本发明属于制药合成工艺技术领域，具体涉及一种高立体选择性合成海兔毒素10(d10)的dap片段的方法。
背景技术：
海兔毒素是一种从食藻软体动物长尾背肛海兔的消化腺发现的海洋生物毒素之一，因此被命名为海兔毒素。海兔毒素有多种亚型，其中d10是研究最多的一种，是海兔毒素的代表。海兔毒素是一种强力的细胞微管蛋白抑制剂，对肿瘤细胞有较强的杀伤作用，现在已有以海兔毒素作为载体的抗体偶联药物上市销售，用以治疗癌症。海兔毒素由dov、vil、dap、dap、doe片段组成，其中dap片段包含三个手性中心，对dap片段的不对称合成是合成海兔毒素所面临的关键问题之一。现有技术中陆续有关于dap片段的合成方法的报道，例如：georger.pettit等(“thedolastatins；18:stereospcificsynthesisofdolaproine”,synthesis,1996,06,719-725)。用此方法合成的dap片段立体选择性不高，需要分离异构体才能得到目的产物，且原料较昂贵，后处理较复杂。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高立体选择性合成海兔毒素dap片段的方法，本发明的方法原料廉价易得，副产物少，立体选择性高，易于工业化生产。
本发明海兔毒素dap片段的合成方法，包括以下步骤：
(1)在有机溶剂中，以化合物(ii)(l)-n-叔丁氧羰基脯氨醛和化合物(iii)(r)-4-苄基-3-丙酰恶唑烷-2-酮为原料，在碱和助剂的作用下，进行羟醛缩合反应，得到中间体(i)；
制备的中间体(i)可通过以下两种方法制备目标化合物dap片段：
方法一：
(2)在溶剂中，在碱和助剂的作用下，中间体(i)经水解反应，得到中间体(iv)；
(3)在有机溶剂中，中间体(iv)与碱、甲基化试剂发生甲基化反应，得到高立体选择性产物海兔毒素dap片段。
方法二：
(4)在有机溶剂中，在干燥剂、缚酸剂和甲基化试剂的存在下，中间体(i)经甲基化反应，得到甲基化的中间体(v)；
(5)在溶剂中，在碱和助剂的存在下，中间体(v)经水解反应生成高立体选择性产物海兔毒素dap片段。
所述反应过程如路线(1)所示：
步骤(1)中，所述有机溶剂选自二甲基甲酰胺、二氯甲烷、四氢呋喃氯仿、二氧六环、二甲基亚砜、1,2-二氯乙烷等中的一种或多种；优选地，为二氯甲烷或四氢呋喃。
步骤(1)中，所述碱选自dipea、三乙胺、碳酸钠、碳酸钾、lihmds、氢化钠等中的一种或多种；优选地，为三乙胺。
步骤(1)中，所述助剂选自三氟甲磺酸二丁硼、四氯化钛、三氯化铝等中的一种或多种；优选地，为三氟甲磺酸二丁硼。
步骤(1)中，化合物(ii)、化合物(iii)、助剂、碱的摩尔比为0.8：(0.8-1.5)：(0.8-1.5)：(0.8-1.5)；优选地，为0.8：0.9：1.0：1.1。
步骤(1)中，所述羟醛缩合反应的温度为-80℃—-20℃；优选地，为-75℃。
步骤(1)中，所述羟醛缩合反应的时间为1小时-5小时；优选地，为3小时。
步骤(1)中，所述羟醛缩合反应优选在氮气保护下进行。
步骤(1)中，所述羟醛缩合反应完成后还可以包括淬灭反应的步骤；所述淬灭剂选自双氧水、甲醇、乙醇、异丙醇等中的一种或多种；优选地，为双氧水、甲醇或其混合溶液，其中，为混合溶液时，所述双氧水和甲醇的体积比为1：1-1：4，优选地为1：2。
在一具体实施方式中，步骤(1)包括：将(r)-4-苄基-3-丙酰恶唑烷-2-酮加入反应瓶，加入有机溶剂中，搅拌溶解，降温至0℃，将反应瓶内气体换为氮气保护气，加入碱，加入三氟甲磺酸二丁硼，反应45分钟，继续降温至-75℃，缓慢加入(l)-n-叔丁氧羰基脯氨醛，反应1小时，升温至0℃，反应2小时，lc-ms检测反应进行程度，完成后加入双氧水和甲醇的混合溶液淬灭反应。旋除有机溶剂，用二氯甲烷提取两次，合并有机相，用碳酸氢钠和氯化钠洗两次，用无水硫酸钠干燥，柱层析即可得中间体(i)。
步骤(2)中，所述溶剂选自四氢呋喃、水、甲醇、乙醇、二氧六环等中的一种或多种；优选地，为四氢呋喃和水的混合溶剂，其中，所述四氢呋喃和水的体积比为(1-5)：1，优选地为4：1。
步骤(2)中，所述碱选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等中的一种或多种；优选地，为氢氧化锂。
步骤(2)中，所述助剂为双氧水；优选地，为质量分数30％双氧水。
步骤(2)中，所述中间体(i)、助剂、碱的摩尔比为1：(3-10)：(1-2)；优选地，为1：7.2：1.6。
步骤(2)中，所述水解反应的温度为0℃-20℃；优选地，为0℃。
