环孢素衍生物的合成方法

文档序号:26050342发布日期:2021-07-27 15:25阅读:839来源:国知局
环孢素衍生物的合成方法

本发明涉及化学合成技术领域,特别是涉及环孢素衍生物的合成方法。



背景技术:

环孢素a(cyclosporine,csa)是含有7个n-甲基的十一环肽天然产物,分离于土壤真菌的代谢物,并具有免疫抑制活性。在1983年,csa首次作为免疫抑制药物被用于肾脏移植后的免疫排斥治疗,显著提高了器官移植后的病人生存率。csa的出现是器官移植领域的一次革命。由于其免疫抑制及抗炎活性,csa还被用于治疗免疫相关疾病、炎症或代谢类疾病等疾病。然而csa的免疫抑制活性在其治疗炎症、感染及代谢类疾病时,会产生毒副作用。因此,改造csa的结构,去除其免疫抑制活性的同时,保留或提高其抗炎及抗感染等活性,是目前csa的研究热点。

在csa的结构修饰中,[methylene-sar]3csa是一类重要的中间体,可以在碱性条件下与硫醇化合物进行迈克尔加成反应,合成一系列具有抗病毒活性的csa衍生物(可参见专利文献wo2012/051194a1、wo2014/145686a2)。此外,[methylene-sar]3csa也可以用于[d-meala]3csa及其衍生物的合成。因此,对于[methylene-sar]3csa的合成研究具有十分重要的价值。然而,传统的[methylene-sar]3csa的合成手段较为落后,亟需提高。

[methylene-sar]3csa的合成最早由allergan公司在2012年报道,其合成路线如下所示:

将1(csa)溶于干燥的thf溶剂中,在-78℃条件下,逐滴加入二异丙基氨基锂(lithiumdiisopropylamide,lda)(10equiv.),防止水气,反应2h。随后温度降至-50℃,向反应液中缓慢通入干燥的co2气体,大约30min,反应3h,温度可以慢慢升至室温。然后温度再降至-50℃,加入clcooch2cl(10equiv.),反应过夜,后处理,纯化即得[methylene-sar]3csa3。

该合成路线可以一步完成,产率基本在40%左右。然而在实际应用时,该方法操作复杂、危险性高、重现性不好,限制了[methylene-sar]3csa的规模制备。主要表现在:第一、该反应过程中需要加入过量的lda,危险性高;第二:多次极低温度的调节,如在加入lda时,需将反应液温度降至-78℃,反应2小时,温度慢慢升至室温,随后又将温度降至-50℃,操作繁琐;第三:在-50℃条件下,干燥的二氧化碳鼓泡和释放过程,也会使反应处理变得复杂。



技术实现要素:

基于此,本发明提供一种环孢素衍生物的合成方法。该合成方法产率高,且工业安全性高、重现性好、操作简单,易于规模制备。

具体技术方案如下:

本发明的一方面,提供一种环孢素衍生物的合成方法,所述环孢素衍生物具有如下式(i)所示结构通式:

其中,a选自:-ch=chr、-ch=ch-ch=chr和-ch2ch2r,r选自:-ch3、-ch2sh、-ch2s-r1、-ch2-coor1’、-coor1’、-r2-coor1’和ch2-r2-coor1’;r1为c1~c6烷基,r2为c1~c6烷氧基,r1’为h、铵盐或c1~c6烷基等;

b选自:-ch3、-ch2ch3、-ch(oh)ch3、-ch(ch3)2和-ch2ch2ch3;

c’选自:-h、-ch3、-ch2ch3和-ch2ch2ch3;

d选自:-ch2ch(ch3)2、-ch2c(oh)(ch3)2、-ch(ch3)ch2ch3和-ch2ch2-[4-(2-ch3och2ch2)-1-r3];r3为哌嗪基;

所述合成方法包括如下步骤:

提供前体流体、碱性流体和clch2ococl溶液;所述前体的结构如通式(ii)所示:

将所述前体流体、所述碱性流体进行预混合,得到预混液;

将所述预混液输入第一反应室进行反应,制备第一反应液;

将所述第一反应液输入第二反应室,与co2流体进行反应,制备第二反应液;

收集所述第二反应液;

将所述第二反应液与所述clch2ococl溶液进行反应。

在其中一个实施例中,输入所述前体流体的流速为0.03mm/min~0.06mm/min;输入所述碱性流体的流速为0.1mm/min~0.5mm/min,csa与碱液的摩尔流速比例为8~20。

在其中一个实施例中,将所述前体流体、所述碱性流体输入第一反应室进行反应的温度为-5℃~30℃,时间为50s~90s。

在其中一个实施例中,所述co2流体的流速为5ml/min~12ml/min。

在其中一个实施例中,将所述第一反应液输入第二反应室与co2流体进行反应的温度为-20℃~30℃,时间为3s~20s。

在其中一个实施例中,所述clch2ococl溶液中clch2ococl的摩尔浓度为0.3m~0.7m。

在其中一个实施例中,将所述第二反应液与所述clch2ococl溶液进行反应是指将所述第二反应液收集至所述clch2ococl溶液,并在收集的过程中,维持所述clch2ococl溶液的温度为-55℃~-45℃;收集完成后,所得反应液自然升至室温,反应3h~20h。

在其中一个实施例中,所述前体流体、所述碱性流体和所述clch2ococl溶液的溶剂选自2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃、正己烷、甲基叔丁基醚和乙醚中的至少一种。

在其中一个实施例中,将所述第二反应液与所述clch2ococl溶液进行反应后,所得反应物进行后处理;所述后处理包括如下步骤:于所述反应物中加入水并调节所述反应物的ph为7~8,减压浓缩,以乙酸乙酯进行萃取,收集有机相,进行柱层析纯化。

