制备3,7‑二(三甲基硅基氧基)‑6‑烯‑5β‑胆烷‑24‑酸甲酯的方法与流程

文档序号:12483122阅读:412来源:国知局
制备3,7‑二(三甲基硅基氧基)‑6‑烯‑5β‑胆烷‑24‑酸甲酯的方法与流程

本发明属于医药技术领域,涉及一种制备3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯的方法,优选地,所述3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。由本发明的方法制得的3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,特别是3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,可用于奥贝胆酸的制备。



背景技术:

类法尼醇X受体(FXR)属于配体激活的转录因子核受体的家族成员,其天然配体包括初级胆汁酸鹅脱氧胆酸、次级胆酸石胆酸和脱氧胆酸等。FXR是胆汁传感器,其作用包括与其它核受体协调,参与胆汁酸代谢与胆固醇代谢等重要环节。

奥贝胆酸(Obeticholic acid,OCA),即6α-乙基鹅去氧胆酸(6α-ethylchenodeoxycholic acid,6-ECDCA),别名INT-747或DSP-1747,是一种人工合成的FXR配体。临床研究表明,奥贝胆酸对原发性肝纤维化、酒精性脂肪肝、胆汁酸性腹泻和门静脉高压等多种与肝脏相关的疾病有良好的治疗作用,对这些适应症的治疗正在进行II期和III期的临床研究。美国FDA于2016年5月27日加速批准了奥贝胆酸联合熊去氧胆酸(UDCA)用于患有治疗UDCA应答不充分的原发性胆汁性胆管炎(PBC)的成人患者,或作为单药治疗不能耐受UDCA的成人患者。此外,奥贝胆酸对糖尿病等代谢性疾病也有可期待的治疗作用,目前正在进行临床前研究。

文献报道的奥贝胆酸的合成工艺主要有如下三种:

1.专利US20090062526以及Steroids(Vol77,2012,pp1335)报道了如下所示的奥贝胆酸的合成工艺(文献工艺路线1):

文献工艺路线1

文献工艺路线1的特征如下:

(1)将3α-羟基-7-羰基-5β-胆烷-24-酸(化合物1)的3位羟基用四氢吡喃保护,得到3α-四氢吡喃氧基-7-羰基-5β-胆烷-24-酸(化合物2)。

(2)将化合物2在六甲基硅基磷酰胺(HMPA)中,在二异丙基氨基锂(LDA)和丁基锂存在下,与碘乙烷反应,在6位引入乙基,然后用对甲苯磺酸吡啶盐(PPTS)脱去四氢吡喃基保护,得到3α-羟基-6β-乙基-7-羰基-5β-胆烷-24-酸(化合物3),最后用硼氢化钠将化合物3的羰基还原为羟基,得到目标化合物奥贝胆酸(化合物4)。

2.专利WO2006122977A及其同族专利提供了如下所示的奥贝胆酸的合成工艺(文献工艺路线2):

文献工艺路线2

文献工艺路线2的特征如下:

(1)步骤1:将3α-羟基-7-羰基-5β-胆烷-24-酸(化合物1),转化为3α-羟基-7-羰基-5β-胆烷-24-酸甲酯(化合物5);

(2)步骤2:化合物5在甲苯中,在三乙胺的存在下,与三甲基氯硅烷反应,得到3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯(化合物6);

(3)步骤3:化合物6在二异丙基氨基锂(LDA)的存在下,与三甲基氯硅烷反应,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯(化合物7);

(4)步骤4:化合物7在二氯甲烷中,在三氟化硼的存在下,与乙醛发生缩合反应,然后水解,得到3α-羟基-6-乙烯基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯(化合物8);

(5)步骤5:将化合物8进行水解,得到3α-羟基-6-乙烯基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸(化合物9);

(6)步骤6:将化合物9进行催化氢化还原,并在碱性条件下异构化,得到3α-羟基-6α-乙基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸(化合物3);

(7)步骤7:用硼氢化钠将化合物3的羰基还原,得到奥贝胆酸(化合物4)。

3.专利WO2013192097及其同族专利报道了提供了如下所示的奥贝胆酸的合成工艺(文献工艺路线3):

文献工艺路线3

文献工艺路线3在文献工艺路线2的基础上,将文献工艺路线2的步骤2和步骤3合并,即,在四氢呋喃中,直接将3α-羟基-7-羰基-5β-胆烷-24-酸甲酯在LDA存在的条件下,与三甲基氯硅烷反应,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

综合分析上述三条文献工艺路线,可以发现,文献工艺路线1虽然路线较短,但这一路线也有明显的缺点,包括(1)终产物纯度不好,需要柱层析分离,不适合工业化生产;(2)第3步的收率很低,只有12-13%,使得总收率只有3.5%;(3)合成中使用的溶剂六甲基磷酰胺(HMPA)具有致癌性。因此,文献工艺路线1不适合大量生产。

文献工艺路线2和文献工艺路线3都将3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯作为关键中间体。在文献工艺路线3中,除了对文献工艺路线2的具体工艺条件做了优化之外,最显著的变化是将文献工艺路线2的步骤2和步骤3合并。这一改变减少了反应步骤,但是增加了LDA(四氢呋喃溶液)的用量,而这种试剂的价格较昂贵,而且必须在无水条件下密封保存,因此不便于贮存、运输和使用,并且,三甲基氯硅烷的用量也随之增加。

文献工艺路线2中,从3α-羟基-7-羰基-5β-胆烷-24-酸甲酯制备3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯的过程分为两步(步骤2和步骤3),降低了LDA的使用量,有利于降低反应成本。但是,由于在步骤2的反应中需要使用三乙胺,而三乙胺在反应后需要通过萃取除去,会在反应体系中引入水,因此,需要对反应体系进行无水化处理之后,才能进行步骤3,故而增加了操作上的困难和成本。



技术实现要素:

在本发明中,除非另有说明,否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。并且,本文中所涉及的实验室操作步骤均为相应领域内广泛使用的常规步骤。同时,为了更好地理解本发明,下面提供相关术语的定义和解释。

如本文中使用的,术语“奥贝胆酸”是指6α-乙基鹅去氧胆酸(即3α,7α-二羟基-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸),其具有以下结构:

如本文中使用的,3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯、3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯和3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯分别具有如结构式(1)、(2)和(3)所示的结构:

如本文中使用的,3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯、3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯和3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯分别具有如结构式(1’)、(2’)和(3’)所示的结构:

如本文中使用的,术语“有机碱”是指呈碱性的有机化合物,例如有机胺、有机胺的碱金属盐、醇的碱金属盐和烷基碱金属化合物。

如本文中使用的,术语“有机胺”是指含有氨基的有机化合物,包括但不限于脂肪胺(例如乙二胺、三乙胺、二异丙基乙胺、二异丙胺)、脂环胺(例如1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU))和芳香胺(例如苯胺、二苯胺)。

如本文中使用的,术语“碱金属”包括锂、钠、钾、铷、铯、钫。

如本文中使用的,术语“有机胺的碱金属盐”是指有机胺与碱金属形成的盐,例如二异丙基氨基锂(LDA)。

如本文中使用的,术语“硅醚化试剂”是指含有烷基硅结构、可以将羟基或酮基变为烷基硅基氧基(R-Si-O)的试剂,例如三甲基氯硅烷、三甲基溴硅烷、N,O-双(三甲硅基)乙酰胺。

如本文中使用的,术语“室温”是指25±5℃。

本发明所述的“约”应该被本领域技术人员理解,并将随其所用之处的上下文而有一定程度的变化。如果根据术语应用的上下文,对于本领域技术人员而言,其使用不是清楚的,那么“约”的意思是不超过所述特定数值或范围的正负10%。

为了克服现有奥贝胆酸合成工艺中存在的问题,本发明人通过深入的研究和创造性的劳动,提供了以下方法,其可用于制备3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,特别是可作为合成奥贝胆酸的关键中间体的3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。与现有技术相比,本发明的方法的成本较低,并且操作简单方便。本发明的技术方案如下:

1.一种制备3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯的方法,所述方法包括以下步骤:在有机胺存在的条件下,使3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯和/或3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与硅醚化试剂反应,得到3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,并且,所述反应不使用二异丙基氨基锂。

在一个优选的实施方案中,所述3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

在一个优选的实施方案中,所述方法包括以下步骤:在有机胺存在的条件下,使3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯和/或3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与硅醚化试剂反应,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

在一个优选的实施方案中,所述有机胺选自三乙胺、二异丙基乙胺和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯。

在一个优选的实施方案中,所述硅醚化试剂选自三甲基氯硅烷和三甲基溴硅烷。

在一个优选的实施方案中,所述反应在溶剂(例如非质子溶剂)中进行;优选地,所述溶剂选自芳香烃(例如甲苯);醚(例如四氢呋喃、二氧六环、甲基四氢呋喃或甲基叔丁基醚)、卤代烷烃(例如二氯甲烷或三氯甲烷)、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺和丙酮中的一种或多种。

在一个优选的实施方案中,所述反应进行3~6小时。

在一个优选的实施方案中,所述反应的温度为20℃~60℃,更优选为40℃~60℃。

在一个优选的实施方案中,所述方法还包括:对3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯进行分离和/或纯化。

在一个优选的实施方案中,所述分离和/或纯化包括以下步骤中的一个或多个:

(1)对反应后的混合物进行萃取,分出有机层;

(2)使用水或者饱和食盐水对有机层进行洗涤;

(3)利用无水硫酸盐(例如无水硫酸钠)对有机层进行干燥;

(4)对干燥后的有机层进行减压蒸馏,分离出3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯;和

(5)利用硅胶柱层析对3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯进行纯化。

2.方案1的方法,其包括步骤(a):在有机胺存在的条件下,使3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与硅醚化试剂反应,得到3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,所述硅醚化试剂选自三甲基氯硅烷和三甲基溴硅烷。

在一个优选的实施方案中,所述3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯为3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯,并且所述3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

在一个优选的实施方案中,所述有机胺为三乙胺。

在一个优选的实施方案中,3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:硅醚化试剂:有机胺的投料比(mol:mol:mol)为1:3~6:4~8,例如1:3~5:4~6、1:3~5:6~8、1:5~6:4~6或1:5~6:6~8,例如1:3:4、1:6:4、1:5:6、1:5:8或1:6:6。

在一个优选的实施方案中,所述反应的温度为20℃~60℃,例如20℃~30℃、30℃~40℃、30℃~50℃或40℃~60℃;更优选为40℃~60℃;

在一个优选的实施方案中,3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与溶剂的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15,例如1:5~1:7、1:7~1:12、1:5~1:10或1:10~1:15,例如1:5、1:7、1:10、1:12或1:15。

3.方案2的方法,其中,所述硅醚化试剂为三甲基溴硅烷。

在一个优选的实施方案中,所述有机胺为三乙胺。

在一个优选的实施方案中,所述反应以乙腈为溶剂。

在一个特别优选的实施方案中,所述方法包括以下步骤:

步骤(a):在三乙胺存在的条件下,使3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与三甲基溴硅烷反应,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯;其中,3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:三甲基溴硅烷:三乙胺的投料比(mol:mol:mol)为1:3~6:4~8;所述反应的温度为40℃~60℃;所述反应以乙腈为溶剂,并且3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与乙腈的质量体积比(g:mL)为1:5~1:15;所述反应进行3~6小时。

4.方案2的方法,其中,所述硅醚化试剂为三甲基氯硅烷,并且,所述反应在有机胺和碘盐存在的条件下进行。

在一个优选的实施方案中,所述有机胺为三乙胺。

在一个优选的实施方案中,所述碘盐选自碱金属的碘盐和四丁基碘化铵;更优选地,所述碱金属的碘盐选自碘化钠、碘化钾和碘化锂;特别优选地,所述碘盐为碘化钠。

在一个优选的实施方案中,3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:三甲基氯硅烷:碘盐:有机胺的投料比(mol:mol:mol:mol)为1:3~6:3~6:4~8,例如1:3~5:4~6:4~8、1:3~5:6~8:4~8、1:5~6:4~6:4~6、1:5~6:6~8:4~6、1:3~6:4~6:4~6或1:3~6:3~4:6~8,例如1:3:5:4、1:6:6:4、1:5:6:8、1:5:3:8或1:5:5:6。

