本发明属于药物合成技术领域，涉及一种合成替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤的方法。
背景技术：
替诺福韦酯富马酸(Tenofovir Disoproxil Fumarate),是一种新型核苷酸类转录酶抑制剂，该药物由美国吉利德科学(Gilead Sciences)公司研发，主要通过抑制HIV-1逆转录酶的活性而抑制HIV病毒的复制。2001年首次在美国上市，目前已在加拿大、欧洲等多个国家和地区上市，其作为治疗HIV的一线药物，具有很好的应用前景。替诺福韦酯富马酸的化学名称为(R)-[[2-(6-氨基-9H-嘌呤-9-基)-1-甲基乙氧基]甲基]膦酸二异丙氧羰氧基甲酯富马酸盐，替诺福韦为其前药。替诺福韦酯富马酸以及替诺福韦具体结构如下所示：
现有的替诺福韦的制备方法主要通过腺嘌呤与手性醇化合物为起始原料进行制备。例如CN101648974A公开了一种泰诺福韦酯合成新工艺，该方法通过腺嘌呤与手性醇衍生物制备，但是该方法工艺路线、步骤较长，并且多步用到了过量的氢化钠，条件要求苛刻，不利于工业化操作，收率也比较低。另外使用手性醇，价格昂贵，使得该方法成本也很高。具体工艺路线如下：
CN103374038B公开了一种富马酸替诺福韦二吡呋酯的制备方法，具体地，该制备方法以腺嘌呤为起始原料在季铵催化下与(R)-环氧丙烷反应，经结晶得到(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤,然后经过磷酰化、水解、酸化等步骤得到替诺福韦。该方法公开了一种能够快速在腺嘌呤9-位引入手性醇的方法，但是，该方法需要大量使用价格昂贵的手性环丙烷，使得生产成本较高，并且该反应收率较低。具体路线如下：
因此，鉴于现有的替诺福韦及其中间体的制备过程中还存在的问题，需要开发新的更好的方法。
技术实现要素：
本发明目的在于克服现有的替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤的制备方法中存在反应条件苛刻、使用手性试剂成本高、收率偏低等问题，提供一种新的替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种合成替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤的方法，该方法包括：以式2所示的化合物9-丙烯基腺嘌呤为原料，在(S)-(-)-2,2'-双(二苯膦基)-1,1'-联萘诱导下，与四甲基哌啶氮氧化物发生氧化反应得到式1所示的替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤；
在本发明中，发明人采用手性助剂诱导以及四甲基哌啶氮氧化物选择性氧化得到(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤，优选地，9-丙烯基腺嘌呤与四甲基哌啶氮氧化物、(S)-(-)-2,2'-双(二苯膦基)-1,1'-联萘的用量摩尔比为1：1.2～1.5：0.1～0.3，氧化反应的溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、1,4-二氧六环、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二乙基乙酰胺。
在本发明中，试验过程中发现，温度太高对于氧化反应的选择性不利，优选在较低温度下进行氧化反应，考虑到反应的选择性以及反应效率，例如，氧化反应的温度为10～30℃。
本发明还提供一种式2所示的化合物9-丙烯基腺嘌呤的合成方法，本发明的式2所示的化合物9-丙烯基腺嘌呤的合成是通过下面的路线进行的，具体包括将式3所示的化合物9-甲酰基腺嘌呤在碱性条件下与乙基三苯基膦盐发生Wittg反应得到9-丙烯基腺嘌呤；
具体地，本发明的Wittg反应的过程可以包括：将9-甲酰基腺嘌呤和乙基三苯基膦盐加入到无水四氢呋喃中，然后滴入碱溶液，在20～30℃搅拌反应，所述碱溶液为乙醇锂的乙醇溶液。所述乙醇锂的乙醇溶液的浓度例如可以为1～2mol/L。所述9-甲酰基腺嘌呤与乙基三苯基膦盐、碱的用量摩尔比为1：1.1～1.5：1.2～1.5。
