在酸的存在下使用手性吡咯烷来形成手性4-苯并二氢吡喃酮技术领域
本发明涉及生育酚和生育三烯酚的合成领域。
发明背景
苯并二氢吡喃化合物代表一类重要的手性天然产物和生物活性化合
物。一类重要的苯并二氢吡喃化合物是维生素E和其酯。通常，维生素E以
其酯的形式被商业化，因为后者表现出增强的稳定性。
一方面，维生素E的典型技术合成导致异构体的混合物。另一方面，
已经表明，与具有S-构型的相应异构体相比，在与分子的环中醚原子相邻
的手性中心(在本文稍后使用的式中用*表示)具有R-构型(即2R-构型)
的生育酚和生育三烯酚通常表现出较高的生物活性(生物效能)。在所有
手性中心具有天然构型的生育酚的异构体尤其具有活性，例如(R，R，R)-生
育酚，如例如H.Weiser等已在J.Nutr.1996，126(10)，2539-49中公开的。这
导致非常需要用于分离该异构体的有效方法。因此，主要关注的不仅有维
生素E的异构体分离，而且有它们的酯、尤其是它们的醋酸酯以及它们的
前体的异构体分离。
通过色谱法分离所有异构体极其困难且成本极高。
为了克服这些固有的问题，已经尝试提供仅允许所期望的异构体优先
形成的立体定向合成。然而，与导致异构体混合物的传统工业合成相比，
这些方法非常昂贵、复杂和/或外源性的。
因此，存在极大兴趣来提供导致期望异构体的立体定向合成途径。
特别困难的是：在苯并二氢吡喃环的2-位手性碳中心特异性地实现期
望的手性。
苯并二氢吡喃的一种合成途径是经由其相应的苯并二氢吡喃酮。从
Kabbe和Heitzer，Synthesis1978；(12)：888-889已知：可从4-氧-α-生育三烯酚
经由α-生育三烯酚来合成α-生育酚，4-氧-α-生育三烯酚可在吡咯烷的存在
下，由2-乙酰基-3，5，6-三甲基氢醌和法尼基丙酮得到。然而，考虑到苯并
二氢吡喃环与苯并二氢吡喃酮环各自的2-位的构型，该过程导致外消旋混
合物。
发明概述
因此，本发明所要解决的问题是提供合成苯并二氢吡喃酮或苯并二氢
吡喃的方法，所述苯并二氢吡喃酮或苯并二氢吡喃，即，考虑到苯并二氢
吡喃酮环或苯并二氢吡喃环的2-位，处于立体定向的式(I)或(V)的化
合物。
令人惊奇的是，已经发现：根据权利要求1的制造方法能够解决该问
题。
尤其发现：特定的手性化合物和特定的酸或酸基团
的组合导致期望产物的形成和期望的立体选择性形成。特别地，期望的异
构体比不期望的异构体优先形成，从而产生对映体比率大于0或者[2R]-立
体异构体与[2S]-立体异构体的比率大于1。
本发明的其他方面是其他独立权利要求的主题。特别优选的实施方式
是从属权利要求的主题。
发明详述
在第一个方面，本发明涉及制造式(I)的化合物的方法
所述方法包括以下步骤：在有机溶剂和
要么
至少一种式(II-C)的手性化合物和至少一种酸，所述
酸在DMSO中在25℃下测量的pKa在5-10.5之间；
要么
至少一种式(II-C-A)的手性化合物，其在DMSO中在25℃下测量的
pKa在5-10.5之间，或者其内盐
的存在下，使式(II-A)的化合物与式(II-B)的化合物或其缩酮反应，
其中，R1、R3和R4彼此独立地为氢或甲基；
R2和R2’代表氢或酚保护基团；
R5代表直链或支链的完全饱和的C6-25-烷基基团或者直链或支链的包含至少
一个碳碳双键的C6-25-烷基基团；
Y1代表CH2Y2或者
其中，R6代表直链或支链的C1-12-烷基基团，其任选地还包含至少一个
芳族基团和/或C＝O和/或NH和/或NH2基团；
Y2代表OH或OR7或NHR7或NHCOOR7或
其中，R7代表要么
直链或支链的C1-12-烷基基团，其任选地还包含至少一个芳族基团
和/或C＝O和/或NH和/或NH2基团
要么
芳基或经取代的芳基或杂芳基或经取代的杂芳基
且A代表携带酸官能团的取代基
且虚线代表键，相应的取代基通过该键连接到式(II-C)的剩余部
分；
且其中*代表式(I)的手性异构体的手性中心。
在取代基、片段或基团的上下文中，本文中术语“彼此独立地”指的
是，在相同分子中同样指定的取代基、片段或基团可以同时出现具有不同
的含义。
“Cx-y-烷基”和“Cx-y-酰基”基团分别为包含x至y个碳原子的烷基和
酰基，即，例如，C1-3-烷基基团是包含1至3个碳原子的烷基基团。烷基和
酰基基团分别可以是直链或支链的。例如，-CH(CH3)-CH2-CH3被视为C4-
烷基基团。
“Cx-y-亚烷基”基团是包含x至y个碳原子的亚烷基，即，例如，C2-C6
亚烷基是包含2至6个碳原子的烷基基团。亚烷基可以是直链或支链的。例
如，基团-CH(CH3)-CH2-被视为C3-亚烷基基团。
在本文中，术语“氢”表示H而非H2。
在本文中，分子式中的符号*代表所述分子中的手性中心。
在本文中，任何单虚线代表键，取代基通过该键连接到分子的剩余部
分。
根据R.S.Cahn，C.K.Ingold和V.Prelog规定的规则，用标记R或S来指
示各个手性碳中心的手性。本领域技术人员已知这种R/S-概念和用于确定
在立体化学中的绝对构型的规则。
“pKa”通常被称为酸离解常数以十为底的负对数(pKa＝-log10Ka)。
当有机酸具有多个质子时，本文中所使用的pKa指的第一个质子的解离常
数(Ka1)。在DMSO中在25℃下测量pKa。J.Am.Chem.Soc.1975，97，7006-
7014中详细描述了在DMSO中在25℃下测量pKa的方法。本文中给出的所
有pKa均根据所述方法来测定。
残基R5代表直链或支链的完全饱和的C6-25-烷基基团或者直链或支链的
包含至少一个碳碳双键的C6-25-烷基基团。
优选地，基团R5具有式(III)
在式(III)中，m和p彼此独立地代表0-5的值，条件是m和p之和为1-
5。此外，式(III)中s1和s2所代表的子结构可以是任何顺序。虚线代表
