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CN117186053A - 一种莱克酮中间体的制备方法 - Google Patents

一种莱克酮中间体的制备方法 Download PDF

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CN117186053A
CN117186053A CN202311154211.6A CN202311154211A CN117186053A CN 117186053 A CN117186053 A CN 117186053A CN 202311154211 A CN202311154211 A CN 202311154211A CN 117186053 A CN117186053 A CN 117186053A
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CN
China
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preparation
compound
raccone
nitromethane
intermediate according
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CN202311154211.6A
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English (en)
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陆茜
匡逸
钟永利
罗德智
徐松根
林凯哲
金鹏
简杰豪
钟景
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Shanghai Linkchem Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Linkchem Technology Co ltd
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Abstract

本发明涉及有机合成领域,具体涉及一种莱克酮中间体的制备方法,反应式如下:式中,PG1、PG2相互独立地选自羟基保护基或键结成环,R3选自C1‑C6的烷基,制备方法包括如下步骤:将化合物1、硝基甲烷、碱混合后进行反应,后处理,即得化合物2,所述碱为1,8‑二氮杂二环‑双环(5,4,0)‑7‑十一烯。本申请制备莱克酮中间体的方法中,以硝基甲烷同时作为反应试剂和溶剂且仅需要使用催化量的碱,就可以以80%以上的收率制备莱克酮中间体,其中,收率最高可达97.5%。

Description

一种莱克酮中间体的制备方法
技术领域
本发明涉及有机合成领域,具体涉及一种莱克酮中间体的制备方法。
背景技术
在病毒蛋白质前体的加工过程中需要病毒编码的蛋白酶,它对病毒复制必不可少,对蛋白质前体加工的干扰可抑制感染性病毒颗粒的形成。因此,病毒蛋白酶的抑制剂可用来预防或治疗慢性和急性病毒感染。(3R,3aS,6aR)-六氢呋喃并[2,3-b]呋喃-3-基(1S,2R)-3-[[(4-氨基苯基)磺酰基](异丁基)氨基]-1-苄基-2-羟基丙基氨基甲酸酯(即莱克酮)具有HIV蛋白酶抑制活性并且特别适于抑制HIV-1和HIV-2病毒。
(3R,3aS,6aR)-六氢呋喃并[2,3-b]呋喃-3-基(1S,2R)-3-[[(4-氨基苯基)磺酰基](异丁基)氨基]-1-苄基-2-羟基丙基氨基甲酸酯的结构如下所示。
专利WO 2016207907A1公开了一种制备上述化合物I的方法,在该方法中化合物是制备式I的重要中间体,通过该化合物制备式I方法如下式所示。
在现有技术中,Stereoselective preparation of pyrrolidin-2-ones from aZ-enoate derived from D-(+)-mannitol(Tetrahedron Asymmetry,2004,vol.15,#15,p.2313-2314)一文中报道了一种制备3-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)-4-硝基丁酸乙酯的方法,以(E)-3-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)丙烯酸乙酯为反应底物,硝基甲烷为反应试剂,DBU为碱,乙腈为溶剂,在-30℃下反应,产物的收率仅为70%。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供一种收率较高的莱克酮中间体的制备方法。
本发明提供了一种莱克酮中间体的制备方法,反应式如下:
式中,PG1、PG2相互独立地选自羟基保护基或键结成环,
R3选自C1-C6的烷基,
所述制备方法包括如下步骤:
