N-(的制作方法

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专利名称:N-(的制作方法
本发明涉及式(Ⅰ)所示的免疫调节剂有利的制备方法,
式(Ⅰ)中R是甲基或乙基;和R4及R5各是氢,或R4及R5之中一个是氢,另一个是(C1-C6)烷基或(C6-C8)环烷基甲基;本发明还涉及反式-R-3-烷基-4-庚烯酸(Ⅵb,见后)、S-3-甲基-6-庚烯酸(Ⅹb,见后)和S-3-烷基-庚酸的制备方法和中间体,S-3-烷基庚酸的绝对立体化学式为
式(Ⅱ)中R规定如上,它们可用作合成式(Ⅰ)化合物的中间体;本发明涉及绝对立体化学式如(Ⅲ)所示的免疫调节剂(或前体)或其可用作医药的盐,
式(Ⅲ)中两个虚线中之任一个代表一个双键而不是两者同时都代表双键,R规定如上,R2及R3两者都是氢(Ⅲa)或其可作医药用的盐或R2和R3各自独立地为(C1-C6)烷基,(C6-C8)环烷基甲基或苄基(Ⅲb),附带条件是当末端6,7-位是双键时,R是甲基。
旋光纯的S-3-甲基庚酸(Ⅱ,R=CH3)原先由其相应的消旋体在-15℃通过多次重结晶其奎宁盐得到,产率未详细说明〔Levene等人J.Biol.Chem.,1932年95卷1-24页,在18页上,文献中称作2-正丁基丁酸-4〕。具有旋光活性的3-甲基庚酸相继报道可用一些其它的方法制备〔Soai等人,J.Chem.Soc.,Chem.Commun,1985年469-470页;Oppolzer等人,Helv.Chim.Acta.1985年68卷212-215页;Ohno等人,美国专利1986年4,564,620;Mori等人,Synthesis 1982年752-753页;Oppolzer等人,Helv.Chim.Acta.1981年64卷2808-2811页;Mukaiyama等人,Chem.Lett.1981年913-916页;Posner等人,J.Am.Chem.Soc.1981年103卷2886-2888页;Mukaiyama等人,Bull.Chem.Soc.Japan,1978年51卷3368-3372页;Meyers等人,J.Am.Chem.Soc.1976年98卷2290-2294页〕,但这些制备方法有一个或多个缺点(最大可能收率为50%,至少有50%不需要的副产物需要处理;至少有50%的不需要的副产物一直带到操作过程的最终几步;得到的产物酸不是旋光纯的;需要应用大规模制备中难于操作的有机金属试剂;总收率低;和/或所需试剂不易得到)。
现在所用的不对称环氧化作用〔所谓夏普勒斯(Sharpless)拆分〕以前已报告过(Katsuhi和Sharpless,J.Am.Chem.Soc.,1980年102卷5974-5976页;Sharpless等人,Pure Appl.Chem.,1983年55卷589-604页);此外还有立体定向的克莱森(Claisen)缩合反应(Chan等人,美国专利4,045,475)。
比较新的免疫药理学领域,特别是涉及免疫调节部分,取得迅速发展。种种天然发生的化合物已被研究,包括四肽妥福特西(tuffsin),化学名为N-〔1-(N-L-苏氨酰基-L-赖氨酰基)-L-脯氨酰基〕-L-精氨酸。多把注意力集中于合成聚糖肽衍生物,特别是那些称为胞壁酰二肽的化合物。
式(Ⅰ)的免疫调节剂(当R4=R5=H时一般为无定形冷冻干燥物)和它们的使用方法早在1985年11月25手提出申请的与此有关的国际专利(PCT)申请系列号PCT/US85/02351中叙述。由于人们还不能公开地获得该申请,这些化合物的制备和它们的使用方法已并入本公开以支持应用。
其它的免疫兴奋肽类在一些书中已有叙述L-丙氨酰基-α-戊二酸N-酰基二肽类,(见于1981年1月15日公布的西德专利3,024,355);
含有D-丙氨酰基-L-谷氨酰基部分或L-丙氨酰基-D-谷氨酰基部分的四-和五-肽类(分别见于1981年2月4日公布的英国专利2,053,231和西德专利3,024,281);
N-酰基-丙氨酰基-r-o-谷氨酰基三肽衍生物,其中C-末端氨基酸是赖氨酸或二氨基庚二酸(见于1981年1月15日公布的西德专利3,024,369);
包括N-乳酰基丙氨酰基,谷氨酰基,二氨基庚二酰基和羧甲基氨基组分的乳酰四肽类(见于1980年5月23日公布的欧专利EP-11283);
具有式(A)的多肽及其衍生物公开于美国专利4,311,640和4,322,341;欧洲专利申请25,482,50,856,51,812,53,388,55,846和57,419中,
式(A)中Ra是氢或酰基;Rb首先是氢,也可以是低级烷基,羟甲基,苄基;Rc和Rd各是氢,羧基,CONRgRh(其中Rg是氢,用羟基有选择取代的低级烷基,Rh是单羧基,二羧基低级烷基);Re是氢或羧基,附带条件是当Rd和Re之中一个是氢,另一个则为羧基或-CONRgRh;Rf是氢;m是1~3和n是0~2,多肽及其衍生物中的羧基和氨基是受保护的;以及相似于上式(A)的肽类,但其中Rd形成一个碱性的氨基酸部分(Ⅳes等人,美国专利4,565,653;欧洲专利申请157,572),或是一个杂环氨基酸(Ⅳes,欧洲专利申请178,845)。
Kitaura等人于J.Med.Chem.1982年25卷335-337页报道,N2(r-D-谷氨酰基)-内消旋-2(L),2(D)-二氨基庚二酸为(A)式化合物能够引出生物学反应特性的最小结构,(A)式中n是1;m是2;Ra是CH3CH(OH)-CO-;Rb是CH3;Rc和Re各为-COOH;Rd是-CONHCH2COOH;和Rf是H。该(A)式化合物称为FK-156。
我们现已发现一种更稳定的结晶形式的免疫调节剂,即上述式(Ⅰ)中R=CH3和R4=R5=氢的化合物N-(S-甲基庚酰基)-D-r-谷氨酰基-甘氨酰基-D-丙氨酸。
我们现已找到了制备旋光纯度高的中间体R-3-烷基-4-庚烯酸(Ⅵb,见后)和S-3-烷基庚酸(Ⅱ,见前)有效的方法,其总收率高,并避免应用有机金属试剂和后期合成中R-对映体无用的副产物。
第一条路线,开头的一步是使下式的反式-4-烷烯-3-醇进行夏普勒斯型拆分,
式中R的规定如上。具体说,该步包括使式(Ⅳ)的消旋体在有四异丙醇钛和L-(+)-酒石酸二异丙酯存在的反应惰性溶剂中,与叔丁基氢过氧化物反应,后者的量应足以氧化S-对映体而保留所需不起反应的绝对立体化学式(Ⅴ)的R-对映体。
在第二步中,式Ⅴ化合物立体定向地与原乙酸三〔(C1-C3)烷基〕酯缩合,不经分离,在有酸存在的反应惰性试剂中,中间体烯丙基-烯醇醚重排,得到绝对立体化学式(Ⅵa)的R-3-烷基-4-庚烯酸(C1-C3)烷基酯,
(Ⅴ1a)X=OR1;R1=(C1-C3)烷基(Ⅴ1b)X=OH(Ⅴ1c)X=Cl(Ⅴ1d)X=H
在另一条路线中,该酯接着被水解为反式-R-3-烷基-4-庚烯酸(Ⅴ1b),如需要,再氢化成S-3-烷基庚酸(Ⅱ)。另一条可择用的路线中,首先将该酯氢化,得S-3-烷基庚酸(C1-C3)烷基酯,然后水解为式(Ⅱ)所示的酸。
在另一条路线中,拆分的反式-4-烷稀-3-醇(式Ⅴ)在有催化剂醋酸汞〔Hg(OAc)2〕存在时,用乙基乙烯基醚作用,转变成烯丙基乙烯基醚(Ⅸ)。然后加热使烯丙基乙烯基醚重排为式(Ⅴ1d)所示的R-3-烷基-4-庚烯醛,再氧化,例如用琼斯试剂(在稀无机酸中的铬酐),形成上述R-3-烷基-4-庚烯酸。
我们也已找到了制备高旋光纯度的中间体S-3-甲基-6-庚烯酸(Ⅹd,见后)和S-3-甲基庚酸(Ⅱ,R=CH3,见前)的有效方法,总收率高,避免应用有机金属试剂和无用的R-对映体副产物,以易得的有绝对立体化学式的S-香茅醇(Ⅺ)为原料。
