述化合物1C与有机碱的摩尔比为1:1-1:5,优选为1:2;
所述有机碱选自吡啶、三乙胺、2,6-二甲基吡啶、N,N-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、2,4,6三甲基吡啶,优选吡啶或2,6-二甲基吡啶;
所述化合物1C与三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜的摩尔比为1:1-1:3;优选为1:1-1:2;进一步优选为1:1.6;
反应所用溶剂选自甲苯、二氯甲烷、甲基叔丁基醚或乙酸乙酯,优选为甲苯;
所述每1g化合物1C需要所述反应所用溶剂10-20mL,优选10mL;
反应温度为30-90℃,优选50-90℃,进一步优选为80℃;
反应时间控制在2-15h,优选8h。
本发明的第五个方案,一种式(I)化合物制备方法,
a)化合物1C与有机碱在三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜存在下得到化合物1D:
b)化合物1D在pH为9-11时重排得到化合物1E:
c)化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺在SO2存在下反应得到化合物1F;
d)化合物1F与在碱存在下得到式(I)化合物:
步骤a)中所述有机碱选自吡啶、三乙胺、2,6-二甲基吡啶、N,N-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、2,4,6三甲基吡啶;优选吡啶或2,6-二甲基吡啶;化合物1C和有机碱的摩尔比为1:1-1:5,优选为1:2;化合物1C与三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜的摩尔比为1:1-1:3;优选为1:1-1:2;进一步优选的为1:1.6;反应所用溶剂选自甲苯、二氯甲烷、甲基叔丁基醚或乙酸乙酯,优选为甲苯;每1g化合物1C需要所述反应所用溶剂10-20mL,优选10mL;反应温度为30-90℃,优选50-90℃,进一步优选为80℃;反应时间控制在2-15h,优选8h;和/或
步骤c)中化合物1E和(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:0.5-1:2,优选为1:1-1:1.5;进一步优选为1:1.1;化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:0.5-1:3,优选为1:1;反应所用溶剂为有机溶剂和水的混合溶剂,有机溶剂与水的体积比为20:1-120:1;优选为25:1-100:1;进一步优选为25:1;所述有机溶剂选自乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯或异丙醇;化合物1E与水的质量比为1:1-15:1,优选为2.5:1;和/或
步骤d)中所述碱选自七水合磷酸钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾;优选七水合磷酸钾;所述化合物1F与碱的摩尔比为1:1-1:5,优选为1:2-1:4;进一步优选为1:3;反应溶剂选自甲基叔丁基醚、正己烷、二氯甲烷、正庚烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯或2-甲基四氢呋喃;优选甲基叔丁基醚;
优选的,步骤b)得到的化合物1E用有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1E用2-40mL有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;优选用4-20mL;进一步优选用4-9mL;优选的,有机溶剂与水的体积比为1:1-1:2;所述有机溶剂选自乙醇、异丙醇或N,N-二甲基甲酰胺;
优选的,步骤c)得到的化合物1F用有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1F用3-10mL有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,优选用6mL;所述有机溶剂选自三氯甲烷、乙腈、二氯甲烷、乙醇或其混合;优选的所述有机溶剂/水的混合溶剂选自乙腈/水的混合溶剂,乙腈/水的体积比为5:1-15:1,进一步优选为10:1;优选的有机溶剂选自二氯甲烷/乙醇的混合溶剂,二氯甲烷/乙醇的体积比为5:1-15:1,进一步优选为10:1。
本发明的第六个方案,一种式(I)化合物制备方法,
a)化合物1C与有机碱在三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜存在下得到化合物1D:
b)化合物1D在pH为9-11时重排得到化合物1E:
c)化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺在SO2存在下反应得到化合物1F;
d)化合物1F与在碱存在下得到式(I)化合物:
e)化合物1A与丙二酸环(亚)异丙酯反应得到化合物1B:
f)化合物1B与四氢吡咯反应得到化合物1C:
本发明的有益效果:
本发明所述方法原料易得、步骤简单,整个合成工艺都用结晶纯化,没有用到硅胶柱层析或其他制备色谱方法,成本低,收率高。化合物1F可以回收,消旋后重新利用成盐精制纯化,可以降低成本和提高整个反应收率,适宜大规模工业化生产。
除非有相反的陈述,在说明书和权利要求书中使用的术语具有下述含义。
本发明涉及的通式化合物存在手性中心时,除明确标示外,通式化合物可以是消旋体,也可以是旋光异构体。
