叔丁基亚磺酰胺(TBSA)已经成为合成手性胺的强有力的手性辅助剂之一,由于叔丁基的位阻效应大大提高了反应的立体选择性,制备TBSA的合成方法主要包括以下几种:
方法一:
以价格低廉的石油副产物叔丁基二硫化物(6)为起始原料,通过不对称催化氧化,再用氨基锂进行亲核取代,得到光学纯的叔丁基亚磺酰胺。
方法二:
以N-对乙酰去甲麻*碱(18)为起始物料制备光学纯的叔丁基亚磺酰胺,是目前比较通用的一种策略,与方法一相比,不需要额外的柱层析纯化步骤去除手性催化剂,不足之处是反应需要在低温条件下进行。
方法三:
基于苯酚骨架的手性模板(8)为原料,在二氯亚砜作用下,形成苯并[1,2,3]恶噻嗪-2-酮衍生物(9),因结构中含有S-N和S-O键,表现出不同的反应活性,因此格氏加成反应过程中,叔丁基氯化镁可以选择性的切断较弱的S-N键得到中间体(10),随后用LHMDS处理,切断S-O键得到光学纯的叔丁基亚磺酰胺,同时回收手性模板(8),用于下一循环反应中,此外整个工艺的反应条件较为温和。
手性药物合成中的应用
叔丁基亚磺酰胺是近年发展起来的一种新型手性辅剂,是手性胺类化合物合成的强有力的工具,其过程首先是叔丁基亚磺酰胺与酮或醛反应形成亚胺2或3,亲核试剂立体选择性的进攻亚胺得到中间态4,在酸性条件下水解亚磺酰胺,得到手性胺类化合物。
下面主要介绍叔丁基亚磺酰胺在手性胺类药物制备中的应用情况。
卡巴拉汀的合成
卡巴拉汀(rivastigmine,1),化学名为(S)-N-甲基-N-乙基-3-[(1-二甲胺基)乙基]氨基甲酸苯酯,是诺华公司研发的一种乙酰胆碱酯酶抑制剂,临床用于治疗老年痴呆症,年经EMA批准上市。
以间甲氧基苯甲醛与(R)-叔丁基亚磺酰胺缩合生成亚胺(2),然后与甲基碘化镁加成得化合物(3),再依次经脱保护、Eschweiler-Clark甲基化及酚羟基脱保护得关键中间体(4),最后与甲乙胺基甲酰氯酯化得到目标产物(1),该法合成手性胺产率高,ee值大于98%。
年,Arava等以间羟基苯乙酮与甲乙胺基甲酰氯酯化,再与(S)-叔丁基亚磺酰胺缩合、还原、水解,得到关键手性胺(5),最后再甲基化即得(1),该法总收率达76%,且ee值%。
硼替佐米的合成
硼替佐米(bortezomib,6),是美国Millennium公司研发的蛋白酶体抑制剂,于年获美国FDA批准上市,临床用于治疗多发性骨髓瘤和复发性难治性套细胞淋巴瘤。其合成难点在于α-氨基硼酸酯中间体的合成。
年,Ellman课题组报道了一条新路线,从(R)-叔丁基亚磺酰胺出发,通过双联频哪醇酯(B2Pin2)的不对称加成得关键中间体7,大于98:2,该路线成本低廉、便于生产。
盐酸西那卡塞的合成
盐酸西那卡塞(cinacalcet,8),化学名为N-[(1R)-1-(1-萘基)乙基]-3-[3-(三氟甲基)苯基]-1-丙胺盐酸盐,年经美国FDA批准上市,临床用于进行透析的慢性肾病患者的继发性甲状旁腺功能亢进症及甲状旁腺癌患者的高钙血症治疗。
其制备方法是用萘乙酮与(R)-叔丁基亚磺酰胺缩合、还原,再与3-卤丙炔反应得化合物9,再与间卤三氟甲苯偶联得化合物(10),再经还原、成盐即得(8)。
年,Arava等同样以萘乙酮为起始原料,与(R)-叔丁基亚磺酰胺缩合、还原,再与1-(3-卤素丙基)间三氟甲基苯亲核取代得化合物11,最后水解、成盐即得(8)。