该合成方法开头几步是常规的,包括用常规的甲硅烷基保护基团(如叔丁基二甲基甲硅烷基)有选择保护醇基,接着臭氧分解,用二甲硫处理,得到绝对立体化学式如(Ⅻ)所示的新化合物,
式(Ⅻ)中R8是氢(Ⅻa)或甲硅烷基羟基保护基(Ⅻb)。所用的方法在后面的制备中专门解释,并相似于在制备上述式(Ⅴ)化合物的R-对映体中予先用于R-香茅醇的方法,其中R8是叔丁基二甲基甲硅烷基。后者(R-香茅醇在这儿没有用)可用于合成普昔福来(proxipomin)(Tapolczay等人,J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1985年143-145页)。
本发明特别涉及式(Ⅴ)中间体化合物和式(Ⅹ)化合物,
(Ⅹa)R9=CH2OR10,R10=甲硅烷基保护基(Ⅹb)R9=CH2OH(Ⅹc)R9=CHO(Ⅹd)R9=COOH(Ⅹe)R9=COCl
并且涉及将式(Ⅻ)化合物转变为具有旋光活性的酸〔式(Ⅹd)和(Ⅱ,R=CH3)〕的方法,该方法包括下列步骤(a)式(Ⅻ)的化合物与亚甲基三苯基膦CH2=P(C6H5)3反应,形成式(Ⅹa)或(Ⅹb)化合物;
(b)当用稀无机酸水解式(Ⅹa)化合物为式(Ⅹb)化合物时,可以作为单独的一步进行或与下一步同时进行;和(c)用在稀无机酸中的铬酐氧化式(Ⅹb)化合物为S-3-甲基-6-庚烯酸(式Ⅹd);如果需要,可再进行一下步,(d)催化氢化式(Ⅹd)化合物为式(Ⅱ)中R是甲基的S-3-甲基庚酸。
R8为氢,有步骤较少的好处,而R8为甲硅烷基保护基,则当由步骤(a)分离中间产物时,有更易纯化的好处。优选的羟基保护基是三甲基甲烷基,对叔丁基苯乙基二甲基甲硅烷基和叔丁基二甲基甲硅烷基。优选的稀无机酸是H2SO4。最好选用以S-香茅醇臭氧分解,用二甲硫处理的方法合成式(Ⅻa)化合物;以及经下面(e),(f)两步合成R8是叔丁基二甲基甲硅烷基的式(Ⅻb)化合物。
(e)以S-香茅醇与氯化叔丁基二甲基甲硅烷基反应;及(f)反应得到的羟基保护的香茅醇以臭氧分解,用二甲硫处理。
本发明也涉及制备式(Ⅰ)免疫调节剂的改良方法,该方法包括步骤(a)使R-3-烷基-4-庚烯酸或S-3-甲基-6-庚烯酸的活化形式(如酰氯Ⅴ1c或Ⅹe)与式(Ⅶ)所示化合物在反应惰性溶剂中偶联,形成上述式(Ⅲb)中间体化合物,
式(Ⅶ)中,R6和R7两者均是苄基,或R6和R7之中一个是苄基,另一个是(C1-C6)烷基或(C6-C8)环烷基甲基。式(Ⅲb)中的R2和R3相应于式(Ⅶ)中的R6和R7;和(b)在有氢化催化剂存在的反应惰性溶剂中氢化上述中间体化合物,使双键的还原及一个或多个苄基的氢解同时发生。
最后,本发明涉及免疫调节剂和/或上述化合物(Ⅰ)的前体式(Ⅲ)。式(Ⅲa)化合物(即R2=R3=氢)是由式(Ⅲb)双酯化合物经常规的酯水解得到。
这里所用的“反应惰性溶剂”一词是指这样的溶剂,它不与起始原料、中间体或产物反应,但它对所需产物的收率有不利的影响。
优选的R是乙基。优选的酸催化剂是路易斯酸(即干燥的HCl,AlCl3)。优选的反式-4-己烯-3-醇或反式-4-庚烯-3-醇的消旋体是通过乙基格利雅试剂分别与巴豆醛或2-戊烯醛反应得到,但本发明并不受此局限。
本发明很易实现。R-反式-4-烷烯-3-醇(Ⅴ)是由不对称环氧化作用,即所谓的夏普勒斯拆分法(前面引用的文献)获得。按照这个方法,消旋体(Ⅳ)中不需要的S-反式-2-己烯-4-醇在有多于1摩尔的L-(+)-酒石酸二异丙酯与大体上为1摩尔当量的四异丙醇钛存在下,选择性地与叔丁基氢过氧化物(至少0.5摩尔,但每摩尔消旋己烯醇肯定其用量少于1摩尔)反应。该反应在无水条件下在反应惰性溶剂如二氯甲烷中于低温进行,一般温度范围为-20~-80℃。所需未反应的R-反式-2-烷烯-4-醇(Ⅴ)用标准方法(如蒸馏或色谱法)分离。因为该所需产物的挥发性较高,所以用于色谱分离的低沸点溶剂最好是如戊烷和乙醚。
下一步是R-反式-4-烷烯-3-醇(Ⅴ)与原乙酸(C1-C3)三烷基酯缩合(克莱森缩合重排),得R-3-烷基-4-庚烯酸(C1-C3)烷基酯(Ⅴ1a)。该反应能在反应惰性溶剂中进行,但最好在只有过量的原乙酸酯中进行,一般在高温(例如在120-160℃)反应。当原乙酸三乙酯(沸点142℃)为试剂时,通常应用回流温度。该反应在酸催化剂存在下进行。酸如丙酸、新戊酸、2,4-二硝基苯酚、干燥HCl和AlCl3是有效的,优选的催化剂是路易斯酸,最好是AlCl3。
在另一条路线中,将得到的酯(式Ⅴ1a)用常规方法水解,得到相应的不饱和酸(式Ⅴ1b)。
本发明的另一条可择用的路线也容易实现。首先,将买来的S-香茅醇(Ⅺ)用常规方法转变为式(Ⅻ)所示的具有旋光活性的起始原料,这已在前面指出并在后面制备中将会详细叙述。然后,化合物(Ⅻ)分别转变为S-3-甲基-6-庚烯酸(Ⅹd)或S-3-甲基庚酸(Ⅱ),分步详述于下。
在第一步中,羟基未保护或保护的醛(Ⅻa或Ⅻb)与亚甲基三苯膦进行维悌希反应。一般,亚甲基三苯膦是新制备的,通常由卤化甲基三苯(方便使用的是溴化物)与正丁基锂在反应惰性非质子传递溶剂(如四氢呋喃和己烷的混合溶剂)中形成。
例如
虽然在膦的形成中温度不是关键的,但是较好的温度在±25℃范围内,最好在±10℃。然后羟基未保护的醛(Ⅻa)或羟基保护的醛(Ⅻb)与膦在同样的溶剂和同样的温度范围内分别形成羟基未被保护或保护的烯(Ⅹb)或(Ⅹa)。
在第二步中,用水解法脱去保护基,这仅在有羟基保护基存在时需要,最好用第三步中使用的含水酸条件,第三步是用琼斯氧化法将伯醇(Ⅹb)氧化成酸(Ⅹd)。琼斯氧化法用所谓的琼斯试剂,即由CrO3与强酸形成的HCrO4的水溶液。典型的琼斯试剂是由过量浓H2SO4,约1∶1(按重量计)的CrO3和水制备,然后用水稀释至所需浓度,例如,约3M。醇(Ⅹb)、保护的醇(Ⅹa)一般溶于与水混溶的反应惰性有机溶剂如丙酮中,它们与至少两个摩尔当量的琼斯试剂反应。在这些条件下,任何甲硅烷基醚基团很快水解为醇(Ⅹb),然后氧化成酸(Ⅹd)。温度不是关键的,例如,0-50℃通常是符合要求的,最适宜用室温,例如17-27℃。
琼斯氧化开始先由醇氧化成醛(Ⅹc),通常不分离出来。如果需要分离出中间体醛,需要选择性更高的氧化剂,如氯铬酸吡啶鎓来氧化醇。将得到的纯中间体醛(Ⅹc)再氧化(用琼斯试剂或另外合适的试剂)成酸(Ⅹd)。
如果需要,不饱和酸(Ⅴ1b)或(Ⅹd)以活化形式〔例如,酰基氯(Ⅴ1c)或(Ⅹe),常用的混酐,或用常用的脱水偶联剂如二环己基碳化二业胺活化〕,按常规方法与式(Ⅷ)所示化合物偶联成所需具有免疫调节作用的双酯化合物(式Ⅲb)。后者用常规方法水解,得到具有免疫调节作用的二元酸化合物(式Ⅲa)或其可用作医药的盐。
式(Ⅷ)中R9和R10各自独立地为(C1-C6)烷基,(C6-C8)环烷基甲基或苄基。
另外,当R2和/或R3是苄基时,可将式(Ⅲb)化合物氢化成式(Ⅰ)化合物的免疫调节剂。在该氢化反应中,双键被氢饱和,苄基(1个或2个)被氢解。该氢化反应在反应惰性溶剂和氢化催化剂中进行,氢化催化剂可以应用如,镍或贵金属;可为有载体的(例如阮内镍,Pd/C)或无载体的(如RhCl3)。溶剂,温度和压力不是关键的。合适的溶剂不限于低级醇类,可以包括醚类如二噁烷,四氢呋喃或二甲氧基乙烷;酯类如乙酸乙酯。最好用室温,即使该反应有些放热也不需要冷却,这样避免了加热或冷却的费用。压力不是关键的,但为了避免使用昂贵的高压设备,压力最好低于7个大气压。用Pd/C进行氢化反应,压力3-6倍于大气压特别适合本反应。