本发明所述基团和化合物中所涉及的元素碳、氢、氧、硫、氮或卤素均包括它们的同位素情况,及本发明所述基团和化合物中所涉及的元素碳、氢、氧、硫或氮任选进一步被1至5个它们对应的同位素所替代,其中碳的同位素包括12C、13C和14C,氢的同位素包括氕(H)、氘(D,又叫重氢)、氚(T,又叫超重氢),氧的同位素包括16O、17O和18O,硫的同位素包括32S、33S、34S和36S,氮的同位素包括14N和15N,氟的同位素19F,氯的同位素包括35Cl和37Cl,溴的同位素包括79Br和81Br。
在酸碱电离理论中,碱指在水溶液中电离出的阴离子全部都是OH-的化合物;在酸碱质子理论中碱指能够接受质子的化合物;在酸碱电子理论中,碱指电子给予体。按一个碱分子电离出氢氧根离子的个数分为:一元碱、二元碱、多元碱;按溶解性分:可溶性碱、微溶性碱、难溶性碱;按电离能力分:强碱、弱碱。本发明所选取的碱如七水合磷酸钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾等。
一般情况下,有机碱都含有氮原子,例如胺类化合物和含氮杂环化合物。按照广义的酸碱理论来说,有很多物质属于有机碱:醇的碱金属盐类,例如甲醇钠,乙醇钾,叔丁醇钾;有机金属化合物,如烷基锂试剂,例如丁基锂;苯基锂;格氏试剂;氢氧化季铵盐;胺基锂化合物,例如二异丙基胺基锂(LDA),六甲基二硅胺基锂(LiHMDS)等。吡啶就是比较常见的有机碱;它能与盐酸成盐。本发明所选取的有机碱如吡啶、三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、2,4,6三甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶等。
本发明所述“重排“指的是化合物在试剂、温度或其他因素影响下,发生分子中某些基团的转移或分子内碳原子骨架的改变过程。
具体实施方式
以下结合实施例详细说明本发明的技术方案,但本发明的保护范围包括但是不限于此。
化合物的结构是通过核磁共振(NMR)或(和)质谱(MS)来确定的。NMR位移(δ)以10-6(ppm)的单位给出。NMR的测定是用(Bruker Avance III 400和Bruker Avance 300)核磁仪,测定溶剂为氘代二甲基亚砜(DMSO-d6),氘代氯仿(CDCl3),氘代甲醇(CD3OD),内标为四甲基硅烷(TMS);
MS的测定用(Agilent 6120B(ESI)和Agilent 6120B(APCI));
HPLC的测定使用Agilent 1260DAD高压液相色谱仪(Zorbax SB-C18 100×4.6mm,3.5μM);
薄层层析硅胶板使用烟台黄海HSGF254或青岛GF254硅胶板,薄层色谱法(TLC)使用的硅胶板采用的规格是0.15mm-0.20mm,薄层层析分离纯化产品采用的规格是0.4mm-0.5mm。
本发明的己知的起始原料可以采用或按照本领域已知的方法来合成,或可购买于泰坦科技、安耐吉化学、上海德默、成都科龙化工、韶远化学科技、百灵威科技等公司。
实施例1:
第一步:3-(环己基-3-烯-1-基)丙酸(1B)
3-(cyclohex-3-en-1-yl)propanoic acid
将无水甲酸(1567.32g,34.05moL)加入20L反应釜。开启搅拌并降温到内温10℃,滴加三乙胺(1378.20g,13.62mol)。滴加过程中控制温度在12℃-30℃,加毕,搅拌20分钟后,加入丙二酸环(亚)异丙酯(654.35g,4.54moL),并滴加入1A(500g,
4.54mol)。加毕,搅拌1小时,升温至120℃回流5-6小时。用6mol/L盐酸(3L)调节pH=1-2,用二氯甲烷(3L*2)萃取产品,合并有机相,用饱和氯化钠溶液(2L*3)洗涤。浓缩有机相,待浓缩至大约1/3体积时,加入甲苯(4L)继续浓缩至大约1/3体积,直接用于下一步投料。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δ10.23(s,1H),5.73–5.55(m,2H),2.46–2.30(m,2H),2.09–1.96(m,2H),1.81–1.53(m,6H),1.35–1.17(m,1H)。
LCMS m/z=153.1[M-1]。
第二步:3-(环己基-3-烯-1-基)-1-(吡咯烷基-1-基)丙基-1-酮(1C)
3-(cyclohex-3-en-1-yl)-1-(pyrrolidin-1-yl)propan-1-one
将第一步得到的1B的甲苯浓缩液溶液用甲苯(4.2L)稀释后加入20L反应釜,开启搅拌并加入N,N-二甲基甲酰胺(1mL)。将草酰氯(562.34g,4.432moL)滴加到反应液中,加毕,25-30℃搅拌2小时。降温至0℃-10℃,依次滴加入四氢吡咯(355.11g溶于150mL甲苯中),三乙胺(551.21g),加毕,室温搅拌5小时后将反应液降温到10℃,滴加入4mol/L盐酸(2L)调节pH=1-2,分液,水相用甲苯(2L)萃取,合并有机相依次用5%氢氧化钠溶液(2L)、1mol/L盐酸(2L)、饱和氯化钠溶液(2L)洗涤,合并有机相。有机相浓缩至干,直接用于下一步。按照理论收率100%计算。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δ5.73-5.56(m,2H),3.43(dd,4H),2.37-2.22(m,2H),2.16-2.01(m,4H),1.90(dt,4H),1.81-1.51(m,6H),1.30-1.15(m,2H)。
LCMS m/z=208.1[M+1]。
第三步和第四步:三环[4.2.1.03,8]壬烷基-2-酮(1R,3S,6R,8R和1S,3R,6S,8S消旋体)(1D和1E)
tricyclo[4.2.1.03,8]nonan-2-one(1R,3S,6R,8R and 1S,3R,6S,8S racemate)
