專利名稱：光學活性的帶末端烯鍵的長鏈－N－Boc－氨基酸制備方法
技術領域：
本發明涉及一種氨基酸的制備方法，特別涉及一種光學活性的帶末端烯鍵的長鏈-N-Boc-氨基酸的制備方法。
背景技術：
丙型肝炎是一個具有多異性病程并可導致慢性肝炎、肝硬化和肝癌的疾病。自1989年醫學界發現丙型肝炎病毒以來，全球已有1.7億人受到感染。
近年來由德國伯林格·英格爾海姆公司研制出的一種抗HCV藥物BILN2061，其可阻斷HCV NS3酶的功能。丙型肝炎患者分別服用安慰劑或者含有BILN 2061的藥液，每天2次，共服用2d。結果服用BILN 2061后，患者體內的丙型肝炎病毒水平下降了100多倍。而采用既往的干擾素和病毒唑聯合治療，需要12周時間才能取得類似療效。同時，服用BILN 2061的患者沒有出現類似干擾素所產生的感冒、肌肉疼痛和貧血等癥狀。由于BILN 2061顯著的活性(對HCV具有直接殺滅作用)和低的副作用，它在研究領域備受矚目。
在BILN-2061的合成過程中，涉及到一種非天然的帶末端烯鍵的長鏈氨基酸的合成，如下所示 比較其它一些藥物分子合成實例，我們發現末端烯鍵的長鏈手性α-氨基酸是常用的合成中間體，因此，對這類氨基酸的合成研究意義十分重大。本研究旨在設計新的合成工藝，縮短合成路線，提高產率、降低成本，實現可放大生產。
合成帶有末端烯鍵的手性氨基酸的方法有很多，大多采用不對稱合成法，Jacquier，R.et al(Tetrahedron Lett.，1984，25，48，5525-5528)報道通過在α-氨基酸手性輔劑的活性α位引入末端烯鍵的烯烴側鏈得到手性中間體，脫輔基后即得手性-α-氨基酸。
合成路線1 此方法使用的手性輔劑與鹵代長鏈烯烴價格昂貴，成本高。第一步不對稱反應收率不高，僅為40％。
專利WO 00/59929報道通過末端烯鍵長鏈鹵代羧酸與Evens輔劑的酰胺化反應引入手性輔基，在此輔基的作用下，酰胺的α位不對稱的引入疊氮基團，后經還原，脫輔基得到手性氨基酸。
合成路線2 此合成路線步驟繁多，總收率不高(35％)。
Burk，Mark J.et al.(J.Am.Chem.Soc.，1993，115，22，10125-10138)報道應用手性催化劑不對稱氫化帶有末端烯鍵的α，β-不飽和氨基酸，可得到完全轉化且構型單一的手性-α-氨基酸。
合成路線3 此方法使用改良后的手性催化劑氫化，ee％可達100％，且反應條件相對溫和(30psi，1h)。但原料非基本商品原料，其合成仍需較繁雜的過程，此反應只是提供了一種有效的手性轉化的方法，不能用來常規合成手性氨基酸。手性催化劑價格昂貴，從成本考慮，此方法不適合大規模的生產。
Collet，Sylvain，et al(Tetrahedron Asymmetry，1998，9，12，2121-2132)報道甘氨酸、BPB和Ni(II)形成Ni的Schiff堿絡合物，然后不飽和鹵代物與之反應，產物水解即得到手性α-氨基酸。
合成路線4 此方法使用的手性試劑價格昂貴，不適合大規模生產，且不同底物生成的產物ee％不同(90％-97％之間)，不總能滿足藥物分子的光學純度要求。
Chenault，H.Keith et al(J.Am.Chem.Soc.，1989，111，16，6354-6364)報道應用酰基轉移酶手性拆分末端烯鍵的消旋α-氨基酸得到手性氨基酸。
合成路線5
此方法應用酶動力學進行手性拆分，反應速率受多方因素影響，條件控制較難，原料末端烯鍵長鏈α-氨基酸為非商品原料，仍需通過一系列步驟來合成，此反應僅僅提供了一種手性拆分方法，不能用來常規合成手性氨基酸。
縱觀以上各種合成方法，都存在著合成路線太長，或者原料和試劑昂貴的缺陷，難以實現工業化生產。所以我們試圖尋找一種新的低成本、高效率的合成方法，以滿足市場的緊缺需求。