另外,不饱和酸(Ⅴ1b)或(Ⅹd)可在与前面段落详述的相同条件下氢化,得到S-3-烷基庚酸(Ⅱ)。也可用相反的氢化/水解步骤由反式-R-3-烷基-4-庚烯酸(C1-C3)烷基酯(Ⅴ1a)通过S-3-烷基庚酸(C1-C3)烷基酯得到。最后S-3-烷基庚酸以上面详述的方法活化,与上述式(Ⅶ)双酯偶联,并用上述方法氢化,得到上述式(Ⅰ)化合物的免疫调节剂。
在本发明另一条可择用的路线中,将R-反式-4-烷烯-3-醇(Ⅴ)转变成相应的乙烯基醚(Ⅸ),这是在反应惰性溶剂(最好是过量的乙基乙烯基醚)中,以Hg(OAc)2为催化剂与乙基乙烯基醚作用得到的,温度范围25-40℃,而方便的是在乙基乙烯基醚(沸点36℃)的回流温度进行。得到的乙烯基醚(Ⅸ)加热至140-200℃,一般是在高沸点、亲脂的反应惰性溶剂如二甲苯或萘烷中,必要时在压力下立体定向地重排为不饱和醛(Ⅴ1d)。为得到不饱和酸(Ⅴ1b),可方便地用所谓琼斯试剂(即由CrO3和强酸形成的H2CrO4水溶液)容易地使该醛氧化。典型的琼斯试剂由过量浓硫酸、约1∶1(按重量计)的CrO3和水制备,然后用水稀释至所需浓度,例如,约3M。为生成不饱和酸(Ⅴ1b),通常将该不饱和醛(Ⅴ1d)溶于与水混溶的反应惰性有机溶剂(如丙酮)中,与至少1摩尔当量的琼斯试剂反应。温度不是关键的,例如通常0-50℃是符合要求的,最适宜用室温,例如,17-27℃。
式(Ⅰ)中R是甲基和R4=R5=氢的化合物的结晶形式,是由一种有机溶剂或混合有机溶剂重结晶得到的。合适的溶剂是丙酮,乙腈/乙醇和四氢呋喃/乙醚。在产物回收率方面,较好的溶剂是乙腈/乙醇,但在产物纯度方面,则丙酮较好。这一新颖形式肯定比先前的无定形冷冻干燥物稳定,它更容易操作,更加密集,静电力也少得多,并可制备成更精密的剂量形式。
可用作医药的式(Ⅰ)或(Ⅲa)化合物的单碱基和双碱基盐类,通常可用酸的溶液,最好为水溶液与碱(如NaOH,KOH,Na2CO3或胺)以适当化学计算的比例进行反应制得,盐可用蒸发或沉淀分离出来。
本发明的式(Ⅰ)和(Ⅲ)化合物用作治疗哺乳动物(包括人)由于各种致病微生物,特别是格兰氏阴性细菌引起的疾病的药物。由于原有的和临床所引起的免疫抑制会增加感染的危险性,本发明化合物还可以用作哺乳动物(包括人)的免疫刺激剂。
试势方法是用正常或受CH3H/HeN免疫过的来自查里斯河繁殖实验室的雄鼠进行。鼠在使用前适应环境五天,然后分别皮下(SC)或口服(PO)给予不同稀释度(100,10,1和0.1毫克/公斤)的试验化合物或安慰剂(无盐热源),所用体积为0.2毫升。给药方法与感染所用微生物有关肺炎杆菌在正常小鼠攻毒前24和0小时给药;大肠杆菌或金黄色葡萄球菌在受过免疫小鼠攻毒前3,2和1天给药。在臀部肌肉注射(IM)攻入肺炎杆菌,腹腔注射(IP)攻入大肠杆菌或金黄色葡萄球菌。攻毒时用0.2毫升体积。用肺炎杆菌时是七天后记录死亡率,用其他两种微生物攻毒时是三天后记录死亡率。
培养标本肺炎杆菌,大肠杆菌,或金黄色葡萄球菌为了纯化,培养物是用贮备的冷冻血液在脑心浸液(BHI)琼脂上划线。从培养了18及时平皿培养物中挑出三个菌落放到9毫升BHI肉汤培养基中。肉汤培养物在旋转摇动器上于37℃生长2小时后,取0.2毫升划在几个脑心浸液琼脂斜面上。随后于37℃培养18小时,斜面用脑心浸液培养基洗出,用Spectronic20检查培养物的浊度并进行适当的稀释,使在正常小鼠上达到LD90攻毒水平。
当将本发明(Ⅰ)和(Ⅲ)化合物用于人体上作为抗感染剂或免疫刺激剂时,一般是经口服,皮下注射,肌肉注射,静脉注射,腹腔注射的途径给药,通常是以制药实践中符合规格的组合物形式服用。例如,可以服用含有赋形剂(如淀粉,乳糖,一些粘合剂等)的片剂,丸剂,粉剂或颗粒剂。可以服用胶囊剂,该胶囊剂是与上述相同或相当赋形剂相混合,再将混合物置于胶囊中而得。也可以应用口服的悬浮液,溶液剂,乳剂,糖浆和酏剂,它们可含有调味剂和着色剂。本发明的治疗制剂经口服给药时,片剂或胶囊剂含有约从50~500毫克的有效成分,这是适用于大部分使用情况的。
医生将根据每个患者不同的年龄、体重、个别患者的反应和给药途径来决定最合适的剂量。最好的口服剂量范围是从约1.0~约300毫克/公斤/天,单次或均分剂量。非径肠道给药的剂量从约1.0~约100毫克/公斤/天较好;更好的范围是从约1.0~约20毫克/公斤/天。
以下给出实例旨在说明本发明,而不应将其看作为是对本发明的限制,在本发明范围和实质内容之内,下述实例可以进行许多变化。
实例1R-反式-4-己烯-3-醇在装有电磁搅拌,隔膜,温度计和通N2管的500毫升三颈圆底烧瓶中,放入270毫升CH2Cl2和7.2克4A型分子筛。通过注射器加入Ti〔OCH(CH3)2〕(10.7毫升,0.036摩尔),将混合物冷至-66℃,用套管加入用10毫升CH2Cl2稀释后已降低了粘度的L-(+)酒石酸二异丙酯(10.1克,0.043摩尔),另加5毫升CH2Cl2冲洗。温度升至-62℃时,加入外消旋的反式-2-己烯-4-醇(3.60克,0.036摩尔),并用5毫升CH2Cl2冲洗。在丙酮/干冰浴搅拌8分钟后,温度降至-68℃时,用注射器加入叔丁基氢过氧化物(7.18毫升的3M甲苯溶液,0.022摩尔)。反应混合物温热至-35℃,在冷藏箱中保持该温度18小时。用槽纹滤纸将冷却混合物过滤到已冷至-20℃的540毫升丙酮和11毫升H2O的搅拌混合物中。混合物慢慢温热至室温并搅拌20小时。混合物通过硅藻土过滤并用CH2Cl2洗涤。合并的滤液和洗液不经加热使其蒸发,得油状物(17.62克)。要避免蒸发过分,因所需产物易挥发。油状物在176克硅胶上层析,用4∶1己烷∶异丙醚作洗脱液,用薄层层析监测。用装有可变导出压头并有玻璃单螺旋环填料的短柱蒸馏除去溶剂。溶剂沸腾到蒸馏头温度为69.5℃(到达该温度后,蒸馏头温度开始下降),残留物为纯的标题产物;薄层层析Rf0.25(3∶1己烷∶乙醚)。在重复这一试验时,用更易挥发的4∶1戊烷∶乙醚作洗脱液,这样可使溶剂更快除去,以使蒸发时产物损失减至最少量。
实例2R-3-甲基-4-己烯酸乙酯前例产物(0.4克),原乙酸三乙酯(3毫升)和三甲基乙酸加热回流2.5小时,冷却,并将全部反应混合物在硅胶上层析两次,开始用6∶1己烷∶乙醚洗脱,得0.45克产物,然后用7∶1己烷∶乙醚洗脱,得纯标题产物0.35克;IR(薄膜)2960,1736,1456,1367,1334,1280,1232,1172,1028,962,840厘米-1。
另外,含有纯S-反式-2-己烯-4-醇的戊烷/乙醚柱流分都直接引入本步骤,开始时将戊烷和乙醚从反应混合物中蒸出。
丙酸代替三甲基乙酸,得到实际上相同的结果。干燥的HCl和2,4-二硝基苯酚也可成功地用作酸催化剂,但是在下一实例中,AlCl3是最好的催化剂。
实例3R-3-甲基-4-庚烯酸方法A在带有磁力搅拌和在套管中装有4A型分子筛的索格利特取器的35毫升炼瓶中,加入前例产物(1.5克,0.015摩尔)。加入原乙酸三乙酯(9毫升,0.049摩尔),再加入AlCl3(0.12克,0.009摩尔),混合物在索格利特提取器上回流2小时,在这时间内薄层层析显示,已完全转变成中间体R-3-甲基-4-己烯酸乙酯;薄层层析Rf0.75(4∶1己烷∶乙酸乙酯),Rf0.85(15∶5∶2己烷∶乙醚∶醋酸)。
冷却反应混合物,用15毫升2N NaoH和12毫升甲醇稀释,在室温下搅拌27小时,在这时间内,薄层层析显示已水解完全。从反应混合物除去甲醇,用12毫升H2O稀释,用3×25毫升CH2Cl2提取,合并的CH2Cl2用1×25毫升2N NaoH回洗,合并水层和回洗液,用浓HCl调至PH1,用3×CH2Cl2提取。合并有机层,用MgSO4干燥并蒸发,得油状标题产物1.28克(60%);薄层层析Rf0.65(15∶5∶2己烷∶乙醚∶醋酸);