将第二步得到的含有化合物1C 777.00g,用甲苯稀释到约6.2L。将吡啶(593.25g,2.0eq)加入反应瓶中,降温到0℃。然后控温10℃以下滴加三氯氧磷(936.90g,1.6eq)。滴加完毕,升温到80℃反应反应8小时。将反应液浓缩至无明显馏分滴出,用甲苯
(2L*3)带出多余三氯氧磷。降温缓慢加入水(1.5L)待反应引发,再缓慢加入冰水
(1.5L),然后控制在25℃下用6mol/L NaOH水溶液调节pH=10-11。加入甲基叔丁基醚(2L)搅拌4小时。静置分液,水相再用甲基叔丁基醚(1L)萃取。合并有机相,用6mol/L盐酸(2L)洗涤2次,分液。向有机相加入20%硫酸(1.5L),保温60℃反应4小时。静置,分液,水相用甲基叔丁基醚(1.5L)萃取,合并有机相,用饱和氯化钠溶液(2L)洗涤,然后分液,有机相(化合物1D)转入下一步。
含化合物1D的有机溶液用饱和亚硫酸氢钠溶液萃取三次(3L*3),合并三次萃取得到的水相。
用甲基叔丁基醚(2L*2)萃取上述合并得到的水相,分液后,控温25℃,水相用2mol/L氢氧化钠溶液调节pH=10左右,加入正己烷(2.5L),搅拌30分钟,分液,水相依次用正己烷(2L)、正己烷(1L)各萃取1次,合并有机相,用饱和氯化钠溶液(2.5L)洗涤,干燥,过滤,滤液在40℃下浓缩,最后得白色固体化合物1E 165.30g。总收率30.8%。
第三步和第四步方法二:
根据第二步得到的化合物1C 5g,2,6-二甲基吡啶9.374g和100mL甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加4.15g三氯氧磷。滴毕后,升温到80℃反应8小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/LNaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌3小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
第三步和第四步方法三:
根据第二步得到的化合物1C 5g,2,6-二甲基吡啶9.43g和100mL甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加5.65g三氯氧磷。滴毕后,升温到80℃反应8小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/LNaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌3小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
第三步和第四步方法四:
根据第二步得到的化合物1C 5g,吡啶9.53g和50mL甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加6.02g三氯氧磷。滴毕后,升温到80℃反应8小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/LNaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌2小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
第三步和第四步方法五:
根据第二步得到的化合物1C 5g,5.72g吡啶和50mL甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加6.02g三氯氧磷。滴毕后,升温到80℃反应8小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/L NaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌2小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
第三步和第四步方法六:
根据第二步得到的化合物1C 5g,2,6-二甲基吡啶9.43g和100ml甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加5.65g三氯氧磷。滴毕后,升温到80℃反应8小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/L NaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌3小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
第三步和第四步方法七:
根据第二步得到的化合物1C 5g,3.81g吡啶和50mL甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加6.02g三氯氧磷。滴毕后,升温到30℃反应8小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/L NaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌2小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
第三步和第四步方法八:
