本发明属于有机化学合成/药物合成,涉及一种熊去氧胆酸(udca)关键中间体7k的合成方法,尤其涉及一种以ba(21-羟基-20-甲基孕甾-4-烯-3-酮)为原料合成7k的方法。
背景技术:
1、目前,熊去氧胆酸(udca)主要有两种来源,即动物胆汁提取和人工合成,但动物胆汁提取资源有限,难以满足医疗需要,因此主要依赖人工合成。
2、人工合成熊去氧胆酸的方法主要有两种:一种是使用动物来源的起始物料进行半合成,如以猪去氧胆酸(hdca)、鹅去氧胆酸(cdca)、胆酸(ca)等为起始物料,经多步化学转化可以得到熊去氧胆酸,但这些来源于动物的起始物料中可能残留动物蛋白,导致人用时存在一定的安全风险,而且以动物源起始物料制备的熊去氧胆酸,杂质成分复杂,不易纯化,难以获得高纯度的熊去氧胆酸。另一种是使用植物来源的起始物料进行半合成,如以ba(21-羟基-20-甲基孕甾-4-烯-3-酮)为起始物料,经关键中间体7k,再经化学还原或酶还原,是目前较为常用的熊去氧胆酸制备方法。
3、专利cn116836213、cn111072744中公开了以ba为起始物料,经氧化→缩合/wittig反应引入21-位侧链,再经多步反应制备熊去氧胆酸或关键中间体7k,但该合成过程条件严格,需要无水无氧:
4、
5、专利cn115181150中公开了以ba为起始物料,经磺酰化→溴乙醛衍生物格氏试剂烷基化反应,构造21-位侧链,再经多步反应制备熊去氧胆酸,该反应过程包含格反应,不仅要求无水无氧,而且格氏试剂不好制备:
6、
7、专利cn109415407、wo2023081657中公开了以ba为原料,经溴代→丙二酸二乙酯烷基化,构造21-位侧链,再经多步反应制备奥贝胆酸等,其反应因溴不容易被取代而具有一定难度:
8、
9、因此,开发一种反应条件温和、操作简单且适用于工业化生产的合成方法仍需进一步探索。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提出了一种熊去氧胆酸关键中间体7k的制备方法,该路线反应简单,各中间体易于分离纯化。
2、本发明的技术方案是这样实现的:
3、本发明提供了一种熊去氧胆酸关键中间体的制备方法中,所述熊去氧胆酸关键中间体为7k,如式(i),
4、
5、所述熊去氧胆酸中间体的制备方法包括如下步骤:
6、
7、其中r=ch3,-ch2ch3;
8、(a)式(ⅱ)磺酰化反应得到式(ⅲ)磺酰化物;
9、(b)式(ⅲ)磺酰化物发生烷基化,得到式(ⅳ)双酯物;
10、(c)式(ⅳ)双酯物发生缩酮反应,得到式(ⅴ)缩酮物;
11、(d)式(ⅴ)缩酮物经氧化反应,得到式(ⅵ)缩酮氧化物;
12、(e)式(ⅵ)缩酮氧化物发生水解得到式(ⅶ)3,7-双酮物;
13、(f)式(ⅶ)3,7-双酮物发生氢化还原反应,得到式(ⅷ)7k双酯物;
14、(g)式(ⅷ)7k双酯物发生水解,得到式(ⅸ)7k双羧物;
15、(h)式(ⅸ)7k双羧物经脱羧反应,得到式(ⅰ)7k。
16、具体的,步骤(a)中以ba(式(ⅱ),21-羟基-20-甲基孕甾-4-烯-3-酮)为起始物料,经磺酰化反应,得到式(ⅲ)磺酰化物:
17、
18、在二氯甲烷溶液中,以4-二甲氨基吡啶为酰化反应催化剂,以三乙胺为缚酸剂,ba和对甲苯磺酰氯发生磺酰化反应;经加水分层,提取浓缩,甲醇打浆纯化,即得到磺酰化物;
19、进一步的,步骤(a)中ba、三乙胺和对甲苯磺酰氯的摩尔比为1:(2~2.5):(1~1.5);
20、进一步的,二氯甲烷的体积是ba的质量的5-10倍;
21、进一步的,步骤(a)中4-二甲氨基吡啶与ba的摩尔比为(0.08-0.1):1。
22、具体的,步骤(b)中式(ⅲ)磺酰化物经烷基化反应,得到式(ⅳ)双酯物:
23、
24、以dmf为反应溶剂,以碳酸钾为碱,以tbab为相转移催化剂,磺酰化物和丙二酸二乙酯或丙二酸二甲酯发生烷基化;经水析即可得双酯物粗品,再经乙醇打浆纯化得双酯物;
25、进一步的,步骤(b)中磺酰化物和丙二酸二乙酯或丙二酸二甲酯的摩尔比为1:(2.5~3.5);
26、进一步的,dmf的体积是磺酰化物的质量8-12倍;
27、进一步的,磺酰化物、碳酸钾、tbab的摩尔比为1:(2.5~3):(0.09~0.1)。
28、具体的,步骤(c)中式(ⅳ)双酯物经缩酮反应,得到式(ⅴ)缩酮物:
29、
30、以乙二醇为反应溶剂及缩酮试剂,原甲酸三乙酯为脱水剂,对甲苯磺酸为催化剂,双酯物发生缩酮反应;经水析,得缩酮物粗品,再经乙醇打浆纯化,得缩酮物;
31、进一步的,双酯物与对甲苯磺酸的摩尔比为1:(0.04~0.05);
32、进一步的,双酯物与乙二醇、原甲酸三乙酯的比例为:1g:(1.8-2.2)ml:(1-1.2)ml;
33、具体的,步骤(d)中式(ⅴ)缩酮物经氧化反应,得到式(ⅵ)缩酮氧化物:
34、
35、以丙酮为溶剂,以pdc为氧化剂,以nhpi为催化剂,缩酮物在7-位发生氧化反应;反应液经后处理,乙醇重结晶,得缩酮氧化物。
36、进一步的,缩酮物与pdc(mw=376.21)、nhpi(mw163.13)的摩尔比为1:(1.1-1.5):(1.3-1.7);