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)9.4(S,1H,-CO2H),5.5(m,2H,-CH=CH-),3.0-1.6(m,5H),1.3-0.8(m,6H);IR(薄膜)3400-2400,2960,2925,2860,1708,1458,1410,1380,1295,1228,1190,1152,1100,930厘米-1。
方法B前例酯产物(0.24克)与25毫升CH3OH和11.5毫升1N NaOH合并,将混合物在室温下搅拌3.5小时,在这段时间内薄层层析显示已水解完全。用2×35毫升乙醚提取混合物,用浓HCl调至PH2,并用3×35毫升乙醚提取。合并酸提取液,干燥和蒸发,获得和方法A产物相一致的标题产物0.20克。
实例4
S-3-甲基庚酸乙酯实例2产物(0.20克)在40毫升乙酸乙酯中用0.20克5%Pd/C(50%水润湿),于Paar氢化设备内,在4个大气压的氢气下氢化3小时。通过硅藻土过滤回收催化剂。蒸发滤液得标题产物。
实例5S-3-甲基庚酸方法A实例3的产物(0.20克)在40毫升乙酸乙酯中,用0.2克5%Pd/C(50%水湿润)于帕尔(Paar)氢化设备内,在4个大气压的氢气下氢化3小时。通过硅藻土过滤回收催化剂,并蒸发滤液,得0.2克油状的标题产物。如需要,可在高真空下蒸馏,得纯的标题产物,沸点77-79℃/0.2毫米;1H-NMR)CDCl3)δ)ppm)12.0(S,COOH),1.0(d,-CH3),0.6-2.8(m,其余的13H);IR(薄膜)3400-2400,2960,2925,2860,1708,1458,1410,1380,1295,1228,1190,1152,1100,930厘米-1;〔α〕=-6.41°(c=1%,在甲醇中);n22.5D=1.427。
方法B按实例3方法B将前例产物水解,得标题产物。
实例6S-3-甲基庚酰氯前例或实例27的酸产物(8.5克,0.062摩尔)溶于18毫升CH2Cl2中。将草酰氯(5.36毫升,7.80克,0.0614摩尔)加入该溶液中并使混合物放置4小时,在这段时间内以没有气体再逸出证实反应是完全的。该酰氯溶液立即直接用于实例8方法C。或者该酰每经蒸去溶剂后分出,用于实例8方法A,并且,如果需要,可蒸馏以进一步纯化,沸点为45°/1.5毫米。
实例7R-3-甲基-4-庚烯酰氯用前例方法将实例3的酸产物(0.747克,5毫摩尔)转变成标题产物的CH2Cl2溶液,并直接用于下面实例9。或者蒸发反应混合物,得标题产物,如果需要,可将它在减压下蒸出。
实例8N-(S-3-甲基庚酰基)-D-γ-谷氨酰基(α苄酯)-甘氨酰基-D-丙氨酸苄酯。
方法A将660毫克(4.06毫摩尔)S-3-甲基庚酰氯加到1.0克(2.03毫摩尔)D-γ-谷氨酰(α苄酯-甘氨酰基-D-丙氨酸苄酯盐酸盐(制备4)和616毫克(6.09毫摩尔)三乙胺的50毫升二氯甲烷溶液中,并在室温下将反应混合物搅拌80小时。在真空中蒸出二氯甲烷,其残留物溶于乙酸乙酯中。将所得溶液依次用2.5%盐酸,水,10%碳酸钾溶液,水和氯化钠溶液洗涤。分出有机相,通过硫酸镁干燥并在真空中浓缩。残留物用乙醚研磨并在氮气下过滤,得标题产物,该产物全部直接用于实例10方法A。
方法B将制备4的产物(0.75克,1.53毫摩尔),5毫升二氯甲烷和三乙胺(0.212毫升,1.53毫摩尔)合并,在氮乞下搅拌,加入S-3-甲基庚酸(实例5,0.20克,1.39毫摩尔)在4毫升CH2Cl2中的溶液,然后加入二环己基碳化二亚胺(0.286克,1.37毫摩尔),反应混合物搅拌16小时。过滤反应混合物,蒸发滤液,将残留物溶于10毫升乙酸乙酯中,溶液依次用5毫升2.5%HCl,5毫升水,5毫升10%K2CO3溶液和5毫升盐水洗涤,通过MgSO4干燥,得71毫克(88%)标题产物。
方法C在装有搅拌器,温度计,滴液漏斗和N2入口管的500毫升四颈圆底烧瓶中,把制备4的产物(32.8克,0.059摩尔)溶于175毫升CH2Cl2中,并冷至0-5℃。保持在这温度范围内,在15分钟内慢慢滴入三乙胺(24.7毫升,17.9克,0.177摩尔,3当量)。在冰水浴冷却下,于15分钟内加入由实例6得到的全部S-3-甲基庚酰氯的CH2Cl2溶液,其温度升至21℃。在冰水浴中继续搅拌45分钟,在这段时间内胶凝状混合物变得太厚使搅拌发生困难。把胶凝块打碎并和125毫升10%HCl和50毫升CH2Cl2混合。分出有机层,依次用2×125毫升HO,2×125毫升10%K2CO3和1×125毫升H2O洗涤,通过MgSO4干燥和蒸发,得82.3克潮湿的白色固体。将该固体溶于500毫升热的乙酸乙酯中。慢慢冷至室温,本题产物结晶缓慢,混合物再用另外40毫升乙酸乙酯稀释,以便保持良好的搅拌。过滤并于40℃下真空干燥,得到纯的标题产物31.1克,(90.5%)。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)8.4-8.1(m,3H),7.15(s<10H),5.1(s,4H),4.4-4.2(m,2H),3.7(d,2H),2.2(t,2H)2.1-1.7(m,6H),1.4-1.1(m,10H),0.92-0.8(m,6H)。
实例9N-(R-3-甲基-4-庚烯酰基)-D-γ-谷氨酰基-(α苄酯)-甘氨酰基-D-丙氨酸苄酯按前例方法C,使制备4的产物(2.77克,5毫摩尔)和由实例7得到的全部酰氯的CH2Cl2溶液反应。蒸发经洗涤和干燥后的有机层,再将残留物溶于乙酸乙酯,再蒸发,并且多次重复该步骤,而获得产物。
实例10N-(S-3-甲基庚酰基)-D-γ-谷氨酰基-甘氨酰基-D-丙氨酸。
方法A将实例8方法A的全部产物溶于65毫升甲醇中。向该溶液加入氢氧化钯(250毫克),混合物在4个大气压氢气中摇动3小时。滤出催化剂并在真空中除去溶剂。残留物溶于水并冷冻干燥,得目的产物。
NMR(DMSO-d6)显示,在8.27-8.03(m,3H),4.32-4.1(m,2H)3.72(d,J=6Hz,2H),2.22(t,J=8Hz,2H),2.27-1.68(m,6H),1.42-1.0(m,10H)和0.94-0.8(m,6H)处吸收。
当用实例8产物(0.50克),90毫克20%Pd/(OH)2/C(31%水润湿)在25毫升甲醇中进行时,该方法得0.24克同样松软的有静电的标题产物,Ir(石蜡糊)3300,2940,1740,1650,1540,1468和1380厘米-1;除最后两个峰之外,所有的峰是宽的和分辨性差的。
方法B实例8方法C的产物(30.8克)和无水乙醇300毫升置于2升高压釜中搅成浆状,加入5%Pd/C(1.54克,50%水润湿)。混合物在4个大气压下氢化1小时,在这段时间内氢气吸收完全。催化剂可先通过滤纸,然后通过0.45微米小孔尼龙过滤回收,用100-150毫升乙醇洗涤。合并滤液和洗液,蒸发,得潮湿白色固体,将它溶于150毫升热的1∶10无水乙醇和乙腈的混合物中,热滤使其澄清,蒸发,使其体积减至35毫升,慢慢冷至室温,粉碎和过滤,得无静电的致密结晶状的标题产物,重20.1克(94%),用IR(石蜡糊)鉴定,其主要的分辨性好的尖峰有3340,3300,2900,2836,1725,1650,1628,1580,1532,1455,1410,1370,1280,1240,1216和1175厘米-1。