發明內容
本發明需要解決的技術問題是在帶有末端烯鍵的長鏈手性α-氨基酸的制備過程中避免使用價格昂貴的手性催化劑或拆分試劑；縮短現有合成工藝的路線，提高收率、降低成本；提供一種制備光學活性的帶末端烯鍵的長鏈-N-Boc-氨基酸的方法。
本發明的技術方案本發明的光學活性帶末端烯鍵長鏈-N-Boc-氨基酸制備方法合成工藝如下 本發明通過帶有末端烯鍵的鹵化烯烴格氏試劑(1)選擇性進攻氮丙啶衍生物(2)(由N-Boc-羥甲基環氮乙烷制得，參考文獻Davoli Paolo，et al.Tetrahedron，57，9，2001，1801-1812)的亞甲基位，開環后得到帶有保護基的β-氨基醇(3)，脫去羥基保護基后得到β-氨基醇(4)，氧化得到光學活性的帶末端烯鍵的長鏈-N-Boc-氨基酸(5)。
步驟(a)中，我們采用CuBrSMe2作催化劑，用量為反應底物的0.15-0.3當量，反應溶劑為四氫呋喃或乙醚；反應溫度為第一階段-78℃，第二階段-78～20℃；反應時間為1.5～8小時。
步驟(b)中，采用四丁基氟化銨脫去羥基保護基，用量為反應底物的1.5當量；溶劑為乙腈，溶劑的用量為使反應液中四丁基氟化銨的濃度達1～4mol/L；反應溫度為50～70℃；反應時間為2～3小時。
步驟(c)中，采用文獻Kandasamy Sakthivel，et al.J.Am.Chem.Soc.，2001，123，5260-5267.報道的方法。
本發明的有益效果本發明合成路線簡潔，工藝選擇合理，原料廉價易得。采用不同碳數的末端烯鍵長鏈鹵代烯烴可方便制得相應的手性氨基酸。縮短了文獻中的合成工藝，降低了成本，提高了合成效率，并可大規模進行生產。
具體實施例方式實施例11、2-Boc-氨基-4-戊烯酸的合成第一步O-TBS-2-Boc-氨基-4-戊烯醇的合成將CuBrSMe2(214mg，1.04mmol)懸浮于無水THF(28mL)中，用干冰-丙酮浴冷卻至-78℃，滴加溴乙烯的格氏試劑溶液(4.2mL，1M，4.2mmol)，滴加完后，攪拌3hr。然后將氮丙啶衍生物(1g，3.48mmol)的無水Et2O(11mL)溶液滴入，繼續攪拌2hr。升至20℃后，繼續攪拌3hr。TLC檢測反應完后，用飽和NaHCO3水溶液淬滅，分離出有機相，水相用EtOAc萃取(2*30mL)，合并有機相，干燥，過濾，濃縮得粗品，再經柱層析分離得純品O-TBS-2-Boc-氨基-4-戊烯醇(0.90g，收率82％)。1HNMR(CD3Cl，400MHz)δ＝0.05(s，6H)，0.85(s，9H)，1.40(s，9H)，2.15-2.35(m，2H)，3.50-3.70(m，3H)，4.60-4.72(m，1H)，5.00-5.12(m，2H)，5.65-5.85(m，1H)。Ms(M++1，316)。
第二步2-Boc-氨基-4-戊烯醇的合成將TBAF(1.09g，4.29mmol)加入底物O-TBS-2-Boc-氨基-4-戊烯醇(0.90g，2.86mmol)的MeCN(3mL)溶液，反應液于50℃攪拌2hr。TLC檢測反應完后，蒸除反應液溶劑，濃縮物經柱層析分離得到產物2-Boc-氨基-4-戊烯醇(430.20mg，收率75％)。1HNMR(CDCl3，400MHz)δ＝1.40(s，9H)，2.15-2.40(m，3H)，3.50-3.70(m，3H)，4.60-4.80(m，1H)，5.05-5.18(m，2H)，5.70-5.90(m，1H)。Ms(M++1，216)。
第三步2-Boc-氨基-4-戊烯酸的合成由2-Boc-氨基-4-戊烯醇氧化成相應酸的工藝參考文獻KandasamySakthivel，et al.J.Am.Chem.Soc.，2001，123，5260-5267.