37、进一步的,丙酮的体积为缩酮物的质量的5-10倍;
38、具体的,步骤(e)中式(ⅵ)缩酮氧化物经酸性水解,得到式(ⅶ)3,7-双酮物:
39、
40、在四氢呋喃和水混合溶剂中,在盐酸条件下,缩酮氧化物的3-位缩酮发生水解;经中和、分层,提取浓缩,石油醚打浆纯化,得3,7-双酮物;
41、进一步的,所述缩酮氧化物、四氢呋喃、水和盐酸的比例为1g:9ml:1ml:1ml。
42、具体的,步骤(f)中式(ⅶ)3,7-双酮物经氢化反应,得到式(ⅷ)7k双酯物:
43、
44、在四氢呋喃溶液中,以raneyni为催化剂,在氢气常压氛围中,3,7-双酮物发生氢化还原反应;过滤除去催化剂,反应液直接浓缩干得7k双酯物,直接投入下一步碱性水解反应。
45、进一步的,3,7-双酮物与raneyni的质量比为1:2-3;
46、进一步的,四氢呋喃的体积(按ml计)为3,7-双酮物的质量(按g计)的15-20倍。
47、具体的,步骤(g)中式(ⅷ)7k双酯物经碱性水解反应,得到式(ⅸ)7k双羧物:
48、
49、在甲醇溶液中,7k双酯物经氢氧化钾水溶液水解;经盐酸中和,水析得到7k双羧物;
50、进一步的,加入的氢氧化钾的摩尔浓度为10mol/l,7k双酯物和氢氧化钾的质量比为1:(0.35-0.4)。
51、具体的,步骤(h)中式(ⅸ)7k双羧物经脱羧反应,得到式(ⅰ)7k:
52、
53、在dmso溶液中添加氯化钠水溶液,7k双羧物经高温脱羧,经水析得到7k;
54、进一步的,dmso的体积为7k双羧物的质量的5-10倍;
55、进一步的,7k双羧物与氯化钠的质量比为1:(0.5~1)。
56、11.本发明还提供一种化合物,所述化合物的结构分别包括如式(ⅴ-1)、式(ⅵ-1)、式(ⅶ-1)、式(ⅷ-1)、式(ⅴ-2)、式(ⅵ-2)、式(ⅶ-2)、式(ⅷ-2)或式(ⅸ)所示:
57、
58、
59、本发明相对于现有技术具有以下有益效果:
60、(1)本发明提供了udca关键中间体7k的一种制备方法,以ba为原料,经磺酰化、丙二酸二酯烷基化,构造21-位侧链,该步骤中磺酰化较容易,也容易被烷基化,条件温和,副产物和杂质比较少;再经缩酮保护、氧化、水解、氢化、水解及脱酸共8步反应制备udca关键中间体7k;
61、(2)本路线具有反应简单,各中间体易于分离纯化,易于实现工业化生产等优点,为7k的商业化生产提供了另一种可行途径;本路线制备的7k纯度在95%以上,明显高于现有工艺路线获得的7k纯度88~90%。
62、(3)另外,在本技术方案制备的过程中发现5个中间产物,双酯物、缩酮物、缩酮氧化物、3,7-双酮物和7k双酯物,对研究制备过程以及改进新的制备方案具有重要作用。
1.一种熊去氧胆酸中间体的制备方法,其特征在于,所述中间体为7k,其结构式为:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(a)中,式(ⅱ)为ba,ba和对甲苯磺酰氯在二氯甲烷溶液中以4-二甲氨基吡啶为酰化反应催化剂,以三乙胺为缚酸剂,发生磺酰化反应,得到式(ⅲ)磺酰化物。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤b中,式(ⅲ)磺酰化物和丙二酸二乙酯或丙二酸二甲酯以dmf为反应溶剂,以碳酸钾水溶液为碱,以tbab为相转移催化剂发生烷基化,得到式(ⅳ)双酯物。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(c)中,式(ⅳ)双酯物以乙二醇为反应溶剂及缩酮试剂,原甲酸三乙酯为脱水剂,对甲苯磺酸为催化剂发生缩酮反应,得到式(ⅴ)缩酮物。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(d)中,式(ⅴ)缩酮物以丙酮为溶剂,以pdc为氧化剂,以nhpi为催化剂,经氧化反应,得到式(ⅵ)缩酮氧化物。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(e)中,式(ⅵ)缩酮氧化物在四氢呋喃和水混合溶剂中,在盐酸条件下,缩酮氧化物的3-位缩酮发生水解得到式(ⅶ)3,7-双酮物。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(f)中,式(ⅶ)3,7-双酮物在四氢呋喃溶液中,以raneyni为催化剂,在氢气常压氛围中,3,7-双酮物发生氢化还原反应,得到式(ⅷ)7k双酯物。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(g)中,式(ⅷ)7k双酯物在甲醇溶液中经氢氧化钾水溶液水解,得到式(ⅸ)7k双羧物。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(h)中,式(ⅸ)7k双羧物经脱羧反应,得到式(ⅰ)7k。
10.一种化合物,其特征在于,所述化合物的结构包括如式(ⅴ-1)、式(ⅵ-1)、式(ⅶ-1)、式(ⅷ-1)、式(ⅴ-2)、式(ⅵ-2)、式(ⅶ-2)、式(ⅷ-2)或式(ⅸ)所示: