抗丙肝药物依巴司韦的合成及其烯酰胺中间体的构建与不对称催化氢化研究

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lijb2009
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依巴司韦Elbasvir(MK-8742)是新一代具有慢性丙型肝炎病毒(HCV)抑制功能的药物,它由美国默沙东公司研制开发,于2015年通过美国FDA,用于治疗慢性丙型肝炎的治疗。它与格佐普韦Grazoprevir(MK-5172)组成的丙肝鸡尾酒Zepatier(Elbasvir/Grazoprevir)对基因型1和4(GT-1,GT-4)HCV成人感染者的治疗具有非常良好的临床效果。这种丙肝鸡尾酒疗法在疗效,应答率,副作用等方面具有全新的特点,市场潜力巨大。本文在总结了已报道的依巴司韦的合成路线,分析其优缺点,在此基础上发展了一条低成本,反应条件温和、后处理相对简便的合成路线,降低了原料成本与催化剂成本,提高了手性中间体的ee值,优化了该药物的合成路线,使之适用于工业放大生产。  本文参考文献路线,以2,5-二.溴苯乙酸和间溴苯酚为原料,经过酚酯化,Fries重排,亚胺化,不对称还原,环合成二氢吲哚环,苯甲醛环合,最后氧化得到手性片段A((6S)-3,10-二溴-6-苯基-6H-吲哚并[1,2-c][1,3]苯并恶嗪)。由于文献原料2,5-二溴苯乙酸价格较高,成本较贵,本论文首先以便宜易得的对二溴苯为原料,经过氯甲基化,氰化,水解得到2,5-二溴苯乙酸。该反应条件温和,产率较高,降低了合成2,5-二溴苯乙酸的成本,并且对该合成路线申请了专利保护。  由于合成手性片段A的关键手性碳中,文献路线使用的转移氢化方法存在以下缺点:TON值低,催化剂回收率低等,亚胺易变质等特点。故本文转变思路,构建C=C双键进行并对其进行了不对称催化氢化反应。  在合成手性片段A的过程中,为了构建其中的关键手性碳,以5-溴-2-[2-(2,5-二溴苯基)-1-亚氨基乙基]苯酚(亚胺)为原料,利用多种手性二胺催化剂及不同的温度、压力、反应时间、溶剂等因素的组合对其进行不对称转移氢化,并利用高效液相色谱以及手性液相条件对其进行手性异构测定。最终发现在(R,R)Teth-Ts-DPEN-RuCl的催化下,以二氯甲烷为溶剂;TON值为100;反应温度70℃;反应24h为最优组,分别为产率96.3%,ee值97.4%。  在合成手性片段A的过程中,为了构建其中的关键手性碳,本论文设计并合成了7个烯酰胺中间体(4a-4g)及2个N-取代-2-苯基吲哚中间体和1个2-苯基吲哚中间体(4h-4j),并利用不同的手性催化剂对其中三个烯酰胺中间体进行不对称还原。  本论文以5-溴-2-[2-(2,5-二溴苯基)-1-亚氨基乙基]苯酚(亚胺)为原料构建碳碳双键,利用乙酸酐、乙酰氯,Boc酸酐以及氯甲酸苄酯进行异构化,构建了7个烯酰胺中间体(4a-4g)。并利用BINAP; JosiPhos; MandyPhos等三种手性催化剂及不同的温度、压力、反应时间、溶剂等因素的组合,对其中的三种典型中间体4a,4b,4d进行了不对称催化氢化,并利用高效液相色谱以及手性液相色谱对其进行手性异构测定,最终得到以[(R)-(+)-2,2-双(二苯基膦)-1,1-联萘](对异丙基甲苯)二氯化钌为催化剂;以甲醇为溶剂;反应温度为70℃;反应时间12h;TON值为1000为最优组,其产率为99.1%,ee值为99.2%。  本文参考文献路线,以Boc-L-脯氨醇为原料,经过氧化,咪唑化,溴化,去溴,脱Boc,酰胺化得到手性片段B(氨基甲酸N-[(1S)-1-[[(2S)-2-(5-溴-1H-咪唑-2-基)-1-吡咯烷基]羰基]-2-甲基丙基]-甲酯)。本文对其中去溴化一步,利用了亚硫酸钠进行还原,对比原文文献中溴化,脱溴,氯化,脱氯,缩短了两步步骤,提高了产率和效率。之后进酰胺化得到手性片段B。  最后,将手性片段A和手性片段B经Suzuki偶联得到目标产物依巴司韦。  本论文合成得到了目标产物依巴司韦。以2,5-二溴苯乙酸为起始原料,以转移氢化为获得手性方法经8步得手性片段A,总收率36.1%;以不对称催化氢化为获得手性方法经10步得手性片段A,总收率33.2%。以Boc-L-脯氨醇为起始原料,经4步得手性片段B,总收率23.5%。其中主要涉及价格较贵原料2,5-二溴苯乙酸的合成路线探究,手性片段A和B的合成过程优化,手性片段A中烯酰胺及吲哚中间体的构建,不对称催化氢化,ee值分析等一系列问题进行研究探讨和实践。合成的新物质的纯度和结构通过熔点仪,高效液相色谱,高效手性液相色谱,1HNMR,13CNMR等方法进行表征。
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