琥珀酸索利那新的合成
琥珀酸索利那新(solifenacinsuccinate,12),是安斯泰来公司研发的一种M受体拮抗剂,年被EMA和美国FDA同时批准上市,临床用于膀胱过度活动症患者伴有的尿失禁和/或尿频、尿急症状的治疗。
年,Babu等用2-(2-溴乙基)苯甲醛和(R)-叔丁基亚磺酰胺经缩合、与格氏试剂加成、亲核关环,再水解制得关键中间体(S)-1-苯基-1,2,3,4-四氢异喹啉(13),再和3-奎宁环醇缩合、成盐得(12)。
甲磺酸雷沙吉兰的合成
甲磺酸雷沙吉兰(rasagilinemesylate,14)是以色列梯瓦公司和丹麦Lundback公司联合研发的第2代选择性单胺氧化酶-B(MAO-B)抑制剂,年在欧洲上市,临床用于治疗帕金森病。
用(R)-叔丁基亚磺酰胺与1-茚酮生成亚胺,不经分离直接还原,再水解得手性胺,再经取代、成盐即得(14),该法收率较高,终产物ee值96%。
年,能特科技股份公司也报道一条类似的路线,也是用(R)-叔丁基亚磺酰胺为手性助剂,区别在于还原所得亚胺先与3-卤丙炔缩合,再水解、成盐即得(14),该法所得14光学纯度高达99.5%。
西他列汀的合成
西他列汀(sitagliptin,15)是默克公司研发的首个DPP-4抑制剂,年获美国FDA批准上市,临床用于治疗2型糖尿病。
应用已知中间体和(R)-叔丁基亚磺酰胺经缩合成亚胺(16)、还原得所需构型氨基(17)、最后水解脱除叔丁基亚磺酰基得(15),纯度达99.87%
以2,4,5-三氟苯甲醛为起始原料,经Wittig反应、水解制备乙醛、再与(R)-叔丁基亚磺酰胺缩合,所得亚胺(18)与溴乙酸乙酯进行Reformatsky反应、水解得相应酸(19),再经酰胺化、水解脱除叔丁基亚磺酰基即得(15)。该路线操作简便、收率较高,ee值大于98∶2,有较好的工业化前景。
左旋西替利嗪的合成
左旋西替利嗪(levocetirizine,20)是抗组胺类抗过敏药物,于年在德国首次上市,年又经美国FDA批准上市。
Reddy等以对氯苯甲醛为原料,与(R)-叔丁基亚磺酰胺缩合,所得亚胺在铑试剂的催化下还原,再水解成盐得关键中间体(21),最后制得(20)。
西洛多辛的合成
西洛多辛(silodosin,22),是日本Kissei制药公司研发的一种α1A肾上腺素受体拮抗剂,年经美国FDA批准上市,临床用于治疗前列腺增生。
年,印度Alembic制药通过(R)-叔丁基亚磺酰胺来构建手性胺(23),再经多步反应得(22)。
氨曲南母核的合成
氨曲南(aztreonam),是美国百时美施贵宝公司研发的单环抗菌素,其主环的合成一般是以L-苏氨酸为起始原料,与甲醇酯化后,再经甲醇氨氨解、与氯甲酸苄酯进行氨基保护、再羟基甲磺酰化、与氯磺酸磺化、在碱性条件下环合,最后加氢脱保护等7步反应制得氨曲南主环。
以乙醛为原料,与(R)-叔丁基亚磺酰胺缩合生成(R,E)-叔丁基亚磺酰基乙基亚胺(25),再与等摩尔的邻苯二甲酰亚胺乙酰氯在有机碱催化下进行[2+2]反应,然后经脱保护和磺酰化反应得主环氨曲南母核(24),该法步骤少,总收率高,较传统的多步骤反应收率提高了1倍多。
达泊西汀的合成