键，式(III)的取代基通过该键连接到式(II-B)或式(I)的化合物的剩
余部分。此外，#代表手性中心，显然排除了所述中心与两个甲基相连的
情况。
优选地，基团R5具有式(III-x)
如上所述，式(III)中s1和s2所代表的子结构可以是任何顺序。因
此，显然，在端基具有子结构s2的情况下，该端基子结构无手性中心。
在一种优选的实施方式中，m代表3且p代表0。
在另一种优选的实施方式中，p代表3且m代表0。
因此，优选地，R5具有式(III-A)，特别地(III-ARR)或(III-B)
优选的是R1、R3和R4的如下组合；
R1＝R3＝R4＝CH3
或者
R1＝R4＝CH3，R3＝H
或者
R1＝H，R3＝R4＝CH3
或者
R1＝R3＝H，R4＝CH3。
R2和R2’代表氢或者酚保护基团。
酚保护基团是保护酚基团(式(I)或(II-A)中的OH)的基团，且
易于被脱去保护(即，通过现有技术的方法)而再次成为酚基团。
酚保护基团与分子的其余部分形成化学官能团，特别地，该化学官能
团选自由酯、醚或缩醛组成的组。保护基团可易于通过本领域技术人员已
知的标准方法被移除。
在酚保护基团与分子的其余部分形成醚的情况下，取代基R2或R2’具体
地为直链或支链的C1-10-烷基或环烷基或芳烷基基团。优选地，取代基R2或
R2’是苄基或经取代的苄基，特别优选的是苄基。
在酚保护基团与分子的其余部分形成酯的情况下，该酯是有机或无机
酸的酯。
如果该酯是有机酸的酯，那么该有机酸可以是一元羧酸或多元羧酸，
即具有两个或更多个COOH-基团的酸。多元羧酸优选地为丙二酸、琥珀
酸、戊二酸、己二酸、马来酸或富马酸。
优选地，有机酸为一元羧酸。
因此，取代基R2或R2’优选地为酰基。酰基具体地为直链或支链的C1-
7-酰基，优选乙酰基、三氟乙酰基、丙酰基或苯甲酰基，或经取代的苯甲
酰基。
如果酯是无机酸的酯，那么该无机酸优选地为硝酸或多质子酸，即每
个酸分子能够提供多于一个质子的酸，特别地选自由磷酸、焦磷酸、亚磷
酸、硫酸和亚硫酸组成的组。
在酚保护基团与分子的其余部分形成缩醛的情况下，取代基R2或R2’
优选地是
其中n＝0或1。
因此，如此形成的缩醛优选地为甲氧基甲基醚(MOM-醚)、β-甲氧
基乙氧基甲基醚(MEM-醚)或四氢吡喃醚(THP醚)。保护基团可易于
用酸去除。
通过R2和R2’分别为H的相应分子与保护试剂的反应来引入保护基
团。
导致形成相应酚保护基团的保护试剂以及该反应的化学过程和条件是
本领域技术人员已知的。例如，如果酚保护基团与分子的其余部分形成
酯，则合适的保护试剂是例如酸、酸酐或酰卤。
在通过上述反应与保护试剂形成酯并且所述酯是有机多元羧酸或无机
多质子酸的酯的情况下，没必要酯化所有酸基团以取得本文意义中的保
护。优选的无机多质子酸的酯为磷酸酯。
优选地，保护基团R2和R2’分别为苯甲酰基或C1-4-酰基，特别是乙酰基
或三氟乙酰基。其中R2和R2’分别代表酰基、特别地乙酰基的分子可容易地
由相应的无保护的分子通过酯化来制备，酚类化合物可由相应的酯通过酯
水解来获得。
应该意识到：与保护试剂反应的步骤可发生在不同于制造式(I)或式
(V)的化合物的阶段，式(I)或式(V)的化合物的制备稍后在本文中
更详细地描述，即，反应可发生例如在式(II-A)的化合物的水平上或者
在制备化合物(I)或化合物(V)之前或之后。
特别优选地，R2和R2’为H。
本发明的方法包括以下步骤：使式(II-A)的化合物与式(II-B)的化
合物或其缩酮反应。
相应的式(II-A)的化合物和式(II-B)的化合物或其缩酮可易于获
得。例如，可由G.Manecke，G.Bourwieg，Chem.Ber.1962，95，1413-1416
中所公开的方法来合成式(II-A)的化合物。
在第一种实施方式中，所提到的式(II-A)的化合物与式(II-B)的化
合物或其缩酮之间的反应在至少一种式(II-C)的手性化合物和至少一种
酸的存在下进行，所述酸在DMSO中在25℃下测量的pKa
在5-10.5之间
基团Y1代表CH2Y2或者
在第一种情况下，R6代表直链或支链的C1-12-烷基基团。特别合适的直
链或支链的C1-12-烷基基团是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁
基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基和辛基。
在第二种情况下，R6代表直链或支链的C1-12-烷基基团，其还包含至少
一个芳族基团和/或C＝O和/或NH和/或NH2基团。适合该实施方式的式(II-
C)的化合物的实例是
Y2代表OH或OR7或NHR7或NHCOOR7或
在第一种情况下，R7代表直链或支链的C1-12-烷基基团。特别合适的直
链或支链的C1-12-烷基基团是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁
基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基和辛基。
在第二种情况下，R7代表直链或支链的C1-12-烷基基团，其还包含至少
一个芳族基团和/或C＝O和/或NH和/或NH2基团。
在第三种情况下，R7代表芳基或经取代的芳基或杂芳基或经取代的杂
芳基。特别地，芳基或经取代的芳基或杂芳基或经取代的杂芳基是
或者
优选地，式(II-C)的化合物选自由如下组成的组：
式(II-B)的化合物可由相应的前体合成，例如如WO2009/019132中
所述，由橙花叔醇通过链延伸反应来合成化合物(E，E)法尼基丙酮。
在一种优选的实施方式中，基团R5不包含任何手性中心。式(II-B)
的化合物优选地来自由(E)-6，10-二甲基十一碳-5，9-二烯-2-酮、(5E，9E)-