根据第二步得到的化合物1C 5g,3.81g吡啶和50mL甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加6.02g三氯氧磷。滴毕后,升温到50℃反应8小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/L NaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌2小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
第三步和第四步方法九:
根据第二步得到的化合物1C 5g,3.81g吡啶和50ml甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加3.76g三氯氧磷。滴毕后,升温到70℃反应8小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/L NaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌2小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
第三步和第四步方法十:
根据第二步得到的化合物1C 5g,3.81g吡啶和50mL甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加6.02g三氯氧磷。滴毕后,升温到90℃反应8小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/L NaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌2小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
第三步和第四步方法十一:
根据第二步得到的化合物1C 5g,1.91g吡啶和50mL甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加6.02g三氯氧磷。滴毕后,升温到80℃反应2小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/L NaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌2小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
第三步和第四步方法十二:
根据第二步得到的化合物1C 5g,3.81g吡啶和50mL甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加11.29g三氯氧磷。滴毕后,升温到80℃反应4小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/L NaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌2小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
第三步和第四步方法十三:
根据第二步得到的化合物1C 5g,5.72g吡啶和50mL甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加6.02g三氯氧磷。滴毕后,升温到80℃反应6小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/L NaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌2小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
第三步和第四步方法十四:
根据第二步得到的化合物1C 5g,3.81g吡啶和50mL甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加6.02g三氯氧磷。滴毕后,升温到80℃反应15小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/L NaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌2小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
第三步和第四步方法十五:
根据第二步得到的含有925.00g化合物1C的甲苯溶液,用甲苯稀释到约7.5L。将705.49g吡啶加入反应瓶中,降温到0℃。然后控温10℃以下滴加1136.29g三氯氧磷。滴毕后,升温到80℃反应8小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,加入甲苯(2L*3)带出多余三氯氧磷。降温至室温缓慢加入1.5L水待反应引发,再缓慢加入1.5L的水,控制在25℃下用6mol/L NaOH水溶液调节pH=10-11并加入甲基叔丁基醚(3.5L),室温下搅拌4小时。4小时后静置分液,再用甲基叔丁基醚(2L)萃取水相。合并有机相用6mol/L盐酸水溶液洗涤2次,第一次2L,第二次1L洗涤。往有机相中加入1.5L 20%硫酸水溶液,在60℃下反应4小时。静置分液,水相再用甲基叔丁基醚2L萃取水相,合并有机相,用2L饱和氯化钠溶液洗涤,然后分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品612.21g。
第三步和第四步方法十六:
根据第二步得到的化合物1C 5g,2,6-二甲基吡啶11.09g和100mL甲苯依次加入反应瓶中,降温到0℃。控温10℃以下滴加4.9g三氯氧磷。滴毕后,升温到80℃反应8小时,浓缩至冷凝管无明显馏分滴出,控制在25℃下用6mol/L NaOH水溶液调节pH=10-11,并加入甲基叔丁基醚(100mL),60℃下搅拌3小时。用6mol/L盐酸水溶液洗涤。静置分液,有机相在40℃下减压浓缩,浓缩干得油状物化合物1E粗品6.0g。
