专利名称：光学活性的带末端烯键的长链－N－Boc－氨基酸制备方法
技术领域：
本发明涉及一种氨基酸的制备方法，特别涉及一种光学活性的带末端烯键的长链-N-Boc-氨基酸的制备方法。
背景技术：
丙型肝炎是一个具有多异性病程并可导致慢性肝炎、肝硬化和肝癌的疾病。自1989年医学界发现丙型肝炎病毒以来，全球已有1.7亿人受到感染。
近年来由德国伯林格·英格尔海姆公司研制出的一种抗HCV药物BILN2061，其可阻断HCV NS3酶的功能。丙型肝炎患者分别服用安慰剂或者含有BILN 2061的药液，每天2次，共服用2d。结果服用BILN 2061后，患者体内的丙型肝炎病毒水平下降了100多倍。而采用既往的干扰素和病毒唑联合治疗，需要12周时间才能取得类似疗效。同时，服用BILN 2061的患者没有出现类似干扰素所产生的感冒、肌肉疼痛和贫血等症状。由于BILN 2061显著的活性(对HCV具有直接杀灭作用)和低的副作用，它在研究领域备受瞩目。
在BILN-2061的合成过程中，涉及到一种非天然的带末端烯键的长链氨基酸的合成，如下所示 比较其它一些药物分子合成实例，我们发现末端烯键的长链手性α-氨基酸是常用的合成中间体，因此，对这类氨基酸的合成研究意义十分重大。本研究旨在设计新的合成工艺，缩短合成路线，提高产率、降低成本，实现可放大生产。
合成带有末端烯键的手性氨基酸的方法有很多，大多采用不对称合成法，Jacquier，R.et al(Tetrahedron Lett.，1984，25，48，5525-5528)报道通过在α-氨基酸手性辅剂的活性α位引入末端烯键的烯烃侧链得到手性中间体，脱辅基后即得手性-α-氨基酸。
合成路线1 此方法使用的手性辅剂与卤代长链烯烃价格昂贵，成本高。第一步不对称反应收率不高，仅为40％。
专利WO 00/59929报道通过末端烯键长链卤代羧酸与Evens辅剂的酰胺化反应引入手性辅基，在此辅基的作用下，酰胺的α位不对称的引入叠氮基团，后经还原，脱辅基得到手性氨基酸。
合成路线2 此合成路线步骤繁多，总收率不高(35％)。
Burk，Mark J.et al.(J.Am.Chem.Soc.，1993，115，22，10125-10138)报道应用手性催化剂不对称氢化带有末端烯键的α，β-不饱和氨基酸，可得到完全转化且构型单一的手性-α-氨基酸。
合成路线3 此方法使用改良后的手性催化剂氢化，ee％可达100％，且反应条件相对温和(30psi，1h)。但原料非基本商品原料，其合成仍需较繁杂的过程，此反应只是提供了一种有效的手性转化的方法，不能用来常规合成手性氨基酸。手性催化剂价格昂贵，从成本考虑，此方法不适合大规模的生产。
Collet，Sylvain，et al(Tetrahedron Asymmetry，1998，9，12，2121-2132)报道甘氨酸、BPB和Ni(II)形成Ni的Schiff碱络合物，然后不饱和卤代物与之反应，产物水解即得到手性α-氨基酸。
合成路线4 此方法使用的手性试剂价格昂贵，不适合大规模生产，且不同底物生成的产物ee％不同(90％-97％之间)，不总能满足药物分子的光学纯度要求。
Chenault，H.Keith et al(J.Am.Chem.Soc.，1989，111，16，6354-6364)报道应用酰基转移酶手性拆分末端烯键的消旋α-氨基酸得到手性氨基酸。
合成路线5
此方法应用酶动力学进行手性拆分，反应速率受多方因素影响，条件控制较难，原料末端烯键长链α-氨基酸为非商品原料，仍需通过一系列步骤来合成，此反应仅仅提供了一种手性拆分方法，不能用来常规合成手性氨基酸。
纵观以上各种合成方法，都存在着合成路线太长，或者原料和试剂昂贵的缺陷，难以实现工业化生产。所以我们试图寻找一种新的低成本、高效率的合成方法，以满足市场的紧缺需求。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是在带有末端烯键的长链手性α-氨基酸的制备过程中避免使用价格昂贵的手性催化剂或拆分试剂；缩短现有合成工艺的路线，提高收率、降低成本；提供一种制备光学活性的带末端烯键的长链-N-Boc-氨基酸的方法。