6，10，14-三甲基十五碳-5，9，13-三烯-2-酮和(5E，9E，13E)-6，10，14，18-四甲基十
九碳-5，9，13，17-四烯-2-酮组成的组，特别是(5E，9E)-6，10，14-三甲基十五碳-
5，9，13-三烯-2-酮。
当基团R5包含手性中心时，优选地，式(II-B)的化合物的形式为纯
净的手性异构体。
这可以通过立体定向合成路径或者通过分离天然存在的化合物或其衍
生物或者通过从手性立体异构体的混合物中分离来实现。
例如，如ThomasEltz等人在J.Chem.Ecol.(2010)36：1322-1326中所公
开的，可由天然存在的(R，R)-植醇通过利用NaIO4氧化和催化量的RuCl3来
获得(6R，10R)-6，10，14-三甲基十五碳-2-酮。
在另一种优选的实施方式中，式(II-B)的化合物是在酮基的γ，δ-位置
上具有至少一个碳碳双键的甲基酮。优选地，它选自由下列酮组成的组：
6-甲基-5-庚烯-2-酮、(E)-6，10-二甲基十一碳-5-烯-2-酮、(Z)-6，10-二甲基十
一碳-5-烯-2-酮、(E)-6，10-二甲基十一碳-5，9-二烯-2-酮、(Z)-6，10-二甲基十
一碳-5，9-二烯-2-酮、(E)-6，10，14-三甲基十五碳-5-烯-2-酮、(Z)-6，10，14-三甲
基十五碳-5-烯-2-酮；(5E，9E)-6，10，14-三甲基十五碳-5，9-二烯-2-酮、(5E，9Z)-
6，10，14-三甲基十五碳-5，9-二烯-2-酮、(5Z，9E)-6，10，14-三甲基十五碳-5，9-二
烯-2-酮、(5Z，9Z)-6，10，14-三甲基十五碳-5，9-二烯-2-酮；(E)-6，10，14-三甲基
十五碳-5，13-二烯-2-酮、(Z)-6，10，14-三甲基十五碳-5，13-二烯-2-酮；(5E，9E)-
6，10，14-三甲基十五碳-5，9，13-三烯-2-酮、(5E，9Z)-6，10，14-三甲基十五碳-
5，9，13-三烯-2-酮、(5Z，9E)-6，10，14-三甲基十五碳-5，9，13-三烯-2-酮、
(5Z，9Z)-6，10，14-三甲基十五碳-5，9，13-三烯-2-酮；(E)-6，10，14，18-四甲基十九
碳-5-烯-2-酮、(Z)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5-烯-2-酮；(5E，9E)-6，10，14，18-
四甲基十九碳-5，9-二烯-2-酮、(5E，9Z)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9-二烯-2-
酮、(5Z，9E)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9-二烯-2-酮、(5Z，9Z)-6，10，14，18-四
甲基十九碳-5，9-二烯-2-酮；(5E，13E)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，13-二烯-2-
酮、(5E，13Z)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，13-二烯-2-酮、(5Z，13E)-
6，10，14，18-四甲基十九碳-5，13-二烯-2-酮、(5Z，13Z)-6，10，14，18-四甲基十九
碳-5，13-二烯-2-酮；(E)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，17-二烯-2-酮、(Z)-
6，10，14，18-四甲基十九碳-5，17-二烯-2-酮；(5E，9E，13E)-6，10，14，18-四甲基十
九碳-5，9，13-三烯-2-酮、(5E，9E，13Z)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，13-三烯-
2-酮、(5E，9Z，13E)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，13-三烯-2-酮、
(5E，9Z，13Z)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，13-三烯-2-酮、(5Z，9E，13E)-
6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，13-三烯-2-酮、(5Z，9E，13Z)-6，10，14，18-四甲基
十九碳-5，9，13-三烯-2-酮、(5Z，9Z，13E)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，13-三
烯-2-酮、(5Z，9Z，13Z)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，13-三烯-2-酮；(5E，13E)-
6，10，14，18-四甲基十九碳-5，13，17-三烯-2-酮、(5E，13Z)-6，10，14，18-四甲基十
九碳-5，13，17-三烯-2-酮、(5Z，13E)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，13，17-三烯-2-
酮、(5Z，13Z)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，13，17-三烯-2-酮；(5E，9E)-
6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，17-三烯-2-酮、(5E，9Z)-6，10，14，18-四甲基十九
碳-5，9，17-三烯-2-酮、(5Z，9E)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，17-三烯-2-酮、