步骤(2)中，所述水解反应的时间为3-10小时；优选地，为4小时。
步骤(2)中，反应结束后，还包括采用淬灭剂淬灭反应的步骤；其中，所述淬灭剂为还原剂，选自硫代硫酸钠和/或亚硫酸钠；优选地，为硫代硫酸钠、亚硫酸钠、或其饱和溶液。
其中，所述淬灭剂与反应液的体积比为1：4-4：1；优选地，为1：1。
在一具体实施方式中，步骤(2)包括：将中间体(i)放入反应瓶，加入四氢呋喃和水的混合溶液溶解，用冰水浴降温，加入双氧水，加入氢氧化锂溶液。用薄层色谱监测反应，大约2小时后反应完成，加入硫代硫酸钠或亚硫酸钠溶液淬灭反应。旋除挥发性溶剂，用有机溶剂洗三次，收集水相，用盐酸调水相ph＝3，用有机溶剂萃取三次，合并有机相，用饱和食盐水洗，用无水硫酸钠或无水硫酸镁干燥有机相，旋除有机溶剂即可得到(iv)。
其中，萃取中使用的盐酸浓度为0.1-10m；优选地，为1m。
其中，萃取中使用的有机溶剂选自二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚、甲叔醚、苯甲醚等中的一种或多种；优选地，为乙酸乙酯。
步骤(3)中，所述有机溶剂选自二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二氯甲烷、二氧六环、二甲基亚砜等中的一种或多种；优选地，为二甲基甲酰胺或四氢呋喃；进一步优选地，为无水二甲基甲酰胺或无水四氢呋喃。
步骤(3)中，所述碱选自氢化钠、lihmds、正丁基锂、二异丙基胺基锂等中的一种或多种；优选地，为氢化钠。
步骤(3)中，所述甲基化试剂选自碘甲烷和/或硫酸二甲酯；优选地，为碘甲烷。
步骤(3)中，中间体(iv)、碱、甲基化试剂的摩尔比为(1)：(2-10)：(3-20)；优选地，为1：4.5：17。
步骤(3)中，将中间体(iv)溶于有机溶剂中，冰水浴降温，然后再加入氢化钠、碘甲烷；优选地，加入氢化钠搅拌30分钟后，再加入碘甲烷，
步骤(3)中，所述甲基化反应的温度为0-20℃；优选地，为0℃。
步骤(3)中，所述甲基化反应的时间为5-24小时；优选地，为10小时。
步骤(3)中，所述甲基化反应优选在惰性气体保护下进行。
步骤(3)中，中间体(iv)先采用碱处理，再进行甲基化反应；优选地，为碱处理30分钟，再进行甲基化反应；其中所述碱包括氢化钠、lihmds、正丁基锂、二异丙基胺基锂。
步骤(3)中，反应完全后还可以包括使用冰水淬灭反应的步骤。
其中，淬灭反应后还包括萃取的步骤；其中，萃取中使用的有机溶剂选自二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚、甲叔醚、苯甲醚；优选地，为乙酸乙酯。
在一具体实施方式中，步骤(3)包括：将中间体(iv)溶于四氢呋喃中，冰水浴降温，加入氢化钠，搅拌30分钟，加入碘甲烷，在0℃温度下搅拌过夜，使用tlc检测反应，反应完成后使用冰水淬灭反应，用乙酸乙酯洗一次，取水相，用盐酸调节ph＝3，用有机溶剂萃取三次，合并有机相，旋干，柱层析即可得dap片段。其中，萃取中使用的有机溶剂选自二氯甲烷，乙酸乙酯，乙醚，甲叔醚，苯甲醚；优选地，为乙酸乙酯。
步骤(4)中，所述有机溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲亚枫、二氯甲烷、1,2-二氯甲烷等中的一种或多种；优选地，为二甲基甲酰胺、二甲亚枫或其混合溶液，二氯甲烷、二甲亚枫或其混合溶液；进一步优选地，为二氯甲烷、二甲亚枫的混合溶液，二氯甲烷、二甲亚枫的体积比为(1-5)：1，优选地，为4：1。
步骤(4)中，所述干燥剂选自分子筛、无水硫酸钠、无水硫酸镁；优选地，为分子筛。其中，所述分子筛是指具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当的一类物质。本发明的分子筛可选用广泛用作高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、离子交换剂等的分子筛。
步骤(4)中，所述缚酸剂选自质子海绵(1,8-双二甲氨基萘)、碳酸氢钠、碳酸氢钾；优选地，为质子海绵(1,8-双二甲氨基萘)。
步骤(4)中，所述甲基化试剂为三甲基氧鎓四氟硼酸。
步骤(4)中，所述中间体(i)、缚酸剂、甲基化试剂的摩尔比为1：(1-3)：(1-3)；优选地，为1：2.5：2.6。
步骤(4)中，所述甲基化反应的温度为0-25℃；优选地，为0℃。
步骤(4)中，所述甲基化反应的时间为8-20小时；优选地，为12小时。
步骤(4)中，所述甲基化反应优选在惰性气体保护下进行。