达泊西汀(dapoxetine,26)是礼来公司研发的抗抑郁症药物,年首次在欧洲上市,用于治疗男性功能障碍,年进入中国市场。
以保护的羟基丙醛为起始原料,先与(R)-叔丁基亚磺酰胺缩合,再与苯基格氏试剂加成构建关键的S-构型氨基中间体(27),经水解得(28),再甲基化、缩合制得(26),ee值大于99%
采用(S)-叔丁基亚磺酰胺与3-(1-萘氧基)-1-苯基丙酮缩合、还原诱导出S-构型氨基中间体(29),再水解脱除叔丁基亚磺酰基得化合物(30)、最后N-甲基化制得(26),总收率33.5%。该法步骤简洁、条件温和,尤其是不对称诱导的关键中间体(29)的de值高达99.4%,终产品ee值大于99.9%,具有较好的应用前景。
屈昔多巴的合成
屈昔多巴(droxidopa,31),是丹麦灵北公司研发的神经系统治疗药物,年首次在日本上市,年经美国FDA批准上市,临床用于改善由帕金森病引起的步态僵直和直立性头晕以及由Shy-Drager综合征或家族性淀粉样多神经病所致的直立性低血压、直立性头晕和昏厥等。
用胡椒醛和(S)-叔丁基亚磺酰胺缩合,再亲核加成缩合得含杂环丙烷的关键中间体(32),再水解、开环得屈昔多巴酯33,最后分别脱去保护基制得(31)。
阿利克仑的合成
阿利克仑(aliskiren,34),是诺华公司研制的小分子口服肾素抑制剂,年经美国FDA批准上市,用于治疗原发性高血压。
采用醛(35)和(R)-叔丁基亚磺酰胺缩合,再亲核加成诱导出关键的手性氨基中间体(36),再经官能团转化制得(34),该法操作简便,收率高。
Verubecestat的合成
Verubecestat(MK-,39)是默克公司研发的BACE1抑制剂,临床用于治疗阿尔茨海默症,目前处于临床Ⅲ期研究阶段。
采用取代苯甲酮与(R)-叔丁基亚磺酰胺缩合,再亲核加成诱导出所需构型氨基中间体(37),与吡啶酰胺缩合后,再经水解、环合制得(39)。
综上所述,光学活性的叔丁基亚磺酰胺在不对称合成中有重要的应用价值,随着上市手性胺类药物的增多以及对叔丁基亚磺酰胺辅剂的进一步深入研究,其在手性胺类药物合成中将得到越来越广泛的应用。
参考文献:
(1)Org.ProcessRes.Dev.,23,?
(2)中国医药工业杂志,,48(5),
●书籍分享
有机氧化反应原理与应用
●书籍分享
有机卤化反应原理及应用
●推荐合成书籍
●推荐合成书籍
●书籍分享
有机还原反应原理与应用
●ChemDraw使用让你从化学菜鸟变成老鸟
●干货分享
有机合成:策略与控制
●干货分享
有机合成工艺研发-副反应抑制法
●基础有机化学(邢其毅)第3、4版教材+习题解析
●ChemDrawV20最新版详细安装图文教程
●干货分享
核磁共振二维谱
●书籍分享
全合成中的经典:更多的目标、战略和方法
●书籍分享
实用药物化学
●书籍分享
基于模仿创新的小分子药物发明
●书籍分享
制药工艺开发-目前的化学与工程挑战
●书籍分享
手性合成:不对称反应及其应用(第5版)
●书籍分享
新药研发案例研究--明星药物如何从实验室走向市场
●书籍分享
英汉·汉英化学化工词汇
●书籍分享
有机化学结构与功能(第四版)
●书籍分享
过渡金属有机化学(原著第6版)
●重磅书籍分享
不对称催化基础
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