(5Z，9Z)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，17-三烯-2-酮；(5E，9E，13E)-6，10，14，18-
四甲基十九碳-5，9，13，17-四烯-2-酮、(5E，9E，13Z)-6，10，14，18-四甲基十九碳-
5，9，13，17-四烯-2-酮、(5E，9Z，13E)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，13，17-四烯-
2-酮、(5E，9Z，13Z)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，13，17-四烯-2-酮、
(ZE，9E，13E)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，13，17-四烯-2-酮、(5Z，9E，13Z)-
6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，13，17-四烯-2-酮、(5Z，9Z，13E)-6，10，14，18-四甲
基十九碳-5，9，13，17-四烯-2-酮、(5Z，9Z，13Z)-6，10，14，18-四甲基十九碳-
5，9，13，17-四烯-2-酮、(5E，9E，13E)-6，10，14，18-四甲基十九碳-5，9，13-三烯-2-
酮。
如果基团R5中存在手性中心，特别是如果R5具有式(III-ARR)，则可
如下制备相应的式(II-B)的化合物：使用手性铱络合物，使其烯属不饱
和前体不对称氢化，如WO2006/066863A1和WO2012/152779A1中所公
开，这两篇文献的全部内容通过引用并入本文。
如果刚才提到的化合物具有手性碳中心，则优选地，所述手性中心具
有如式(III-x)中所示的构型。
优选地，在该实施方式中，式(II-B)的化合物是(E)-6，10-二甲基十一
碳-5，9-二烯-2-酮(香叶基丙酮)或(Z)-6，10-二甲基十一碳-5，9-二烯-2-酮(橙
花基丙酮)或(5E，9E)-6，10，14-三甲基十五碳-5，9-二烯-2-酮(E，E-法尼基丙酮)
或(5Z，9Z)-6，10，14-三甲基十五碳-5，9-二烯-2-酮(Z，Z-法尼基丙酮)或(E)-6，10-
二甲基十一碳-5-烯-2-酮或(Z)-6，10-二甲基十一碳-5-烯-2-酮或(E)-6，10，14-三
甲基十五碳-5-烯-2-酮或(Z)-6，10，14-三甲基十五碳-5-烯-2-酮，优选香叶基
丙酮或E，E-法尼基丙酮或(Z)-6，10-二甲基十一碳-5-烯-2-酮或(Z)-6，10，14-三
甲基十五碳-5-烯-2-酮，更优选香叶基丙酮或E，E-法尼基丙酮。
更优选地，式(II-B)的化合物是6，10-二甲基十一碳-2-酮或者6，10，14-
三甲基十五碳-2-酮。
最优选地，式(II-B)的化合物是(6R)，10-二甲基十一碳-2-酮或者
(6R，10R)，14-三甲基十五碳-2-酮。
在一种实施方式中，在要么
至少一种式(II-C)的手性化合物和至少一种酸，所述
酸在DMSO中在25℃下测量的pKa在5-10.5之间；
要么
至少一种式(II-C-A)的手性化合物，其在DMSO中在25℃下测量的
pKa在5-10.5之间，或者其内盐
的存在下，使式(II-A)的化合物与式(II-B)的化合物(即，酮)的
缩酮反应。
由酮形成缩酮本身是本领域技术人员已知的。
式(II-B)的酮的缩酮可优选地由式(II-B)的酮和醇形成。
本领域技术人员已知，存在缩酮合成的替代途径。原则上，还可以通
过用原酸酯处理酮或者通过缩酮转移来形成缩酮，例如Pério等人，
TetrahedronLetters1997，38(45)，7867-7870中或者Lorette和Howard，J.Org.
Chem.1960，521-525中所公开，这两篇文献的全部内容通过引用并入本
文。
优选地，缩酮由上述式(II-B)的酮和醇形成。
醇可包含一个或多个羟基。醇可以是酚醇或者脂族醇或脂环族醇。优
选地，醇具有一个或两个羟基。
如果醇具有一个羟基，则该醇优选地是具有1-12个碳原子的醇。特别
地，具有一个羟基的醇选自如下组成的组：甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙
醇、1-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-丁醇、戊烷-1-醇、3-甲基丁烷-1-醇、2-甲
基丁烷-1-醇、2，2-二甲基丙烷-1-醇、戊烷-3-醇、戊烷-2-醇、3-甲基丁烷-2-
醇、2-甲基丁烷-2-醇、己烷-1-醇、己烷-2-醇、己烷-3-醇、2-甲基-1-戊
醇、3-甲基-1-戊醇、4-甲基-1-戊醇、3-甲基-2-戊醇、4-甲基-2-戊醇、2-甲
基-3-戊醇、2，2-二甲基-1-丁醇、2，3-二甲基-1-丁醇、3，3-二甲基-1-丁醇、
3，3-二甲基-2-丁醇、2-乙基-1-丁醇，以及庚醇、辛醇和卤代C1-C8-烷基醇
的全部结构异构体，特别是2，2，2-三氟乙醇。特别合适的是伯醇或仲醇。
优选地，将伯醇用作具有一个羟基基团的醇。
在另一实施方案中，醇为二醇，因此具有两个羟基基团。优选地，二
醇选自由如下组成的组：乙烷-1，2-二醇、丙烷-1，2-二醇、丙烷-1，3-二醇、
丁烷-1，4-二醇、丁烷-1，3-二醇、丁烷-1，2-二醇、丁烷-2，3-二醇、2-甲基丙
烷-1，2-二醇、2，2-二甲基丙烷-1，3-二醇、1，2-二甲基丙烷-1，3-二醇、苯-1，2-
二醇和环己烷-1，2-二醇。就两种环己烷-1，2-二醇而言，优选的立体异构体