在本发明中，优选的Wittg试剂为新制试剂，该试剂的制备并没有特别之处，根据磷叶立德常规制备方法即可，例如，将溴乙烷和三苯基膦在甲苯中回流搅拌8～12小时，自然冷却，将析出固体抽滤，甲苯洗涤，真空干燥即可。
对于9-甲酰基腺嘌呤，本发明也提供了一种该化合物的合成方案，例如式3所示的化合物9-甲酰基腺嘌呤通过式5所示的化合物与甲酸乙酯回流反应然后碱性水解得到，具体路线如下：
在本发明中，9-甲酰基腺嘌呤合成过程中，通过加入少量甲酸可以加速反应并且提高反应的收率，优选情况下，甲酸的用量与式5所示的化合物的摩尔比为0.01～0.02：1。碱性水解脱除乙酰基保护基的反应温度优选在55～70℃之间，这是因为温度过高时，例如超过80℃，9-甲酰基也会部分的脱落。
本发明提供的方法高收率和高选择性的得到了(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤，作为替诺福韦的关键中间体，然后通过磷酰化、水解以及酸化等步骤得到替诺福韦。
通过本发明提供的方法制备替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤，具有以下优势：1、本发明提供的方法反应条件更加温和，利于工业化应用推广；2、本发明的目标产物收率高、选择性好；3、本发明的方法无需使用大量手性化合物，使用少量手性助剂诱导氧化即可。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
制备例
在1500ml反应烧瓶中，加入54g(0.5mol)溴乙烷和210g(0.8mol)三苯基膦，并加入1000ml甲苯，升温搅拌回流10小时，反应液冷却至50℃，大量固体析出，抽滤，滤饼使用甲苯洗涤(50ml*3次)，固体在真空干燥箱内50℃干燥，得到乙基三苯基溴化磷170.4g，收率91.8％，m.p.：206.5℃～208.5℃。
实施例1
9-甲酰基-腺嘌呤(式3所示的化合物)的合成
将8.9g(50mmol)6-乙酰氨基嘌呤(式5所示的化合物)加入到10ml甲酸乙酯中并滴入0.05g甲酸，升温回流反应7小时，冷却至室温，反应液倾入水中，二氯甲烷萃取三次，合并有机相，减压浓缩，然后浓缩物加入到15ml 4mol/L氢氧化钠水溶液中60℃搅拌2小时，二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，石油醚重结晶得到9-甲酰基-腺嘌呤7.5g，收率92.4％，HPLC纯度99.07％。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ8.35(s,1H),8.11(s,1H),7.82(s,1H),5.74(brs,2H)。
实施例2
9-甲酰基-腺嘌呤(式3所示的化合物)的合成
将17.7g(100mmol)6-乙酰氨基嘌呤(式5所示的化合物)加入到25ml甲酸乙酯中并滴入0.1g甲酸，升温回流反应6小时，冷却至室温，反应液倾入水中，二氯甲烷萃取三次，合并有机相，减压浓缩，然后浓缩物加入到20ml 4mol/L氢氧化钠水溶液中70℃搅拌2小时，二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，石油醚重结晶得到9-甲酰基-腺嘌呤15.4g，收率94.4％，HPLC纯度98.97％。
实施例3
将9-甲酰基腺嘌呤3.3g(20mmol)和乙基三苯基溴化磷8.2g(22mmol)加入到无水四氢呋喃中，然后滴入30ml 1mol/L的乙醇锂的乙醇溶液，在20℃搅拌反应0.5小时，加入冰水淬灭，此时大量固体生成，抽滤，然后将滤饼用50％乙醇洗涤，石油醚重结晶，真空干燥得9-丙烯基腺嘌呤3.2g，收率91.2％，HPLC纯度99.27％。1HNMR(400MHz,CDCl3)：δ8.35(s,1H),7.82(s,1H),5.70(s,2H),5.41(d,J＝13.0,,1H),5.24(d,J＝13.0Hz,1H),2.01(s,3H)。
实施例4
将9-甲酰基腺嘌呤8.2g(50mmol)和乙基三苯基溴化磷22.3g(60mmol)加入到60ml无水四氢呋喃中，然后滴入70ml 1mol/L的乙醇锂的乙醇溶液，在30℃搅拌反应1小时，加入冰水淬灭，此时大量固体生成，抽滤，然后将滤饼用50％乙醇洗涤，石油醚重结晶，真空干燥得9-丙烯基腺嘌呤7.9g，收率90.4％，HPLC纯度99.14％。