1E精制方法一:取10.00g 1E加入反应瓶中,加入20mL乙醇搅拌溶清。然后滴加20mL纯化水,约25min滴毕。冰水降温至0-5℃析晶,保温搅拌0.5小时后,过滤。收集滤饼于35-40℃鼓风干燥8小时。收料得白色固体化合物1E 4.2g,收率42%。
精制方法二:取5.00g 1E加入反应瓶中,加入10mL异丙醇搅拌溶清。然后滴加10mL纯化水,约25min滴毕。冰水降温至0-5℃析晶,保温搅拌0.5小时后,过滤。收集滤饼于35-40℃鼓风干燥8小时。收料得白色固体化合物1E2.52g,收率50.1%。
1E精制方法三:取2.00g 1E加入反应瓶中,加入4mLN,N-二甲基甲酰胺搅拌溶清。然后滴加4mL纯化水,约25min滴毕。冰水降温至0-5℃析晶,保温搅拌0.5小时后,过滤。收集滤饼于35-40℃鼓风干燥8小时。收料得白色固体化合物1E 1g,收率50%。
1E精制方法四:取10.00g 1E加入反应瓶中,加入20mL乙醇搅拌溶清。然后滴加20mL纯化水,约25min滴毕。冰水降温至0-5℃析晶,保温搅拌0.5小时后,过滤。收集滤饼于35-40℃鼓风干燥8小时。收料得白色固体化合物1E 41.2g,收率82.3%。
1E精制方法五:取10.00g 1E加入反应瓶中,加入200mL乙醇搅拌溶清。然后滴加200mL纯化水,约25min滴毕。冰水降温至0-5℃析晶,保温搅拌0.5小时后,过滤。收集滤饼于35-40℃鼓风干燥8小时。收料得白色固体化合物1E 41.2g,收率82.3%。
1E精制方法六:取10.00g 1E加入反应瓶中,加入20mL乙醇搅拌溶清。然后滴加20mL纯化水,约25min滴毕。冰水降温至0-5℃析晶,保温搅拌0.5小时后,过滤。收集滤饼于35-40℃鼓风干燥8小时。收料得白色固体化合物1E 41.2g,收率82.3%。
1E精制方法七:取50.00g 1E加入反应瓶中,加入150mL异丙醇搅拌溶清。然后滴入300mL纯化水,约25min滴毕。冰水降温至0-5℃析晶,保温搅拌3小时后,过滤。收集滤饼于35-40℃鼓风干燥8小时。收料得白色固体化合物1E 41.2g,收率82.3%。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ3.39(m,1H),3.19(m,1H),2.77(m,1H),2.38(m,1H),2.05(m,1H),1.93(d,1H),1.77(m,1H),1.45(m,4H),1.20(m,1H)。
LCMS m/z=137.1[M+1]。
第五步:(1S,3R,6S,8S)-2-羟基三环[4.2.1.03,8]壬烷基-2-亚硫酸(S)-1-苯基乙基-1-胺(1F)
(1S,3R,6S,8S)-2-hydroxytricyclo[4.2.1.03,8]nonane-2-sulfonate(S)-1-phenylethan-1-amine
将1E(3.5Kg)、二氯甲烷(45kg)、(S)-(-)-1-苯乙胺(3.4Kg)、纯化水1.4kg依次加入50L反应釜;加毕,搅拌下降温至15℃,以4L/min速度通入SO2气体,搅拌转速约200r/min,维持内温在15±5℃,通气约100min后,体系开始析出大量固体,停止通气,通入SO2气体的总量为1.7kg。保温15-20℃反应6小时。过滤,滤饼用二氯甲烷(2L*2)洗涤。合并固体,于40℃真空干燥8小时得白色固体1F(3.5kg),收率41%。
第五步方法二:
将1E(100g)、二氯甲烷(1000ml)、(S)-(-)-1-苯乙胺(97.86g)、纯化水40g依次加入反应瓶;加毕,搅拌下降温至15℃,以4L/min速度通入SO2气体,搅拌转速约200r/min,维持内温在15±5℃,通气约30min后,体系开始析出大量固体,停止通气。保温15-20℃反应12小时。过滤,滤饼用二氯甲烷(100ml*2)洗涤。合并固体,于40℃真空干燥3小时得白色固体1F(84.05g),收率34%。
第五步方法三:
将1E(1000g)、二氯甲烷(10000mL)、(S)-(-)-1-苯乙胺(978.6g)、纯化水1000g依次加入反应瓶;加毕,搅拌下降温至15℃,以4L/min速度通入SO2气体,搅拌转速约200r/min,维持内温在15±5℃,通气约30min后,体系开始析出大量固体,停止通气。保温15-20℃反应12小时。过滤,滤饼用二氯甲烷(750mL*2)洗涤。合并固体,于40℃真空干燥12小时得白色固体1F(1284g),收率51.5%。
第五步方法四:
将1E(6.81g)、二氯甲烷(70mL)、(S)-(-)-1-苯乙胺(3.03g)、纯化水3mL依次加入反应瓶;加毕,搅拌下降温至15℃,以4L/min速度通入SO2气体,搅拌转速约200r/min,维持内温在15±5℃,通气约30min后,体系开始析出大量固体,停止通气。保温15-20℃反应12小时。过滤,滤饼用二氯甲烷(750mL*2)洗涤。合并固体,于40℃真空干燥12小时得白色固体1F(4.93g),收率47.1%。
第五步方法五:将1E(10.03g)、二氯甲烷(100mL)、(S)-(-)-1-苯乙胺(9.78g)、纯化水4mL依次加入反应瓶;加毕,搅拌下降温至15-20℃,维持内温在15±5℃,通气约30min后,体系开始析出大量固体,停止通气。保温15-20℃反应12小时。过滤,滤饼用二氯甲烷(750mL*2)洗涤。合并固体,于40℃真空干燥12小时得白色固体1F(10.3g),收率52%。
第五步方法六:
将1E(10.03g)、二氯甲烷(120mL)、(S)-(-)-1-苯乙胺(13.36g)、纯化水1mL依次加入反应瓶;加毕,搅拌下降温至15-20℃,维持内温在15±5℃,通气约30min后,体系开始析出大量固体,停止通气。保温15-20℃反应12小时。过滤,滤饼用二氯甲烷(750mL*2)洗涤。合并固体,于40℃真空干燥12小时得白色固体1F(17.41g),收率74.5%。
第五步方法七:
将1E(20.03g)、二氯甲烷(200mL)、(S)-(-)-1-苯乙胺(11.51g)、纯化水8mL依次加入反应瓶;加毕,搅拌下降温至15℃-20,维持内温在15±5℃,通气约30min后,体系开始析出大量固体,停止通气。保温15-20℃反应12小时。过滤,滤饼用二氯甲烷(750mL*2)洗涤。合并固体,于40℃真空干燥12小时得白色固体1F(18.47g),收率37%。
第五步方法八:
向600.00g化合物1E中加入3L乙腈,搅拌然后加入320.66g S-(-)-1-苯乙胺和40g纯化水。降温到5℃,向反应中通入二氧化硫气体,保持内温5℃-10℃,开始以2L/min速度通入SO2气体,搅拌转速约200r/min,通气1小时有大量固体析出,继续再通气20分钟直至体系饱和。通至饱和后保持内温5℃-10℃析晶4小时。4小时后过滤,滤饼用100mL乙腈洗涤。收集固体于40℃-45℃真空干燥12小时,得白色固体化合物1F 448.67g,收率30%。
1F精制方法一:
将1F(33.29g)混悬于155mL无水乙醇和二氯甲烷(体积比1:10)中,加热至40±5℃,待反应液澄清,关闭加热,开始梯度降温。降至0℃保温1小时后抽滤,收集固体于40℃真空干燥8小时后,得白色固体1F 20.74g,收率为62.3%。
1F精制方法二:
将1F(600g)混悬于3300mL无水乙醇和二氯甲烷(体积比1:10)中,加热至40±5℃,待反应液澄清,关闭加热,开始梯度降温。降至20℃保温1小时后抽滤,收集固体于40℃真空干燥8小时后,得白色固体1F 105g,收率为18%。
1F精制方法三:
将1F(10g)混悬于30mL无水乙醇和二氯甲烷(体积比1:5)中,加热至40±5℃,待反应液澄清,关闭加热,开始梯度降温。降至0℃保温12小时后抽滤,收集固体于40℃真空干燥8小时后,得白色固体1F 4.98g,收率为49.8%。
1F精制方法四:
将1F(10g)混悬于60mL无水乙醇和二氯甲烷(体积比1:15)中,加热至40±5℃,待反应液澄清,关闭加热,开始梯度降温。降至0℃保温12小时后抽滤,收集固体于40℃真空干燥8小时后,得白色固体1F 4.98g,收率为49.8%。
1F精制方法五:
将1F(15.4kg)混悬于三氯甲烷92.4kg中,抽至100L反应釜,加热至回流,关闭加热,开始梯度降温。调外温至55℃,1小时后内温降至53.8℃,此时将循环温度调至45℃,1.5小时后内温降至45℃,反应液变浑浊,此时将循环温度调至35℃,1小时后内温降至35℃,此时再将循环温度降至30℃,约50min后内温降至30℃,再将循环温度降至25℃保温一小时后抽滤,用6L二氯甲烷分两次洗涤滤饼,收集固体于40℃真空干燥8小时后,得白色固体1F12.3kg,收率为80%。
将上述12.3kg1F混悬于三氯甲烷73.8kg中,按前述操作再次重结晶,最后抽滤烘干得白色固体化合物1F 11.1kg,收率90%。
1F精制方法六:
第一次重结晶:取250.00g化合物1F加入1750mL乙腈和175mL纯化水。加毕,升温到75℃回流,保温30分钟后,先降温至40℃,再用水浴降温到25℃,最后用冰水降温到5-10℃,保温析晶3小时后过滤。收集固体于40-45℃真空干燥12小时。得白色固体化合物1F133.4g,收率53.4%。
第二次重结晶:取50.00g化合物1F加入反应瓶中,依次加入350mL乙腈和35mL纯化水。升温到75℃回流,保温30分钟后,先降温至40℃,再用水浴降温到25℃,最后用冰水降温到5-10℃保温析晶3小时后过滤。收集固体于40-45℃真空干燥12小时。收料得白色固体化合物1F 34.58g,收率69.1%。
第三次重结晶:取30.00g化合物1F加入反应瓶中,依次加入210mL乙腈和21mL纯化水。升温到75℃回流,保温30分钟后,先降温至40℃,再用水浴降温到25℃,最后用冰水降温到5-10℃保温析晶3小时后过滤。然后40-45℃真空干燥12小时。收料得白色固体化合物1F18.97g,收率63.2%。
1F精制方法七:
第一次重结晶:取500.00g化合物1F加入反应瓶中,依次加入4545mL乙腈和455mL纯化水。升温到75℃回流,保温30分钟后,先降温至40℃,再用水浴降温到25℃,保温20-25℃析晶3小时,保温搅拌3小时后过滤。收集固体40-45℃真空干燥12小时。收料得白色固体化合物1F 189.10g,收率37.8%。
第二次重结晶:取90.00g化合物1F加入反应瓶中,依次加入720mL乙腈和72mL纯化水。升温到75℃回流,保温30分钟后,先降温至40℃,再用水浴降温到25℃,最后用冰水降温到5-10℃保温析晶3小时。收集固体于40-45℃真空干燥12小时。得白色固体化合物1F52.93g,收率58.8%。
第六步:(1S,3R,6S,8S)-三环[4.2.1.03,8]壬烷-2-酮(化合物1)
(1S,3R,6S,8S)-tricyclo[4.2.1.03,8]nonan-2-one