在一个优选的实施方案中,所述反应在溶剂中进行,所述溶剂为芳香烃与乙腈组成的混合溶剂。

在一个优选的实施方案中,所述芳香烃为甲苯。

在一个优选的实施方案中,所述混合溶剂中,芳香烃和乙腈的体积比为1:3~3:1,例如1:3~1:2、1:3~1:1、1:1~2:1或1:1~3:1,例如1:3、1:2、1:1、2:1或3:1。

在一个特别优选的实施方案中,所述方法包括以下步骤:

步骤(a):在三乙胺和碘化钠存在的条件下,使3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与三甲基氯硅烷反应,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯;其中,3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:三甲基氯硅烷:碘盐:有机胺的投料比(mol:mol:mol:mol)为1:3~6:3~6:4~8;所述反应的温度为40℃~60℃;所述反应在甲苯与乙腈组成的混合溶剂中进行,其中甲苯与乙腈的体积比为1:3~3:1;3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与混合溶剂的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15;所述反应进行3~6小时。

在方案2-4中,可能存在下述情形:在同样的反应条件下,3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯中的羟基比酮基更快地被转化为烷基硅基氧基,从而生成3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯;之后,3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯中的酮基被转化为三甲基硅基氧基,得到3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。因此,步骤(a)的反应体系中,可能存在3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯和3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯;也可能存在3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯、3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯和3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

5.方案1的方法,其包括以下步骤:

步骤(a’):使3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与N,O-双(三甲硅基)乙酰胺反应,得到3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯;

步骤(b’):在有机胺存在下,使3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与硅醚化试剂反应,得到3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,所述硅醚化试剂选自三甲基氯硅烷和三甲基溴硅烷。

在一个优选的实施方案中,所述方法包括以下步骤:

步骤(a’)使3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与N,O-双(三甲硅基)乙酰胺反应,得到3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯;

步骤(b’):在有机胺存在下,使3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与硅醚化试剂反应,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,所述硅醚化试剂选自三甲基氯硅烷和三甲基溴硅烷。

在一个优选的实施方案中,所述有机胺为三乙胺。

在一个优选的实施方案中,所述步骤(a’)中,3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与N,O-双(三甲硅基)乙酰胺的投料比(mol:mol)为1:1.2~2,例如1:1.2~1.5、1:1.5~1.8或1:1.8~2;例如1:1.2、1:1.5、1:1.8或1:2。

在一个优选的实施方案中,所述步骤(b’)中,3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:硅醚化试剂:有机胺的投料比(mol:mol:mol)为1:2~5:3~6;例如1:2~2.5:3~6、1:2.5~5:3~6、1:2~5:3~5、1:2~3:3~6或1:2.5~5:3~5,例如1:2:3、1:2:6、1:5:3、1:5:6、1:2.5:5或1:2.5:3。

在一个优选的实施方案中,步骤(a’)中,反应的温度为10℃~35℃,例如10℃~15℃、20℃~30℃、15℃~25℃或25℃~35℃。

在一个优选的实施方案中,步骤(b’)中,反应的温度为20℃~60℃,例如20℃~30℃、30℃~40℃、30℃~50℃或40℃~60℃;更优选为40℃~60℃。

在一个优选的实施方案中,步骤(a’)中,反应进行10~15小时,例如10~12小时、12~13小时或13~15小时,例如10小时、11小时、12小时、13小时、14小时或15小时。

在一个优选的实施方案中,步骤(b’)中,反应进行3~6小时,例如3~4小时、4~5小时或5~6小时,例如3小时、4小时、5小时或6小时。

在一个优选的实施方案中,所述步骤(a’)的反应在溶剂(例如非质子溶剂)中进行,所述溶剂选自芳香烃(例如甲苯);醚(例如四氢呋喃、二氧六环、甲基四氢呋喃或甲基叔丁基醚)、卤代烷烃(例如二氯甲烷或三氯甲烷)、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺和丙酮中的一种或多种;优选地,所述溶剂为乙腈。

在一个优选的实施方案中,所述步骤(a’)中,3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与溶剂的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15,例如1:5~1:7、1:7~1:12、1:5~1:10或1:10~1:15,例如1:5、1:7、1:10、1:12或1:15。

在一个优选的实施方案中,所述步骤(b’)中,3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与溶剂的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15,例如1:5~1:7、1:7~1:12、1:5~1:10或1:10~1:15,例如1:5、1:7、1:10、1:12或1:15。

在一个特别优选的实施方案中,所述方法包括以下步骤:

步骤(a’)使3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与N,O-双(三甲硅基)乙酰胺反应,得到3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯;其中,3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与N,O-双(三甲硅基)乙酰胺的投料比(mol:mol)为1:1.2~2;所述反应以乙腈为溶剂,并且3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与乙腈的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15;所述反应在10℃~35℃下进行10~15小时;

步骤(b’):在有机胺存在下,使3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与硅醚化试剂反应,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,所述硅醚化试剂选自三甲基氯硅烷和三甲基溴硅烷;其中,3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:硅醚化试剂:有机胺的投料比(mol:mol:mol)为1:2~5:3~6;所述反应在40℃~60℃下进行3~6小时。

在一个优选的实施方案中,在步骤(a’)与步骤(b’)之间,所述方法还包括步骤(c’):除去未反应的N,O-双(三甲硅基)乙酰胺。

在一个优选的实施方案中,使用减压蒸馏的方法除去未反应的N,O-双(三甲硅基)乙酰胺。

在一个优选的实施方案中,所述减压蒸馏在真空度为5mmHg~10mmHg的条件下进行,例如5mmHg~6mmHg、6mmHg~8mmHg、8mmHg~10mmHg、5mmHg~7mmHg、7mmHg~9mmHg或9mmHg~10mmHg。