方法C直接将按前方法B制备的结晶产物(9.4克)置于1000毫升丙酮中,加热回流1小时使其溶解。溶液冷至室温,用微量的方法B所得产物作为晶种诱发结晶。搅拌6小时后,进一步纯化后的标题产物经过滤收集,用少量丙酮洗涤,在真空中35℃干燥,得7.25克,它与方法B用乙腈/乙醇结晶的产物具有一致的红外峰值。
方法D前例产物(0.50克)和0.026克5%Pd/C(50%水润湿)及125毫升无水乙醇置于帕尔(Paar)氢化瓶中。在4个大气区氢气下将混合物氢化2.5小时。过滤回收催化剂,滤液蒸发,得粘的固体标题产物,直接按前方法进行结晶。
实例11N-(R-3-甲基-4-庚烯酰基)-D-γ谷氨酰基-甘氨酰基-D-丙氨酸实例9产物(1克)溶于5毫升CH3OH中。加入1N NaOH(2.50毫升),混合物在室温下搅拌3小时。蒸去甲醇,含水残留物用7.5毫升水稀释,用2×7.5毫升乙酸乙酯提取,用1N HCl酸化至pH3.0。经酸化水用新配制的乙酸乙酯连续地提取,蒸发提取液得标题产物,按实例10方法A,可将该标题产物制成冷冻干燥的产物。
实例12R-反式-4-庚烯-3-醇用实例1的方法,只是在所有加入试剂阶段反应温度是-20℃,制备5的标题化合物(10克,0.088摩尔)可转变为本标题产物。在加完全部试剂后,混合物在-20℃搅拌1.5小时,然后温热至室温,依次滴加25毫升HO和6毫升30%NaOH(用NaCl饱和)使混合物骤然冷却。冷却的混合物搅拌20分钟,用90毫升CH2Cl2稀释,分出水层,用2×50毫升新配制的CH2Cl2洗涤。合并有机层,经MgSO4干燥并蒸发至剩余体积为50毫升,在硅胶上层析,先用戊烷后用4∶1戊烷∶乙醚作洗脱液。弃去含有少量极性杂质的开始的流份。合并Rf为0.3(4∶1戊烷∶乙醚)的纯产物部分并蒸发,得标题产物5.6克,该产物澄清的无色液体。
实例13R-3-乙基-4-庚烯酸用实例3方法A,只是在分离时用乙醚代替CH2Cl2,前例产物(5.7克,0.05摩尔)和原乙酸乙酯缩合,重排和皂化,得油状的标题产物,薄层层析Rf0.4(2∶1己烷∶乙醚)。在同一薄层系统,中间体乙酯的Rf为0.25。
实例14S-3-乙基庚酸前例产物(1.4克)在20毫升CH3OH中用0.1克5%Pd(OH)/C在4个大气压下氢化1小时,过滤回收催化剂。从滤液中蒸去溶剂并将残留物蒸馏,得标题产物1.0克;沸点76-77℃/0.4乇;〔α〕25D-1.6°(C=2%,在甲醇中)。
实例15S-3-乙基-庚酰氯在干燥N2下,将前例产物(1.0克,0.00633摩尔)溶于10毫升CH2Cl2中,加入草酰氯(0.547毫升,0.00627摩尔),混合物搅拌1小时,在这段时间内停止逸出气体。在N2流下将所得标题产物的溶液蒸发至7毫升。便可直接用于下一步。
用同样方法,可将实例13不饱和的酸转变为R-3-乙基-4-庚烯酰氯的溶液。
实例16N-(S-3-乙基庚酰基)-D-γ-谷氨酰基(2-苄酯)-甘氨酰基-D-丙氨酸苄酯将制备4的标题产物(1.1克,0.00222摩尔)溶于30毫升CH2Cl2和三乙胺(0.935毫升,0.00666摩尔)中。将前例的S-3-乙基庚酰氯(2.3毫升,0.00211摩尔)的CH2Cl2溶液加入,混合物在N2下搅拌0.75小时,依次用20毫升10%HCl,H2O,10%K2CO3和饱和盐水洗涤,经MgSO4干燥,蒸发,得固体残留物,用乙醚研磨并过滤回收得0.8克。将其溶于乙酸乙酯中,再次用上面的方法洗涤,再次蒸发,又得固体0.7克,在硅胶上层析,用97∶3CHCl∶CHOH作洗脱液,得纯的标题产物467毫克。
用同样方法,将3-乙基-4-庚烯酰氯和制备4的标题产物偶联,得N-(R-3-乙基-4-庚烯酰基)-D-γ-谷氨酰基(α苄酯)-甘氨酰基-D-丙氨酸苄酯。
实例17N-(S-3-乙基庚酰基)-D-γ-谷氨酰基-甘氨酰基-D-丙氨酸将前例标题产物(467毫克)按实例14方法氢化。回收催化剂后,滤液蒸发,得泡沫状物,使其溶于水中并过滤,冷冻干燥,得标题产物238毫克。
1H-NMR(DHSO-d6)δ(ppm)8.20-8.00(m,3H),4.24-4.16(m,2H),3.74-3.60(m,2H),2.18(t,J=7,2H),2.02(d,J=7,2H),2.02-1.60(m,3H),1.26(d,J=6,3H),1.26-1.08(m,8H),0.92-0.74(m,6H)。
用同样的方法,可将前例不饱和产物转变成同样的产物。
实例18N-(R-3-乙基-4-庚烯酰)-D-γ-谷氨酰基-甘氨酰基-D-丙氨酸可将实例16的不饱和产物用实例11方法水解成本标题产物。
实例19N-(S-3-乙基庚酰基)-D-γ-谷氨酰基(α苄酯)-甘氨酰基-D-丙氨酸丁酯用实例17的方法,将实例16的S-3-乙基庚酰氯和D-γ-谷氨酰基(α苄酯)-甘氨酰基-D-丙氨酸丁酯(1.0克,0.00222摩尔)偶联,得到本标题产物,用相同的方法进行分离和纯化,得0.7克。
1H-NMR(DMSO-d6)δ(ppm)8.22(d,J=7,1H),8.12-8.00(m,2H),4.40-4.16(m,2H),4.08-3.95(m,2H),3.75-3.62(m,2H),2.18(t,J=6,2H),2.02(d,J=6,2H),2.04-1.62(m,3H),1.60-1.46(m,2H),1.38-1.10(m,15H)0.90-0.75(m,9H)。
用同样的方法,可将R-3-乙基-4-庚烯酰氯转变成N-(R-3-乙基-4-戊烯酰基)-D-γ-谷氨酰基(α苄酯)-甘氨酰基-D-丙氨酸丁酯。
实例20N-(S-3-乙基庚酰基)-D-γ-谷氨酰基-甘氨酰基-D-丙氨酸丁酯用实例14的方法,将前例标题产物氢化,得本标题产物。回收催化剂后,蒸发滤液,得固体,用乙醚研磨和过滤,得256毫克,熔点130-131℃。
用同样的方法,可将前例不饱和产物转变为同样产物。
实例21R-3-乙基-4-庚烯醛将实例12 R-反式-4-庚烯-3-醇(3.0克)的300毫升干燥乙基乙烯基醚溶液加热回流,在该过程中分次加入五份Hg(OAc)2(每份2克,在2小时时间隔内),在另外回流18小时后,将澄清液冷却至室温,用0.5毫升冰醋酸处理并搅拌3小时。用乙醚稀释所得溶液,倒入200毫升5%KOH溶液中,用乙醚提取三次。合并乙醚提取液后用K2CO3干燥,蒸发,得烯丙基乙烯基醚,R-反式-0-乙烯基-4-庚烯-3-醇。
上述烯丙基乙烯基醚(2.3克)在20毫升萘烷中的溶液回流10.5小时。然后将所得溶液冷却至室温;直接置于硅胶柱上层析。用己烷冲洗去萘烷后,用乙醚洗脱柱并蒸发,得标题产物。
实例22S-3-乙基-4-庚烯酸前例产物(100毫克)溶于4毫升丙酮中并冷至0-5℃。在另一烧瓶中,CrO3(72.1克,0.72摩尔)和50毫升H2O混合,在0-5℃搅拌,慢慢加入62.1毫升浓H2SO4,混合物用H2O稀释至250毫升,得2.88摩尔H2CrO4溶液(琼斯试剂)。将一溶液(1毫升)在1小时内分次加到上面的丙酮溶液中。在试剂加入时温度上升,并使温度保持在17-25℃。混合物再冷至6℃,在10分内(在此期间温度允许上升到20℃)加入70毫升2-丙醇,然后在真空下浓缩,得油状物,在搅拌下于50分钟内向油状物中加入8毫升2.5N NaoH,保持温度22±5℃。混合物加热并通过硅藻土过滤,用2.5N热的NaoH洗涤。合并滤液,用3×300毫升异丙醚提取。合并有机层,用200毫升2N NaoH反提取。合并水层,缓慢加入0.5毫升浓HCl将水层酸化至pH1,产物提取至3×300毫升新配制的异丙醚中。有机层合并和蒸发,得标题产物,为油状物。
