五层龙属植物中提取的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成方法与流程

文档序号:16815909发布日期:2019-02-10 14:31阅读:395来源:国知局

本发明属于化学合成领域,涉及五层龙属植物中提取的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成方法。



背景技术:

锍鎓盐类天然产物neoponkoranol是从中药五层龙[salaciareticulata]中发现的锍鎓盐类化合物,结构式如下:

研究发现,该天然产物可以通过抑制小肠黏膜刷状缘内α-糖苷酶从而呈剂量依赖型抑制蔗糖、麦芽糖和α淀粉诱导的小鼠血糖升高,而对于葡萄糖和乳糖无影响,最终发挥降血糖作用。见文献(a)eskandari,r.;kuntz,d.a.;rose,d.r.;pinto,b.m.org.lett.,2010,12,1632-1635.(b)xie,w.;tanabe,g.;akaki,j.;morikawa,t.;ninomiya,k.;minematsu,t.;yoshikawa,m.;wu,x.;muraoka,o.bioorg.med.chem.,2011,19,2015-2022.(c)liu,d.;xie,w.;liu,l.;yao,h.;xu,j.;tanabe,g.;muraoka,o.;wu,x.tetrahedronlett.,2013,54,6333-6336.(d)liu,d.;he,w.;wang,z.;liu,l.;wang,c.;zhang,c.;wang,c.;wang,y.;tanabe,g.;muraoka,o.;wu,x.;wu,l.;xie,w.eur.j.med.chem.,2016,110,224-236.等。

通过文献研究发现,以往对于该天然产物的全合成,参与到关键偶合反应的两个片段均是由不同原料合成而来,而且反应效率并不够高,非常不利于后期的生物活性评价以及放大量制备。为了提高天然产物neoponkoranol的合成效率,我们试图通过一种全新的策略完成该天然产物的克级别制备。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成方法,为进一步以该天然产物为先导物,对其进行结构修饰与改造,以及为其产业化制备打下基础。

为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

以市售d-葡萄糖为起始原料,经过三步反应以64%的产率得到关键的1,2-二醇中间体(3)。由该中间体出发,分别合成了参与偶合反应所需的五元硫糖片段和环氧片段:一方面,在二丁基氧化锡的作用下以对甲苯磺酰基对伯羟基进行选择性保护,后在dbu条件下与邻位羟基生成环氧中间体(5)作为参与偶合反应所需的片段之一;另一方面,参照文献的方法[40],从中间体3出发,在高碘酸钠与硼氢化钠的作用下选择性脱除仲醇,得到中间体6,加入5%的氯化氢的甲醇溶液,可以在脱除丙酮叉的同时将伯醇甲基化得到中间体7,用甲磺酰氯对两个裸露羟基进行保护,得到中间体8,不经纯化在dmf溶剂中,加入硫化钠,回流加热后再酸化就可以得到偶合所需的另一硫糖片段(10)。

