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含饱和环己烷结构的C-葡萄糖苷的制备方法.pdf

  • 上传人:狗**
  • 文档编号:9087376
  • 上传时间:2021-02-05
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201110412623.6

    申请日:

    20111212

    公开号:

    CN102516215B

    公开日:

    20140409

    当前法律状态:

    有效性:

    有效

    法律详情:

    IPC分类号:

    C07D309/10,C07H7/04,C07H1/00,C07C43/225,C07C41/18,C07C49/84,C07C45/64

    主分类号:

    C07D309/10,C07H7/04,C07H1/00,C07C43/225,C07C41/18,C07C49/84,C07C45/64

    申请人:

    天津药物研究院

    发明人:

    赵桂龙,汤立达,邵华,魏群超,王玉丽,徐为人,邹美香,吴疆

    地址:

    300193 天津市南开区鞍山西道308号

    优先权:

    CN201110412623A

    专利代理机构:

    代理人:

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    内容摘要

    本发明含饱和环己烷结构的C-葡萄糖苷的制备方法,涉及制备具有通式I的SGLT2抑制剂的方法。其中,R=H、Me、Et和n-Pr。

    权利要求书

    1.一种制备化合物II的方法, 其特征为由下列步骤组成: (1)通式XIV化合物苄基化制得化合物XIII; (2)通式XIII的化合物还原制得化合物XII; (3)通式XII的化合物用烷基锂处理后得到化合物X,化合物X再与化合物XI反应后酸化制得化合物IX; (4)通式IX化合物还原制得化合物VIII; (5)通式VIII化合物乙酰化制得化合物VII; (6)通式VII化合物纯化制得化合物IV,纯化的手段选自重结晶或柱层析,以及两者的组合; (7)通式IV化合物脱苄基制得化合物III; (8)通式III化合物甲基化制得化合物II; 其中R=H、Me、Et和n-Pr。  2.如权利要求1所述的制备方法,步骤(1)所述的苄基化试剂为溴化苄,溶剂为DMF。  3.如权利要求1所述的制备方法,步骤(2)所述的还原剂为EtSiH,催化剂为BF·EtO。  4.如权利要求1所述的制备方法,步骤(3)所述的烷基锂为正丁基锂。  5.如权利要求1所述的制备方法,步骤(4)所述的还原剂为EtSiH,催化剂为BF·EtO。  6.如权利要求1所述的制备方法,步骤(5)所述的乙酰化试剂为乙酸酐。  7.如权利要求1所述的制备方法,步骤(7)所述的脱苄基方法为催化氢解,催化剂为Pd/C。  8.如权利要求1所述的制备方法,步骤(8)所述的甲基化试剂选自碘甲烷,溶剂选自DMF。 

    说明书

    技术领域

    本发明属于医药技术领域,具体涉及含饱和环己烷结构的C-葡萄糖苷的制 备方法。

    背景技术

    全球糖尿病患者目前大约有1.7亿左右,其中约绝大多数为II型(即非胰岛素 依赖型)糖尿病患者。目前在临床使用的抗糖尿病药物主要有二甲双胍类、磺酰 脲类、胰岛素类、噻唑烷二酮类、α-葡糖苷酶抑制剂类和二肽基肽酶-IV抑制剂 类药物,这些药物具有良好的治疗效果,但长期治疗存在安全性问题,如:肝毒 性,部分药物尚有体重增加等诸多问题。

    2型钠葡萄糖共转运子(SGLT2)是近年来发现的治疗糖尿病的新靶点。SGLT2 主要分布在肾脏近端小管,其作用是吸收尿中的葡萄糖,并将其返回到血液中, 因此抑制SGLT2的就能够降低血液中葡萄糖浓度,这个方法从以往不同的途径降 低了血糖水平。当SGLT2功能受阻时,尿液中将分泌更多的葡萄糖,这将有助于 糖尿病患者保持正确的血糖水平。由于SGLT2抑制剂不介入葡萄糖代谢,它可以 作为血糖控制主流方法的补充手段。

    专利CN201010533301.2和PCT/CN2011/000147公开了如下一类含有饱和六 元环的C-糖苷类SGLT2抑制剂,

    其中,R1、R2独立选自H,F,Cl,Br,I,OR3,SR4,OCF3,CF3,CHF2, CH2F,C1-C3的烷基,含3-5个碳原子的环烷基,其中R3和R4独立选自C1-C3的烷基,上述烷基或者环烷基均可以被一个或多个F、Cl原子取代;X和Y的 定义选自如下几种情况:(1)X=Y=碳原子;(2)X=Y=氮原子;(3)X=氮原 子,Y=氧原子;(4)X=氮原子,Y=碳原子。