实例23S-7-(叔丁基二甲基甲硅氧烷氧基)-5-甲基-1-庚烯在装有搅拌器,温度计,进N2管和加料漏斗的500毫升四颈圆底烧瓶中,甲基三苯基溴化鏻(25.7克,0.072摩尔,1.25当量)与77毫升THF(四氢呋喃)一起搅成浆状,并在丙酮/湿冰浴中冷却。正丁基锂(43.2毫升1.6N己烷溶液,0.069摩尔,1.20当量)放入加料漏斗中,在1小时内将丁基锂加入初温为-8℃的浆状物中,温度上升并维持在±1℃。混合物再在0-2℃搅拌0.5小时,以保证中间体亚甲基三苯基膦在LiBr薄悬浮体中完全形成。在40分钟内分批加入制备2的醛产物(14.1克,0.0576摩尔)在14毫升THF中的溶液,控制温度在3-7℃。再搅拌15分钟后,用薄层层析检查,以3∶1己烷∶乙醚为展开剂,证明已无起始醛(起始的醛Rf0.6;产物Rf0.95)。反应混合物温热至室温并用150毫升乙酸乙酯和90毫升H2O稀释。有机层分出并用2×100毫升H2O洗涤。用40毫升乙酸乙酯反提取合并的三份水层。合并有机层,经MgSO4干燥,蒸发,得25克油状物,用10毫升己烷研磨,在熔结玻璃板漏斗上过滤,用4×10毫升己烷充分洗涤固体,合并己烷滤液和洗液,蒸发;得标题产物13.5克(96.6%)为油状物。
1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)5.4-6.2(m,=CH),4.8-5.3(m,=CH2),3.7(t,J=6.5H,-OCH2O-),0.08(s,C(CH3)3)和0.0(s,Si(CH3)2),混有8%摩尔(C6H5)3PO(7.6,s,1.25H)。
实例24S-3-甲基-庚-6-烯-1-醇方法A用前例方法,但用甲基三苯基溴化鏻和正丁基锂各2.2当量,制备6的醛产物(26.3克,0.20摩尔;纯度合格)与亚甲基三苯基膦反应。虽然在加入醛溶液时形成了胶粘的固体,但只要将反应物温热至室温,反应物便变成稀的浆状物。用500毫升H2O和300毫升乙酸乙酯稀释反应混合物。分出各层,并用3×250毫升H2O洗涤。合并的水层用2×300毫升乙酸乙酯反洗。三份有机层合并,经MgSO4干燥和蒸发,得65.7克油状物,其中含有25.6克(100%)标题产物和约40克氧化三苯膦,可按下述实例26的方法进一步处理。
方法B通过将实例23产物按常规方法水解,例如按后面实例26所述在稀硫酸中水解的方法,可以较容易地得到纯的标题产物。将本标题产物提取到乙酯乙酯中,经MgSO4干燥和蒸发,可将标题产物分离出来。
实例25S-3-甲基-6-庚烯醛将前面实例的标题产物(1.14克,0.01摩尔)溶于20毫升CH2Cl2中,冷却到0℃。将氯铬酸吡啶鎓(400克,0.02摩尔)分批加入,同时温度保持在0-5℃。混合物加温到室温,搅拌2小时,通过一硅胶垫过滤,蒸发滤液,得油状标题产物,如需要可用蒸馏法进一步提纯。
实例26S-3-甲基-6-庚烯酸方法A在装有搅拌,温度计及加液漏斗的2000毫升三颈瓶中,将实例23的标题产物(81克,纯度合格,0.33摩尔)溶于400毫升丙酮中,并冷却到0-5℃。在另一烧瓶中,将CrO3(72.1克,0.72摩尔)与50毫升水混合,并在0-5℃搅拌下,将62.1毫升浓硫酸慢慢滴入,用250毫升水稀释混合物,即得到2.88摩尔H2CrO4溶液(琼斯试剂)。在1.2小时内,将后面溶液(240毫升,0.67摩尔)分批加到上面的丙酮溶液中。温度很快升至17℃,当试剂加入时温度保持在17-25℃,加到最后,也没有引起温升,将混合物再次冷至6℃,在10分钟内,加入70毫升2-丙醇(此时温度升至20℃),然后在真空中浓缩成油,在保持温度22±5℃及搅拌下,于50分钟内,将400毫升5N NaoH加入,用400毫升H2O稀释粘稠的反应混合物,在硅藻土上过滤,将湿饼再与400毫升H2O及50毫升5N NaoH调成浆状,在蒸汽浴上加热,重过滤,用3×300毫升异丙醚洗涤合并的滤液。用200毫升2N NaoH反提取合并的有机层溶液,慢慢加入50毫升浓盐酸以使合并了的水层溶液酸化至pH1.0,产物被提取入3×300毫升新配制异丙醚中。合并有机提取液,蒸发,得标题产物29.1克(61%),为油状物。将硅藻土滤饼提取液再次碱化,经同样方法分离,另外得到产物7.7g(16%)。合并产物的1H-NMR(CDCl3),δ(ppm)11.9(S,-COOH),5.8(m,=CH),5.0(m,=CH2),1.0(d,-CH3),异丙醚峰在3.7及1.1,指示混有8.6%(摩尔)(6.3%(重量))的异丙醚,但并不影响此产物在进一步操作上的应用。
方法B按照本实例方法A氧化实例24方法A的产物(65.7克,含26.3克,0.20摩尔S-3-甲基庚-6-烯-1-醇)。在加入异丙醇并在0-5℃下搅拌1小时后,反应混合物是完全绿色,蒸去有机溶剂,用250毫升水稀释含水的残留物,用3×250毫升异丙醚提取,合并有机提取液,用160毫升2N NaoH处理,生成大量的沉淀物(C6H5)3PO(杂在原料中),经过滤回收,用1N NaoH洗涤,合并滤液及洗液,溶液分层,有机层再另用80毫升1N NaoH洗涤,合并所有的水层,用3×250毫升异丙醚洗涤,用50毫升浓HCl酸化至pH1.0,所需产物被提取入3×250毫升新配制的异丙醚中,合并的酸性有机提取液以MgSO4干燥,蒸发,得标题产物14.0克,如需要,可用蒸馏法进一步纯化。
实例27S-3-甲基庚酸将10%Pd/C(1.64克,含50%水),150毫升乙酸乙酯及前例中不饱和酸(3.28克,纯度合格)装入Parr氢化瓶中,浆状液在4个大气压下进行氢化,氢气吸收完全约需1.5小时,经硅藻土过滤回收催化剂,滤液经蒸发后得标题产物3.20克(96%),为油状物。
另外,5%Pd/C(2克,含50%水)、前例的标题产物(33.3克,纯度合格)及150毫升乙酸乙酯一起装入1升高压釜中,在30-31℃,4个大气压力下氢化2小时,此时H2已被吸收完全。在硅藻土上进行过滤回收催化剂,蒸发滤液,得35.4克油状物,在高真空下蒸馏,得纯的标题产物29.6克(87.6%);沸点77-79℃/0.2毫米;1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)12.0(s,-COOH),1.0(d,-CH3),0.6-2.8(m,其余的13H);IR(薄膜)3400-2400,2960,2925,2860,1708,1458,1410,1380,1295,1228,1190,1152,1100,930厘米-1,〔α〕25D=-6.41°(C=1%,在甲醇中),n22.5D=1.427。
实例28S-3-甲基-6-庚烯酰氯将实例4的产物酸(0.747克,5毫摩尔)用实例6的方法转变成本标题产物的CH2Cl2溶液,可直接应用于下面实例9中。另外,将反应混合物蒸发,可得到标题产物,如果需要,可将标题产物在减压下蒸馏。
实例29N-(S-3-甲基-6-庚烯酰基)-D-γ-谷氨酰基-(α苄酯)-甘氨酰基)-D-丙氨酸苄酯用实例8方法C,将制备4的产物(2.77克,5毫摩尔)与从实例28得到的全部酰氯在CH2Cl2中偶联。最初的产物2.77克是由蒸发洗液及干燥过的有机层而得到的,将此产物溶于20毫升乙酸乙酯中,用20毫升己烷稀释,冷却,经过滤得到纯的产物2.24克(77%),熔点137.5-139.5℃。