本发明的技术方案本发明的光学活性带末端烯键长链-N-Boc-氨基酸制备方法合成工艺如下 本发明通过带有末端烯键的卤化烯烃格氏试剂(1)选择性进攻氮丙啶衍生物(2)(由N-Boc-羟甲基环氮乙烷制得，参考文献Davoli Paolo，et al.Tetrahedron，57，9，2001，1801-1812)的亚甲基位，开环后得到带有保护基的β-氨基醇(3)，脱去羟基保护基后得到β-氨基醇(4)，氧化得到光学活性的带末端烯键的长链-N-Boc-氨基酸(5)。
步骤(a)中，我们采用CuBrSMe2作催化剂，用量为反应底物的0.15-0.3当量，反应溶剂为四氢呋喃或乙醚；反应温度为第一阶段-78℃，第二阶段-78～20℃；反应时间为1.5～8小时。
步骤(b)中，采用四丁基氟化铵脱去羟基保护基，用量为反应底物的1.5当量；溶剂为乙腈，溶剂的用量为使反应液中四丁基氟化铵的浓度达1～4mol/L；反应温度为50～70℃；反应时间为2～3小时。
步骤(c)中，采用文献Kandasamy Sakthivel，et al.J.Am.Chem.Soc.，2001，123，5260-5267.报道的方法。
本发明的有益效果本发明合成路线简洁，工艺选择合理，原料廉价易得。采用不同碳数的末端烯键长链卤代烯烃可方便制得相应的手性氨基酸。缩短了文献中的合成工艺，降低了成本，提高了合成效率，并可大规模进行生产。
具体实施例方式实施例11、2-Boc-氨基-4-戊烯酸的合成第一步O-TBS-2-Boc-氨基-4-戊烯醇的合成将CuBrSMe2(214mg，1.04mmol)悬浮于无水THF(28mL)中，用干冰-丙酮浴冷却至-78℃，滴加溴乙烯的格氏试剂溶液(4.2mL，1M，4.2mmol)，滴加完后，搅拌3hr。然后将氮丙啶衍生物(1g，3.48mmol)的无水Et2O(11mL)溶液滴入，继续搅拌2hr。升至20℃后，继续搅拌3hr。TLC检测反应完后，用饱和NaHCO3水溶液淬灭，分离出有机相，水相用EtOAc萃取(2*30mL)，合并有机相，干燥，过滤，浓缩得粗品，再经柱层析分离得纯品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-戊烯醇的合成将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，反应液于50℃搅拌2hr。TLC检测反应完后，蒸除反应液溶剂，浓缩物经柱层析分离得到产物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-戊烯醇氧化成相应酸的工艺参考文献KandasamySakthivel，et al.J.Am.Chem.Soc.，2001，123，5260-5267.
实施例22、2-Boc-氨基-5-己烯酸的合成第一步O-TBS-2-Boc-氨基-5-己烯醇的合成将CuBrSMe2(107mg，0.522mmol)悬浮于无水THF(28mL)中，用干冰-丙酮浴冷却至-78℃，滴加3-溴丙烯的格氏试剂溶液(4.2mL，1M，4.2mmol)，滴加完后，搅拌1.5hr。然后将氮丙啶衍生物(1g，3.48mmol)的无水Et2O(11mL)溶液滴入，继续搅拌1.5hr。TLC检测反应完后，用饱和NaHCO3水溶液淬灭，分离出有机相，水相用`EtOAc萃取(2*30mL)，合并有机相，干燥，过滤，浓缩得粗品，再经柱层析分离得产物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-己烯醇的合成将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，反应液于60℃搅拌3hr。TLC检测反应完后，蒸除反应液溶剂，浓缩物经柱层析分离得到产物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-己烯醇氧化成相应酸的工艺参考文献KandasamySakthivel，et al.J.Am.Chem.Soc.，2001，123，5260-5267.