實施例22、2-Boc-氨基-5-己烯酸的合成第一步O-TBS-2-Boc-氨基-5-己烯醇的合成將CuBrSMe2(107mg，0.522mmol)懸浮于無水THF(28mL)中，用干冰-丙酮浴冷卻至-78℃，滴加3-溴丙烯的格氏試劑溶液(4.2mL，1M，4.2mmol)，滴加完后，攪拌1.5hr。然后將氮丙啶衍生物(1g，3.48mmol)的無水Et2O(11mL)溶液滴入，繼續攪拌1.5hr。TLC檢測反應完后，用飽和NaHCO3水溶液淬滅，分離出有機相，水相用`EtOAc萃取(2*30mL)，合并有機相，干燥，過濾，濃縮得粗品，再經柱層析分離得產物O-TBS-2-Boc-氨基-5-己烯醇(1.03g，收率90％)。1HNMR(CDCl3，400MHz)δ＝0.05(s，6H)，0.85(s，9H)，1.40(s，9H)，1.50-1.70(m，2H)，2.00-2.15(m，2H)，3.50-3.65(m，3H)，4.80-4.90(m，1H)，4.90-5.05(m，2H)，5.70-5.90(m，1H)。Ms(M++1，330)。
第二步2-Boc-氨基-5-己烯醇的合成將TBAF(1.19g，4.56mmol)加入底物O-TBS-2-Boc-氨基-5-己烯醇(1.00g，3.03mmol)的MeCN(2mL)溶液，反應液于60℃攪拌3hr。TLC檢測反應完后，蒸除反應液溶劑，濃縮物經柱層析分離得到產物2-Boc-氨基-5-己烯醇(521.56mg，收率81％)。1HNMR(CDCl3，400MHz)δ＝1.40(s，9H)，1.50-1.70(m，2H)，2.00-2.15(m，2H)，2.80-3.10(m，1H)，3.50-3.65(m，3H)，4.65(m，1H)，4.90-5.05(m，2H)，5.70-5.90(m，1H)。Ms(M++1，216)。
第三步2-Boc-氨基-5-己烯酸的合成由2-Boc-氨基-5-己烯醇氧化成相應酸的工藝參考文獻KandasamySakthivel，et al.J.Am.Chem.Soc.，2001，123，5260-5267.
實施例33、2-Boc-氨基-7-辛烯酸的合成第一步O-TBS-2-Boc-氨基-7-辛烯醇的合成將CuBrSMe2(214mg，1.04mmol)懸浮于無水THF(35mL)中，用干冰-丙酮浴冷卻至-78℃，滴加5-溴戊烯的格氏試劑溶液(4.2mL，1M，4.2mmol)，滴加完后，攪拌1.5hr。然后將氮丙啶衍生物(1g，3.48mmol)的無水Et2O(11mL)溶液滴入，繼續攪拌1.5hr。TLC檢測反應完后，用飽和NaHCO3水溶液淬滅，分離出有機相，水相用EtOAc萃取(2*30mL)，合并有機相，干燥，過濾，濃縮得粗品，再經柱層析分離得產物O-TBS-2-Boc-氨基-7-辛烯醇(1.11g，收率89％)。1HNMR(CDCl3，400MHz)δ＝0.05(s，6H)，0.85(s，9H)，1.40(s，9H)，1.20-1.70(m，15H)，2.00-2.10(m，2H)，3.50-3.65(m，3H)，4.56-4.70(m，1H)，4.88-5.02(m，2H)，5.65-5.80(m，1H)。Ms(M++1，358)。