为同式-环己烷-1，2-二醇(syn-cyclohexane-1，2-diol)(＝顺式-环己烷-1，2-二
醇)。
在一种实施方式中，两个羟基基团与两个相邻的碳原子结合，因此这
些二醇为邻二醇。邻二醇形成缩酮中的5元环。
特别合适的是选自以下的邻二醇：乙烷-1，2-二醇、丙烷-1，2-二醇、丁
烷-1，2-二醇、丁烷-2，3-二醇、2-甲基丙烷-1，2-二醇、苯-1，2-二醇和同式-环
己烷-1，2-二醇，特别是乙烷-1，2-二醇。
其它特别合适的是这样的二醇，其中羟基基团被3个碳原子分隔，并
从而形成缩酮中的非常稳定的6元环。特别合适的这种二醇为丙烷-1，3-二
醇、丁烷-1，3-二醇、2-甲基丙烷-1，3-二醇、2-甲基丁烷-1，3-二醇、2，2-二甲
基丙烷-1，3-二醇、1，2-二甲基丙烷-1，3-二醇、3-甲基戊烷-2，4-二醇和2-(羟
甲基)环己醇。
优选地，将伯醇用作二醇。
用于缩酮形成的反应条件和化学计量对于本领域的技术人员而言是已
知的。
更优选地，式(II-C)的化合物选自由如下组成的组：
pKa在5-10.5之间的酸的pKa可在DMSO中在25℃下测量，其与
式(II-C)的化合物组合使用。
合适的酸尤其是Bordwell，Acc.Chem.Res.1988，21，456-463中
的表II中提到的pKa在5-10.5之间的那些。
优选地，酸选自由如下组成的组：三氟甲烷磺酰胺、对硝基
苯甲酸、3，5-二硝基苯甲酸和3，5-双(三氟甲基)苯甲酸，更优选地选自由如
下组成的组：三氟甲烷磺酰胺和对硝基苯甲酸。
最优选的酸是三氟甲烷磺酰胺或对硝基苯甲酸。
优选地，酸与式(II-C)的化合物的摩尔量的比率在1∶2-4∶1之
间，优选地在1∶1-2∶1的范围内。此外，优选地，酸与式(II-C)的
化合物的比率被选择为：对于式(II-C)的化合物的每个NH基团，可利用
略多于1个来自酸的酸质子。
在本发明的第二种实施方式中，式(II-A)的化合物与式(II-B)的化
合物或其缩酮的反应在至少一种式(II-C-A)的手性化合物或其内盐的存
在下进行，所述式(II-C-A)的手性化合物在DMSO中在25℃下测量的pKa
在5-10.5之间。
在本文的式中，取代基A代表携带酸官能团的取代基。携带
酸官能团的取代基具体是具有1-6个碳原子的亚烷基且任选地，氧
原子在携带酸官能团的亚烷基链中。优选地，这样的取代基A是携
带酸官能团的具有1-3个碳原子的亚烷基，最优选地是亚甲基。
优选地，取代基A携带一个酸官能团。
最优选地，式(II-C-A)的化合物是式(IV)的化合物
式(II-C)和(II-C-A)的化合物是手性化合物。该化合物要么作为纯
净的立体异构体被直接使用，要么在用于本发明之前，通过已知的技术被
分离成R-和S-立体异构体。
已发现：式(II-C)或(II-C-A)中所示的异构体分别优先产生在用*
指示的手性中心显示出R-构型的式(I)或式(V)的化合物的异构体。
因此，已发现：式(II-C)或式(II-C-A)的化合物的手性对要形成的
化合物(即式(I)或式(V)的化合物)的手性有重要影响。
因此，通过上述方法，式(I)中在用*标记的手性中心显示出R-构型
的异构体相对于在所述手性中心具有S-构型的相应异构体优先形成。
另一方面，已发现：当使用式(II-C’)或(II-C-A’)中所示的立体异
构体分别代替式(II-C)或式(II-C-A)的化合物时，优先得到在用*指示
的手性中心显示出S-构型的式(I)或式(V)的化合物的异构体。
式(II-A)的化合物与式(II-B)的化合物或其缩酮要么在至少一种式
(II-C-A)的手性化合物和至少一种酸的存在下，所述酸
在DMSO中在25℃下测量的pKa在5-10.5之间；要么在至少一种式(II-C-
A)的手性化合物，其在DMSO中在25℃下测量的pKa在5-10.5之间，或者
其内盐的存在下进行反应。
该反应发生在有机溶剂中。在一种实施方式中，反应在有机溶剂(其
是烃)中，优选地在芳族烃中，特别地在甲苯中，特别地在优选在80-
150℃、更优选90℃-140℃、最优选100℃-110℃之间的温度下在环境压力
下进行。优选地，反应温度比溶剂的沸点低约5-10℃。
在另一实施方式中，反应在如下的有机极性溶剂中进行，所述溶剂选
自由醇、醚、酯、腈、卤代烃和内酰胺组成的组。特别合适的有机溶剂是
乙腈、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、二氯甲烷、四氢呋喃(THF)、N-甲基吡
咯烷酮(NMP)、1，2-二氯乙烷、2，2，2-三氟乙醇和异丙醇。然而，已观察
到：水(为无机极性溶剂)不适合作为溶剂，因为没有检测到转化。
此外，还显示：优选地选择有机溶剂的量以使得获得至少4重量％的式
(II-A)的化合物的溶液。在优选的实施方式中，式(II-A)的化合物与
有机溶剂的重量比在2∶98到80∶20之间，特别地在3∶97到50∶50之间，优选地
在4∶96到30∶70之间。
已发现，式(II-A)的化合物与式(II-B)的化合物或其缩酮的反应温
度越低，考虑到在用*指示的手性中心的手性，式(I)和(V)的化合物
的手性纯度分别越高。这种手性纯度用对映体过量(ee)来表示，ee是通
过R和S异构体的量的差除以这两种异构体的量之和的绝对值：且通常以％
来表示。
e e = a b s ( [ R ] - [ S ] [ R ] + [ S ] ) ]]>
我们已经能够显示：通过使用0℃的反应温度，所述方法导致具有高
达40％对映体过量的产物的形成，这对应于[R]/[S]的比率为2.3。然而，反
应速率相当低。
考虑到反应速率，优选地，使反应在高于0℃的较高温度下发生。
此外，在反应介质中使用分子筛可能是有用的，在使用低反应温度的
情况下尤其如此。
可通过优化反应条件来进一步增加对映体比率。对映体比率越大越