    而且,上述专利还公开了如下一类化合物I的制备方法(实施例4和11-13),

    其中,R=H、Me、Et和n-Pr。

    发明内容

    上述制备SGLT2抑制剂I的路线还是存在不少缺点:由P3转化为P4的产 率较低,导致最终制备I的总路线产率较低,而且该条路线的重现性不好,产率 在批次间的波动性比较大。

    因此,SGLT2抑制剂I的制备期待产率较高和重现性较好的方法。本发明的 目的就在于提供一条该类化合物的制备方法。

    为解决上述技术问题,经过深入研究,本发明的发明人提出了通式结构为I 的SGLT2抑制剂的制备方法,其中,R=H、Me、Et和n-Pr。本发明采用了苄 基保护苯环上的OH并省略了偶合后酸催化甲基糖苷化以及采用温和的乙酰化 试剂等改进措施,克服了专利CN201010533301.2和PCT/CN2011/000147所使用 的合成方法总产率较低而且重现性不好的缺点,得到了一条制备具有通式I结构 的SGLT2抑制剂的良好的工艺。

    本发明所包含的制备过程如下:

    [1]下述通式I的化合物(其中R=H、Me、Et和n-Pr),

    可以通过下列通式II的化合物在碱性条件下水解脱乙酰基制备,其中R=H、 Me、Et和n-Pr。所用的碱性条件包括但是不限于MeONa的MeOH溶液、NaOH 的EtOH水溶液、KOH的EtOH水溶液和K2CO3的甲醇或者乙醇溶液,温度为 室温到回流。

    [2]上述通式II化合物可以通过下述通式III化合物甲基化制备,其中R=H、 Me、Et和n-Pr。甲基化试剂包括但不限于MeI、Me2SO4和Me3PO4,溶剂包括 但不限于DMF、DMSO、MeOH等,温度为室温到回流。

    [3]上述通式III的化合物还可以通过下述通式IV的化合物脱苄基制备,其中R =H、Me、Et和n-Pr。脱苄基的条件包括但是不限于使用Pd/C、Pd(OH)2/C等的 催化氢化和DDQ(2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌)氧化。

    [4]上述通式I的化合物还可以通过下述通式V的化合物选择性甲基化制备,其 中R=H、Me、Et和n-Pr。甲基化试剂包括但不限于MeI、Me2SO4和Me3PO4, 溶剂包括但不限于DMF、DMSO、MeOH等,温度为室温到回流。

    [5]上述通式V的化合物可以通过下述通式VI的化合物脱苄基制备,其中R=H、 Me、Et和n-Pr。脱苄基的条件包括但是不限于使用Pd/C、Pd(OH)2/C等的催化 氢化和DDQ(2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌)氧化。

    [6]上述通式VI的化合物可以通过下述通式IV的化合物在碱的存在下脱乙酰基 制备,其中R=H、Me、Et和n-Pr。所用的碱性条件包括但是不限于MeONa的 MeOH溶液、NaOH的EtOH水溶液、KOH的EtOH水溶液和K2CO3的甲醇或 者乙醇溶液,温度为室温到回流。

    [7]上述通式V的化合物可以通过下述通式III的化合物在碱存在下脱乙酰基制 备,其中R=H、Me、Et和n-Pr。所用的碱性条件包括但是不限于MeONa的 MeOH溶液、NaOH的EtOH水溶液、KOH的EtOH水溶液和K2CO3的甲醇或 者乙醇溶液,温度为室温到回流。

    [8]上述通式IV的化合物可以通过下述通式VII的化合物重结晶纯化或者/和柱 层析纯化制得。其中R=H、Me、Et和n-Pr。

    [9]上述通式VII的化合物可以通过下述通式VIII的化合物乙酰化制得。其中R =H、Me、Et和n-Pr。乙酰化的试剂包括但不限于乙酸酐和乙酰氯,使用的碱包 括但不限于吡啶、三乙胺、2,6-二甲基吡啶、二异丙基乙基胺,溶剂包括但不限 于上述碱本身和二氯甲烷以及THF等非质子溶剂,温度为-50℃到回流。