实施例33、2-Boc-氨基-7-辛烯酸的合成第一步O-TBS-2-Boc-氨基-7-辛烯醇的合成将CuBrSMe2(214mg，1.04mmol)悬浮于无水THF(35mL)中，用干冰-丙酮浴冷却至-78℃，滴加5-溴戊烯的格氏试剂溶液(4.2mL，1M，4.2mmol)，滴加完后，搅拌1.5hr。然后将氮丙啶衍生物(1g，3.48mmol)的无水Et2O(11mL)溶液滴入，继续搅拌1.5hr。TLC检测反应完后，用饱和NaHCO3水溶液淬灭，分离出有机相，水相用EtOAc萃取(2*30mL)，合并有机相，干燥，过滤，浓缩得粗品，再经柱层析分离得产物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-辛烯醇的合成将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，反应液于70℃搅拌2hr。TLC检测反应完后，蒸除反应液溶剂，浓缩物经柱层析分离得到产物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-辛烯醇氧化成相应酸的工艺参考文献KandasamySakthivel，et al.J.Am.Chem.Soc.，2001，123，5260-5267。
权利要求
1.光学活性的带末端烯键的长链-N-Boc-氨基酸的制备方法，包括第一步开环反应通过带有末端烯键的卤代物格氏试剂(1)和氮丙啶衍生物(2)反应，得到带有保护基的β-氨基醇(3)； 第二步羟基脱保护反应带有保护基的β-氨基醇(3)脱去羟基保护基后得到β-氨基醇(4)； 第三步氧化反应β-氨基醇(4)氧化得到光学活性的带末端烯键的长链-N-Boc-氨基酸(5) (n＝0～11)X＝卤素原子Cl、Br。
2.根据权利要求1所述的光学活性的带末端烯键的长链-N-Boc-氨基酸的制备方法，其特征是，起始原料为氮丙啶衍生物(2)。
3.根据权利要求1所述的光学活性的带末端烯键的长链-N-Boc-氨基酸的制备方法，其特征是，第一步反应中所用催化剂为CuBrSMe2，用量为反应底物的0.15～0.3当量。
4.根据权利要求1所述的光学活性的带末端烯键的长链-N-Boc-氨基酸的制备方法，其特征是，第一步开环反应中反应溶剂选自四氢呋喃或乙醚。
5.根据权利要求1所述的光学活性的带末端烯键的长链-N-Boc-氨基酸的制备方法，其特征是，第一步开环反应中，反应分为两个阶段，第一阶段反应温度为-78℃，第二阶段反应温度为-78～20℃；反应时间为1.5～8小时。
6.根据权利要求1所述的光学活性的带末端烯键的长链-N-Boc-氨基酸的制备方法，其特征是，第二步羟基脱保护反应溶剂为乙腈，所用脱保护剂为四丁基氟化铵，用量为反应底物的1.5当量。
7.根据权利要求6所述的光学活性的带末端烯键的长链-N-Boc-氨基酸的制备方法，其特征是，四丁基氟化铵的浓度为1～4mol/L。
8.根据权利要求6所述的光学活性的带末端烯键的长链-N-Boc-氨基酸的制备方法，其特征是，反应温度为50-70℃，反应时间为2-3小时。
全文摘要
本发明涉及一种光学活性的带末端烯键的长链－N－Boc－氨基酸的制备方法。解决了已知方法路线长，收率低，手性试剂价格昂贵的缺陷；通过带有末端烯键的卤化烯烃格氏试剂选择性进攻环氮乙烷衍生物的亚甲基位，开环后得到带有保护基的β－氨基醇，脱去羟基保护基后得到β－氨基醇，氧化得到光学活性的带末端烯键的长链－N－Boc－氨基酸。本发明可用于制备抗HCV药物BILN2061。
文档编号A61P31/00GK1986520SQ20051011185
公开日2007年6月27日 申请日期2005年12月22日 优先权日2005年12月22日
发明者缪伟, 张治柳, 马汝建, 陈曙辉, 李革 申请人:上海药明康德新药开发有限公司