好。然而，同样在较低的对映体比率下，本发明可以是有利的，因为与外
消旋混合物相比，异构体的完全分离(例如通过色谱法，特别地通过使用
手性固定相的色谱法)要省力的多。因此，对映体比率应为至少15％，优
选地至少20％，更优选地至少25％。
在另一方面，本发明涉及制造式(V)的化合物的方法，所述方法包
括以下步骤
i)如上文详细描述的制造式(I)的方法；
ii)还原式(I)的化合物
取代基R1、R2、R3、R4和R5已在上文中详细描述。
最优选地，式(V)的手性异构体是选自由如下组成的组的异构体
·α-生育酚(R1＝R3＝R4＝CH3，R5＝(II-A)，特别地(II-ARR)，R2＝
H)，
·β-生育酚(R1＝R4＝CH3，R3＝H，R5＝(II-A)，特别地(II-ARR)，R2＝
H)，
·γ-生育酚(R1＝H，R3＝R4＝CH3，R5＝(II-A)，特别地(II-ARR)，R2＝
H)，
·δ-生育酚(R1＝R3＝H，R4＝CH3，R5＝(II-A)，特别地(II-ARR)，R2＝
H)，
·α-生育三烯酚(R1＝R3＝R4＝CH3，R5＝(II-B)，R2＝H)，
·β-生育三烯酚(R1＝R4＝CH3，R3＝H，R5＝(II-B)，R2＝H)，
·γ-生育三烯酚(R1＝H，R3＝R4＝CH3，R5＝(II-B)，R2＝H)，
·δ-生育三烯酚(R1＝R3＝H，R4＝CH3，R5＝(II-B)，R2＝H)，
和其酯，特别地其乙酸酯(R2＝COCH3)或磷酸酯。
特别优选的式(V)的化合物是有机酸和无机酸的酯。有机酸的酯的
实例是乙酸酯和琥珀酸酯，无机酸的酯的实例是生育酚磷酸酯、二生育酚
磷酸酯，特别是α-生育酚磷酸酯和α-二生育酚磷酸酯。
最优选的式(V)的化合物是生育酚和生育酚乙酸酯。
步骤ii)中的还原可通过不同方法来实现。通常使用还原手段来还
原。
优选地，在酸或酸混合物的存在下，通过金属锌来实现还原，例如如
US6,096,907或EP0989126中所公开，这两篇文献的全部公开内容通过引
用并入本文。
还原步骤ii)通常在惰性气氛下在搅拌容器中进行。进一步优选地，
步骤ii)在30-90℃范围内、特别地40-65℃之间的温度下进行。
还原完成之后，纯化式(V)的化合物，特别地通过萃取的方式来纯
化。
已观察到：将式(I)的化合物还原为式(V)的化合物不改变式(I)
或(V)中用*指示的手性中心的手性。
已发现：式(II-C)或式(II-C-A)中所示的异构体分别优先产生在用
*指示的手性中心显示出R-构型的式(I)的化合物或式(V)的化合物。
因此，式(V)中在用*标记的手性中心具有R-构型的异构体相对于在
所述手性中心具有S-构型的相应异构体优先形成。
另一方面，已发现：当使用式(II-C’)或(II-C-A’)中显示的立体异
构体分别代替式(II-C)或式(II-C-A)的化合物时，优先得到在用*指示
的手性中心显示出S-构型的式(I)或式(V)的化合物的异构体。
在另一方面，本发明涉及组合物，其包含
a)至少一种式(II-A)的化合物，和
b)至少一种式(II-B)的酮或其缩酮，和
c)至少一种有机溶剂，和
要么
d)至少一种式(II-C)的手性化合物，和
e)至少一种酸，其在DMSO中在25℃下测量的pKa在5-10.5
之间
的混合物或反应产物；
要么
e)至少一种式(II-C-A)的手性化合物，其在DMSO中在25℃下测
量的pKa在5-10.5之间，或者其内盐。
取代基R1、R2’、R3、R4、R5、Y1和A已在上文中详细讨论。
此外，关于式(II-A)的化合物、式(II-B)的化合物或其缩酮、式
(II-C)的手性化合物和式(II-C-A)的手性化合物的细节及其优选实施方
式和其比率已在上文中详细讨论。
如上所述，该组合物特别适用于合成式(I)的化合物，其可被转化为
式(V)的化合物。
如上文所详述，本发明涉及式(I)的化合物的制造。
6-羟基-2，7，8-三甲基-2-(4，8，12-三甲基十三碳)苯并二氢吡喃-4-酮。因为
该化合物(用式(VI)代表)尚且未知，所以它代表本发明的另一方面。
已显示：考虑到苯并二氢吡喃酮环的2-位的构型，可立体定向制造式
(VI)的化合物，且它可被容易地转化为γ-生育酚。
因此，(II-C)的手性化合物可被用于制备生育酚或生育三烯酚，同
样如上文所详细讨论。这种用途尤其涉及使用(II-C)的手性化合物来制
备式(I)的化合物，随后将式(I)的化合物转化为式(V)的化合物。当
在至少一种酸(其在DMSO中在25℃下测量的pKa在5-10.5之间)
的存在下利用该用途时，式(I)或(V)中在用*标记的手性碳中心具有R
构型的式(I)或(V)的立体异构体的形成相对于具有S构型的相应异构
体过量。
关于(II-C)的手性化合物、式(I)的化合物、式(V)的化合物和
一种酸的细节及其优选实施方式和其比率已在上文中详细讨论。
实施例
通过以下实验进一步阐释本发明。
使用不同的酸
在23℃下，在配备有磁性搅拌棒、加热设备、水分离器和氩气供应的
20mL圆底烧瓶中，将0.5mmol2-乙酰基-3，5，6-三甲基氢醌和0.795mmol表
1中所示的酸悬浮在2.5mL(23.5mmol)甲苯中。然后，加入0.514mmol
E，E-法尼基丙酮，最后加入0.795mmol(S)-2-(甲氧基甲基)吡咯烷。然后在
表1所示的温度下搅拌反应混合物持续表1所示的时间。当加热至120℃
时，水被蒸馏出且反应混合物变成棕色。指定时间之后，将反应混合物冷
却至23℃。然后加入1mL2NHCl并将混合物转移至分液漏斗中并充分摇
晃。分离甲苯相并用若干份10mL的水洗涤直至获得中性水相。通过硫酸
钠干燥有机层，过滤并在40℃、10mbar下浓缩。
通过基于SiO2的柱色谱法分离形成的产物，其被鉴定为6-羟基-2，5，7，8-
四甲基-2-((3E，7E)-4，8，12-三甲基十三碳-3，7，11-三烯-1-基)苯并二氢吡喃-4-