在一具体实施方式中，步骤(4)包括：将中间体(i)溶于二甲基甲酰胺和二甲亚枫的混合溶液中，降温至0℃，加入分子筛，搅拌20分钟，依次加入质子海绵，三甲基氧鎓四氟硼酸，在0℃搅拌过夜，滤去分子筛，真空旋除有机相，柱层析即可得中间体(v)。
步骤(5)中，所述溶剂选自四氢呋喃、水、甲醇、乙醇、二氧六环等中的一种或多种；优选地，为四氢呋喃、水或其混合溶液，当为混合溶液时，所述四氢呋喃和水的体积比为(1-5)：1，优选地为4：1。
步骤(5)中，所述碱选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等中的一种或多种；优选地，为氢氧化锂。
步骤(5)中，所述助剂为双氧水；优选地，为质量分数30％的双氧水。
步骤(5)中，反应结束后，还包括采用淬灭剂淬灭反应的步骤；其中，所述淬灭剂为还原剂，选自硫代硫酸钠和/或亚硫酸钠；优选地，为硫代硫酸钠、亚硫酸钠、或其饱和溶液。
其中，加入淬灭剂的体积与反应液的体积比为1：4-4：1，优选地，为1：1。
步骤(5)中，中间体(v)、助剂、碱的摩尔比为1：(3-10)：(1-2)；优选地，为1：7.2：1.6。
步骤(5)中，所述水解反应的温度为0-20℃；优选地，为0℃。
步骤(5)中，所述水解反应的时间为3-10小时；优选地，为4小时。
在一具体实施方式中，步骤(5)包括：将中间体(v)放入反应瓶，加入四氢呋喃和水的混合溶液溶解，用冰水浴降温，加入双氧水，加入氢氧化锂溶液。用薄层色谱监测反应，大约2小时后反应完成，加入硫代硫酸钠或亚硫酸钠溶液淬灭反应。旋除挥发性溶剂，用有机溶剂洗三次，收集水相，用盐酸调水相ph＝3，用有机溶剂萃取三次，合并有机相，用饱和食盐水洗，用无水硫酸钠或无水硫酸镁干燥有机相，旋除有机溶剂即可得到所述海兔毒素dap片段。
其中，加入亚硫酸钠饱和溶液的体积与反应液的比例为1：4-4：1，优选地，为1：1。
其中，萃取中使用的有机溶剂选自二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚、甲叔醚、苯甲醚；优选地，为乙酸乙酯。
其中，所述盐酸浓度为0.1-10m；优选地，为1m。
在一具体的实施方式中，所述海兔毒素dap片段的合成方法的反应路线如下：
本发明还提出了一种n-叔丁氧羰基脯氨酸衍生的噁唑烷酮类化合物，其结构如下式(i)所示：
本发明还提出了式(i)所示n-叔丁氧羰基脯氨酸衍生的噁唑烷酮类化合物在制备海兔毒素dap片段中的应用。
本发明的有益效果在于，本发明以(l)-n-叔丁氧羰基脯氨醛(ii)和(r)-4-苄基-3-丙酰恶唑烷-2-酮(iii)为原料，制备中间体(i)；中间体(i)经水解后得到中间体(iv)；中间体(iv)经甲基化反应得到高立体选择性的海兔毒素dap片段；或，制备的中间体(i)也可以先通过甲基化反应生成中间体(v)，中间体(v)经水解反应得到高立体选择性的海兔毒素dap片段。本发明的制备方法成本低廉，操作简便，立体选择性高。
具体实施方式
结合以下具体实施例，对本发明作进一步的详细说明，实施本发明的过程、条件、试剂、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
实施例1
(1)中间体(i)的合成
将2.4g化合物(iii)溶于30ml二氯乙烷中，冰水浴降温至0℃，将反应体系内空气抽尽，加入氮气保护，加入5ml1mol/l的三氟甲磺酸二丁硼，溶液变为暗红色，再加入0.8ml三乙胺，溶液变为淡黄色澄清透明。在0℃下反应45分钟。将反应体系降温至-75℃，缓慢滴加1.9g反应物(iv)，滴加完成后在-75℃反应1小时，升温至0℃，反应2小时，升温至室温后tlc检测反应，一般1小时即可完成反应。反应完成后加入15ml甲醇：双氧水(30％)＝2：1淬灭反应，溶液变为无色，底部有少量浑浊。用25ml二氯甲烷萃取三次，合并有机相，用25ml碳酸氢钠饱和溶液洗两次，饱和食盐水洗一次，旋除有机溶剂后干法上样，用石油醚：乙酸乙酯＝5：1柱层析，可得白色泡状的固体，即为中间体(i)(3.5g,86％)。
1hnmr(400mhz,dmso)δ7.36–7.15(m,5h),5.10–4.90(m,1h),4.65(dd,j＝31.4,12.6hz,1h),4.32(t,j＝8.4hz,1h),4.22(dd,j＝8.9,2.2hz,1h),3.91(s,1h),3.67(s,2h),3.34(s,2h),2.98(d,j＝4.9hz,3h),1.93–1.74(m,2h),1.62(dd,j＝25.9,7.8hz,2h),1.40(s,9h),1.28–1.12(m,4h).