在一个优选的实施方案中,所述减压蒸馏的温度为50℃~70℃(外温),例如50℃~55℃、55℃~60℃、60℃~65℃或65℃~70℃。所述外温是指减压蒸馏使用的加热介质(例如水浴或油浴)的温度。

6.方案5的方法,其中,步骤(b’)中,所述硅醚化试剂为三甲基溴硅烷。

在一个优选的实施方案中,所述有机胺为三乙胺。

在一个优选的实施方案中,步骤(b’)中,所述反应以乙腈为溶剂。

在一个特别优选的实施方案中,步骤(b’)为:在三乙胺存在的条件下,使3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与三甲基溴硅烷反应,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯;其中,3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:三甲基溴硅烷:三乙胺的投料比(mol:mol:mol)为1:2~5:3~6;所述反应以乙腈为溶剂,并且3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与乙腈的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15;所述反应在40℃~60℃下进行3~6小时。

7.方案5的方法,其中,步骤(b’)中,所述硅醚化试剂为三甲基氯硅烷,并且,所述反应在有机胺和碘盐存在的条件下进行。

在一个优选的实施方案中,所述有机胺为三乙胺。

在一个优选的实施方案中,所述碘盐选自碱金属的碘盐和四丁基碘化铵;更优选地,所述碱金属的碘盐选自碘化钠、碘化钾和碘化锂;特别优选地,所述碘盐为碘化钠。

在一个优选的实施方案中,步骤(b’)中,3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:三甲基氯硅烷:碘盐:有机胺的投料比(mol:mol:mol:mol)为1:2~5:2~5:3~6;例如1:2~2.5:2~5:3~6、1:2.5~5:2~5:3~6、1:2.5~5:2~2.5:3~5、1:2~3:2.5~5:3~6或1:2.5~5:2.5~5:3~5,例如1:2:2:3、1:2:2:6、1:3:2:3、1:5:3:5、1:2:2.5:3、1:2.5:2:6或1:2.5:2.5:3。

在一个优选的实施方案中,步骤(b’)中,所述反应在溶剂中进行,所述溶剂为由芳香烃与乙腈组成的混合溶剂。

在一个优选的实施方案中,所述芳香烃为甲苯。

在一个优选的实施方案中,所述芳香烃与乙腈的体积比为1:3~3:1,例如1:3~1:2、1:3~1:1、1:1~2:1或1:1~3:1,例如1:3、1:2、1:1、2:1或3:1。

在一个特别优选的实施方案中,步骤(b’)为:在三乙胺和碘化钠存在的条件下,使3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与三甲基氯硅烷反应,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯;其中,3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:三甲基氯硅烷:碘化钠:三乙胺的投料比(mol:mol:mol:mol)为1:2~5:2~5:3~6;所述反应在甲苯与乙腈组成的混合溶剂中进行,其中甲苯与乙腈的体积比为1:3~3:1,并且3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与所述混合溶剂的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15;所述反应在40℃~60℃下进行3~6小时。

在上述方案1~7的方法中,避免了使用价格较贵、并且不易储存、运输和使用的LDA,也避免了用LDA进行反应所需要的低温条件(-20℃~-40℃),可以使生产成本得到降低,使反应的操作得到简化。与现有技术相比,使用方案1~7中的方法制备3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,特别是3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,可以在生产成本较低、反应操作更加简便的条件下,达到与现有技术相当甚至更高的产率。由方案1~7中的方法制备的3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,可以经过简单的分离和/或纯化步骤(例如萃取、干燥和浓缩)之后,直接用于下一步反应,例如用于奥贝胆酸的制备。

另一方面,本发明还提供了以下技术方案:

8.一种制备3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯的方法,所述方法包括以下步骤:

步骤(i):使3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与N,O-双(三甲硅基)乙酰胺反应,并且所述步骤(i)不使用三乙胺;

步骤(ii):使用减压蒸馏的方法除去未反应的N,O-双(三甲硅基)乙酰胺,得到3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯;

步骤(iii):在有机碱存在的条件下,使3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与硅醚化试剂反应,得到3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

在一个优选的实施方案中,所述3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

在一个优选的实施方案中,所述方法包括:

步骤(i):使3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与N,O-双(三甲硅基)乙酰胺反应;

步骤(ii):使用减压蒸馏的方法除去未反应的N,O-双(三甲硅基)乙酰胺,得到3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯;

步骤(iii):在有机碱存在的条件下,使3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与硅醚化试剂反应,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

在一个优选的实施方案中,所述有机碱选自有机胺(例如三乙胺、二异丙基乙胺和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯)和有机胺的锂盐(例如二异丙基氨基锂)。

在一个优选的实施方案中,所述硅醚化试剂选自三甲基氯硅烷和三甲基溴硅烷。

在一个优选的实施方案中,所述减压蒸馏在真空度为5mmHg~10mmHg的条件下进行,例如5mmHg~6mmHg、6mmHg~8mmHg、8mmHg~10mmHg、5mmHg~7mmHg、7mmHg~9mmHg或9mmHg~10mmHg。

在一个优选的实施方案中,所述减压蒸馏的温度为50℃~70℃(外温),例如50℃~55℃、55℃~60℃、60℃~65℃或65℃~70℃。所述外温是指减压蒸馏使用的加热介质(例如水浴或油浴)的温度。

在一个优选的实施方案中,在步骤(iii)之后,所述方法还包括:对3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯进行分离和/或纯化。

在一个优选的实施方案中,所述分离和/或纯化包括以下步骤中的一个或多个:

(1)对反应后的混合物进行萃取,分出有机层;

(2)使用水或者饱和食盐水对有机层进行洗涤;

(3)利用无水硫酸盐(例如无水硫酸钠)对有机层进行干燥;