值得一提的是,在使用同一中间体原料3对这两个片段进行合成的过程中,均无需经过柱层析分离,两者都能以较好收率得到,大大简化了实验步骤,提高了反应效率。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以d-葡萄糖为原料的1,2,5,6位选择性丙酮叉保护反应,反应溶剂为dmf,反应试剂为2,2-二甲氧基丙烷和对甲苯磺酸,反应温度为0℃-60℃,优选室温反应,反应时间为4小时至10小时,优选6小时。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以双异亚丙基-d-葡萄糖为原料的苄基化反应,反应溶剂为dmf,反应试剂为溴化苄和钠氢,反应温度为0℃-室温,反应时间为2小时至10小时,优选6小时。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以3-o-苄基-1,2,5,6-o-二异亚丙基-d-葡萄糖在80%acoh的作用下发生的脱除丙酮叉的反应,反应温度为0℃-室温,优选室温反应,反应时间为2-12小时,优选8小时。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以3-o-苄基-1,2-o-异亚丙基-d-葡萄糖在dcm的溶剂中发生的对甲苯磺酰化的反应,反应试剂为对甲苯磺酰氯,三乙胺和二丁基氧化锡,反应温度为0℃-60℃,优选室温反应,反应时间为2-15小时,优选10小时。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以3-o-苄基-6-甲苯磺酰基-1,2-o-异亚丙基-d-葡萄糖为原料的分子内环化反应,反应溶剂为dmf,反应试剂为dbu,反应温度为0℃-80℃,优选室温反应,反应时间为5-10小时,优选6小时。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以3-o-苄基-1,2-o-异亚丙基-d-葡萄糖为原料的脱羟基反应,反应溶剂为dcm和meoh,反应试剂为高碘酸钠和硼氢化钠,反应温度为0℃-50℃,优选室温反应,,反应时间为3-13小时,优选9小时。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以1,2-o-异亚丙基-3-o-苄基-d-呋喃木糖苷为原料的脱丙酮叉反应,反应溶剂为meoh,反应试剂为稀盐酸,反应温度为0℃-50℃,优选室温反应,反应时间为2-10小时,优选8小时。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以甲基3-o-苄基-α-或β-d-呋喃木糖苷为原料的甲磺酰化反应,反应溶剂为吡啶,反应试剂为甲基磺酰氯,反应温度为0℃-90℃,优选室温反应,反应时间为4-8小时,优选5小时。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以甲基3-o-苄基-2,5-二-o-甲磺酰基-α-或β-d-呋喃木糖苷为原料的分子内环合反应,反应溶剂为dmf,反应试剂为硫化钠,反应温度为20-100℃,优选40℃反应,反应时间为2-10小时,优选6小时。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以甲基3-o-苄基-1,4-双脱氧-1,4-环硫-d-阿拉伯糖醇为原料的分子内开环反应,反应溶剂为四氢呋喃,反应试剂为4n稀盐酸和硼氢化钠,反应温度为0℃-90℃,优选室温反应,反应时间为1-5小时,优选3小时。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以3-o-苄基-1,2-o-异亚丙基-5-环氧-d-葡萄糖和3-o-苄基-1,4-双脱氧-1,4-环硫-d-阿拉伯糖醇为原料的分子间偶合反应,反应溶剂为三氟醋酸和二氯甲烷,反应温度为0℃-60℃,优选室温反应,反应时间为4-6小时,优选5小时。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以3-o-苄基-1,4-双脱氧-[(s)-(3-o-苄基-1,2-o-异亚丙基-β-d-吡喃葡萄糖]-d-阿拉伯糖醇为原料的离子交换反应,反应溶剂为meoh,反应试剂为ira400j(cl-form),反应温度为0℃-50℃,优选室温反应,反应时间为5分钟-1小时。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以3-o-苄基-1,4-双脱氧-[(s)-(3-o-苄基-1,2-o-异亚丙基-β-d-吡喃葡萄糖]-d-阿拉伯糖醇为原料的催化氢化反应,反应溶剂为50%的三氟醋酸,反应试剂为10%的钯碳,反应温度为50-100℃,反应时间为1-5小时,优选3小时。

本发明合成方法所述的锍鎓盐类天然产物neoponkoranol克级别的全合成,是指:以1,4-双脱氧-[(s)-(1,2-o-异亚丙基-β-d-吡喃葡萄糖]-d-阿拉伯糖醇为原料的脱丙酮叉反应,反应溶剂为水,反应试剂为硼氢化钠,反应温度为0℃-室温,反应时间为2-4小时,优选4小时。

具体实施方式

下面的具体实施例可更详细说明本发明,但不以任何形式限制本发明。

实施例1

1,2,5,6-o-二异亚丙基-d-葡萄糖(2)的制备

将d-葡萄糖(5.0g,32.7mmol)溶于dmf(30ml)中,在室温的条件下,向该溶液中加入对甲苯磺酸(0.5g,2.90mmol),后逐滴加入2,2-二甲氧基丙烷(8ml,65mmol)。在室温下搅拌4-10小时后,将反应液倒入冷水(300ml)中,用乙酸乙酯(3×200ml)萃取,合并有机层溶液用饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,浓缩得无色油状物混合物1(7.0g),无需纯化直接进行下一步反应。

实施例2

3-o-苄基-1,2,5,6-o-二异亚丙基-d-葡萄糖(2)的制备

将双丙酮-d-葡萄糖1(5.0g,32.7mmol)溶于dmf(30ml)中,在o℃的条件下,逐滴向该溶液中加入由氢化钠(nah,1.9g,39mmol,50%inliquidparaffin),溴化苄(bnbr,2.5ml,35.6mmol)和dmf(30ml)配制成的混合溶液。在室温下搅拌2-10小时后,将反应液倒入冷水(300ml)中,用乙酸乙酯(3×200ml)萃取,合并有机层溶液用饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,浓缩,经柱分离(正己烷/乙酸乙酯:15/1)得无色油状物2(5.6g,16mmol,83%)。