将18.2kg化合物1F混悬于26.7kg甲基叔丁基醚中,加入反应釜,然后加入纯化水36kg。同时将七水合磷酸钾46kg溶于水54kg中,搅拌条件下将七水合磷酸钾的水溶液抽至反应釜中(控内温≤20℃),搅拌0.5小时后停止搅拌,测水相pH值约在12左右,静置分液后,用19.8kg(27L)甲基叔丁基醚萃取水相一次,合并有机相并转移至反应釜;降内温至5℃左右,缓慢滴加2M氯化氢水溶液(24L,0.9eq),内温控制在5-10℃;滴加完毕后,搅拌5min后静置分液,再次向有机相中滴加0.5M氯化氢水溶液至pH值为3-4(加入量为21L,约0.2eq),搅拌15min后复测pH值,无变化,再搅拌15min后,静置分液,合并之前的水相,20L甲基叔丁基醚萃取水相3次,最后合并有机相,20L饱和氯化钠水溶液洗涤有机相,8.4kg无水硫酸钠干燥有机相0.5小时,反应釜30℃真空减压浓缩(真空度约为0.08Mpa)至剩余约12L溶剂时,抽滤,得6.3kg产品(湿重),在通风橱晾晒8小时后得4.8kg白色固体;所得母液旋蒸减压旋干并晾干后得1kg白色固体,合计得到5.8kg化合物1白色固体,80%收率。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ3.39(m,1H),3.19(m,1H),2.77(m,1H),2.38(m,1H),2.05(m,1H),1.93(d,1H),1.77(m,1H),1.45(m,4H),1.20(m,1H)。
LCMS m/z=137.1[M+1]。
第六步方法二:
将24.45g碳酸钠溶于350mL水中,加入化合物1F 100g,然后再加入250mL甲基叔丁基醚,控制内温15-20℃,搅拌60min钟后,加105.04g碳酸钾搅拌60min,静置分层,用甲基叔丁基醚萃取水相(100mL*2),合并有机相,滴加210mL 4M HCl,内温控制在5-10℃,滴毕,搅拌30min,静置分层后,甲基叔丁基醚萃取水相(200mL*2),有机相旋干后得固体20.69g(0.15mol),水层静置过夜后共析出6.34g固体,合并所得固体得化合物1,纯度97.8%。
第六步方法三:
将120g(3mol)氢氧化钠溶于1L冰水中,加入化合物1F 530g,然后再加入730mL甲基叔丁基醚,控制内温在15-20℃,搅拌40min钟后,静置分层,取有机相,滴加750mL 4MHCl,内温控制在5-10℃,滴毕,搅拌1h,静置分层,有机相旋干后得104.44g(0.76mol)光学纯的化合物1,总收率20.9%,纯度:99.05%。
第六步方法四:
将14g化合物1F混悬于36mL甲基叔丁基醚中,然后加入40mL纯化水。将42g七水合磷酸钾溶于60mL水中,搅拌条件下将七水合磷酸钾的水溶液加入反应甁中(控内温≤20℃),搅拌0.5小时后,测水相pH值约在12左右,静置分液后,27mL甲基叔丁基醚萃取水相一次,合并有机相并转移至反应釜;降内温至5℃左右,缓慢滴加2M氯化氢水溶液(24mL,0.9eq),内温控制在5-10℃;滴加完毕后,搅拌5min后静置分液,再次向有机相中滴加0.5M氯化氢水溶液至pH值为3-4(加入量为21mL,约0.2eq),搅拌15min后复测pH值,无变化,再搅拌15min后,静置分液,合并之前的水相,20mL甲基叔丁基醚萃取水相3次,最后合并有机相,20mL饱和氯化钠水溶液(5g氯化钠溶于20mL水)洗涤有机相,无水硫酸钠干燥有机相0.5小时,反应釜30℃真空减压浓缩(真空度约为0.08Mpa)至剩余约12mL溶剂时,抽滤,得6.3g产品(湿重),在通风橱晾晒8小时后得4.8kg白色固体;所得母液旋蒸减压旋干并晾干后得1kg白色固体,合计得到5.8kg化合物1白色固体,80%收率。
Claims (30)
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述碱选自七水合磷酸钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾;优选七水合磷酸钾。
4.根据权利要求2-3任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述化合物1F与碱的摩尔比为1:1-1:5,优选为1:2-1:4;进一步优选为1:3。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述反应溶剂选自甲基叔丁基醚、正己烷、二氯甲烷、正庚烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯或2-甲基四氢呋喃;优选甲基叔丁基醚。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述化合物1E与(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:0.5-1:2,优选为1:1-1:1.5;进一步优选为1:1.1。
8.根据权利要求6-7任意一项所述的制备方法,其特征在于,化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:0.5-1:3,优选为1:1。
9.根据权利要求6-8任意一项所述的制备方法,其特征在于,反应所用溶剂为有机溶剂和水的混合溶剂,有机溶剂与水的体积比为20:1-120:1;优选25:1-100:1;进一步优选25:1;所述有机溶剂选自乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯或异丙醇。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述化合物1E与水的质量比为1:1-15:1,优选为2.5:1。
11.根据权利要求6-10任意一项所述的制备方法,其特征在于,得到的化合物1F用有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1F用3-10mL有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;优选用6mL;所述有机溶剂选自三氯甲烷、乙腈、二氯甲烷、乙醇或其混合。