第二步2-Boc-氨基-7-辛烯醇的合成將TBAF(1.10g，4.20mmol)加入底物O-TBS-2-Boc-氨基-7-辛烯醇(1.00g，2.80mmol)的MeCN(2mL)溶液，反應液于70℃攪拌2hr。TLC檢測反應完后，蒸除反應液溶劑，濃縮物經柱層析分離得到產物2-Boc-氨基-7-辛烯醇(607.50mg，收率89％)。1HNMR(CDCl3，400MHz)δ＝1.40(s，9H)，1.45-1.70(m，2H)，2.02-2.14(m，2H)，2.30-2.40(m，1H)，3.50-3.70(m，3H)，4.55-4.62(m，1H)，4.90-5.02(m，2H)，5.70-5.85(m，1H)。Ms(M++1，244)。
第三步2-Boc-氨基-7-辛烯酸的合成由2-Boc-氨基-7-辛烯醇氧化成相應酸的工藝參考文獻KandasamySakthivel，et al.J.Am.Chem.Soc.，2001，123，5260-5267。
權利要求
1.光學活性的帶末端烯鍵的長鏈-N-Boc-氨基酸的制備方法，包括第一步開環反應通過帶有末端烯鍵的鹵代物格氏試劑(1)和氮丙啶衍生物(2)反應，得到帶有保護基的β-氨基醇(3)； 第二步羥基脫保護反應帶有保護基的β-氨基醇(3)脫去羥基保護基后得到β-氨基醇(4)； 第三步氧化反應β-氨基醇(4)氧化得到光學活性的帶末端烯鍵的長鏈-N-Boc-氨基酸(5) (n＝0～11)X＝鹵素原子Cl、Br。
2.根據權利要求1所述的光學活性的帶末端烯鍵的長鏈-N-Boc-氨基酸的制備方法，其特征是，起始原料為氮丙啶衍生物(2)。
3.根據權利要求1所述的光學活性的帶末端烯鍵的長鏈-N-Boc-氨基酸的制備方法，其特征是，第一步反應中所用催化劑為CuBrSMe2，用量為反應底物的0.15～0.3當量。
4.根據權利要求1所述的光學活性的帶末端烯鍵的長鏈-N-Boc-氨基酸的制備方法，其特征是，第一步開環反應中反應溶劑選自四氫呋喃或乙醚。
5.根據權利要求1所述的光學活性的帶末端烯鍵的長鏈-N-Boc-氨基酸的制備方法，其特征是，第一步開環反應中，反應分為兩個階段，第一階段反應溫度為-78℃，第二階段反應溫度為-78～20℃；反應時間為1.5～8小時。
6.根據權利要求1所述的光學活性的帶末端烯鍵的長鏈-N-Boc-氨基酸的制備方法，其特征是，第二步羥基脫保護反應溶劑為乙腈，所用脫保護劑為四丁基氟化銨，用量為反應底物的1.5當量。
7.根據權利要求6所述的光學活性的帶末端烯鍵的長鏈-N-Boc-氨基酸的制備方法，其特征是，四丁基氟化銨的濃度為1～4mol/L。
8.根據權利要求6所述的光學活性的帶末端烯鍵的長鏈-N-Boc-氨基酸的制備方法，其特征是，反應溫度為50-70℃，反應時間為2-3小時。
全文摘要
本發明涉及一種光學活性的帶末端烯鍵的長鏈－N－Boc－氨基酸的制備方法。解決了已知方法路線長，收率低，手性試劑價格昂貴的缺陷；通過帶有末端烯鍵的鹵化烯烴格氏試劑選擇性進攻環氮乙烷衍生物的亞甲基位，開環后得到帶有保護基的β－氨基醇，脫去羥基保護基后得到β－氨基醇，氧化得到光學活性的帶末端烯鍵的長鏈－N－Boc－氨基酸。本發明可用于制備抗HCV藥物BILN2061。
文檔編號A61P31/00GK1986520SQ20051011185
公開日2007年6月27日 申請日期2005年12月22日 優先權日2005年12月22日
發明者繆偉, 張治柳, 馬汝建, 陳曙輝, 李革 申請人:上海藥明康德新藥開發有限公司