    [10]上述通式VIII的化合物可以通过下述通式IX的化合物还原得到,其中R= H、Me、Et和n-Pr。还原的试剂包括但不限于Et3SiH/BF3·Et2O,溶剂包括但不 限于二氯甲烷、乙腈、乙醚和THF等,温度为-50℃到回流。

    [11]上述通式IX的化合物可以通过下述通式XII的化合物用烷基锂处理后得到 X,X再与通式XI的化合物反应后酸化制得。其中R=H、Me、Et和n-Pr。所 述烷基锂包括但不限于n-BuLi、s-BuLi和t-BuLi等,所述酸包括但不限于各种 无机酸和有机酸。

    [12]上述通式XII的化合物可以通过下述通式XIII的化合物还原制得,其中R= H、Me、Et和n-Pr。还原的试剂包括但不限于Et3SiH/BF3·Et2O和NaBH3/AlCl3, 溶剂包括但不限于二氯甲烷、乙腈、乙醚和THF等,温度为-50℃到回流。

    [13]上述通式XIII的化合物可以通过下述通式XIV的化合物苄基化制得,其中 R=H、Me、Et和n-Pr。苄基化试剂包括但不限于BnCl、BnBr和BnOC(=NH)CCl3, 溶剂包括但不限于DMF、DMSO、MeOH、EtOH和CH2Cl2等,温度为-50℃到 回流。

    上述路线汇总如下所示:

    具体实施方式

    下面结合实施例对本发明作进一步的说明。需要说明的是,下述实施例仅是 用于说明,而并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的教导所做出的 各种变化均应在本申请权利要求所要求的保护范围之内。

    实施例1

    在干燥的500mL的圆底烧瓶中加入32.52g(0.1mol)化合物XIV-1、20.52g (0.12mol)溴化苄、27.64g(0.2mol)固体K2CO3、5.00g固体KI和200mL干燥 的DMF,所得混合物在室温下搅拌过夜,TLC显示反应完成。

    反应混合物用500mL CH2Cl2稀释,搅拌1分钟,抽滤除去固体。滤液用饱 和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,抽滤除去干燥剂后在旋转蒸发仪蒸去溶剂, 得到一无色油状物,柱层析纯化,得到XIII-1的纯品,37.80g,产率91%。无 色晶体,熔点63-65℃,1H NMR(DMSO-d6,400MHz),δ7.67(dd,1H,J=2.4Hz and 8.8Hz),7.53(d,1H,J=2.8Hz),7.35-7.49(m,5H),7.25(d,1H,J=8.8Hz), 5.19(s,2H),3.01-3.08(m,1H),1.71-1.74(m,2H),1.59-1.63(m,2H),1.02-1.27(m, 7H),0.83(t,3H,J=7.4Hz),0.58-0.68(m,2H)。

    在500mL的干燥圆底烧瓶中加入37.38g(0.09mol)化合物XIII-1、34.88g (0.3mol)Et3SiH和200mL的干燥CH2Cl2,所得混合物在冰水浴冷却下搅拌,往 其中慢慢滴加21.29g(0.15mol)BF3·Et2O。滴加完毕后,反应混合物在室温下搅 拌过夜。

    反应混合物在冰水浴冷却下搅拌,慢慢加入200mL饱和Na2CO3溶液,搅 拌半小时后倾倒到500mL冰水中。用浓盐酸小心调节pH=3-4,用100mL×3 CH2Cl2萃取。合并萃取相,用饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,抽滤除去干 燥剂后在旋转蒸发仪蒸去溶剂,得到一无色油状物,柱层析纯化,得到XII-1的 纯品,32.51g,产率90%。无色油状物,1H NMR(DMSO-d6,400MHz),δ7.29-7.44 (m,6H),7.25(d,1H,J=2.4Hz),6.99(d,1H,J=8.4Hz),5.11(s,2H),2.46(d,2H,J =6.8Hz),1.65-1.68(m,2H),1.56-1.60(m,2H),1.46-1.51(m,1H),1.21-1.40(m, 2H),1.07-1.18(m,3H),0.89-0.98(m,2H),0.83(t,3H,J=7.2Hz),0.72-0.78(m, 2H)。

    在干燥的500mL的圆底烧瓶中加入32.11g(0.08mol)的化合物XII-1、一枚 干燥的磁子和200mL干燥的THF,氮气吹扫后用橡皮软塞封口。烧瓶置于盛有 -78℃的液氮-乙醇的杜瓦瓶中冷却,开动搅拌,用注射器往烧瓶中慢慢滴加56.3 mL(0.09mol)的1.6M的n-BuLi的正己烷溶液,滴加完毕后,反应混合物在-78℃ 下继续搅拌1小时,而后再用注射器慢慢滴加46.69g(0.1mol)2,3,4,6-四-O-三甲 基硅烷基-D-葡萄糖酸内酯溶解到50mL干燥的甲苯中制成的溶液。滴加完毕后, 撤走冷浴,反应混合物在室温下慢慢自动升温,继续搅拌3小时。

    反应混合物在搅拌下小心倾倒到1000mL冷却的饱和食盐水中,用浓盐酸 小心调节pH=3-4,继续搅拌半小时,用150mL×3CH2Cl2萃取,合并萃取相, 用饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,抽滤除去干燥剂后在旋转蒸发仪蒸去溶 剂,得到一浅黄色固体,即为IX-1的粗品,该粗品不用进一步纯化即可进行下 一步反应。ESI-MS,m/z=501([M+H]+)。

    将步骤[3]制得的IX-1粗品置于干燥的500mL的圆底烧瓶中,用200mL干 燥的CH2Cl2溶解,加入13.95g(0.12mol)Et3SiH,冷却到-30℃,搅拌下从恒压 滴液漏斗逐滴加入8.52g(0.06mol)BF3·Et2O。滴加完毕后,反应混合物在室温 下继续搅拌3小时。

    反应混合物在冰水浴冷却下搅拌,慢慢加入100mL饱和NaHCO3溶液,搅 拌半小时后倾倒到500mL冰水中。用浓盐酸小心调节pH=3-4,用100mL×3 CH2Cl2萃取。合并萃取相,用饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,抽滤除去干 燥剂后在旋转蒸发仪蒸去溶剂,得到一浅黄色固体,即为VIII-1的粗品,该粗 品不用进一步纯化即可进行下一步反应。ESI-MS,m/z=485([M+H]+)。

    在500mL的圆底烧瓶中加入步骤[4]制备的VIII-1和200mL干燥的吡啶, 冰水浴冷却下搅拌,慢慢滴加80mL醋酸酐,滴加完毕后再加入2g 4-二甲氨基 吡啶,而后室温下搅拌过夜。

    反应混合物搅拌下慢慢倾倒到1000mL冰水中,加入300mL CH2Cl2,搅拌, 用浓盐酸调节水相的pH=4-5,分出有机相。水相用100mL CH2Cl2返萃一次。 合并有机相,用饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,抽滤除去干燥剂后在旋转 蒸发仪蒸去溶剂,得到一黄色固体,即为VII-1的粗品,该粗品经过柱层析纯化 分离出IV-1。白色固体,45.43g,产率87%(从XII-1计算),1H NMR(DMSO-d6, 400MHz),δ7.37-7.44(m,4H),7.30-7.33(m,1H),7.14(dd,1H,J=1.8Hz and 8.6 Hz),7.02(d,1H,J=2.0Hz),7.00(dd,1H,J=8.8Hz),5.33(t,1H,J=9.6Hz),5.10 (s,2H),4.98-5.08(m,2H),4.58(d,1H,J=10.0Hz),4.03-4.14(m,3H),2.44-2.47(m, 2H),2.02(s,3H),2.00(s,3H),1.93(s,3H),1.72(s,3H),1.64-1.67(m,2H), 1.54-1.58(m,2H),1.46-1.48(m,1H),1.23-1.29(m,2H),1.07-1.12(m,3H), 0.87-0.96(m,2H),0.83(t,3H,J=7.4Hz),0.77-0.78(m,2H)。

    在500mL的圆底烧瓶中加入39.17g(0.06mol)的化合物IV-1、1.0g Pd(OH)2(含水50%)和200mL THF,用氮气置换烧瓶中的空气三次后再用氢气置换烧瓶 中的氮气三次,而后反应混合物在室温2个大气压下氢化反应24小时。TLC显 示反应完成。

    以氮气置换烧瓶中的氢气后,反应混合物抽滤,滤液在旋转蒸发仪上蒸干, 得到一类白色固体,为化合物III-1的粗品,该粗品用100mL石油醚和3mL乙 酸乙酯室温下搅拌1小时,抽滤收集固体,室温下真空干燥即得到产物III-1的 纯品。白色固体,32.74g,产率97%。ESI-MS,m/z=563([M+H]+)。