酮：
1HNMR(CDCl3，300MHz)δ1.30(s，3H)；1.51(s，6H)；1.52(s，3H)；1.54-
1.58(m，1H)；1.61(d，J＝0.9Hz，3H)；1.67-1.78(m，1H)；1.67-2.10(m，10H)；
2.08(s，3H)；2.16(s，3H)；2.48(s，3H)；2.51(d，J＝15.8Hz，1H)；2.68(d，
J＝15.8Hz，1H)，4.45(sbr，1H)；4.99-5.05(m，3H)ppm。
13CNMR(CDCl3，75.5MHz)δ12.1；12.8；13.3；15.9；16.0；17.7；22.2；23.7；
25.1；26.6；26.8；39.4；39.7(2C)；49.5；79.4；116.7；120.4；123.5；124.0；124.1；
124.4；131.3；132.0；135.1；135.7；145.8；152.8；195.2ppm。
对映体比率的测定：HPLC，OD-H，250×4.6mm，10mL
EtOH，990mL正己烷，1.0mL/分；在220nm下检测。
表1：不同的酸
1相对于2-乙酰基-3，5，6-三甲基氢醌的产率
2dec.＝分解
使用不同的吡咯烷
在23℃下，在配备有磁性搅拌棒、加热设备、水分离器和氩气供应的
20mL圆底烧瓶中，将0.5mmol2-乙酰基-3，5，6-三甲基氢醌和0.795mmol对
硝基苯甲酸悬浮在2.5mL甲苯中。然后，加入0.514mmolE，E-法尼基丙
酮，最后加入0.795mmol表2中所示的碱。在23℃下搅拌反应混合物持续16
小时，随后在120℃下搅拌2小时。当加热至120℃时，水被蒸馏出且反应
混合物变成棕色。然后，将反应混合物冷却至23℃，接着加入1mL2N
HCl并将混合物转移至分液漏斗中并充分摇晃。分离甲苯相并用若干份10
mL的水洗涤直至获得中性水相。通过硫酸钠干燥有机层，过滤并在40℃、
10mbar下浓缩。
形成的产物被鉴定为6-羟基-2，5，7，8-四甲基-2-((3E，7E)-4，8，12-三甲基十
三碳-3，7，11-三烯-1-基)苯并二氢吡喃-4-酮(表征请参见“使用不同的
酸”)。
表2：不同的碱，特别是吡咯烷衍生物
1相对于2-乙酰基-3，5，6-三甲基氢醌的产率
2因为没有发生反应(产率：0％)，所以不可能进行测量
使用携带酸官能团的手性吡咯烷
在23℃下，在配备有磁性搅拌棒、加热设备、水分离器和氩气供应的
20mL圆底烧瓶中，将0.5mmol2-乙酰基-3，5，6-三甲基氢醌和0.795mmol
(S)-1，1，1-三氟-N-(吡咯烷-2-基甲基)甲烷磺酰胺悬浮在2.5mL甲苯中。然
后，加入0.514mmolE，E-法尼基丙酮。在23℃下搅拌反应混合物持续16小
时，随后在120℃下搅拌2小时。当加热至120℃时，水被蒸馏出且反应混
合物变成棕色。然后，将反应混合物冷却至23℃，接着加入1mL2NHCl
并将混合物转移至分液漏斗中并充分摇晃。分离甲苯相并用若干份10mL
的水洗涤直至获得中性水相。通过硫酸钠干燥有机层，过滤并在40℃、10
mbar下浓缩。
形成的产物被鉴定为6-羟基-2，5，7，8-四甲基-2-((3E，7E)-4，8，12-三甲基十
三碳-3，7，11-三烯-1-基)苯并二氢吡喃-4-酮。以58％的产率获得了产物，其
显示出61∶39的对映体比率(对应于22％的ee)。
使用不同的待被缩合的底物
在23℃下，在配备有磁性搅拌棒、加热设备、水分离器和氩气供应的
20mL圆底烧瓶中，将0.5mmol式(II-A)的化合物(具有基团R3＝R4＝CH3
以及如表3中所示的R1和R2’)和0.795mmol3，5-二硝基苯甲酸悬浮在2.5
mL甲苯中。然后，加入0.514mmol式(II-B)的化合物(具有如表3中所
示的基团R5)，最后加入0.795mmol(S)-2-(甲氧基甲基)吡咯烷。在23℃下
搅拌反应混合物持续16小时。当加热至120℃时，水被蒸馏出且反应混合
物变成棕色。指定时间后，将反应混合物冷却至23℃。然后加入1mL2N
HCl并将混合物转移至分液漏斗中并充分摇晃。分离甲苯相并用若干份10
mL的水洗涤直至获得中性水相。通过硫酸钠干燥有机层，过滤并在40℃、
10mbar下浓缩。
通过NMR来证明所形成产物的特性并通过HPLC来测定[2R]与[2S]的比
率：OD-H，250×4.6mm，10mLEtOH，990mL正己烷，1.0
mL/分；在220nm下检测。
表3：不同的起始材料
1产率：基于酯衍生物加上反应和后处理期间通过酯的
部分水解形成的游离酚的总和；相对于式(II-A)的化
合物；
2相对于式(II-A)的化合物的产率
合成6-羟基-2，7，8-甲基-2-(4，8，12-三甲基十三烷基)苯并二氢吡喃-4-酮(15)
(式(VI)的化合物)
在23℃下，在配备有磁性搅拌棒、加热设备、水分离器和氩气供应的
25mL圆底烧瓶中，将2.5mmol1-(2，5-二羟基-3，4-二甲基苯基)乙酮和4.0
mmol4-硝基苯甲酸悬浮在12.5mL甲苯中。向这种棕色悬浮物中加入2.58
mmolE，E-法尼基丙酮，然后加入4.0mmol(S)-2-(甲氧基甲基)吡咯烷。将
反应混合物的温度升高至25℃，然后在23℃下持续搅拌17.5小时。然后将
混合物加热至回流(油浴温度为150℃，内部温度为116℃)，并蒸馏出水
(之前用甲苯填充水分离器)。将反应混合物冷却至23℃。然后加入5mL
2NHCl，搅拌混合物15分钟，然后转移至分液漏斗中并充分摇晃。分离甲
苯相并用四份15mL的水连续洗涤直至获得中性水相。通过硫酸钠干燥有
机层，过滤，在50℃、20mbar下浓缩并在23℃、0.02mbar下干燥2小时。
通过柱色谱法(100g硅胶60，正己烷/EtOAc＝9∶1)纯化粗产物