将化合物1、硝基甲烷、碱混合后进行反应,后处理,即得化合物2,
所述碱为1,8-二氮杂二环-双环(5,4,0)-7-十一烯。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
根据本申请所涉及的制备莱克酮中间体的方法,以硝基甲烷同时作为反应试剂和溶剂且仅需要使用催化量的碱,就可以以80%以上的收率制备莱克酮中间体,其中,收率最高可达97.5%。
具体实施方式
以下,详细说明具体公开的莱克酮中间体的制备方法的实施方式。
术语定义
除非另有说明,否则本说明书中所使用的下列词语、短语和符号通用地具有如下所述的含义。
通常,本文所用的命名法(例如IUPAC命名法)和下文描述的实验室程序(包括用于细胞培养、有机化学、分析化学和药理学等)是本领域众所周知的并且通常使用的那些。除非另有定义,否则结合本文描述的本公开内容的本文使用的所有科学和技术术语具有本领域技术人员通常理解的相同含义。另外,在权利要求书和/或说明书中,用语“一”或“一个”与术语“包含”或名词结合使用时,其含义可能是“一个”,但也与“一个或多个”,“至少一个”和“一个或多于一个”的含义一致。类似地,用语“另一个”或“其它”可以表示至少第二个或更多。
应该理解的是,每当本文用术语“包括”或“包含”描述各个方面时,还提供了其他由“由…组成”和/或“基本上由…组成”描述的类似方面。
在本文中,单独或组合使用的术语“烷基”可为直链或支链的,碳原子数例如可以是C1~C6、C1~C5、C1~C4、C1~C3或C1~C2等。作为例举,烷基包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基等。
在本文中,键合成环,是指形成脂肪族烃环、芳香族烃环、脂肪族杂环、芳香族杂环、或其稠环。例如PG1、PG2键结成环后可以为如下结构中的任一种:
在本文中,单独或组合使用的术语“烷氧基”是指-O(烷基)。可选地,烷氧基的烷基部分可包含1-5个碳原子、1-4个碳原子或1-3个碳原子。烷氧基例如可以包括但不限于甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基等。
莱克酮中间体的制备方法
本发明提供一种莱克酮中间体的制备方法,反应式如下:
式中,PG1、PG2相互独立地选自羟基保护基或键结成环,R3选自C1-C6的烷基,
所述制备方法包括如下步骤:
将化合物1、硝基甲烷、碱混合后进行反应,后处理,即得化合物2,
所述碱为1,8-二氮杂二环-双环(5,4,0)-7-十一烯。
在本发明提供的莱克酮中间体的制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,所述化合物1与所述碱的摩尔比为1:(0.05-1)。可选地,所述化合物1与所述碱的摩尔比例如可以为1:(0.05-0.2)、1:(0.2-0.5)或1:(0.5-1)等。优选地,所述化合物1与所述碱的摩尔比为1:(0.05-0.2)。
在本发明提供的莱克酮中间体的制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,所述化合物1与所述硝基甲烷的摩尔比为1:(3-7)。可选地,所述化合物1与所述硝基甲烷的摩尔比例如可以为1:(3-5)、1:(5-7)、1:(5-6)或1:(6-7)等。
在本发明提供的莱克酮中间体的制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,所述羟基保护基选自三甲基硅基、三乙基硅基、异丙基二甲基硅基、异丙基二乙基硅基、叔丁基二甲基硅基、叔丁基二苯基硅基、三异丙基硅基、叔丁基氧基羰基、甲氧基甲基、苄氧基甲基中的任意一种。
在本发明提供的莱克酮中间体的制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,PG1、PG2键结成环时,所述化合物1选自下述化合物中的任意一种:
R1,R2相互独立地选自H、C1-C5烷基或键结成螺环。
可选地,R1,R2相互独立地选自H。
可选地,R1,R2相互独立地选自C1-C5烷基。进一步可选地,R1,R2相互独立地选自C1-C4烷基、C1-C3烷基、C1-C2烷基等。具体实施例中,R1,R2相互独立地选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基等。
可选地,R1,R2键结成螺环,例如
Ar为取代或未取代的苯基,其中,取代的苯基中的取代基选自C1-C5的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基等。取代的苯基中的取代基的个数可以为1个或多个。
优选地,化合物1为下述化合物中的任意一种:
R3选自C1-C6的烷基。可选地,R3选自C1~C5、C1~C4、C1~C3或C1~C2等。具体实施例中,烷基包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基等。