1hnmr(300mhz,cdcl3):δ7.39-7.11(m,5h),5.83(d,j=3.7hz,1h),5.83(d,j=3.7hz,1h),4.56(m,3h),4.36-4.22(m,1h),4.16-4.00(m,2h),4.00-3.87(m,2h),1.33(m,12h);13cnmr(75mhz,cdcl3):δ137.70,128.47,127.91,127.71,111.82,109.02,105.36,82.69,81.73,81.37,72.58,72.41,67.45,26.91,26.86,26.31,25.51.hrms(esi)m/zcalcd.forc19h26nao6[m+na]+:373.1627,found:373.1625.

实施例3

3-o-苄基-1,2-o-异亚丙基-d-葡萄糖(3)的制备

将2(5.5g,15.7mmol)溶于乙酸(70ml,80%)中,在50℃的条件下搅拌1-3小时,之后移至室温继续搅拌,反应过夜。待反应液冷却后,将其倒入冷水(200ml)中,用饱和碳酸氢钠溶液中和该溶液,并用乙酸乙酯(3×100ml)萃取,收集有机层溶液用饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,浓缩,经柱分离(正己烷/乙酸乙酯:2/1)得无色油状物3(93%)

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实施例4

3-o-苄基-6-甲苯磺酰基-1,2-o-异亚丙基-d-葡萄糖(4)的制备

将3(4.5g,14.7mmol)溶于无水二氯甲烷(90ml)中,在0℃的条件下加入二丁基氧化锡(bu2sno,0.5g,2mmol)和三乙胺(et3n,2.44ml,17.4mmol),溶液搅拌15分钟后向其中加入4-甲苯磺酰氯(3.05g,15.9mmol),室温下继续搅拌,反应过夜。于0℃下向反应液中加入水和乙酸乙酯,并用乙酸乙酯萃取。合并有机层溶液,无水硫酸钠干燥,浓缩后得无色油状混合物(5.0g)直接投下一步。为进一步分析,取部分化合物进行柱层析分离(正己烷/乙酸乙酯:2/1)。

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实施例5

5-脱水-5,6-环氧-3-o-苄基-1,2-o-异亚丙基-d-呋喃葡萄糖(5)的制备

将4(5.0g,125mmol)溶于二氯甲烷(50ml)中,加入dbu(2ml),在室温条件下搅拌2小时,反应液用二氯甲烷稀释,有机层用水洗两次,无水硫酸钠干燥后浓缩,经柱分离(正己烷/乙酸乙酯:20/1)得淡黄色油状物5(3.0g),两步反应总产率为70%。

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实施例6

3-o-苄基-1,2-o-异亚丙基-5-脱氧-d-呋喃葡萄糖(6)的制备

将3(4.5g,14.7mmol)溶于无水二氯甲烷(30ml)与无水甲醇(30ml)的混合溶剂中,在室温下加入高碘酸钠(3.1g,14.7mmol)和硼氢化钠(0.6g,14.7mmol),搅拌3-13小时,将反应液倒入冷水(300ml)中,用乙酸乙酯(3×200ml)萃取,合并有机层溶液用饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,浓缩得无色油状物混合物6(3.2g),无需纯化直接进行下一步反应。

实施例7

甲基3-o-苄基-d-呋喃木糖苷(7)的制备

将6的粗品(3.0g)溶于无无水甲醇(50ml)中,在室温下逐滴加入0.1%稀盐酸(35ml),搅拌2-10小时,将反应液倒入冷水(300ml)中,用乙酸乙酯(3×200ml)萃取,合并有机层溶液用饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,浓缩得无色油状物混合物7(3.2g),无需纯化直接进行下一步反应。

实施例8

甲基3-o-苄基-2,5-二-o-甲磺酰基-α-或β-d-呋喃木糖苷(8)的制备

将7的粗品(3.2g)溶于吡啶(30ml)中,在0℃的条件下逐滴加入甲磺酰氯(1.84ml,24mmol),室温下搅拌4-8小时,将反应液倒入冰水(100ml)中,二氯甲烷(3×200ml)萃取,合并有机层溶液,用饱和食盐水洗,浓缩得无色油状物混合物8(7.1g),无需纯化直接进行下一步反应。