(4)对干燥后的有机层进行减压蒸馏,分离出3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯;和

(5)利用硅胶柱层析对3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯进行纯化。

9.方案8的方法,步骤(i)中,3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与N,O-双(三甲硅基)乙酰胺的投料比(mol:mol)为1:1.2~2,例如1:1.2~1.5、1:1.5~1.8或1:1.8~2;例如1:1.2、1:1.5、1:1.6、1:1.8或1:2。

在一个优选的实施方案中,步骤(i)中,反应的温度为10℃~35℃,例如10℃~15℃、20℃~30℃、15℃~25℃或25℃~35℃。

在一个优选的实施方案中,步骤(i)中的反应进行10~15小时,例如10~12小时、12~13小时或13~15小时,例如10小时、11小时、12小时、13小时、14小时或15小时。

在一个优选的实施方案中,步骤(i)中,反应在溶剂(例如非质子溶剂)中进行;优选地,所述溶剂选自芳香烃(例如甲苯);醚(例如四氢呋喃、二氧六环、甲基四氢呋喃或甲基叔丁基醚)、卤代烷烃(例如二氯甲烷或三氯甲烷)、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺和丙酮中的一种或多种。

在一个优选的实施方案中,所述溶剂为乙腈。

在一个优选的实施方案中,3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与溶剂的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15,例如1:5~1:7、1:7~1:12、1:5~1:10或1:10~1:15,例如1:5、1:7、1:10、1:12或1:15。

在一个特别优选的实施方案中,所述步骤(i)为:使3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与N,O-双(三甲硅基)乙酰胺反应;其中,3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与N,O-双(三甲硅基)乙酰胺的投料比(mol:mol)为1:1.2~2,所述反应在乙腈中进行。并且3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与乙腈的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15;所述反应在10℃~35℃的条件下进行10~15小时。

10.方案8的方法,步骤(iii)中,所述有机碱为有机胺的锂盐,例如二异丙基氨基锂。

在一个优选的实施方案中,所述硅醚化试剂为三甲基氯硅烷。

在一个优选的实施方案中,步骤(iii)中,3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:硅醚化试剂:有机碱的投料比(mol:mol:mol)为1:2~3:2.5~3.5,例如1:2~2.5:2.5~3.5、1:2.5~3:2.5~3.5、1:2~3:2.5~3、1:2~3:3~3.5、1:2~2.5:2.5~3或1:2.5~3:3~3.5,例如1:2:2.5、1:2.5:3.5、1:2.5:2、1:3:3或1:2.5:3。

在一个优选的实施方案中,步骤(iii)中,所述反应在-20℃~-40℃下进行,例如-20℃~-30℃、-25℃~-30℃、-25℃~-35℃或-30℃~-40℃。

在一个优选的实施方案中,步骤(iii)中的反应进行2~10小时,例如2~4小时、3~6小时、5~8小时或8~10小时,例如2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时或10小时。

在一个优选的实施方案中,步骤(iii)中,所述反应在溶剂(例如非质子溶剂)中进行;优选地,所述溶剂选自芳香烃(例如甲苯);醚(例如四氢呋喃、二氧六环、甲基四氢呋喃或甲基叔丁基醚)、卤代烷烃(例如二氯甲烷或三氯甲烷)、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺和丙酮中的一种或多种。

更优选地,所述溶剂为四氢呋喃。

在一个优选的实施方案中,步骤(iii)中,3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与溶剂的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15,例如1:5~1:7、1:7~1:12、1:5~1:10或1:10~1:15,例如1:5、1:7、1:10、1:12或1:15。

优选地,所述溶剂在反应前经过无水处理。

在一个特别优选的实施方案中,所述步骤(iii)为:在二异丙基氨基锂存在的条件下,使3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与三甲基氯硅烷反应,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯;其中,3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:三甲基氯硅烷:二异丙基氨基锂的投料比(mol:mol:mol)为1:2~3:2.5~3.5;所述反应以四氢呋喃为溶剂,并且3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与四氢呋喃的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15;所述反应在-20℃~-40℃下进行2~10小时。

11.方案8的方法,步骤(iii)中,所述有机碱为有机胺。

在一个优选的实施方案中,所述有机胺为三乙胺。

在一个优选的实施方案中,所述步骤(iii)中,3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:硅醚化试剂:有机胺的投料比(mol:mol:mol)为1:2~5:3~6;例如1:2~2.5:3~6、1:2.5~5:3~6、1:2~5:3~5、1:2~3:3~6、1:2.5~5:3~5,例如1:2.5:3。

在一个优选的实施方案中,所述步骤(iii)中,反应温度为20℃~60℃,例如20℃~30℃、30℃~40℃、30℃~50℃或40℃~60℃;更优选为40℃~60℃。

在一个优选的实施方案中,步骤步骤(iii)中的反应进行3~6小时,例如3~4小时、4~5小时或5~6小时,例如3小时、4小时、5小时或6小时。

在一个优选的实施方案中,步骤(iii)中,所述反应在溶剂(例如非质子溶剂)中进行。

在一个优选的实施方案中,所述溶剂选自芳香烃(例如甲苯);醚(例如四氢呋喃、二氧六环、甲基四氢呋喃或甲基叔丁基醚)、卤代烷烃(例如二氯甲烷或三氯甲烷)、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺和丙酮。

优选地,步骤(iii)中,3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与溶剂的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15,例如1:5~1:7、1:7~1:12、1:5~1:10或1:10~1:15,例如1:5、1:7、1:10、1:12或1:15。

12.方案11的方法,步骤(iii)中,所述硅醚化试剂为三甲基溴硅烷。

在一个优选的实施方案中,所述有机胺为三乙胺。

在一个优选的实施方案中,步骤(iii)中,所述反应以为乙腈为溶剂。

在一个特别优选的实施方案中,所述步骤(iii)为:在三乙胺存在的条件下,使3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与三甲基溴硅烷反应,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯;其中,3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:三甲基溴硅烷:三乙胺的投料比(mol:mol:mol)为1:2~5:3~6;所述反应以乙腈为溶剂,并且3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与乙腈的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15;所述反应在40℃~60℃下进行3~6小时。