实施例5
替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤的合成
将9-丙烯基腺嘌呤8.7g(50mmol)和(S)-(-)-2,2'-双(二苯膦基)-1,1'-联萘3.1g(5mmol)加入到装有二氯甲烷的反应烧瓶中，保持温度为15℃，开启搅拌，然后滴加四甲基哌啶氮氧化物的二氯甲烷溶液(含四甲基哌啶氮氧化物9.4g)，滴毕，继续保持温度反应5小时，反应液水洗、饱和碳酸氢钠洗涤三次，分离有机相，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，正己烷/二氯甲烷(体积比10:1)重结晶得到替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤9.1g，收率94.7％，ee值99.35％。MS(ESI)：m/z[M+H]+194.11。
1HNMR(400MHz,d6-DMSO)：δ8.34(s,1H),7.79(s,1H),5.68(s,2H),4.72(s,1H),4.27-4.21(m,2H),3.82(m,1H),1.27(d,3H)。
实施例6
替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤的合成
将9-丙烯基腺嘌呤8.7g(50mmol)和(S)-(-)-2,2'-双(二苯膦基)-1,1'-联萘6.2g(10mmol)加入到装有二氯甲烷的反应烧瓶中，保持温度为25℃，开启搅拌，然后滴加四甲基哌啶氮氧化物的二氯甲烷溶液(含四甲基哌啶氮氧化物10.2g)，滴毕，继续保持温度反应4小时，反应液水洗、饱和碳酸氢钠洗涤三次，分离有机相，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，正己烷/二氯甲烷(体积比10:1)重结晶得到替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤9.0g，收率93.6％，ee值99.12％。
实施例7
替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤的合成
将9-丙烯基腺嘌呤3.5g(20mmol)和(S)-(-)-2,2'-双(二苯膦基)-1,1'-联萘3.7g(6mmol)加入到装有二氯甲烷的反应烧瓶中，保持温度为30℃，开启搅拌，然后滴加四甲基哌啶氮氧化物的二氯甲烷溶液(含四甲基哌啶氮氧化物3.8g)，滴毕，继续保持温度反应5小时，反应液水洗、饱和碳酸氢钠洗涤三次，分离有机相，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，正己烷/二氯甲烷(体积比10:1)重结晶得到替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤3.6g，收率94.4％，ee值99.04％。
对比例1
将9-丙烯基腺嘌呤8.7g(50mmol)和(R)-(+)-2,2'-双(二苯膦基)-1,1'-联萘6.2g(10mmol)加入到装有二氯甲烷的反应烧瓶中，保持温度为25℃，开启搅拌，然后滴加四甲基哌啶氮氧化物的二氯甲烷溶液(含四甲基哌啶氮氧化物10.2g)，滴毕，继续保持温度反应5小时，反应液水洗、饱和碳酸氢钠洗涤三次，分离有机相，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，柱层析得到替诺福韦中间体4.2g，收率43.8％，ee值84.63％((S)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤过量)。
对比例2
将9-丙烯基腺嘌呤8.7g(50mmol)加入到装有二氯甲烷的反应烧瓶中，保持温度为25℃，开启搅拌，然后滴加四甲基哌啶氮氧化物的二氯甲烷溶液(含四甲基哌啶氮氧化物10.2g)，滴毕，继续保持温度反应5小时，反应液水洗、饱和碳酸氢钠洗涤三次，分离有机相，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，快速柱层析得到替诺福韦中间体(R)-9-(2-羟基丙基)腺嘌呤1.7g，收率17.6％，ee值12.21％。