实施例9

2,5-双脱氧-2,5-环硫-3-o-苄基-α-或β-d-呋喃木糖苷(9)的制备

将8的粗品(7.1g)溶于dmf(100ml)中,向溶液中加入无水硫化钠(5.7g,23.8mmol),在20-100℃的条件下搅拌2-10小时。待反应液冷却后,将其倒入冰水中,用乙醚(3×200ml)萃取3次,合并有机层,浓缩得棕色油状混合物9(4.0g),无需纯化直接进行下一步反应。

实施例10

1,4-双脱氧-1,4-环硫-d-阿拉伯糖醇(10)的制备

将9的粗品(4.0g)溶于thf(45ml)中,向溶液中加入4n的盐酸溶液(65ml)室温下反应1小时,反应液用碳酸氢钠淬灭,之后分批缓慢加入硼氢化钠(0.7g,19.1mmol),在0℃下充分搅拌后,移至室温继续搅拌1-3小时。滤去不溶物,滤液用二氯甲烷萃取3次,合并有机层溶液,用饱和食盐水洗,无水硫酸钠干燥,浓缩,经柱分离(正己烷/乙酸乙酯:2/1)得淡黄色油状液体10(2.4g,9.5mmol,58%)。

1hnmr(300mhz,cdcl3)δ7.38-7.29(m,5h),4.62(s,2h),4.38(s,2h),3.94(s,1h),3.74(dd,j=9.0,3.0hz,1h),3.65-3.57(m,3h),3.19(d,j=12.0hz,1h),2.87(d,j=12.0hz,1h).13cnmr(75mhz,cdcl3)δ137.8,128.5,127.9,127.7,88.7,76.6,71.9,63.4,53.4,38.0.

实施例11

3-o-苄基-1,4-双脱氧-[(s)-(3-o-苄基-1,2-o-异亚丙基-β-d-吡喃葡萄糖]-d-阿拉伯糖醇(11)的制备

在氩气保护的条件下,将环氧化物片段5(3g,10.3mmol),硫糖片段10(2.4g,9.5mmol)加入二氯甲烷(60ml)中,向该溶液中加入三氟乙酸(tfa,0.75ml,8.5mmol),室温下搅拌4-6小时,之后与ira400j(cl-form)进行氯离子交换,浓缩,经柱分离(二氯甲烷/甲醇:100/1)得无色油状物11(3.8g,70%)。

1hnmr(300mhz,cdcl3):δ7.21-7.16(m,10h),6.19(br.,3h),5.76(d,1h,j=3.4hz),4.68(s,1h),4.57-4.28(m,6h),4.05(dd,4h,j=19.0,11.9hz),3.88(m,3h),3.70(d,1h,j=11.3hz),3.62-3.37(m,2h),1.37(s,3h),1.20(s,3h);13cnmr(75mhz,cdcl3):δ137.2,136.4,128.7,128.6,128.4,128.1,128.0,118.7,105.1,85.3,82.2,82.0,81.3,76.2,72.5,72.1,71.4,64.7,60.3,51.7(c×2),26.7,26.2.ms(esi)m/z533.22.

实施例12

neoponkoranol的制备

将10%的钯-碳(800mg)与20%水合的三氟乙酸(15ml)制成混悬液并用氢气保护,向该混悬液中加入化合物11(368mg,0.69mmol)与20%水合的三氟乙酸(10ml)配制的溶液。在氢气保护的条件下于50-100℃反应1-5小时。滤去催化剂并用水洗固相,合并滤液与水相,浓缩得无色油状物(290mg)。将该油状物(160mg)溶于5ml水中,在0℃的条件下向溶液中加入硼氢化钠(60mg,1.57mmol)并于该温度下反应2-4小时。在0℃下用1m的盐酸将反应液ph调至4,浓缩所得物用甲醇溶解,滤去不溶物并用甲醇洗不溶物,将液相混合,浓缩,经柱分离(二氯甲烷/甲醇:5/1→3/1→3/2)得无色油状物neoponkoranol(172mg)。1h和13cnmr图谱数据与文献报道一致。

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