在其中一个实施例中,所述柱层析采用的流动相为体积比为(15~25):1的二氯甲烷和甲醇。

在其中一个实施例中,所述前体为环孢素a;a选自:-ch=ch-ch3;b选自:-ch3;c选自:-ch3;d选自:-ch2ch(ch3)2。

在其中一个实施例中,所述碱性流体中的碱选自二异丙基氨基锂(lda)、双三甲基硅基胺基锂(lihmds)和二(三甲基硅基)氨基钠(nahmds)中的至少一种。

本发明的又一方面,提供一种环孢菌素1,3位衍生物的合成方法,包括如下步骤:

按照如上所述的合成方法合成环孢素衍生物h;

所述环孢素衍生物h与化合物ch2=ch-r进行烯烃复分解反应,制备中间体h-1;

所述中间体h-1经不对称氢化反应制备中间体h-2;

所述中间体h-2经氢化反应制备所述环孢菌素1,3位衍生物;

所述环孢素衍生物h具有如下式(iii)所示结构通式:

所述中间体h-1具有如下式(iii-1)所示结构通式:

所述中间体h-2具有如下式(iii-2)所示结构通式:

所述环孢菌素1,3位衍生物具有如下式(iv)所示结构通式:

其中,b选自:-ch3、-ch2ch3、-ch(oh)ch3、-ch(ch3)2和-ch2ch2ch3;

c’选自:-h、-ch3、-ch2ch3和-ch2ch2ch3;

d选自:-ch2ch(ch3)2、-ch2c(oh)(ch3)2、-ch(ch3)ch2ch3和-ch2ch2-[4-(2-ch3och2ch2)-1-r3];r3为哌嗪基;

r选自:-ch2ch2ch2nh(c=o)ch3、-ch2ch2ch2cooh或如下基团:

与传统技术相比较,本发明提供的技术方案具有如下有益效果:

本发明的环孢素衍生物的合成方法首次将流动化学技术应用于环孢素衍生物的合成,首次构建了环孢素衍生物的连续合成方法,相比于传统合成工艺,极大地优化了环孢素衍生物的合成工艺,建立的合成工艺简洁、高效,易于后处理,且合成产率由传统的40%提高至65%,大大缩短了反应时间,提高了安全性,操作简单,易规模制备,重现性好。

进一步地,本发明通过采用合适的反应参数设置,还可以实现如下优点:

(1)更加绿色及原子经济,合成安全及产率均有明显提高。

(2)避免了大量lda的操作,尽在低容量的微反应器中进行,提高了工艺操作的安全性;

(3)在仅需一次较低温度(-如50℃)调节的情况下即可避免副反应的发生,并提高合成产率,同时在第一反应液与co2进行两相反应的过程中,也无需进行较低温度的控制,使得整体工艺操作简单,易规模化应用。

附图说明

图1为实施例1的环孢素衍生物[methylene-sar]3csa3的连续合成方法的流程示意图;

图2为实施例2的环孢素衍生物[methylene-sar]3csa3的连续合成方法的连续流反应的链接示意图;

图3为实施例4制备的化合物4的hplc谱图;

图4为实施例4制备的产物5的hplc谱图;

图5为实施例4制备的产物6的hplc谱图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的环孢素衍生物的合成方法作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。

术语“烷基”是指包含伯(正)碳原子、或仲碳原子、或叔碳原子、或季碳原子、或其组合的饱和烃基。包含该术语的短语,例如,“c1~c6烷基”是指包含1~6个碳原子的烷基,每次出现时,可以互相独立地为c1烷基、c2烷基、c3烷基、c4烷基、c5烷基、c6烷基。合适的实例包括但不限于:甲基(me、-ch3)、乙基(et、-ch2ch3)、1-丙基(正丙基、n-pr、n-丙基、-ch2ch2ch3)、2-丙基(i-pr、i-丙基、-ch(ch3)2)、1-丁基(正丁基、n-bu、n-丁基、-ch2ch2ch2ch3)、2-甲基-1-丙基(i-bu、i-丁基、-ch2ch(ch3)2)、2-丁基(s-bu、s-丁基、-ch(ch3)ch2ch3)、叔丁基(1,1-二甲基乙基、t-bu、t-丁基、-c(ch3)3)、1-戊基(正戊基、n-戊基、-ch2ch2ch2ch2ch3)、2-戊基(-ch(ch3)ch2ch2ch3)、3-戊基(-ch(ch2ch3)2)、2-甲基-2-丁基(-c(ch3)2ch2ch3)、3-甲基-2-丁基(-ch(ch3)ch(ch3)2)、3-甲基-1-丁基(-ch2ch2ch(ch3)2)、2-甲基-1-丁基(-ch2ch(ch3)ch2ch3)、1-己基(正己基、-ch2ch2ch2ch2ch2ch3)、2-己基(-ch(ch3)ch2ch2ch2ch3)、3-己基(-ch(ch2ch3)(ch2ch2ch3))、2-甲基-2-戊基(-c(ch3)2ch2ch2ch3)、3-甲基-2-戊基(-ch(ch3)ch(ch3)ch2ch3)、4-甲基-2-戊基(-ch(ch3)ch2ch(ch3)2)、3-甲基-3-戊基(-c(ch3)(ch2ch3)2)、2-甲基-3-戊基(-ch(ch2ch3)ch(ch3)2)、2,3-二甲基-2-丁基(-c(ch3)2ch(ch3)2)、3,3-二甲基-2-丁基(-ch(ch3)c(ch3)3。

术语“烷氧基”是指具有-o-烷基的基团,即如上所定义的烷基经由氧原子连接至母核结构。包含该术语的短语,例如,“c1~c6烷氧基”是指烷基部分包含1~6个碳原子,每次出现时,可以互相独立地为c1烷氧基、c2烷氧基、c3烷氧基、c4烷氧基、c5烷氧基、c6烷氧基。

本发明提供一种环孢素衍生物的合成方法,所述环孢素衍生物具有如下式(i)所示结构通式:

其中,a选自:-ch=chr、-ch=ch-ch=chr和-ch2ch2r,r选自:-ch3、-ch2sh、-ch2s-r1、-ch2-cooh、-cooh、-r2-cooh和ch2-r2-cooh;r1为c1~c6烷基,r2为c1~c6烷氧基;

b选自:-ch3、-ch2ch3、-ch(oh)ch3、-ch(ch3)2和-ch2ch2ch3;

c’选自:-h、-ch3、-ch2ch3和-ch2ch2ch3;

d选自:-ch2ch(ch3)2、-ch2c(oh)(ch3)2、-ch(ch3)ch2ch3和-ch2ch2-[4-(2-ch3och2ch2)-1-r3];r3为哌嗪基;

合成方法包括如下步骤:

提供前体流体、碱性流体和clch2ococl溶液;所述前体的结构如通式(ii)所示:

将所述前体流体、所述碱性流体进行预混合,得到预混液;

将所述预混液输入第一反应室进行反应,制备第一反应液;

将所述第一反应液输入第二反应室,与co2流体进行反应,制备第二反应液;

收集所述第二反应液;

将所述第二反应液与所述clch2ococl溶液进行反应。

我们首次将流动化学技术与传统反应方法(即指在反应瓶或反应釜中进行反应)进行结合,用于制备环孢素衍生物,工艺简单、合成周期短、操作安全,有利于提高合成产率,有利于实现规模化生产。

在其中一个具体的示例中,前体为环孢素a(csa),a选自:-ch=ch-ch3;b选自:-ch3;c选自:-ch3;d选自:-ch2ch(ch3)2。

在其中一个具体的示例中,碱性流体中的碱选自二异丙基氨基锂(lda)、双三甲基硅基胺基锂(lihmds)和二(三甲基硅基)氨基钠(nahmds)中的至少一种。

其中,步骤s1为反应预备步骤,将前体、碱和clch2ococl分别配制为溶液形式,以便便利、连续地进行各步骤反应。

在其中一个具体的示例中,前体流体中前体的摩尔浓度为0.01m~0.055m。

在其中一个具体的示例中,碱性流体中碱的摩尔浓度为0.1m~0.3m。

在其中一个具体的示例中,clch2ococl溶液中clch2ococl的摩尔浓度为0.3m~0.7m。

在其中一个具体的示例中,前体流体、碱性流体和clch2ococl溶液的溶剂选自2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃、正己烷、甲基叔丁基醚和乙醚中的至少一种。具体地,前体流体采用的溶剂为四氢呋喃;碱性流体采用的溶剂为四氢呋喃和正己烷的混合溶剂;clch2ococl溶液采用的溶剂为四氢呋喃。

步骤s2为前体与碱的反应过程,为流动化学反应过程。通过合理调整前体流体和碱性流体的流速,可以使原料反应充分,副产物少、产率高,且反应时间短。

在其中一个具体的示例中,输入前体流体的流速为0.03mm/min~0.06mm/min;输入碱性流体的流速为0.1mm/min~0.5mm/min。本发明的一合成方法中,采用流动化学技术,可降低碱,如二异丙基氨基锂的用量,大大提高了操作安全性,比如一些实施例中,二异丙基氨基锂用量仅为0.5mm/min。

在其中一个具体的示例中,输入前体流体的流速为1ml/min~1.5ml/min;输入碱性流体的流速为1ml/min~3ml/min。进一步地,前体流体中前体的摩尔浓度为0.01m~0.055m,碱性流体中碱的摩尔浓度为0.1m~0.3m。

进一步地,输入前体流体的流速为1ml/min~1.5ml/min;输入碱性流体的流速为1.5ml/min~2ml/min。

在其中一个具体的示例中,前体与碱的摩尔比例为1:8~20。

在其中一个具体的示例中,将前体流体、碱性流体输入第一反应室进行反应的温度为-5℃~30℃,时间为50s~90s。进一步地,将前体流体、碱性流体输入第一反应室进行反应的温度为-5℃~0℃,时间为50s~60s。本发明的一合成方法中,前体和碱的反应过程在一般低温如-5℃条件下就可以实现,避免了传统技术中极低温条件如-78℃的操作,操作简单易行,无需耐极低温设备。

步骤s3为前体与碱反应制备的化合物2与co2的反应,为流动化学反应过程。通过合理调整co2的流速,可以使原料反应充分,副产物少、产率高,且反应时间短。

在其中一个具体的示例中,输入co2的流速为5ml/min~12ml/min。进一步地,输入co2的流速为9ml/min~11ml/min。

在其中一个具体的示例中,前体与co2的摩尔比例为1:5~20。

在其中一个具体的示例中,将第一反应液输入第二反应室并通入co2进行反应的温度为-20℃~30℃,时间为3s~20s。进一步地,将前体流体、碱性流体输入第一反应室进行反应的温度为-5℃~0℃,时间为10s~15s。本发明的一合成方法中,与co2进行反应的过程可以在一般低温如-5℃条件下,避免了传统技术中-50℃极低温条件下的干燥二氧化碳鼓泡和释放过程,使操作过程简单易行,对设备的要求低。

步骤s4为化合物2(第二反应液)与clch2ococl的反应,为传统反应过程。

在其中一个具体的示例中,将第二反应液与clch2ococl溶液进行反应是指将第二反应液收集至clch2ococl溶液,并在收集的过程中,维持所述clch2ococl溶液的温度为-55℃~-45℃;收集完成后,所得反应液自然升至室温,反应过夜(通常为3h~20h)。本发明的一合成方法中,第二反应液与clch2ococl溶液进行反应的过程可以仅在加入第二反应液的过程中保持较低温度,然后可以自然升至室温反应,使操作过程简单易行,对设备的要求较低。

在其中一个具体的示例中,整个反应过程中,前体、碱和co2的摩尔比为1:(8~15):(8~25)。进一步地,整个反应过程中,前体、碱和co2的摩尔比为1:(9~10):(8~13)。

进一步地,环孢素衍生物的合成方法还包括后处理步骤:

在其中一个具体的示例中,将第二反应液收集至clch2ococl溶液中进行反应后,所得反应物进行后处理;后处理包括如下步骤:于反应物中加入水并调节所述反应物的ph为7~8,减压浓缩,以乙酸乙酯进行萃取,萃得物进行柱层析纯化。

在其中一个具体的示例中,柱层析采用的流动相为体积比为(15~25):1的二氯甲烷和甲醇。

在其中一个具体的示例中,于反应物中加入水之前,先将反应物降温至-5℃~5℃。

在其中一个具体的示例中,调节所述反应物的ph为7~8采用盐酸水溶液进行。

在其中一个具体的示例中,减压浓缩是指减压浓缩除去溶剂。

另外,crv431是由hepion公司开发的一种用于治疗非酒精性脂肪肝炎(nash)和病毒性肝炎的环孢霉素a免疫抑制活性抑制剂,目前处于临床ii期(nct04480710)。crv431可以有效抑制多种亲环素蛋白(cyp),包括亲环素a蛋白、亲环素b蛋白、亲环素d蛋白和亲环素g蛋白,其抑制常数或ic50为1nm~7nm之间,最高是环孢霉素a抑制亲环素蛋白活性的13倍。迄今为止,crv431是抑制亲环素蛋白活性最好的环孢霉素a衍生物。从结构上看,crv431是由环孢霉素a的p1位和p3位侧链经多步转化而获得,其结构如下:

其传统的合成方法需要7步或者8步,总产率~1%。基于crv431重要的生物学活性,以及化学合成手段的落后,迫切需要开发出更简洁有效的crv431及其衍生物的制备方法。

因此,在进一步的研究过程中,本发明还提供一种环孢菌素1,3位衍生物的合成方法,包括如下步骤:

按照如上所述的合成方法合成环孢素衍生物h;

所述环孢素衍生物h与化合物ch2=ch-r进行烯烃复分解反应,制备中间体h-1;

所述中间体h-1经不对称氢化反应制备中间体h-2;

所述中间体h-2经氢化反应制备所述环孢菌素1,3位衍生物;

所述环孢素衍生物h具有如下式(iii)所示结构通式:

所述中间体h-1具有如下式(iii-1)所示结构通式:

所述中间体h-2具有如下式(iii-2)所示结构通式:

所述环孢菌素1,3位衍生物具有如下式(iv)所示结构通式:

其中,b选自:-ch3、-ch2ch3、-ch(oh)ch3、-ch(ch3)2和-ch2ch2ch3;

c’选自:-h、-ch3、-ch2ch3和-ch2ch2ch3;

d选自:-ch2ch(ch3)2、-ch2c(oh)(ch3)2、-ch(ch3)ch2ch3和-ch2ch2-[4-(2-ch3och2ch2)-1-r3];r3为哌嗪基;

r选自:-ch2ch2ch2nh(c=o)ch3、-ch2ch2ch2cooh或如下基团:

上述合成方法,结合流动化学的亚甲基化、分子间的烯烃复分解反应以及非对映选择性氢化,完成了crv431的非对映选择性合成,反应过程仅需4步,产率可以高达34%,产物易于纯化,实现了环孢菌素1,3位衍生物的规模制备,且能够快速构建crv431衍生物分子库,推动以环孢霉素a为骨架的药物发展。

在其中一个具体的示例中,b选自:-ch3;c选自:-ch3;d选自:-ch2ch(ch3)2。

在其中一个具体的示例中,烯烃复分解反应在催化剂hoveyda-grubbs的催化下进行。

在其中一个具体的示例中,烯烃复分解反应是指以二氯甲烷为溶剂进行回流反应。在另外一个具体的示例中,烯烃复分解反应是指在温度为55℃~65℃条件下微波反应1h~2h。

以下为具体的实施例。

以下具体实施例中未写明的实验参数,优先参考本申请文件中给出的指引,还可以参考本领域的实验手册或本领域已知的其它实验方法,或者参考厂商推荐的实验条件。

以下具体实施例中涉及的原料和试剂,本领域技术人员能够容易获得,或者可以直接通过市售得到。

实施例中涉及的试剂简写与对应的中文名称:

csa:环孢素a;

lda:二异丙基氨基锂;

thf:四氢呋喃;

hex:正己烷;

dcm:二氯甲烷;

meoh:甲醇。

实施例1(对应enrty9)

本实施例为环孢素衍生物[methylene-sar]3csa3的连续合成方法,其步骤如下,其反应流程图如图1所示:

1、准备阶段:底物csa(0.055minthf)和lda(0.25minthf/hex),泵(hnpmzr-7208-hs-fs+sw),内联过滤器(swagelokfilter40μm),泄压阀(swagelokproportionalreliefvalves)。

2、开启程序:

2.1用干燥的四氢呋喃溶液润洗合成所需的泵,包括泵a(pumpa)、泵b(pumpb)、泵c(pumpc);

2.2打开二氧化碳气体管线,将气体出口压力设置为2mpa~5mpa;

2.3打开温度设置通道,使其达到-5℃;

2.4打开泵a(pumpa)、泵b(pumpb)、泵c(pumpc);

2.5一旦所有温度达到平衡,即-5℃,就按以下顺序切换溶液输入阀:泵a(pumpa)的输入阀切换到csa溶液中,泵b(pumpb)的输入阀切换到lda溶液中;然后,设置泵a的流速为1.0ml/min,泵b的流速为2.0ml/min,泵c(co2气体)的流速为10.3ml/min,直至流量计读取所需流量为止,使系统平衡大约5min。