实例30N-(S-3-甲基-6-庚烯酰基)-D-γ-谷氨酰基-甘氨酰基-D-丙氨酸将实例29的产物(1克)溶于5毫升甲醇中,加入1N NaoH(2.50毫升),在室温下搅拌混合物3小时,蒸发甲醇,用7.5毫升HO稀释水残留物,用2×7.5毫升乙酸乙酯提取,以1N HCl酸化至pH3.0。用新配制的乙酸乙酯连续提取酸性水溶液,蒸发提取液,得标题产物,按照实例10方法A,可将标题产物转变成冷冻干燥物。
实例31N-(S-3-甲基-6-庚烯酰基)-D-γ-谷氨酰(α-苄酯)-甘氨酰-D-丙氨酸丁酯用实例8方法A,使D-γ-谷氨酰(α-苄酯)-甘氨酰-D-丙氨酸丁酯(制备4)与S-3-甲基-6-庚烯酰氯偶合,得本标题产物。
实例32N-(S-甲基庚酰基)-D-γ-谷氨酰-甘氨酰-D-丙氨酸丁酯用实例10的方法氢化,可将前例产物转变成本标题产物。
制备1消旋反式-4-己烯-3-醇将400毫升THF装入配有搅拌,加液漏斗,温度计及氮进气管的3升四颈烧瓶中,THF冷却至-70℃,加入溴化乙基镁(600毫升2M的THF溶液,1.2摩尔)。保持温度在-70℃至-60℃,于7分钟内将丁烯醛(78毫升,0.94摩尔)加入在-70℃搅拌20分钟后,使混合物慢慢升温至-20℃,搅拌1小时,混合物再次冷却至-70℃,小心地加入200毫升饱和NH4Cl使骤冷(开始起泡),升温至室温,用200毫升乙酸及100毫升水稀释,两层液体用NaCl饱和。分出水层,用2×500毫升乙醚提取。合并最初的有机层及乙醚提取液,用4×250毫升饱和NaHCO洗涤,用MgCO4干燥,蒸发,在大气压下蒸馏残留物,得69克;沸点133-137℃.,1H-NMR(CDCl3)δ(ppm)5.53(复杂的m,2H),3.39(m,1H),2.26(s,1H),1.71(d,3H),1.43(m,2H),0.84(t,3H)。
制备2甘氨酰-D-丙氨酸苄酯盐酸盐将12.3克(60毫摩尔)二环己基碳化二亚胺加入含有10克(57毫摩尔)N-叔丁氧基-羰基甘氨酸,20克(57毫摩尔)D-丙氨酸苄酯对甲苯磺酸盐及5.77克(57毫摩尔)三乙胺的100毫升冷的(0℃)二氯甲烷中,使反应混合物升温至室温,18小时后将混合物过滤,在真空中浓缩滤液。残留物溶于200毫升乙酸乙酯中,用2.5%盐酸,水,饱和碳酸氢钠及盐水溶液洗涤有机层,分出有机层,用硫酸镁干燥,在减压下蒸发。将用氯化氢饱和的200毫升二噁烷加入所得到的油中。30分钟后加入400毫升乙醚,在氮气流下过滤产物,得10.9克(70%产率)。
制备3N-叔丁氧基羰基-D-γ-谷氨酰基(α-苄酯)羟基琥珀酰胺酯将30.9克(15毫摩尔)二环己基碳化二亚胺加入含有50克(143毫摩尔)N-叔丁氧基羰基-D-γ-谷氨酸α-苄酯及17.3克(150毫摩尔)N-羟基琥珀酰胺的1500毫升二氯甲烷中,在室温下将所得的反应混合物搅拌18小时。过滤固体,在真空中浓缩滤液。用乙醚研磨残留物,在氮气流下滤集固体,得43.7克(68%产率)。
制备4D-γ-谷氨酰基(α-苄酯)-甘氨酰基-D-丙氨酸苄酯盐酸盐在室温下,将含有4.3克(9.45毫摩尔)N-叔丁氧基羰基-D-γ-谷氨酰基(α-苄酯)羟基琥珀酰胺酯,2.71克(9.92毫摩尔)甘氨酰基-D-丙氨酸苄酯盐酸盐及1.0克(9.92毫摩尔)三乙胺的100毫升二氯甲烷溶液搅拌18小时,然后在真空中浓缩,将残留物溶于200毫升乙酸乙酯中,溶液用2.5%盐酸,水,10%碳酸钾及盐水洗涤,分出有机层,用硫酸镁干燥,在减压下蒸发,残余物用氯化氢饱和的二恶烷处理,搅拌2小时,在真空中浓缩溶液至干,用乙醚研磨残留物,在氮气流下过滤,得固体3.41克(73%产率)。
用同样的方法,前面制备中的产物和甘氨酰基-D-丙氨酸丁酯被转变成D-γ-谷氨酰基(α苄酯)-甘氨酰基-D-丙氨酸丁酯。
制备5消旋 反式-4-庚烯-3-醇用制备1的方法,但用普通的乙醚作为溶剂,2-戊烯(25克,0.30摩尔)被转变成标题产物,得25.6克;沸点145-150℃。
制备60-(叔丁基二甲基甲硅)-S-香茅醇在室温(21℃),将5-香茅醇(547克,3.5摩尔)溶于547毫升DMF(二甲基甲酰胺)中,将此溶液置于装有搅拌器,温度计,进N管及加液漏斗的500毫升四颈圆底瓶中,加入咪唑(262.1克,3.85摩尔,1.1当量)。温度降至13℃,用冰/丙酮浴进一步降至-6.5℃。在1.25小时内,将在激烈搅拌下预先溶于1160毫升DMF中的叔丁基二甲基氯硅烷(580.3克,3.85摩尔,1.1当量)加入,同时使温度慢慢升至11℃。在另外的0.5小时后,薄层层析(3∶1己烷∶乙醚)指示已完全转变成所需要的产物(原料Rf为0.2;产物Rf为0.9)。
将混合物加入500毫升己烷及1000毫升冰及水中分成二层,用2000毫升冰冷的0.25N盐酸洗涤有机层,合并二份水层,用500毫升己烷洗涤,该洗液与最初的有机层合并,用500毫升饱和NaHCO3洗涤,用MgSO4干燥,蒸发,得标题产物986.7克,因为有少量溶剂存在,所以为理论量的104%,1H-NMR(CDCl3)δ(ppm),5.2(t,J=7Hz,=CH),3.65(t,J=6.5Hz,-O-CH2-),1.7及1.65(2S,2×C(CH3)),0.8(S,-SiC(CH3)3),及0.0(S,-SiC(CH3)2),制备7S-6-叔丁基-二甲基甲硅烷氧)-4-甲基-己醛将前面制备的产物(81.2克,溶剂含量已校正,0.3摩尔)溶于120毫升CH2Cl2及81毫升CH3OH中,该溶液置于装有机械搅拌器,通O3/O2流的直玻璃管,温度计及出口管与饱和KI捕集器相连的500毫升四颈圆底烧瓶中。加入NaHCO3(6.3克,0.075摩尔,0.25当量),混合物用丙酮/干冰浴冷却到-10℃。当O3/O2吹入反应液时再降温度,维持在-72℃至-75℃共6小时。在不到1小时之后,反应混合物不再吸收O3,这可由在KI捕集器中形成的黄色来证明。用己烷作展开剂的薄层层析指示反应的完全情况,(原料Rf为0.3;中间体为Rf0.0)。
含过量O3的反应混合物用N清洗,加二甲硫(26.4毫升,22.4克,0.36摩尔,1.2当量),移去冷却浴,混合物加温至室温,在N2流下搅拌16小时,此时薄层层析(6∶1己烷∶乙醚)指示没有中间原料存在了(中间原料Rf为0.8;产物Rf为0.05)。蒸发混合物,残留物在150毫升乙酸乙酯及300毫升H2O中进行分配,用300毫升水洗涤有机层,用150毫升新配制的乙酸乙酯回洗合并了的水层。合并有机层,用MgSO4干燥,蒸发,得油状物,最后在高真空下蒸发16小时,得到定量的标题产物74.7克,理论量的101.9%(由于有少量溶剂杂质之故)1H-NMR(CDCl3)δ(ppm);9.75(t,-CHO),3.6(t,J=6Hz,-O-CH2-),0.9(s,-SiC(CH3)3),0.0(s,-Si(CH3)2)。
制备8S-6-羟基-4-甲基己醛方法A向装有电磁搅拌器,温度计,气体入口管及出口管与含饱和KI的洗气瓶相连的250毫升三颈圆底烧瓶中,加入S-香茅醇(31.25克,0.20摩尔)的81毫升CH2Cl2及54毫升CH3OH溶液,并冷却至-8℃。保持温度在-2℃及-10℃之间,于4.5小时内吹入O2/O3气泡至反应物中,此时过量O3被KI溶液捕集,由阳性淀粉/KI纸试验指示反应完全情况,混合物保持在-5℃,用N2气清洗,加入二甲硫(17.7毫升,15.0克,0.24摩尔)。使反应混合物升温至室温,然后搅拌16小时,此时薄层层析(以异丙醚作展开剂)指示反应完全情况(S-香茅醇Rf为0.7;产物Rf为0.4),最后蒸发溶剂,得到50.8克油状物。用30毫升乙酸乙酯及25毫升H2O稀释该油为单一相,再加150毫升乙醚得到两相。溶液层被分开,用2×25毫升水洗涤有机相,用MgSO4干燥,蒸发,得无色油状物23.9克。用2×50毫升乙酸乙酯提取合并的水层,合并提取液,干燥,蒸发,另外得7.8克为无色油状物。合并无色油状物,再蒸发,得标题产物28.3克(理论量的108.7%)。薄层层析(上面曾提到过)表明,除混有溶剂外,产品是纯的,如上所述,适用于下一步反应。