13.方案11的方法,步骤(iii)中,所述硅醚化试剂为三甲基氯硅烷,并且,所述反应在有机胺和碘盐存在的条件下进行。

在一个优选的实施方案中,所述有机胺为三乙胺。

在一个优选的实施方案中,所述碘盐选自碱金属的碘盐和四丁基碘化铵;更优选地,所述碱金属的碘盐选自碘化钠、碘化钾和碘化锂;特别优选地,所述碘盐为碘化钠。

在一个优选的实施方案中,3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:三甲基氯硅烷:碘盐:有机胺的投料比(mol:mol:mol:mol)为1:2~5:2~5:3~6;例如1:2~2.5:2~5:3~6、1:2.5~5:2~5:3~6、1:2.5~5:2~2.5:3~5、1:2~3:2.5~5:3~6或1:2.5~5:2.5~5:3~5,例如1:2:2:3、1:2:2:6、1:3:2:3、1:5:3:5、1:2:2.5:3、1:2.5:2:6或1:2.5:2.5:3。在一个优选的实施方案中,步骤(iii)中,所述反应在溶剂中进行,所述溶剂为由芳香烃和乙腈组成的混合溶剂。

在一个优选的实施方案中,所述芳香烃为甲苯。

在一个优选的实施方案中,所述芳香烃与乙腈的体积比为1:3~3:1,例如1:3~1:2、1:3~1:1、1:1~2:1或1:1~3:1,例如1:3、1:2、1:1、2:1或3:1。

在一个特别优选的实施方案中,所述步骤(iii)为:在三乙胺和碘化钠存在的条件下,使3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与三甲基氯硅烷反应,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯;其中,3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯:三甲基氯硅烷:碘化钠:三乙胺的投料比(mol:mol:mol:mol)为1:2~5:2~5:3~6;所述反应在甲苯与乙腈组成的混合溶剂中进行,其中,甲苯与乙腈的体积比为1:3~3:1,并且3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯与所述混合溶剂的质量:体积比(g:mL)为1:5~1:15;所述反应在40℃~60℃下进行3~6小时。

在上述方案8~13的方法中,步骤(i)没有使用三乙胺,从而避免了在反应之后,为了除去三乙胺而需要进行的萃取操作。在步骤(ii)中,使用减压蒸馏的方法即可除去未反应的N,O-双(三甲硅基)乙酰胺,不需要对得到的3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯进行无水化处理,即可进行步骤(iii)。相比于现有技术,本发明的方法成本较低,操作简便,并且可以达到与现有技术相当甚至更高的产率。由方案8~13中的方法制备的3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,可以经过简单的分离和/或纯化步骤(例如萃取、干燥和浓缩)之后,直接用于下一步反应,例如用于奥贝胆酸的制备。

在一个方面,本发明还提供了3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,其由方案1-13任一项的方法得到。

在一个优选的实施方案中,所述3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯用于制备奥贝胆酸。

在一个优选的实施方案中,所述3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

在一个方面,本发明还提供了包含3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯的组合物,所述组合物由方案1-13任一项的方法制得。

在一个优选的实施方案中,所述组合物用于制备奥贝胆酸。

在一个优选的实施方案中,所述3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

在另一个方面,本发明还提供了一种制备奥贝胆酸的方法,其包含以下步骤:

步骤1:通过方案1-13任一项的方法制备3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯;

步骤2:以步骤1得到的3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯为原料,制备奥贝胆酸。

在一个优选的实施方案中,所述3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

有益效果

本发明的制备3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯的方法,具有以下有益效果中的一个或多个:

(1)本发明的方法避免了使用价格较贵、并且不易储存、运输和使用的LDA,也避免了用LDA进行反应所需要的低温条件(-20℃~-40℃),可以使生产成本得到降低,使反应的操作得到简化;

(2)本发明的方法,在由3-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯生成3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯的反应中,没有使用三乙胺,从而避免了在反应之后,为了以除去三乙胺而需要进行的萃取操作,不需要对3-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯进行无水化处理,即可进行下一步反应;

(3)本发明的方法不使用致癌性的六甲基磷酰胺(HMPA);

(4)相比于现有技术,本发明的方法成本较低,操作简便,并且可以达到与现有技术相当甚至更高的产率;和

(5)由本发明的方法制备的3,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,特别是3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,可以经过简单的分离和/或纯化步骤(例如萃取、干燥和浓缩)之后,直接用于后续反应,例如用于奥贝胆酸的制备。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列附图和实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。附图和实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。所用无水溶剂均为市售。

附图说明

图1为实施例1得到的3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯的核磁氢谱。

图2为实施例1得到的3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯的ESI-MS谱图。

图3为实施例2得到的3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯的核磁氢谱。

图4为实施例3,步骤1得到的3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯的ESI-MS谱图。

实施例1按照路线1所示的步骤,制备3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

路线1

制备过程:将3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯(136.5g,337.4mmol)加至反应容器中,所述反应容器上安装了机械搅拌装置以及配有干燥管的冷凝管。用无水乙腈(682mL)和无水甲苯(682ml)将3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯溶解,依次加入无水NaI(252g,1.68mmol)和三乙胺(281mL,2.012mol),反应容器中的溶液变为悬浊液。滴入三甲基氯硅烷(213.7mL,1680mmol),约15分钟加完。将反应体系的温度升至40℃,搅拌1小时,然后升温至50℃反应3-6小时。将反应混合物降温至室温,滤去不溶物,小心加至冰水混合物(1360mL)中,充分搅拌,待分层后,分出甲苯有机层;水层用682mL甲苯洗涤。合并有机层,用纯水洗涤(1540mL×3次),再用饱和盐水洗涤1000mL洗涤1次,用Na2SO4干燥。干燥后的溶液经过减压蒸馏,蒸发溶剂得到油状物,即为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯粗品(产率接近100%),可直接用于后续反应。

取少量样品,经硅胶柱层析分离纯化(使用石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂(石油醚:乙酸乙酯的体积比为100:5)洗脱,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯纯品,用于表征。