3、开始反应阶段,首先,在-5℃下,csa与lda分别通过泵a和泵b进行吸入,于微通道反应器1中混合,并在该反应器中进行反应54s,随后进入微通道反应器2中,与co2进行反应12.2s,生成中间体2,将含有中间体2的反应液收集到含有clch2ococl的溶液中(0.5minthf,-50℃),继续搅拌过夜(9h~10h),搅拌过程中,体系温度逐渐恢复至室温。

4、关闭程序:

4.1将出口管切换到废液瓶;

4.2用干燥的四氢呋喃润洗泵a和泵b,直至不再有产物生成,大约需要冲洗3-5个反应容积;

4.3将泵a和泵b分别切换到乙醇和水;

4.4关闭恒温器;

4.5关闭泵;

4.6关闭二氧化碳气体管路。

整个反应过程中,csa、lda和co2的摩尔比为1:9.1:8.4。

5、后处理:在0℃下,加入水,并用1m稀盐酸调节反应体系的ph值为中性,经减压浓缩除去四氢呋喃,再加入乙酸乙酯(200ml),水相和有机相进行分离,水相用乙酸乙酯萃取(3×200ml),合并的有机相用饱和食盐水(2×200ml)洗涤之后,再用无水硫酸钠干燥。经过滤后,减压浓缩除去有机溶剂,剩余的粗产物经过硅胶柱层析色谱分离纯化(dcm/meoh:20:1),以65%的产率得到2.14g的淡黄色固体[methylene-sar]3csa3。

反应监测是通过0.25mm薄层色谱硅胶板(60f-254)。核磁表征由brükeradvance500(1h:500mhz,13c:125mhz)仪器测得。氘代试剂定标分别是cdcl3:1hnmr=7.26ppm,13cnmr=77.0ppm;c6d6:1hnmr=7.15ppm,13cnmr=128.0ppm)。高分辨质谱由brukerapexivrtms仪器测得。

化合物3:

rf=0.40(silicagel,dcm/meoh:20:1,pma);

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ(ppm):7.90(d,j=9.5hz,1h),7.62(d,j=7.3hz,1h),7.55(d,j=8.7hz,1h),7.13(d,j=7.8hz,1h),5.62(dd,j=11.1,4.3hz,1h),5.39–5.27(m,3h),5.22(s,1h),5.16(dd,j=12.1,3.8hz,1h),5.11–4.95(m,5h),4.78(t,j=7.2hz,1h),4.67(t,j=9.2hz,1h),4.45(t,j=7.3hz,1h),4.07(q,j=7.1hz,1h),3.90(t,j=6.8hz,1h),3.43(s,6h),3.18(s,3h),3.09(s,3h),3.02(s,3h),2.65(s,6h),2.32–2.22(m,2h),2.15–2.04(m,3h),2.02–1.92(m,3h),1.75–1.52(m,10h),1.46(d,j=6.6hz,3h),1.32(d,j=7.4hz,3h),1.23–1.19(m,4h),0.97(t,j=5.0hz,8h),0.95–0.90(m,10h),0.88(d,j=6.6hz,4h),0.85–0.79(m,17h),0.72(d,j=6.7hz,3h);

13cnmr(125mhz,cdcl3)δ:173.61,173.51,173.37,173.22,171.40,171.28,170.42,170.30,170.05,169.97,168.96,143.45,129.62,126.22,107.50,73.95,60.40,58.68,58.05,57.53,55.46,55.12,55.05,49.38,48.82,48.32,45.20,40.91,39.02,37.95,37.15,35.67,35.57,35.13,33.88,33.62,31.42,31.34,29.77,29.65,28.71,25.36,25.05,25.01,24.67,24.61,23.86,23.69,23.65,23.51,23.08,22.12,21.80,21.02,20.01,19.51,18.78,18.54,18.11,17.91,16.67,16.22,14.20,9.82;

hrms(esi)m/zcalcdforc63h112n11o12+[m+h]+:1214.8486,found:1214.8520.

实施例2

本实施例对环孢素衍生物[methylene-sar]3csa3的连续合成方法进行反应条件考察,其条件筛选流程图如图2所示。

反应条件:底物csa(0.025minthfforentry1-8,0.055minthfforentry9);lda溶液浓度(2.0minthf/hex)。二氧化碳气体的流速为常压条件下的值,除了改变的参数外,其余反应步骤同实施例1。底物csa与产物2的比例由lcms分析结果确定。结果如下表1所示。

表1连续流反应中碱及二氧化碳流速优化

其中,entry9对应实施例1的制备方法。

实施例3

本实施例考察不同的碱和溶剂对环孢素衍生物[methylene-sar]3csa3的连续合成方法的影响。在实施例1的基础上进行如下表2所示的工艺改变(即除了改变的参数外,其余反应步骤同实施例1)。结果显示除lda以外,lihmds、nahmds均可获得较好的结果,其中lihmds可以同lda的结果相当。而溶剂2-methf中反应同样可以进行。

表2连续流反应中碱及溶剂的筛选

实施例4

本实施例为环孢菌素1,3位衍生物(crv431)的合成方法,以实施例1制备得到的环孢素衍生物[methylene-sar]3csa3为原料(化合物3),其步骤如下:

将化合物4-烯基戊胺(608mg,5mmol,1equiv.)加入到干燥的反应瓶(50ml)中,在0℃条件下,加入乙酸酐(5ml)和吡啶(10ml)。在室温下搅拌反应5小时,待tlc监测底物消耗完毕后,在0℃条件下,向反应体系中加入水(10ml)淬灭反应,然后再加入乙酸乙酯(15ml),水相和有机相分离,水相用乙酸乙酯进行萃取(3×15),合并的有机相用饱和食盐水(2×20ml)洗涤之后,再用无水硫酸钠干燥。经过滤后,减压浓缩除去有机溶剂,剩余的粗产物经过硅胶柱层析色谱分离纯化(正己烷:乙酸乙酯=10:1至2:1),以90%的收率得到570mg无色油状液体n-乙酰基-4-烯基戊胺。

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ:6.08(s,1h),5.81–5.71(m,1h),5.02–4.91(m,2h),3.20(q,2h),2.08–2.02(m,2h),1.92(s,3h),1.60–1.53(m,2h).

hrms(esi)m/zcalcdforc7h14no+([m+h]+):128.1070;found:128.1081.

