本发明涉及有机化学合成技术领域，特别涉及一种以雄烯二酮为原料合成石胆酸的方法。
（二）背景技术
石胆酸，又名3a-羟基-5β-胆烷酸，属于胆酸汁之一，是一种次级胆酸，结构式如下所示，存在于人、牛兔的胆汁以及牛、猪的胆石中，在肝中发生结合反应，以牛磺石胆酸或甘氨石胆酸形态出现于胆汁中，其含量变化在肝脏病变诊断中具有重要参考价值。已有研究表明，石胆酸及其衍生物具有多种生理活性，可以选择性杀死数种类型的癌细胞，而对正常细胞没有毒害作用，表明石胆酸作为化疗类药物具有广阔的应用前景。
石胆酸是一种重要的医学原料，目前其主要来源是提取动物胆汁，但胆汁来源有限，含量较低且提取难度较大；通过化学合成得到的相关报道很少，基于此本发明开发了一条新的石胆酸合成路线。
目前，已知石胆酸的合成方法有以下几种：
由去氧胆酸通过七步反应合成石胆酸（journalofbiologicalchemistry,1946,162,555-563），总收率23%，由于原料去氧胆酸同样难以得到，且需要使用昂贵的催化剂二氧化铂，成本高，不适合工业化生产。
cn201710404532介绍了一种由胆酸为原料合成石胆酸的方法，但最后一步黄鸣龙反应需要200℃高温和98%水合肼，操作难以在车间实现且有一定危险性。
（三）
技术实现要素：
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种以雄烯二酮为原料合成石胆酸的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种以雄烯二酮为原料合成石胆酸的方法，其特征在于：
以雄烯二酮为原料，包括以下步骤：
（1）3位烯醇醚保护反应：对雄烯二酮的对3位酮羰基保护，得到高纯度的化合物a，即3-甲氧基-3,5-二烯雄甾-17-酮；
（2）wittig反应：将化合物a与磷叶立德试剂进行wittig反应，得到高纯度的目标产物化合物b，即3-甲氧基-17(z)-孕甾-3(4),5(6),17(20)-三烯；
（3）3位烯醇醚脱保护反应：化合物b溶解，酸化脱去保护，得到高纯度目标产物化合物c，即17(z)-孕甾-4,17(20)-二烯-3酮；
（4）17位侧链加成反应：将化合物c在二氯甲烷及丙烯酸甲酯氛围中，以二氯乙基铝催化，在17位上引入侧链，得到目标产物化合物d；
（5）3位羰基还原反应：目标产物化合物d通过三叔丁基氢化铝锂将3位羰基选择性还原为α-羟基，得到较高纯度的目标产物化合物e；
（6）皂化反应：将目标产物化合物e溶于溶剂中，碱性条件下皂化反应得到较高纯度的目标产物化合物f；
（7）催化加氢反应：将目标产物化合物f在催化剂的催化下，氢气加成还原双键，得到比较好的具有立体选择性目标产物石胆酸。
步骤（1）中，在反应容器内加入雄烯二酮，对甲苯磺酸，四氢呋喃后滴加原乙酸三甲酯；控制反应温度为25~30℃，反应时间为2~4h，反应体系要求无水无氧条件；待反应完成后用三乙胺调节ph8~10，直接浓缩，使用甲醇洗涤；产物40℃真空干燥至水分小于0.1%，即高纯度的化合物a。
进一步，雄烯二酮为原料，对甲苯磺酸为催化剂，四氢呋喃为溶剂；其中雄烯二酮：无水对甲苯磺酸：原乙酸三甲酯的摩尔比为1：0.02：2.4；m(雄烯二酮):v（四氢呋喃)：v（甲醇）=1：4：0.7。
步骤（2）中，化合物a溶于四氢呋喃中，与磷叶立德试剂进行wittig反应，反应设备需预干燥，体系严格无水无氧，反应温度控制在50℃左右，反应时间6h，反应溶液为橙红色至血红色悬浮液，待反应完成后用冷水停止反应；采用石油醚萃取后，在35℃下浓缩至油状物质，采用甲醇析出目标化合物。
进一步，化合物a：乙基三苯基溴化磷：叔丁醇钾的摩尔比为1：3.5~4：5.2，m(化合物a)：v(四氢呋喃)=1：8；所述磷叶立德试剂为乙基三苯基溴化磷。
步骤（3）中，化合物b溶于四氢呋喃中，滴入稀盐酸，室温反应10~30min，产物40℃真空干燥，水分小于0.15%，m(化合物b):v(thf):v(30%hcl)=1：5：1.2。
步骤（4）中，先将化合物c与丙烯酸甲酯在0℃以下反应3h，再加入二氯乙基铝继续反应4h后转至温度28~35℃，反应时间为三天，反应要求无水无氧，冷水处理；化合物c：丙烯酸甲酯：二氯乙基铝的摩尔比1：2.4：12，m(化合物c)：v（dcm）=1：15。
步骤（5）中，反应温度控制在-10℃~0℃，反应时间为3~8h，反应完成后稀酸调节ph至5~6；使用乙酸乙酯进行萃取，萃取后减压浓缩为油状目标产物e；化合物d：三叔丁氧基氢化铝锂的摩尔比1：2.3，m(化合物d)：v(thf)=1：15。
步骤（6）中，皂化反应的反应温度在70~80℃，反应时间5~6h，30%稀盐酸调节ph2.0左右，化合物e：koh的摩尔比=1：6~7，m(化合物e)：v(meoh):v(h2o)=1：15：25。