    在干燥的500mL的圆底烧瓶中加入28.13g(0.05mol)化合物III-1、8.52g (0.06mol)碘甲烷、13.8g(0.1mol)固体K2CO3和120mL干燥的DMF,所得混合 物在室温下搅拌过夜,TLC显示反应完成。

    反应混合物用400mL CH2Cl2稀释,搅拌1分钟,抽滤除去固体。滤液用饱 和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,抽滤除去干燥剂后在旋转蒸发仪蒸去溶剂, 得到一无色油状物,柱层析纯化,得到II-1的纯品,27.10g,产率94%。白色 固体。ESI-MS,m/z=577([M+H]+)。

    在500mL的干燥圆底烧瓶中加入150mL干燥的甲醇和0.46g(0.02mol)金 属钠,室温下搅拌,直到金属钠消失。再加入23.07g(0.04mol)化合物II-1,室 温下搅拌3小时,此时TLC显示II-1消失。

    往烧瓶中加入20g干燥的732型强酸性阳离子交换树脂(H+形式)和150mL 甲醇,室温下搅拌过夜,此时反应混合物pH=7。抽滤,滤液在旋转蒸发仪上蒸 干,得到的残余物在真空泵上室温下干燥,得到产物I-1。白色泡沫状固体,16.18 g,产率99%。ESI-MS,m/z=409([M+H]+)。

    在500mL的干燥圆底烧瓶中加入150mL干燥的甲醇和0.46g(0.02mol)金 属钠,室温下搅拌,直到金属钠消失。再加入26.11g(0.04mol)化合物IV-1,室 温下搅拌3小时,此时TLC显示IV-1消失。

    往烧瓶中加入20g干燥的732型强酸性阳离子交换树脂(H+形式)和150mL 甲醇,室温下搅拌过夜,此时反应混合物pH=7。抽滤,滤液在旋转蒸发仪上蒸 干,得到的残余物在真空泵上室温下干燥,得到产物IV-1。白色泡沫状固体, 19.38g,产率100%。ESI-MS,m/z=485([M+H]+)。

    在500mL的圆底烧瓶中加入19.38g(0.04mol)的化合物VI-1、1.0g Pd(OH)2(含水50%)和150mL THF,用氮气置换烧瓶中的空气三次后再用氢气置换烧瓶 中的氮气三次,而后反应混合物在室温下2个大气压下氢化反应24小时。TLC 显示反应完成。

    以氮气置换烧瓶中的氢气后,反应混合物在抽滤,滤液在旋转蒸发仪上蒸干, 得到一类白色固体,为化合物V-1,室温下真空干燥即得到产物V-1的纯品。白 色固体,15.15g,产率96%。ESI-MS,m/z=395([M+H]+)。

    在干燥的500mL的圆底烧瓶中加入15.78g(0.04mol)化合物V-1、8.52g (0.06mol)碘甲烷、13.8g(0.1mol)固体K2CO3和120mL干燥的DMF,所得混合 物在室温下搅拌过夜,TLC显示反应完成。

    反应混合物用400mL CH2Cl2稀释,搅拌1分钟,抽滤除去固体。滤液用饱 和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,抽滤除去干燥剂后在旋转蒸发仪蒸去溶剂, 得到一无色油状物,柱层析纯化,得到I-1的纯品,15.20g,产率93%。白色固 体。ESI-MS,m/z=409([M+H]+)。

    在干燥的500mL的圆底烧瓶中加入28.13g(0.05mol)化合物III-1和300mL 乙醇,室温下搅拌,小心加入30mL 40%的NaOH溶液,所得混合物在氮气气氛 中回流半小时,TLC显示反应完成。

    反应混合物冷却后倾倒到500mL水中,用浓盐酸调节pH=2-3,用100mL ×3CH2Cl2萃取。合并萃取相,用饱和食盐水洗涤,无水Na2SO4干燥,抽滤除 去干燥剂后在旋转蒸发仪蒸去溶剂,得到的残余物柱层析纯化,得到V-1的纯品, 18.54g,产率94%。白色固体。ESI-MS,m/z=395([M+H]+)。

    关 键  词:
    饱和 环己烷 结构 葡萄 糖苷 制备 方法
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