将化合物3(834.9mg,0.68mmol,1.0equiv.)和n-乙酰基-4-烯基戊胺(87.4mg,0.68mmol,1.0equiv.)溶解在干燥的二氯甲烷(5ml)中,加入hoveyda-grubbscatalyst2nd(21.6mg,0.034mmol,0.05equiv.),随后将反应体系进行回流过夜。待反应完毕后,将反应体系冷却至室温,经减压浓缩除去有机溶剂后,剩余的粗产物经过硅胶柱层析色谱分离纯化(甲基叔丁基醚:甲醇=20:1),以61%的产率得到543mg的白色固体化合物4。

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ8.04(d,j=9.5hz,1h),7.77(d,j=8.9hz,1h),7.65(d,j=7.2hz,1h),7.23(d,j=7.9hz,1h),6.91(s,1h),3.51(s,3h),3.45(s,3h),3.20(s,4h),3.12(s,3h),3.07(s,3h),2.66(s,6h),2.01(s,3h).

化合物4以hplc进行分析,谱图见图3:流动相(a:0.1%solutionofcf3coohinwater,b:acetonitrile),流速0.5ml/min;洗脱梯度:0-15min50%bto90%b,15-22min90%b,22-25min90%bto50%b,25-30min50%b;紫外检测波长:λ=214nm;色谱柱:aligentporoshell120sb-c18column(2.7μmparticlesize,4.6×150mm);柱温:70℃。

在充满氩气的手套箱里,将化合物4(104mg,0.08mmol,1equiv)溶解在干燥的dcm(5ml)中,加入[rh(cod)2]otf(1.1mg,0.0024mmol,0.03equiv)和dtbpf(1.2mg,0.0044mmol,0.033equiv),然后将反应体系小心转入高压釜中,预先搅拌5分钟,再用高压氢气将釜中气体置换气三次后,缓慢冲入10atm的氢气,在35℃条件下,搅拌40小时,待反应完毕后,缓慢小心在通风橱内将高压釜中的氢气放出,打开反应釜,真空减压浓缩反应体系,再溶解在meoh中,用硅藻土过滤,所得产物5无需纯化,直接进行下一步。

反应中会产生化合物5的三位l构型的异构体5a。反应完毕后分析产物粗产物可确定产物5与副产物反应物5a的比例约为97:3,谱图见图4。

向上述含有产物5的meoh溶液中,加入10%pd/c(10mg),用氢气球将反应体系置换气3次,于室温下搅拌过夜。用lcms检测反应,待反应完毕后,真空减压浓缩反应体系,粗产物用硅藻土过滤,以90%的产率得到94mg淡黄色固体crv431(6)。

反应完毕三位l构型的副产物6a与crv431(6)以hplc进行分析,比例约为3:97,谱图见图5:流动相(a:0.1%solutionofcf3coohinwater,b:acetonitrile),流速0.5ml/min;洗脱梯度:0-15min50%bto90%b,15-22min90%b,22-25min90%bto50%b,25-30min50%b;紫外检测波长:λ=214nm;色谱柱:aligentporoshell120sb-c18column(2.7μmparticlesize,4.6×150mm);柱温:70℃。纯化后的crv431(6)。

hrms(esi)m/zcalcdforc67h122n12o13na([m+na]+):1325.91465;found:1325.91541.

1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.01(d,j=9.9hz,1h,14),7.72(d,j=7.4hz,1h,29),7.53(d,j=8.4hz,1h,23),7.23(d,j=7.9hz,1h,32),6.25(s,1h,3),5.70(dd,j=11.0,4.2hz,1h,36),5.39(d,j=7.0hz,1h,12),5.29(dd,j=12.0,3.7hz,1h,21),5.11(d,j=10.9hz,1h,42),5.03(ddd,j=15.6,12.0,6.2hz,3h,39,15and27),4.94(q,j=7.2hz,1h,18),4.83(p,j=6.9hz,1h,33),4.67(t,j=9.1hz,1h,24),4.51(p,j=7.2hz,1h,30),3.76(t,j=6.3hz,1h,11),3.50(s,3h,n-ch3),3.41(s,1h,45),3.27(s,3h,n-ch3),3.25(s,3h,n-ch3),3.23(d,j=6.6hz,2h,4),3.12(s,3h,n-ch3),3.09(s,3h,n-ch3),2.70(s,3h,n-ch3),2.68(s,3h,n-ch3),2.47–2.40(m,1h,56),2.18–2.09(m,3h,67,77and60),2.03(d,j=7.5hz,1h,72),2.00(s,3h,1),1.94(ddd,j=14.5,10.6,3.8hz,1h,52),1.80(s,1h,68),1.69(d,j=6.6hz,2h,47and52),1.64(dd,j=11.8,3.9hz,2h,47and9),1.58–1.53(m,1h,10),1.52–1.44(m,2h,5and53),1.41(d,j=7.3hz,5h,5,50and61),1.34(d,j=7.2hz,5h,64,73and60),1.31(d,j=6.3hz,3h,8and72),1.26(d,j=6.8hz,5h,6and65),1.22–1.19(m,1h,67),1.15(d,j=7.2hz,2h,8and7),1.08(d,j=6.5hz,3h,57),1.03(d,j=6.6hz,3h,74),1.01(d,j=6.5hz,6h,75and69),0.95(t,j=6.7hz,10h,9,78,62and54),0.90–0.87(m,6h,58and79),0.85(t,j=7.3hz,9h,48,55and70),0.81(d,j=6.6hz,3h,63),0.79(d,j=6.7hz,3h,46).