在本发明提供的莱克酮中间体的制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,所述化合物1为其中,PG1、PG2、R3同前述定义。优选地,化合物1的结构例如可以为/>更优选地,化合物1的结构例如可以为/>
在本发明提供的莱克酮中间体的制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,所述化合物1为其中,PG1、PG2、R3同前述定义。
在本发明提供的莱克酮中间体的制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,所述化合物2为其中,PG1、PG2、R3同前述定义。
优选地,化合物2的结构例如可以为更优选地,化合物2的结构例如可以为/>
在本发明提供的莱克酮中间体的制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,反应温度为10-50℃。具体实施例中,反应温度例如可以为10-20℃、20-30℃、30-40℃或40-50℃等。
在本发明提供的莱克酮中间体的制备方法中,还可以具有这样的特征:其中,后处理包括加入水,用酸调pH<7,用乙酸乙酯萃取,有机相用NaCl水溶液洗涤,有机相旋蒸至无馏分。
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,以下结合实施例对本发明作具体阐述。
在下述实施例中,除另有说明外,各反应原料均为市售产品。
在下述实施例中,DBU为1,8-二氮杂二环-双环(5,4,0)-7-十一烯,cas号:6674-22-2。
在下述实施例中,dr值为非对映异构体的比值。
在下述实施例中,收率的计算方法:收率=(实际产物的质量/理论产物的质量)* 100%
<实施例1>
化合物2a的制备
本实施例提供了一种化合物2a的制备方法,反应式如下:
包括如下步骤:
将5g化合物1a(25mmol,1.0eq)、7.6g硝基甲烷(125mmol,5eq)、以及0.19g DBU(1.25mmol,0.05eq)加入到三口瓶中,在20℃下反应2h,加入水,加入质量分数为18%的柠檬酸调节溶液pH<7,用乙酸乙酯萃取,有机相用质量分数为10%的NaCl水溶液洗涤,有机相旋蒸至无馏分,得6.37g化合物2a,收率为97.5%,通过氢谱和定量碳谱确认结构,并计算dr值为9.4:1。其中,收率是基于化合物1a计算的,本实施例中,理论产物为25mmol。则化合物2a收率=[6.37/(0.025*261.27)]*100%=97.5%。其他实施例计算方式参照实施例1。
<实施例2>
DBU用量的筛选
本实施例在实施例1的基础上,对DBU的用量进行了筛选,除下表中列出的参数外,其余步骤均与实施例1中记载相同。
筛选结果如表1所示。
表1DBU用量的筛选
序号 DBU用量 产物收率(%) dr值
1 0.76g(0.2eq) 95.6 9.4:1
2 0.38g(0.1eq) 97.4 9.4:1
3 3.8g(1.0eq) 93.6 9.4:1
由上表可知,通过对DBU的用量筛选,当化合物1a为1.0eq时,DBU在0.05eq~1.0eq范围内,产物的收率均在90%以上。而当DBU在0.05eq~0.2eq范围内,产物的收率均在95%以上。在本实施例中,产物收率随着碱用量的增加而稍有下降,这可能是因为大量的碱使得以硝基甲烷作为溶剂的反应体系变得粘稠难以搅拌导致的。
<实施例3>
硝基甲烷用量的筛选
本实施例在实施例1的基础上,对硝基甲烷的用量进行了筛选,除下表中列出的参数外,其余步骤均与实施例1中记载相同。
筛选结果如表2所示。
表2硝基甲烷用量的筛选
序号 硝基甲烷用量 产物收率(%)
1 3.04g(2.0eq) N.R
2 1.52g(1.0eq) N.R
3 4.56g(3.0eq) 80.7%
由上表可知,当硝基甲烷的用量较少,为1eq或2eq时,由于反应体系会变得过于黏稠,导致原料大量剩余,反应效果不好。因此,减少硝基甲烷的用量会使得反应的速率大大降低。
<实施例4>
反应温度的筛选
本实施例对反应温度进行了筛选,反应式如下:
包括如下步骤:
将5g化合物1a(25mmol,1.0eq)、7.6g硝基甲烷(125mmol,5eq)、以及0.76g DBU(5mmol,0.2eq)加入到三口瓶中,在一定温度下反应2h,加入水,加入质量分数为18%的柠檬酸调节溶液pH<7,用乙酸乙酯萃取,有机相用质量分数为10%的NaCl水溶液洗涤,有机相旋蒸至无馏分。
筛选结果如表3所示。
表3反应温度的筛选
序号 反应温度(℃) 产物收率(%)
1 50 97.4
2 30 96.5
3 10 94.4
由上表可知,通过对本发明反应温度的筛选,当反应温度在10℃-50℃之间时,产物的收率均在90%以上。在本实施例中,产物收率随着反应温度的升高基本保持平稳,但略有波动,这可能是因为实验操作误差和一些不可避免的系统误差所导致的。
<对比例1>
一种化合物2a的制备方法
本实施例提供了一种化合物2a的制备方法,反应式如下:
包括如下步骤:
将24g化合物1a(0.12mol,1.0eq)、8g硝基甲烷(0.13mol,1.1eq)、18.2g DBU(0.12mol,1eq)以及7.44g(0.23mol,2.0eq)甲醇加入到三口瓶中,在20-25℃下反应2h,旋蒸至无馏分除去甲醇,加入水,加入质量分数为18%柠檬酸调节溶液pH<7,用乙酸乙酯萃取,有机相用质量分数为10%NaCl水溶液洗涤,有机相旋蒸至无馏分,得22.1g化合物2a,收率为70.7%。
<对比例2>
一种化合物2a的制备方法
本实施例提供了一种化合物2a的制备方法,反应式如下:
包括如下步骤:
将24g化合物1a(0.12mol,1.0eq)、8g硝基甲烷(0.13mol,1.1eq)、0.91g DBU(0.006mol,0.05eq)以及7.44g(0.23mol,2.0eq)甲醇加入到三口瓶中,在20-25℃下反应2h,旋蒸至无馏分除去甲醇,加入水,加入质量分数为18%柠檬酸调节溶液pH<7,用乙酸乙酯萃取,有机相用质量分数为10%NaCl水溶液洗涤,有机相旋蒸至无馏分,得19.48g化合物2a,收率为62.2%。
由对比例1和2可以看出,当溶剂为甲醇时,产物的收率明显降低。
实施例的作用与效果
根据上述实施例所涉及的莱克酮中间体的制备方法,以硝基甲烷同时作为反应试剂和溶剂且仅需要使用催化量的碱,就可以以80%以上的收率制备莱克酮中间体,其中,收率最高可达97.5%。
进一步地,通过对本发明的DBU用量筛选,当化合物1a为1.0eq时,DBU用量在0.05eq~1.0eq范围内,产物的收率均在90%以上。而当DBU在0.05eq~0.2eq范围内,产物的收率均在95%以上。所以本发明中,化合物1与所述碱的摩尔比为1:(0.05-1),优选为1:(0.05-0.2)。
进一步地,通过对本发明的硝基甲烷用量筛选,当硝基甲烷的用量较少,为1eq或2eq时,由于反应体系会变得过于黏稠,导致原料大量剩余,反应效果不好。因此,减少硝基甲烷的用量会使得反应的速率大大降低。本发明中化合物1与所述硝基甲烷的摩尔比为1:(3-7),优选为1:(5-7)。
进一步地,通过对本发明反应温度的筛选,当反应温度在10℃-50℃之间时,产物的收率均在90%以上。而当反应温度在20℃-50℃之间时,产物的收率均在95%以上。
进一步地,当溶剂为甲醇时,产物的收率明显降低。而在不含有甲醇,硝基甲烷同时作为反应试剂和溶剂时,产物的收率才会明显提高。
上述实施方式为本发明的优选案例,并不用来限制本发明的保护范围。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的莱克酮中间体的制备方法,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
上述实施方式为本发明的优选案例,并不用来限制本发明的保护范围。但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种莱克酮中间体的制备方法,其特征在于,反应式如下:
式中,PG1、PG2相互独立地选自羟基保护基或键结成环,
R3选自C1-C6的烷基,
所述制备方法包括如下步骤:
将化合物1、硝基甲烷、碱混合后进行反应,后处理,即得化合物2,
所述碱为1,8-二氮杂二环-双环(5,4,0)-7-十一烯。
2.根据权利要求1所述的莱克酮中间体的制备方法,其特征在于:
所述化合物1与所述碱的摩尔比为1:(0.05-1)。
3.根据权利要求2所述的莱克酮中间体的制备方法,其特征在于:
其中,所述化合物1与所述碱的摩尔比为1:(0.05-0.2)。
4.根据权利要求1所述的莱克酮中间体的制备方法,其特征在于:
所述化合物1与所述硝基甲烷的摩尔比为1:(3-7);
和/或,反应温度为10-50℃。
5.根据权利要求1所述的莱克酮中间体的制备方法,其特征在于:
所述羟基保护基选自三甲基硅基、三乙基硅基、异丙基二甲基硅基、异丙基二乙基硅基、叔丁基二甲基硅基、叔丁基二苯基硅基、三异丙基硅基、叔丁基氧基羰基、甲氧基甲基、苄氧基甲基中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的莱克酮中间体的制备方法,其特征在于:
所述化合物1选自下述化合物中的任意一种:
R1,R2相互独立地选自H、C1-C5烷基或键结成螺环,
Ar为取代或未取代的苯基,
R3同权利要求1中所定义。
7.根据权利要求1或6所述的莱克酮中间体的制备方法,其特征在于:
所述化合物1选自下述化合物中的任意一种:
其中,R3同权利要求1中所定义。
8.根据权利要求1所述的莱克酮中间体的制备方法,其特征在于:
所述化合物1为其中,PG1、PG2、R3同权利要求1中所定义。
9.根据权利要求8所述的莱克酮中间体的制备方法,其特征在于:
所述化合物1为其中,PG1、PG2、R3同权利要求1中所定义。
10.根据权利要求1所述的莱克酮中间体的制备方法,其特征在于:
所述化合物2为其中,PG1、PG2、R3同权利要求1中所定义。
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