(2)中间体(i)水解合成中间体(iv)
将600mg中间体(i)溶于8ml四氢呋喃中，加入2ml水，冰水浴，加入1.2ml30％双氧水，加入3ml溶解95mg一水合氢氧化锂的溶液，tlc监测反应，大约4小时后反应完成，加入10ml饱和亚硫酸钠溶液，升温至室温，反应过夜。旋除有机溶剂，用6ml二氯甲烷洗三次，保留水相，用1m的盐酸溶液调节水相ph＝3,用6ml二氯甲烷溶液萃取水相四次，合并有机相，旋除有机溶剂，即可得中间体(iv)(329mg,86％)。
1hnmr(400mhz,dmso)δ10.20(s,1h),5.75(s,1h),3.82(dt,j＝19.4,9.7hz,1h),3.67(s,1h),3.33–3.29(m,1h),3.11(s,1h),2.25(d,j＝5.5hz,1h),1.97–1.87(m,1h),1.83(ddd,j＝17.7,10.8,5.7hz,1h),1.69(s,2h),1.39(s,9h),1.09(d,j＝6.9hz,3h).
(3)中间体(iv)甲基化合成目标产物海兔毒素dap片段
将300mg中间体(iv)溶于6ml四氢呋喃中，降温至0℃，加入0.2g氢化钠，搅拌30分钟，加入1.2ml碘甲烷，继续在0℃下搅拌过夜。tlc监测反应。反应完成后加入15ml水淬灭反应，旋除四氢呋喃，用乙酸乙酯洗一次，取水相，使用盐酸调节ph＝3，用15ml乙酸乙酯萃取三次，合并有机相旋干，用石油醚：乙酸乙酯＝6：1柱层析。即可得dap(289mg，91％)。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.27(s,1h),4.17–4.08(m,1h),3.45(s,3h),2.53(d,j＝6.8hz,1h),1.99–1.70(m,4h),1.54–1.41(m,9h),1.26–1.24(m,3h).
(4)中间体(i)甲基化合成中间体(v)
将中间体(i)溶于2ml二氯甲烷和0.5ml二甲亚枫的混合溶液中，降温至0℃，加入200mg4a的分子筛，搅拌20分钟，加入260mg质子海绵，171mg三甲基氧鎓四氟硼酸，反应过夜，tlc监测反应。反应完成后先过滤除去分子筛，旋干有机溶剂，使用石油醚：乙酸乙酯＝10：1柱层析即可得中间体(v)(82mg，80％)。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ＝7.27(s,1h),4.17–4.08(m,1h),3.45(s,3h),2.53(d,j＝6.8,1h),1.99–1.70(m,4h),1.54–1.41(m,9h),1.26–1.24(m,3h).
(5)中间体(v)水解合成目标产物海兔毒素dap片段
将150mg中间体(v)溶于2ml四氢呋喃中，冰水浴，加入1ml水，加入0.6ml双氧水，将28mg一水合氢氧化锂溶于1.5ml水中，加入反应体系。tlc监测反应，4小时后反应完成，加入10ml硫代硫酸钠的饱和溶液，反应过夜，旋除四氢呋喃，用5ml二氯甲烷洗三次，取水相，用1m盐酸调节ph＝3,5ml乙酸乙酯萃取三次，旋干即可得产品dap(86mg，91％)。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.27(s,1h),4.17–4.08(m,1h),3.45(s,3h),2.53(d,j＝6.8hz,1h),1.99–1.70(m,4h),1.54–1.41(m,9h),1.26–1.24(m,3h).
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。