13cnmr(151mhz,cdcl3)δ175.44,174.25,173.66,173.64,173.54,171.57,171.12,170.45,170.43,170.30,170.20,170.11,74.79,59.05,58.00,57.56,55.36,55.11,50.99,49.64,48.51,48.10,45.05,40.53,39.54,39.01,37.68,35.95,35.72,33.68,31.81,31.59,31.56,31.33,30.86,30.47,29.92,29.79,29.54,29.22,27.25,27.07,25.22,25.12,25.01,24.65,24.40,24.00,23.81,23.74,23.63,23.56,23.29,21.84,21.73,21.16,20.42,19.92,18.72,18.28,18.10,17.49,15.79,13.91,9.99.

实施例5

本实施例为crv431衍生物的合成方法,以实施例1制备得到的环孢素衍生物[methylene-sar]3csa3为原料(化合物3),其步骤如下:

将化合物3(40mg,0.033mmol,1equiv.)加入到微波反应器专用的反应瓶里,加入二氯甲烷(4ml)进行溶解,在空气中,随后加入底物5-烯基己酸(38mg,0.33mmol,10equiv.),hoveyda-grubbscatalyst2nd(6.2mg,0.0099mmol,30mol%),将反应瓶密闭,放入initiator+微波反应器中,在60℃下,反应1.5小时。待反应完毕后,将反应体系冷却至室温,经减压浓缩除去有机溶剂后,剩余的粗产物经过硅胶柱层析色谱分离纯化(甲基叔丁基醚:甲醇=20:1),得到的混合物再经半制备hplc进一步纯化,以60.1%的产率得到25.5mg的白色固体7(根据lc的峰面积可以粗略得出e/z:4.2:1)。

化合物7:rf=0.30(silicagel,tbme/meoh=30:1,pma);the1hnmrofe-configurationof6:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.04(d,j=9.4hz,1h),7.72(d,j=8.8hz,1h),7.62(d,j=7.4hz,1h),7.22(d,j=8.0hz,1h),3.48(s,3h),3.45(s,3h),3.21(s,3h),3.14(s,3h),3.06(s,3h),2.68(d,j=2.2hz,6h).1hnmrofz-configurationof7:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.82(dd,j=8.8,5.2hz,2h),7.43(d,j=7.5hz,1h),7.18(d,j=7.9hz,1h),3.51(s,3h),3.46(s,3h),3.23(s,3h),3.10(s,3h),3.09(s,3h),2.70(d,j=1.5hz,6h).hrms(esi)m/zcalcdforc66h115n11nao14+([m+na]+):1308.8517;found:1308.85168.

在充满氩气的手套箱里,以1:1.1的摩尔比称取[rh(cod)2]otf(3.8mg,0.008mmol)和dtbpf(4.2mg,0.0088mmol)溶于干燥的甲醇(1ml)中,室温搅拌约10分钟。用微量注射器取催化剂(97μl,5mol%)转入装有底物7(10mg,0.0155mmol,1equiv.)的反应瓶中,再加入干燥的甲醇(1ml)溶剂。用氢气球将反应瓶中气体置换气三次后,缓慢冲入10atm的氢气,于室温搅拌,反应7h,缓慢小心在通风橱内将高压釜中的氢气放出,打开反应釜,取出反应液,随后用硅藻土过滤,无需进行纯化,直接进行下一步。

将上述反应体系进行氩气保护,在0℃下,加入10%pd/c(20mg),用氢气球将反应体系置换气3次,于室温下搅拌过夜。用lcms检测反应,待反应完毕后,反应液用硅藻土过滤,真空减压浓缩反应液,无需进行纯化,以82%的产率得到16.3mg淡黄色固体8。

化合物8:rf=0.30(silicagel,tbme/meoh=30:1,pma);

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.82(d,j=9.9hz,1h),7.57(dd,j=16.2,7.8hz,2h),7.16(d,j=8.0hz,1h),3.50(s,3h),3.26(s,3h),3.23(s,3h),3.08(s,6h),2.71(s,3h),2.69(s,3h).

hrms(esi)m/zcalcdforc66h119n11nao14+([m+na]+):1312.8830;found:1312.88342.

实施例6

本实施例为crv431衍生物的合成方法,以实施例1制备得到的环孢素衍生物[methylene-sar]3csa3为原料(化合物3),其步骤如下:

将化合物3(40mg,0.033mmol,1equiv.)加入到微波反应器专用的反应瓶里,加入二氯甲烷(6ml)进行溶解,在空气中,随后加入底物对乙烯基苯甲酸甲酯(16mg,0.099mmol,3equiv.),hoveyda-grubbscatalyst2nd(6.2mg,0.0099mmol,30mol%),将反应瓶密闭,放入initiator+微波反应器中,在60℃下,反应1.5小时。待反应完毕后,将反应体系冷却至室温,经减压浓缩除去有机溶剂后,剩余的粗产物经过硅胶柱层析色谱分离纯化(甲基叔丁基醚:甲醇=20:1),得到的混合物再经半制备hplc进一步纯化,以57.9%的产率得到25.5mg的白色固体9。

化合物9:rf=0.30(silicagel,tbme/meoh=30:1,pma);

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.94(d,j=8.3hz,2h),7.91(d,j=9.4hz,1h),7.58(dd,j=12.0,8.1hz,2h),7.35(d,j=8.1hz,2h),7.10(d,j=7.9hz,1h),3.89(s,3h),3.50(s,3h),3.47(s,3h),3.21(s,3h),3.11(s,3h),3.07(s,3h),2.68(s,3h),2.68(s,3h).

hrms(esi)m/zcalcdforc70h115n11nao14+([m+na]+):1356.8517;found:1356.85168.

