(3R,5S)-3,5-二羟基-6-氧代己酸酯衍生物的制备方法 【技术领域】
本发明涉及他汀类药物合成中间体(3R,5S)-3,5-二羟基-6-氧代己酸酯衍生物地制备方法。
背景技术
(3R,5S)-3,5-二羟基-6-氧代己酸酯衍生物(II)是合成他汀类药物的中间体,其合成方法是以(3R,5S)-3,5,6-三羟基己酸酯衍生物(I)为原料经氧化剂氧化而得,所用的氧化剂有Swern氧化剂[EP374922,1990-06-27;Synth.Commun.,2003,33(13):2275-2283;J.Org.Chem.,1995,60(24):7774-7777;WO2005047276,2005-05-26,CA 2005,143:7599;Tetrahedron Lett.,1990,31(18):2545-2548.]、TEMPO/NaBr/NaClO氧化体系[US2006004200,2006-01-05]。
这种制备方法中存在明显的不足之处。Swern氧化所需条件苛刻,需要低温及无水无氧操作,只能用于实验室小规模制备;TEMPO/NaBr/NaClO氧化体系为两相(CH2Cl2-H2O)反应,需要NaBr作为助催化剂,严格控制水相pH在8.4左右,操作繁琐;且在氧化过程中有水相存在,不利于产物稳定。
【发明内容】
本发明需要解决的技术问题是提供一种结构式如式II所示的(3R,5S)-3,5-二羟基-6-氧代己酸酯衍生物的制备方法,以克服上述现有技术存在的缺陷,提供更有利于规模化生产的制备方法。
其中:
R1和R2为选自氢、甲基、无取代基的苯基或有取代基的苯基,当R1是氢时,R2是无取代基的苯基或有取代基的苯基;
R3为选自含1~4个碳原子的烷基。
本发明所提供的用于制备式II所示的(3R,5S)-3,5-二羟基-6-氧代己酸酯衍生物的技术方案如下。
如化学式I所示的(3R,5S)-3,5,6-三羟基己酸酯衍生物在碱及化学式III所示的催化剂TEMPO衍生物的存在下用TCCA(三氯异氰脲酸)物作为氧化剂进行氧化反应制得式II所示的(3R,5S)-3,5-二羟基-6-氧代己酸酯衍生物。
其中:
R1和R2都表示甲基或者R1是氢而R2是无取代基的苯基或有取代基的苯基。
R3表示含1~4个碳原子的烷基。
R4和R5都表示氢或含1~6个碳原子的烷氧基;或者R4表示氢R5表示羟基、腈基、含1~6个碳原子的烷氧基、含1~6个碳原子的烷基羰氧基、含1~6个碳原子的烷基羰基氨基或芳基羰氧基。
其中所述的碱为醋酸钠,其与所述(3R,5S)-3,5,6-三羟基己酸酯衍生物的投料摩尔比为1~5倍,优选为1.5~3.5倍。
本发明中所述的催化剂TEMPO衍生物是已知的化合物,其制法已有文献报道,例如欧洲专利EP0574666和EP0574667或Rozantsev等人发表的文章[Synthesis,1971:190-202]。
对于本发明的氧化反应,所述催化剂TEMPO衍生物的加入是必不可少的,其用量相对于所述(3R,5S)-3,5,6-三羟基己酸酯衍生物为0.01~10mol%,优选为0.1~1mol%。
在本发明的技术方案中,氧化剂TCCA与所述(3R,5S)-3,5,6-三羟基己酸酯衍生物的投料摩尔比为0.34~1.1。
在本发明的技术方案中,理论上一分子TCCA能氧化三分子原料,同时产生三分子盐酸。由于原料(3R,5S)-3,5,6-三羟基己酸酯衍生物及产物(3R,5S)-3,5-二羟基-6-氧代己酸酯衍生物均含有缩酮保护基,其对酸敏感,很容易被反应中生成的盐酸破坏而降低收率及产物纯度。因此加入适当的碱吸收反应中产生的盐酸有利于原料及产物的稳定。醋酸钠作为一种廉价、温和的有机碱在有机溶剂中溶解度较大,且可以与醋酸组成缓冲体系,因此本发明优选醋酸钠作为碱来使用,但不排除其它碱的使用。醋酸钠与(3R,5S)-3,5,6-三羟基己酸酯衍生物的投料摩尔比为1~5倍,为了得到较好效果及降低醋酸钠的用量,更优选为1.5~3.5倍。
在本发明范围内合适作氧化反应的有机溶剂可以是二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮等,优选为二氯甲烷。
所述的氧化反应可进行的温度范围在-20℃~60℃,为了操作方便及控制反应速度,优选为0℃~40℃。
根据本发明,式I所示化合物可以先和有机溶剂、氧化剂TCCA混合后再加入如式III所表示的催化剂引发反应,也可以是先将式I化合物与催化剂III预先加入有机溶剂中再加入氧化剂TCCA,加料顺序并不是本发明的关键。
与现有技术相比,本发明的氧化反应具有如下优点:
1.反应温和快速,操作简便。本发明的反应在有机溶剂中进行,不需要如Swern氧化的低温及苛刻的无水条件;温度控制在-10℃~60℃,较佳的反应温度为0℃~40℃;在催化剂的催化作用下进行氧化反应的时间为5~25分钟。
2.所用氧化剂对环境友好、价廉易得,适于规模化生产。本发明使用的氧化剂为TCCA(三氯异氰脲酸),TCCA是一种广泛使用的大宗化工产品,和已有的将I氧化为II的Swern氧化剂、TEMPO/NaBr/NaClO相比,具有反应温和快速、操作简便、便于运输储存等优点。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明作进一步阐述,但这些实施例不对本发明构成任何限制。
实施例1
将式I化合物(R1=R2=甲基,R3=乙基,0.81g,3.5mmol)、NaOAc(0.86g,10.5mmol)、TEMPO(5.5mg,0.035mmol)加入到二氯甲烷(20ml)中,冷至0℃,分批加入TCCA(含量90%,316.3mg,1.2mmol),然后升至室温搅拌15min,过滤,用二氯甲烷(10ml)洗涤,滤液合并后依次经饱和Na2CO3水溶液、饱和食盐水洗涤、无水MgSO4干燥、浓缩得0.70g式II化合物(R1=R2=甲基,R3=乙基),收率87.5%。ESI-MS m/z:[M+Na]+ 253.1;1H-NMR(CDCl3):δ1.21(t,3H,CO2CH2CH3),1.26-1.37(m,1H,CHCH2CH),1.41(s,3H,OC(CH3)2),1.45(s,3H,OC(CH3)2),1.80(dt,1H,CHCH2CH),2.38(dd,1H,CH2CO2Et),2.50(dd,1H,CH2CO2Et),4.08-4.14(m,2H,CO2CH2CH3),4.25-4.35(m,2H,CHCH2CH),9.53(s,1H,CHO).
实施例2
将式I化合物(R1=甲基,R2=苯基,R3=乙基,0.80g,2.9mmol)、NaOAc(0.70g,8.6mmol)、TEMPO(4.5mg,0.029mnol)加入到二氯甲烷(20ml)中,冷至6℃,分批加入TCCA(含量90%,257.9mg,1.0mmol),然后升至室温搅拌15min,过滤,用二氯甲烷(10ml)洗涤滤饼,滤液合并后依次经饱和Na2CO3水溶液、饱和食盐水洗涤、无水MgSO4干燥、浓缩得0.69g式II化合物(R1=甲基,R2=苯基,R3=乙基),收率86.8%。ESI-MS m/z:[M+MeOH+Na]+ 333.1;1H-NMR(CDCl3):δ1.24(t,3H,CO2CH2CH3),1.58(dt,1H,CHCH2CH),1.94(dt,1H,CHCH2CH),2.53(dd,1H,CH2CO2),2.70(dd,1H,CH2CO2),4.14(q,2H,CO2CH2CH3),4.28-4.35(m,2H,CHCH2CO2+CHCHO),5.62(s,1H,PhCH),7.31-7.51(m,5H,Ph-H),9.68(s,1H,CHO).
实施例3
将式I化合物(R1=R2=甲基,R3=叔丁基,13.02g,50mmol)、NaOAc(12.30g,150mmol)、TEMPO(78mg,0.5mmol)加入到二氯甲烷(200ml)中,冷至0℃,分批加入TCCA(含量90%,4.52g,17.5mnol),然后升至室温搅拌15min,过滤,用二氯甲烷(100ml)洗涤滤饼,滤液合并后依次经饱和Na2CO3水溶液、饱和食盐水洗涤、无水MgSO4干燥、浓缩得11.41g式II化合物(R1=R2=甲基,R3=叔丁基),收率88.3%。ESI-MS m/z:[M+Na]+281.1;1H-NMR(CDCl3):δ1.37-1.44(m,1H,OCHCH2CHO),1.52(s,9H,O-t-Bu),1.54(s,3H,C(CH3)2),1.56(s,3H,C(CH3)2),1.89(dt,1H,OCHCH2CHO),2.42(dd,1H,CHCH2CO2t-Bu),2.52(dd,1H,CHCH2CO2t-Bu),4.36-4.41(m,2H,CH-O-CMe2),9.65(s,1H,CHO).
实施例4
将式I化合物(R1=R2=甲基,R3=叔丁基,2.0g,7.7mmol)、NaOAc(1.89g,23mmol)、4-OH-TEMPO(4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基,12mg,0.07mmol)加入到二氯甲烷(25ml)中,冷至0℃,分批加入TCCA(含量90%,0.70g,2.7mmol),然后升至室温搅拌20min,过滤,用二氯甲烷(10m)洗涤滤饼,滤液合并后依次经饱和Na2CO3水溶液、饱和食盐水洗涤、无水MgSO4干燥、浓缩得1.67g式II化合物(R1=R2=甲基,R3=叔丁基),收率84.1%。ESI-MS m/z:[M+Na]+ 281.1;1H-NMR(CDCl3):δ1.37-1.44(m,1H,OCHCH2CHO),1.52(s,9H,O-t-Bu),1.54(s,3H,C(CH3)2),1.56(s,3H,C(CH3)2),1.89(dt,1H,OCHCH2CHO),2.42(dd,1H,CHCH2CO2t-Bu),2.52(dd,1H,CHCH2CO2t-Bu),4.36-4.41(m,2H,CH-O-CMe2),9.65(s,1H,CHO)。