步骤（7）中，反应时间4~8h，室温反应，化合物f：催化剂的摩尔比1：0.06~0.1；m(化合物f)：v(meoh)=1：30；所述催化剂为pd/c(10%)。
具体合成路线如下：
1、3-甲氧基-3,5-二烯雄甾-17-酮化合物（a）的制备
2、3-甲氧基-17(z)-孕甾-3(4),5(6),17(20)-三烯化合物（b）的制备
3、17(z)-孕甾-4,17(20)-二烯-3酮化合物（c）的制备
4、化合物（d）的制备
5、化合物（e）的制备
6、化合物（f）的制备
7、石胆酸的制备
本发明的有益效果是：本发明采用廉价易得的雄烯二酮为原料，创新性的合成了石胆酸，工艺路线简单，每步反应收率高，成本低，解决了石胆酸难以规模化生产的难题，适合工业化生产。
（四）具体实施方式
实施例1：
化合物（a）3-甲氧基-3,5-二烯雄甾-17-酮的制备：
向反应釜中加入20g4-雄烯二酮，加入80ml无水thf，14ml甲醇以及0.24g的无水对甲苯磺酸，在氮气保护下加入20.1g原乙酸三甲酯，升温到30℃，保温反应4h，tlc跟踪反应，反应完毕后，加入三乙胺调节反应体系ph8~10。减压浓缩，少量甲醇洗涤，抽滤，滤液过柱，得到淡黄色物质，40℃真空干燥，得到19.7g产品，摩尔收率94%。
实施例2
化合物（b）3-甲氧基-17(z)-孕甾-3(4),5(6),17(20)-三烯的制备：
以实施例1所得产物化合物（a）为原料；向反应釜中加入18g乙基三苯基溴化磷，加入无水thf144ml，在氮气保护下，低温分批加入叔丁醇钾8g，温度不超过0℃，此时溶液为橙红色至血红色悬浮液，低温反应1h，加入化合物（a）3-甲氧基-3,5-二烯雄甾-17-酮4.2g，继续低温反应0.5h后转至50℃反应6h，冷水淬灭，石油醚萃取后35℃浓缩至油状物质，甲醇析出目标化合物。过滤得到高纯度化合物b3-甲氧基-17(z)-孕甾-3(4),5(6),17(20)-三烯40.5kg，摩尔收率92.7%。
实施例3
化合物（c）17(z)-孕甾-4,17(20)-二烯-3酮的制备：
以实施例2所得产物化合物（b）为原料；将化合物b3-甲氧基-17(z)-孕甾-3(4),5(6),17(20)-三烯4.05g，用20mlthf溶解，滴加4.8ml30%稀盐酸脱保护，反应完成后，用乙酸乙酯稀释，10%碳酸氢钠洗涤2次，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，得到黄色油状物质，加入冷甲醇析出，过滤，得到高纯度化合物c17(z)-孕甾-4,17(20)-二烯-3酮3.76g，滤液pe：ea=5：1过柱。化合物c于40℃真空干燥，摩尔收率97%。
实施例4
化合物（d）的制备：
以实施例3所得产物化合物（c）为原料；化合物（c）5.6g及3.9ml丙烯酸甲酯在50ml二氯甲烷中混合，低温氮气保护下反应3h，滴加二氯乙基铝29ml，温度不超过0℃，继续反4h后转至温度28-35℃，反应时间为三天，反应要求无水无氧，冷水淬灭，30mldcm萃取，碳酸氢钠饱和洗涤2次，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩为油状物质。过柱提纯。得到目标化合产物（d）6.7g，摩尔收率93.3%。
实施例5
化合物（e）的制备：
以实施例4所得产物化合物（d）为原料；向反应釜中加入5.0g化合物（d），加入无水thf50ml，反应温度控制在-10℃~0℃，分批加入三叔丁氧基氢化铝锂7.6g，反应时间3~8h，反应完成后稀酸调节ph至5~6。乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩为油状目标产物（e）4.6g。摩尔收率91%。
实施例6
化合物（f）的制备：
以实施例5所得产物化合物（e）为原料；3.0g化合物（e）溶于40ml甲醇（不溶解可加入少量thf）加入溶有4.7g氢氧化钾的水中，温度保持在70~80℃，反应时间5~6h，tlc检测，反应完成后，30%稀盐酸调节ph2.0左右，乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩为黄色物质2.6g，摩尔收率90%。
实施例7
化合物石胆酸的制备：
以实施例6所得产物化合物（f）为原料；向反应釜加入2g化合物（f），60ml甲醇溶解完全（不溶解可加入少量thf），小心加入0.2g10%的pd/c催化剂，室温下反应4~8h，tlc监测实验完成后，过滤除尽催化剂，有机相减压浓缩，得到黄色油状物质，thf/meoh重结晶的目标产物石胆酸1.6g，摩尔收率83%。
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。