产物的表征:图1为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯的核磁氢谱。核磁数据:1H-NMR(DMSO-d6,400MHz)δ,0.06(s,9H),0.13(s,9H),0.64(s,3H),0.79(s,3H),0.80-2.51(m,28H),3.57(3H),4.86(d,J=8Hz,1H)。

图2为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯的ESI-MS谱图。质谱数据:ESI-MS(m/e,%):549(M+H+,100),495(32),477(20),388(25)。

实施例2按照路线2所示的步骤,制备3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

路线2

将3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯(136.5g,337.4mmol)加至反应容器中,所述反应容器配有机械搅拌装置和加干燥管的冷凝管。用无水乙腈(682mL)将3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯溶解,加入三乙胺(281mL,2.012mol),溶液变为悬浊液。滴入三甲基溴硅烷(213.7mL,1.687mol),约15分钟加完。将反应体系的温度升至40℃,搅拌1小时,然后升温至50℃,反应3-6小时。将反应混合物降温至室温,过滤,滤饼用682mL甲苯洗涤。将滤液小心加至冰水混合物(1360mL)中,充分搅拌,待分层后,分出甲苯有机层,水层用682mL甲苯洗涤,合并有机层,用纯水洗涤(1540mL×3次),再用饱和盐水洗涤1000mL洗涤1次,用Na2SO4干燥。干燥后的溶液在较高真空度,并且外温低于50℃的条件下减压蒸馏,蒸发溶剂得到油状物,即为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯粗品(产率接近100%),可直接用于后续反应。

取少量样品,经硅胶柱层析分离纯化,使用石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂(石油醚:乙酸乙酯的体积比为100:5)洗脱,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯纯品,用于表征。

产物的表征:图3为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯的核磁氢谱。核磁数据:1H-NMR(DMSO-d6,400MHz),δ,0.06(s,9H),0.13(s,9H),0.64(s,3H),0.79(s,3H),0.80-2.51(m,28H),3.57(3H),4.86(d,J=8Hz,1H)。

实施例3按照路线3所示的步骤,制备3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

路线3

步骤1:以N,O-双(三甲硅基)乙酰胺为硅醚化试剂制备3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯。

将3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯(136.5g,337.4mmol)加至反应容器中,所述反应容器配有机械搅拌装置和加干燥管的冷凝管。用无水乙腈(700mL)将3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯溶解,加入N,O-双(三甲硅基)乙酰胺(122mL,506.1mmol),然后在室温下反应约15小时。反应混合物经减压蒸馏,除去溶剂和未反应的N,O-双(三甲硅基)乙酰胺,得到油状物,即为3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯粗品,可直接用于后续反应。

取少量样品,经硅胶柱层析分离纯化,使用石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂(石油醚:乙酸乙酯的体积比为100:5)洗脱,得到3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯纯品,用于表征。

图4为3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯的ESI-MS谱图。质谱数据:ESI-MS(m/e,%):499(M+Na+,35),495(M+NH4+100),477(M+H+,48),388(45)。

步骤2:将3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯转化为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

将步骤1得到的3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-胆烷-24-酸甲酯粗品(按337.4mmol计)加至反应容器中,所述反应容器配置有机械搅拌装置和加干燥管的冷凝管。用无水乙腈(341mL)和无水甲苯(341ml)将3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-胆烷-24-酸甲酯溶解,依次加入无水NaI(126g,840.5mmol)和三乙胺(140.4mL,840.5mmol)。滴入三甲基氯硅烷(106.8mL,840mmol),约15分钟加完。将反应体系的温度升至40℃,搅拌1小时,然后升温至50℃,反应3-6小时。反应完毕后,将反应混合物降温至室温,过滤,滤饼用341ml甲苯洗涤。将滤液小心加至冰水混合物(816mL)中,充分搅拌,待分层后,分出有机层。有机层用纯水洗涤(725mL×3次),再用饱和盐水500mL洗涤1次,用Na2SO4干燥。在较高真空度以及外温低于50℃的条件下,减压蒸馏,蒸发溶剂得到油状物,即为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯粗品(产率接近100%)。经薄层色谱(TLC)检测,所得到的产品与实施例1和实施例2得到的产品一致,可直接用于后续反应。

实施例4按照路线4所示的步骤,制备3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

路线4

步骤1:以N,O-双(三甲硅基)乙酰胺为硅醚化试剂,制备3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯。

将3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯(136.5g,337.4mmol)加至反应容器中,所述反应容器配置有机械搅拌装置和加干燥管的冷凝管。用无水乙腈(700mL)溶解3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯,加入N,O-双(三甲硅基)乙酰胺(122mL,506.1mmol),然后在室温下反应约15小时。减压蒸馏反应混合物,除去溶剂和未反应的N,O-双(三甲硅基)乙酰胺,得到油状物,为3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯(经TLC检测,与实施例2步骤1所得到的产品一致),可直接用于后续反应。

步骤2:将3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯转化为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

将步骤1得到的3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-胆烷-24-酸甲酯粗品(按337.4mmol计)加至反应容器中,所述反应容器配置有机械搅拌装置和加干燥管的冷凝管。用无水乙腈(341mL)将3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-胆烷-24-酸甲酯溶解,加入三乙胺(140.4mL,840.5mmol),滴入三甲基溴硅烷(111mL,840mmol),约15分钟加完。将反应体系的温度升至40℃,搅拌1小时,然后升温至50℃,反应3-6小时。反应完毕后,将反应混合物降温至室温,过滤,滤饼用341ml甲苯洗涤。将滤液小心加入冰水混合物(816mL)中,并充分搅拌使溶液分层,分出有机层,有机层用纯水洗涤(725mL×3次),再用饱和盐水500mL洗涤1次,用Na2SO4干燥。在较高真空度并且外温低于50℃的条件下,减压蒸馏,蒸发溶剂得到油状物,即为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯粗品(产率接近100%)。经TLC检测,所得到的产品与实施例1和实施例2的方法得到的产品一致,可直接用于后续反应。