12.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,得到的化合物1F用有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,所述有机溶剂/水的混合溶剂选自乙腈/水的混合溶剂,乙腈/水的体积比为5:1-15:1,优选为10:1。
13.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,得到的化合物1F用有机溶剂重结晶,所述有机溶剂选自二氯甲烷/乙醇的混合溶剂,二氯甲烷/乙醇的体积比为5:1-15:1,优选10:1。
15.根据权利要求14所述的制备方法,其特征在于,得到的化合物1E用有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1E用2-40mL有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;优选用4-20mL;进一步优选用4-9mL;所述有机溶剂与水的体积比为1:1-1:2;所述有机溶剂选自乙醇、异丙醇或N,N-二甲基甲酰胺。
17.根据权利要求16所述的制备方法,其特征在于,所述化合物1C与有机碱的摩尔比为1:1-1:5,优选为1:2。
18.根据权利要求16-17任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述有机碱选自吡啶、三乙胺、2,6-二甲基吡啶、N,N-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、2,4,6三甲基吡啶;优选吡啶或2,6-二甲基吡啶。
19.根据权利要求16-18任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述化合物1C与三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜的摩尔比为1:1-1:3;优选为1:1-1:2;进一步优选为1:1.6。
20.根据权利要求19所述的制备方法,其特征在于,化合物1C制备化合物1D的反应所用溶剂选自甲苯、二氯甲烷、甲基叔丁基醚或乙酸乙酯,优选为甲苯。
21.根据权利要求20所述的制备方法,其特征在于,所述每1g化合物1C需要所述反应所用溶剂10-20mL,优选10mL。
22.根据权利要求16-21任意一项所述的制备方法,其特征在于,反应温度为30-90℃,优选50-90℃,进一步优选为80℃。
23.根据权利要求16-22任意一项所述的制备方法,其特征在于,反应时间控制在2-15h,优选8h。
25.根据权利要求24所述的制备方法,其特征在于,
步骤a)中,所述有机碱选自吡啶、三乙胺、2,6-二甲基吡啶、N,N-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、2,4,6三甲基吡啶,优选吡啶或2,6-二甲基吡啶;化合物1C和有机碱的摩尔比为1:1-1:5,优选1:2;化合物1C与三氯氧磷、五氯化磷或氯化亚砜的摩尔比为1:1-1:3,优选为1:1-1:2,进一步优选为1:1.6;反应所用溶剂选自甲苯、二氯甲烷、甲基叔丁基醚或乙酸乙酯,优选为甲苯;每1g化合物1C需要所述反应所用溶剂10-20mL,优选10mL;反应温度为30-90℃,优选50-90℃,进一步优选为80℃;反应时间控制在2-15h,优选8h;和/或
步骤c)中,化合物1E和(S)-(-)-1-苯乙胺的摩尔比为1:0.5-1:2,优选为1:1-1:1.5;进一步优选为1:1.1;化合物1E与通入的SO2的摩尔比为1:0.5-1:3,优选为1:1;反应所用溶剂为有机溶剂和水的混合溶剂,有机溶剂与水的体积比为20:1-120:1;优选25:1-100:1;进一步优选25:1;所述有机溶剂选自乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯或异丙醇;化合物1E与水的质量比为1:1-15:1,优选2.5:1;和/或
步骤d)中所述碱选自七水合磷酸钾、碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾;优选七水合磷酸钾;所述化合物1F与碱的摩尔比为1:1-1:5,优选为1:2-1:4;进一步优选为1:3;反应溶剂选自甲基叔丁基醚、正己烷、二氯甲烷、正庚烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯或2-甲基四氢呋喃;优选甲基叔丁基醚。
26.根据权利要求24-25所述的制备方法,还包括如下步骤:
步骤c)得到的化合物1F用有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1F用3-10mL有机溶剂或有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,优选用6mL;所述有机溶剂选自三氯甲烷、乙腈、二氯甲烷、乙醇或其混合;优选的所述有机溶剂/水的混合溶剂选自乙腈/水的混合溶剂,乙腈/水的体积比为5:1-15:1,进一步优选10:1;优选的所述有机溶剂选自二氯甲烷/乙醇的混合溶剂,二氯甲烷/乙醇的体积比为5:1-15:1,进一步优选为10:1。
27.根据权利要求24-26任意一项所述的制备方法,还包括如下步骤:
步骤b)得到的化合物1E用有机溶剂/水的混合溶剂重结晶,其中,每1g化合物1E用2-40mL有机溶剂/水的混合溶剂重结晶;优选用4-20mL;进一步优选用4-9mL;优选的,有机溶剂与水的体积比为1:1-1:2;所述有机溶剂选自乙醇、异丙醇或N,N-二甲基甲酰胺。
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