(1.271g含固体的黑油)。蒸发(40℃、20mbar)并在24℃、0.022mbar
下干燥2小时之后，获得了6-羟基-2，7，8-甲基-2-(4，8，12-三甲基十三烷基)苯
并二氢吡喃-4-酮(15)(0.672g黑油，纯度为：91.7重量％(通过NMR)、
97.1面积％(通过GC)，产率为57％)。
1HNMR(CDCl3，300MHz)δ0.80-0.90(m，4CH3)；0.98-1.83(m，21
aliph.H)；1.37(s，CH3)；2.16(s，1arom.CH3)；2.22(s，1arom.CH3)；2.590和
2.596(d，J＝16.5和16.6Hz，1H)；2.72(d，J＝16.7Hz，1H)，4.88(s，OH)；7.12(s，
1Harom)ppm。
13CNMR(CDCl3，75.5MHz)δ11.9；13.0；19.52；19.58；19.67；19.73；
21.0；22.62；22.71；23.88；23.90；24.4；24.8；28.0；32.6；32.8；37.08；37.17；
37.22；37.28；37.38；37.43；39.4；39.54；39.64；47.60；47.64；80.6；107.2；117.6；
127.3；128.2；129.0；133.9；147.7；152.4；193.6ppm。
MS(三甲基硅烷基衍生物)：m/e＝502(M+)，487([M-15]+)，277
(100％)，237。
[2R]-立体异构体与[2S]-立体异构体的比率的测定：HPLC，
IC，250×4.6mm，10mLEtOH，990mL正己烷，1.0mL/分；
在220nm下检测；[2R]∶[2S]＝57∶43。
使用不同的溶剂
在23℃下，在配备有磁性搅拌棒、加热设备、分子筛和氩气供应的
20mL圆底烧瓶中，将0.5mmol2-乙酰基-3，5，6-三甲基氢醌和0.795mmol对
硝基苯甲酸悬浮在2.5mL表4中所示的溶剂中。然后，加入0.514mmol
E，E-法尼基丙酮，最后加入0.795mmol(S)-2-(甲氧基甲基)吡咯烷。在40℃
下搅拌反应混合物持续24小时。然后，将反应混合物冷却至23℃。然后，
加入1mL2NHCl并将混合物转移至分液漏斗中并充分摇晃。分离甲苯相
并用若干份10mL的水洗涤直至获得中性水相。通过硫酸钠干燥有机层，
过滤并在40℃、10mbar下浓缩。
形成的产物被鉴定为6-羟基-2，5，7，8-四甲基-2-((3E，7E)-4，8，12-三甲基十
三碳-3，7，11-三烯-1-基)苯并二氢吡喃-4-酮(表征请参见“使用不同的
酸”)。
表4：不同的溶剂
1相对于2-乙酰基-3，5，6-三甲基氢醌的产率
2因为没有发生反应(产率：0％)，所以不可
能进行测量
将苯并二氢吡喃酮转化为苯并二氢吡喃
如Baldenius等人，EP0989126A1所详述，通过用锌粉和盐酸水溶液处
理来将6-羟基-2，5，7，8-四甲基-2-((3E，7E)-4，8，12-三甲基十三碳-3，7，11-三烯-1-
基)苯并二氢吡喃-4-酮转化为α-生育三烯酚：
在氩气气氛下，将6-羟基-2，5，7，8-四甲基-2-((3E，7E)-4，8，12-三甲基十三
碳-3，7，11-三烯-1-基)苯并二氢吡喃-4-酮(5.0mmol)(实施例2)溶解在25
mL甲苯中，并加入25％的HCl水溶液(41.7mL，340mmol)。在4小时
内，向这种机械搅拌的双相混合物中加入少部分(约0.5g)锌粉(65
mmol)。在40℃下持续搅拌16小时并在65℃下持续搅拌1小时。反应完成
之后(TLC控制)，将混合物冷却至室温并通过Dicalite板过滤。用100mL
正庚烷洗涤滤渣，并用50mL水洗涤合并的滤液。通过硫酸钠干燥有机
层，过滤并在40℃、10mbar下浓缩，然后在23℃、0.003mbar下干燥2小
时。通过柱色谱法(100g硅胶60，正己烷/EtOAc＝9∶1)纯化2.22g黄棕
色油。蒸发(40℃/20mbar)和干燥(0.021mbar/23℃)后，获得了黄棕
色油形式的α-生育三烯酚(1.291g，纯度为93.9重量％，产率为57％)。
获得的化合物显示出与天然(R，E，E)-α-生育三烯酚的真实样品相同的保
留时间，且通过测量1HNMR(CDCl3，300MHz)得到的值与关于α-生育三烯
酚的值相同，如例如P.Schudel等人，Helv.Chim.Acta1963，46，2517-2526所
报告。
对映体比率的测定：HPLC，OD-H，250×4.6mm，0.5％在
正己烷中的EtOH，1.0mL/分；在220nm下检测。
类比上文给出的实施例，如Baldenius等人，EP0989126A1所述，通过
用锌粉和盐酸水溶液处理来将6-羟基-2，7，8-三甲基-2-(4，8，12-三甲基十三碳)
苯并二氢吡喃-4-酮(实施例15)转化为γ-生育酚。获得的化合物显示出与
γ-生育酚的真实样品相同的保留时间，且通过测量1HNMR(CDCl3，300
MHz)得到的值与关于γ-生育酚的值相同，如例如J.K.Baker和C.W.Myers，
PharmaceuticalResearch1991，8，763-770所报告。
类比上文给出的实施例，如Baldenius等人，EP0989126A1所述，通过
用锌粉和盐酸水溶液处理来将6-羟基-2，5，7，8-四甲基-2-(4，8，12-三甲基十三
烷基)苯并二氢吡喃-4-酮(实施例13)转化为α-生育酚。获得的化合物显示
出与α-生育酚的真实样品相同的保留时间，且通过测量1HNMR(CDCl3，
300MHz)得到的值关于α-生育酚的值相同，与如例如J.K.Baker和C.W.
Myers，PharmaceuticalResearch1991，8，763-770所报告。