方法B用一般的方法,如上面实例4中所用的稀硫酸法,将制备2的产物水解。用提取法将标题产物提取入乙酸乙酯中,蒸发,如上面方法A一样处理,可使标题产物分离出。
权利要求
1.制备R-3-甲基-4-庚烯酸或R-3-乙基-4-庚烯酸的方法,该方法包含以下步骤(a)消旋反式-4-已烯-3-醇或反式-4-庚烯-3-醇与叔丁基氢过氧化物反应,反应是在有数量足以氧化S-对映体并保留未反应的反式-R-4-已烯-3-醇或反式-R-4-庚烯-3-醇的四异丙醇钛及L-(+)-酒石酸二异丙酯存在进行,(b)在酸存在下,上述反式-R-4-已烯-3-醇或反式-R-4-庚烯-3-醇与原乙酸三[(C1-C3)烷基酯缩合,得R-3-甲基-4-庚烯酸(C1-C3)-烷基酯或R-3-乙基-4-庚烯酸(C1-C3)-烷基酯,及(c)水解上述(C1-C3)烷基酯,形成R-3-甲基-4-庚烯酸或R-3-乙基-4-庚烯酸。
2.制备5-3-甲基-庚酸的方法,该方法包含以下步骤(a)消旋反式-4-己烯-3-醇或反式-4-庚烯-3-醇与叔丁基氢过氧化物反应,该反应是在有数量要足以氧化S-对映体并保留未反应的反式-R-4-己烯-3-醇或反式-R-4-庚烯-3醇的四异丙醇钛及L-(+)-酒石酸二异丙酯存在下进行,(b)在酸的存在下,使反式-R-4-己烯-3-醇或反式-R-4-庚烯-3-醇与原乙酸三〔(C1-C3)烷基〕酯缩合,得R-3-甲基-4-庚烯酸(C1-C3)烷基酯或R-3-乙基-4-庚烯酸(C1-C3)烷基酯,或者(c)水解上述(C1-C3)烷基酯,形成R-3-甲基-4-庚烯酸或R-3-乙基-4-庚烯酸;及(d)催化氢化上述4-庚烯酸,生成S-3-甲基庚酸或S-3-乙基庚酸;或(e)催化氢化上述(C1-C3)烷基酯,生成S-3-甲基庚酸(C1-C3)烷基酯或S-3-乙基庚酸(C1-C3)烷基酯,及(f)水解上述S-3-甲基庚酸酯或S-3-乙基庚酸酯,生成S-3-甲基庚酸式S-3-乙基庚酸。
3.按照权利要求
1或2的方法,其中(C1-C3)烷基各为乙基,而酸为AlCl3。
4.制备R-3-甲基-4-庚烯酸或R-3-乙基-4-庚烯酸的方法,该方法包含以下步骤(a)消旋反式-4-己烯-3-醇或反式-4-庚烯-3-醇与叔丁基氢过氧化物反应,反应是在数量足以氧化S-对映体并且保留未反应的反式R-4-己烯-3-醇或反式-R-4-庚烯-3-醇的四异丙醇钛及L-(+)-酒石酸二异丙酯存在下进行,(b)在Hg(CH3CO2)2存在下,使反式-R-4-己烯-3-醇或反式-R-4-庚烯-3-醇与乙基乙烯基醚反应,生成相应的0-乙烯基醚,(c)上述0-乙烯基醚在惰性溶剂中加热重排,生成R-3-甲基-4-庚烯醛或R-3-乙基-4-庚烯醛,及(d)在稀无机酸中用铬酸酐氧化上述4-庚烯醛,生成上述的R-3-甲基-4-庚烯酸或R-3-乙基-4-庚烯酸。
5.按照权利要求
4的方法,其中无机酸是硫酸。
6.制备S-3-甲基-6-庚烯酸的方法,该方法包含以下步骤(a)在惰性溶剂中,使S-6-羟基-4-甲基-己醛或S-6-(被甲硅烷基保护的)羟基-4-甲基己醛与亚甲基三苯膦反应,形成S-7-羟基-5-甲基-1-庚烯或S-7-(被甲硅烷基保护的)羟基-5-甲基-1-庚烯,(b)当步骤(a)含有甲硅烷基保护基团时,该保护基团在稀无机酸中水解,形成S-7-羟基-5-甲基-1-庚烯,可作为单独的一步进行,或与下一步骤同时进行,及(c)使上述S-7-羟基-5-甲基-1-庚烯与铬酸酐在稀无机酸中氧化,形成S-3-甲基-6-庚烯酸。
7.按照权利要求
6所述的方法,其中S-6-羟基-4-甲基己醛在步骤(a)中是反应物,而无机酸是硫酸。
8.按照权利要求
6所述的方法,其中S-6-(被甲硅烷基保护的)羟基-4-己醛在步骤(a)中是反应物,步骤(b)及(c)同时进行,保护基团甲硅烷基是叔丁基二甲基甲硅烷基,而无机酸是硫酸。
9.制备S-3-甲基庚酸的方法,该方法包含以下步骤(a)在惰性溶剂中,S-6-羟基-4-甲基己醛或S-6-(被甲硅烷基保护的)羟基-4-甲基己醛与亚甲基三苯膦反应,形成S-7-羟基-5-甲基-1-庚烯或S-7-(被甲硅烷基保护的)羟基-5-甲基-1-庚烯,(b)当步骤(a)的产物含有甲硅烷基保护基团时,使该保护基团在稀无机酸中水解,形成S-7-羟基-5-甲基-1-庚烯,可作为单独的一步进行,或与下一步骤同时进行,(c)在稀无机酸中,使上述S-7-羟基-5-甲基-1-庚烯与铬酸酐进行氧化反应,形成S-3-甲基-6-庚烯酸,及(d)使上述6-庚烯酸中的双键经催化氢化,形成S-3-甲基庚酸。
10.按照权利要求
9所述的方法,其中S-6-羟基-4-甲基己醛在步骤(a)中是反应物,而无机酸是硫酸。
11.按照权利要求
9所述的方法,其中S-6-(被甲硅烷基保护的)羟基-4-己醛在步骤(a)中是反应物,步骤(b)及(c)同时进行,保护基团甲硅烷基是叔丁基二甲基甲硅烷基,而无机酸是硫酸。
12.制备具有绝对立体化学式(Ⅰ)化合物的方法,
式(Ⅰ)中R是甲基或乙基,R4及R5各是氢,或R4及R5之中一个是氢,另一个是(C1-C6)烷基或(C6-C8)环烷基甲基,该方法包括下列步骤(a)使R-反式-3-甲基-4-庚烯酸,R-反式-3-乙基-4-庚烯酸或S-3-甲基-6-庚烯酸的活化形式与具有下述绝对立体化学式的化合物进行偶合反应,形成具有绝对立体化学式(Ⅲc)的化合物,
其中R6及R7各为苄基,或R6及R7之中一个是苄基,另一个是(C1-C6)烷基或(C6-C8)环烷基甲基,
式(Ⅲc)中,两个虚线中之任何一个代表双键,但不是两个虚线均代表双键,附带条件是当双键在末端的位置6,7时,R是甲基,及(b)式Ⅲc化合物经氢化形成式(Ⅰ)化合物,使双键同时还原并且苄酯基团进行氢解。
13.按照权利要求
12所述的方法,其中酸的活化形式是酰氯,R6及R7制备都是苄基,R4及R5都是氢。
14.制备具有绝对立体化学式(Ⅲa)化合物的方法,
其中两个虚线中之任何一个代表双键,但不是两个虚线均为双键,R是甲基或乙基,附带条件是双键在末端位置6,7时,R是甲基,该方法包含下列步骤(a)使R-反式-3-甲基-4-庚烯酸,R-反式-3-乙基-4-庚烯酸或S-3-甲基-6-庚烯酸的活化形式与具有下述绝对立体化学式化合物进行偶合反应,形成绝对立体化学式(Ⅲb)的化合物,
其中R6及R7各自是苄基,(C1-C6)烷基或(C6-C8)环烷基甲基,(b)使式(Ⅲb)化合物中的酯基水解形成式(Ⅲa)化合物。
15.按照权利要求
14所述的方法,其中酸的活化形式是酰氯,R6及R都是苄基。
16.制备有下述绝对立体化学式结晶化合物的方法,该方法包括使该化合物从一种或多种有机溶剂中结晶。
专利摘要
免疫调节剂N-(
文档编号C07C51/16GK87105898SQ87105898
公开日1988年3月9日 申请日期1987年8月26日
发明者查尔斯·威廉·默蒂阿肖 申请人:美国辉瑞有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
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