实施例5按照路线5所示的步骤,制备3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

路线5

步骤1:以N,O-双(三甲硅基)乙酰胺为硅醚化试剂,制备3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯。

将3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯(136.5g,337.4mmol)加至反应容器中,所述反应容器配置有机械搅拌装置和加干燥管的冷凝管。用无水乙腈(700mL)将3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯溶解,加入N,O-双(三甲硅基)乙酰胺(122mL,506.1mmol),然后在室温下反应约15小时。减压蒸馏反应混合物,除去溶剂和未反应的N,O-双(三甲硅基)乙酰胺,得到油状物,为3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯(经TLC检测,与实施例2步骤1所得到的产品一致),可直接用于后续反应。

步骤2:将3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯转化为3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯。

(1)将步骤1制备的3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯粗品(337.4mmol),用100mL无水四氢呋喃(THF)溶解,N2保护下,预冷至-20℃~-25℃,然后,加入三甲基氯硅烷(96.6mL,759.4mmol),在此温度下保存。

(2)N2保护下,将LDA的THF溶液506.1mL(浓度为2M,1012.2mmol LDA)以及THF(450mL)单独加入反应器中,冷却至-20~-25℃。

(3)将(1)中预冷的3α-(三甲基硅基氧基)-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯和三甲基氯硅烷的THF溶液,在-20℃条件下,滴入(2)中的LDA溶液中,保持温度不高于-20℃,反应混合液搅拌2小时。通过TLC检测反应,如反应不完全,按4/3的比率补加LDA/三甲基氯硅烷。反应完成后,将反应液加入预冷的柠檬酸溶液中(38.9g,202.44mmol,溶于60mL冰水),2~8℃下加入。加毕,分出有机层,水层用乙酸乙酯洗涤(270mL×2次)。合并有机层,用250mL水洗涤,再用250mL氯化钠溶液洗涤,用Na2SO4干燥,在50℃以下真空蒸馏除去溶剂,得到3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯粗品(产率接近100%)。经TLC检测,所得到的产品与用实施例1和实施例2得到的产品一致。利用无水甲苯(或无水乙腈、或无水乙酸乙酯、或无水四氢呋喃)共沸除去水后,可直接用于后续反应。

实施例6按照路线6所示的步骤,由3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,制备3α-羟基-6-乙烯基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸。

路线6

步骤1:3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯与乙醛缩合,制备3α-羟基-6-乙烯基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯。

(1)将3α-羟基-7-酮基-胆烷-24-酸甲酯粗品(按照100%收率折算,337.4mmol)油状物,用500mL无水THF溶解,在50℃以下,真空蒸馏除去THF,重复此步骤,直至THF中的水分含量控制在0.5%以内(用KF滴定测得)。剩余液于二氯甲烷(224mL)中溶解,预冷至-60℃~-65℃,加入乙醛(38.1ml,676mmol),在-60℃~0℃条件下保存。

(2)N2保护下,将二氯甲烷(787ml)和三氟化硼(20wt%乙腈溶液,317mL,750mmol)于单独反应器中,冷却至-60℃~-65℃。在此温度下,加入(1)中的含有3α-羟基-7-酮基-胆烷-24-酸甲酯和乙醛的溶液。反应混合物在-60℃~-65℃下搅拌约2小时,逐渐升温至至23℃~28℃,再搅拌约3小时。将反应液冷却至2℃~10℃,加至预冷的NaOH水溶液中,强烈搅拌10min后,分出有机层,水层用二氯甲烷洗涤(150mL×2次)。有机层合并,用200mL水洗涤,再用200mL氯化钠溶液洗涤,浓缩后得到3α-羟基-6-乙烯基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲粗品,直接用于后续反应。

步骤2:用3α-羟基-6-乙烯基-7-酮基-胆烷-24-酸甲酯,制备3α-羟基-6-乙烯基-7-酮基-胆烷-24-酸。

将3α-羟基-6-乙烯基-7-酮基-胆烷-24-酸甲酯(粗品,约338mmol)加至单口瓶中,50℃下,将剩余溶剂真空蒸干,残留液溶于甲醇(200mL)中,冷却至室温,加入含有23.4gNaOH的水溶液60mL,升温至50℃,反应2小时。将反应液用水(580mL)稀释,加入甲苯(194mL),充分搅拌后,分出水层。将水层转移至另一容器中,加入乙酸乙酯(600mL)。强烈搅拌下滴入稀释后的85%磷酸溶液(稀释前的体积为43mL),充分搅拌后分出有机层。水层用乙酸乙酯洗涤(100mL×2次)。合并有机层,用NaCl饱和溶液洗涤,Na2SO4干燥,过滤,浓缩,直至蒸发物中水分含量低于1%,或者达到恒定的沸点,继续浓缩至大部分溶剂蒸出。向剩余物中加入乙酸乙酯(350ml~450mL),加热一段时间后,搅拌下降温至20~25℃,放入冰箱冷藏(0-4℃过夜),抽滤,用冷乙酸乙酯洗涤(50mL×2次),风干后得到产物。

分别使用实施例1-实施例5制得的3α,7-二(三甲基硅基氧基)-6-烯-5β-胆烷-24-酸甲酯,按照上述方法制备3α-羟基-6-乙烯基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸,产物质量35g~75g,收率25%~53%。

3α-羟基-6-乙烯基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸的核磁数据如下,与文献WO2013192097报道一致。1H-NMR(CDCl3,400MHz),δ,0.63(3H,s),0.92(3H,d,J=6.0Hz),0.99(3H,10s),1.04-1.50(13H,m),1.61-2.01(7H,m),1.67(3H,d,J=7.2Hz),2.21-2.28(2H,m),2.35-2.41(2H,m),2.56(1H,dd,J=12.8,4.0Hz),3.58-3.69(1H,m),6.16(lH,q,J=7.2Hz)。

尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述,但本领域技术人员将理解:根据已经公开的所有教导,可以对细节进行各种修改和变动,并且这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。

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