在充满氩气的手套箱里,以1:1.1的摩尔比称取[rh(cod)2]otf(3.8mg,0.008mmol)和dtbpf(4.2mg,0.0088mmol)溶于干燥的甲醇(1ml)中,室温搅拌约10分钟。用微量注射器取催化剂(140μl,5mol%)转入装有底物9(30mg,0.0225mmol,1equiv.)的氢化瓶中,再加入干燥的甲醇(1.5ml)溶剂。将氢化瓶小心转入高压釜中,用氢气将釜中气体置换气三次后,缓慢冲入10atm的氢气,于室温搅拌7小时,缓慢小心在通风橱内将高压釜中的氢气放出,打开反应釜,取出反应液,随后用硅藻土过滤,无需进行纯化,直接进行下一步。

将上述反应体系进行氩气保护,在0℃下,加入10%pd/c(20mg),用氢气球将反应体系置换气3次,于室温下搅拌过夜。用lcms检测反应,待反应完毕后,真空减压浓缩反应体系,粗产物用硅藻土过滤,以83%的产率得到24.9mg淡黄色固体10。

合物10:rf=0.35(silicagel,tbme/meoh=30:1,pma);

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.94–3.08(s,6h),2.70(s,3h),2.66(s,3h).

hrms(esi)m/zcalcdforc70h119n11nao14+([m+na]+):1360.8830;found:1360.88367.

实施例7

化合物11的合成参照化合物4的合成方法。白色固体化合物11(26.6mg,60.6%yield,e/z:94.2:5.8)。

rf4=0.30(silicagel,tbme/meoh=30:1,pma);

the1hnmrofe-configurationof11:1hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.84(d,j=9.5hz,1h),7.56(d,j=8.8hz,1h),7.53(d,j=7.4hz,1h),7.25(s,2h),7.18(d,j=7.8hz,2h),7.11(d,j=7.9hz,1h),3.49(s,3h),3.47(s,3h),3.21(s,3h),3.10(s,3h),3.06(s,3h),2.68(s,6h).

the1hnmrofz-configurationof11:1hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.69(d,j=9.7hz,1h),7.54(d,j=8.7hz,1h),7.48(d,j=7.5hz,1h),7.15(d,j=7.9hz,1h),3.50(s,3h),3.48(s,3h),3.20(s,3h),3.10(s,3h),3.06(s,3h),2.69(s,3h),2.68(s,3h).

hrms(esi)m/zcalcdforc71h118n12nao13+([m+na]+):1369.8834,found:1369.88440.

化合物12的合成按照化合物6的合成方法。淡黄色固体化合物11(33mg,87%yield)。rf=0.35(silicagel,tbme/meoh=30:1,pma);

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.87(d,j=9.9hz,1h),7.64(d,j=7.7hz,1h),7.47(d,j=8.1hz,1h),7.16(d,j=7.9hz,2h),7.11(dd,j=8.2,2.4hz,3h),3.48(s,3h),3.26(s,3h),3.22(s,3h),3.07(s,3h),3.07(s,3h),2.70(s,3h),2.67(s,3h).

hrms(esi):m/z:calcdforc71h122n12nao13+([m+na]+):1373.9147;found:1373.91553.

实施例8

化合物13的合成按照化合物4的合成方法。白色固体化合物13(22.7mg,51.6%yield,e/z:16.2:1)rf=0.30(silicagel,tbme/meoh=30:1,pma);the1hnmrofe-configurationof131hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.80(d,j=9.5hz,1h),7.57(d,j=8.7hz,1h),7.50(d,j=7.3hz,1h),7.42(d,j=8.3hz,2h),7.29(s,1h),7.23(d,j=8.4hz,2h),7.10(d,j=7.9hz,1h),3.49(s,3h),3.46(s,3h),3.19(s,3h),3.09(s,3h),3.07(s,3h),2.68(s,6h).the1hnmrofz-configurationof13:1hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.64(d,j=9.6hz,1h),7.56(d,j=8.6hz,1h),7.45(d,j=7.2hz,1h),7.41(d,j=8.2hz,2h),7.18(d,j=8.3hz,2h),7.15(d,j=7.9hz,1h),3.50(s,3h),3.48(s,3h),3.20(s,3h),3.09(s,3h),3.06(s,3h),2.69(s,3h),2.68(s,3h).hrms(esi)m/zcalcdforc70h116n12nao13+([m+na]+):1355.8677;found:1355.86816.

在充满氩气的手套箱里,以1:1.1的摩尔比称取[rh(cod)2]otf(3.8mg,0.008mmol)和dtbpf(4.2mg,0.0088mmol)溶于干燥的甲醇(1ml)中,室温搅拌约10分钟。用微量注射器取催化剂(93.7μl,5mol%)转入装有底物13(40mg,0.032mmol,1equiv.)的反应瓶中,再加入干燥的甲醇(1ml)溶剂。用氢气球将反应瓶中气体置换气三次后,于室温搅拌,并用lc/ms进行检测反应,待p3位双键反应完毕后,将反应体系进行氩气保护,在0℃下,加入10%pd/c(30mg),用氢气球将反应体系置换气3次,于室温下搅拌过夜。用lcms检测反应,待反应完毕后,真空减压浓缩反应体系,粗产物用硅藻土过滤,以86%的产率得到17mg淡黄色固体14。

化合物14:rf=0.35(silicagel,tbme/meoh=30:1,pma);

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.90(d,j=9.9hz,1h),7.65(d,j=7.7hz,1h),7.49(d,j=8.1hz,1h),7.37(d,j=8.1hz,2h),7.27(s,1h),7.13–7.08(m,4h),3.48(s,3h),3.27(s,3h),3.23(s,3h),3.08(s,6h),2.71(s,3h),2.67(s,3h).

hrms(esi)m/zcalcdforc70h120n12nao13+([m+na]+):1359.8990,found:1359.89990.

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意合适方式的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅描述了本发明的几种实施方式,便于具体和详细理解本发明的技术方案,但并不能因此而理解为对发明保护范围的限制。应当指出的是,对于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。应当理解,本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上,通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案,均在本发明所述附权利要求的保护范围内。

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