制备具有光学活性的假蟾毒胺醇的方法

专利名称：制备具有光学活性的假蟾毒胺醇的方法技术领域：本发明涉及假蟾毒胺醇(pseudophrynaminol)的制备方法，特别是涉及具有光学活性的假蟾毒胺醇的全合成方法。假蟾毒胺醇是一种具有下列分子式的新的生物碱，它可从澳大利亚蛙皮(Pseudpohryne coriacea)中分离出来 虽然该生物碱的生物活性尚未完全明了，但值得注意的是它的绝对构型与毒扁豆碱一致。用计算机分子图象模拟比较研究表明，假蟾毒胺醇与乙酰胆碱石杉碱甲、毒扁豆碱等有很好的交盖性，因而具有潜在的抗乙酰胆碱酯酶作用，可望成为治疗老年性痴呆症和重症肌无力以及提高记忆力的新药。由于该生物碱的用途日趋广泛，因此从澳大利亚蛙皮中分离出的天然的假蟾毒胺醇远不能满足研究开发、临床试验之需要。近年来，欧美、日本各国都在从事开发研究这类生物碱的全合成方法及其临床应用，Miguel O.Mitchell等在Tetrahedron Letters第31卷第19号2681-2684页(1990)上首次公开了假蟾毒胺醇的全合成方法，Pier Giorgio Cozzi等在Telrahedron Letters第31卷第39号5661-5664(1990)页上阐述了假蟾毒胺醇的另一种合成方法，但采用这些方法所制得的假蟾毒胺醇均为外消旋形式，且合成路线长，研究者们业已发现，许多物质在左旋体和右旋体的生物活性是不同的，故而用合成出来的外消旋形式(右旋体与右旋体的混合物)的假蟾毒胺醇进行研究，不能真正地对其生物活性作出确切的定义，也不利于将来临床上的应用。这样就急需提供一种制备具有光学活性的假蟾毒胺醇的方法以满足研究开发之需求，同时该制备方法也应当具有合成途径短，易于合成的优点。本发明的一个目的是提供一种合成途径短的制备具有光学活性的假蟾毒胺醇的方法。经长期悉心的研究，本发明者发展了一种新的不对称合成技术，即在合成中引入 叫做“多功能”基团(multi-role group MRG)，如 ，使接着的烷基化反应具有选择性，以达到不对称合成的目的;另外可以作为保护基团保护NH，也可以增加中间产物在溶剂中的溶解性及中间产物的稳定性;该多功能基团在合成具有光学活性的假蟾毒胺醇中同时也可作为确定非对映异构体比例的指示基团，以及作为拆分对映异构体的拆分基团。顺式假蟾毒胺醇具有下列两种左旋和右旋的光学异构体。 根据本发明的反应流程Ⅰ的途径可以容易地制得上述的两种假蟾毒胺 反应流程Ⅰ式中用的实线(-)是指位于纸平面上方的取代基，虚线(……)是指位于低平面下方的取代基;R1为C1-C10的烷基-R＊可为任选的手性碳基团，较为优选的是 R可为烷基、苄基、烯苄基或式 表示的基团;X表示氯、溴、碘。根据本发明所提供的方法，使化合物3(取代的2-羟基吲哚)与N-(S)(-)-1-取代的咪唑酰胺类的试剂4在碱试剂存在下或无碱试剂时进行反应从而制得脲类化合物5。优选的碱试剂可为LiOH、NaOH、KOH、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、甲醇钠、EtONa、氢化钠、锂、钠、氢化钾、正丁基锂、LDA、氢化锂，其中氢化钠尤为优选。该反应可在-40℃至溶剂回流温度下于诸如正己烷、无水乙醚、环己烷、无水乙醇、无水甲醇、二氯甲烷，四氯化碳四氢呋喃或二氧六环的有机溶剂中进行约五分钟至48小时。接着，用RX的烷基化试剂使脲类化合物5进行烷基化反应。该烷基化反应可在室温--78℃的温度下，在常规的相转移催化剂或前述碱试剂存在下搅拌10分钟至48小时或它们的混合物而使选择性的烷基化反应完全，从而制得了具有光学活性的化合物6和7。最后，在有机溶剂存在下使化合物6和7还原。所采用的还原剂可为四氢铝锂，H2/催化剂，〔H〕/钯-碳，氯铂酸/H2。所述的有机溶剂可为常用的溶剂，较优选的是乙醚、四氢呋喃或二氧六环。在室温-溶剂回流温度下使该还原反应进行3-6小时。需要时，用快速硅胶柱层析来分离化合物6和7及(+)和(-)假蟾毒胺醇。对于用快速硅胶柱层析分离化合物6和7，可采用的洗脱液为二氯甲烷/乙酸乙酯、二氯甲烷/乙醚之类的洗脱液，其比例约为98∶2-80∶20，也可用正己烷/乙酸乙酯约70∶30-30∶70。对于用快速硅胶柱色谱层析分离(+)和(-)-假蟾毒胺醇，可选用二氯甲烷/甲醇作为洗脱液，其二氯甲烷∶甲醇的比例可为1∶1-9∶1，也可任意地添加三乙胺。下面，我们将结合最佳实施例对本发明的方法作进一步详细的阐述。预备实施例1制备取代的2-羟基吲哚(化合物3) 在0℃下向色胺(市售，30g，0.1875mol)及NaOH溶液(3M，187ml，0.561mol)在200ml乙腈(经P2O5干燥)中的溶液内逐渐加入氯甲酸甲酯(乙酯、丙酯、丁酯……壬基、癸基)(28.8ml，0.3762摩尔)在乙腈(174ml)中的溶液。让溶液搅拌40分钟，滴加入盐酸(50% 110ml)分离出乙腈相，用CH2Cl2萃取，用无水Na2SO4干燥，蒸去溶剂，用乙醇∶二氯甲烷∶己烷＝2∶1∶1重结晶得到 在0℃及搅拌条件下，于0℃下向ⅰ)步骤中制得的产物(12克，1当量)在二甲亚砜(40ml，10当量)中的溶液内加入浓盐酸(93ml，10当量)。加料完成后，混合物在室温条件下搅拌20分钟。混合物用水稀释并用乙酸乙酯(8×200ml)萃取，合并有机相，用水和盐水洗涤，用Na2SO4干燥，除去溶剂得到油状物的标题化合物3。1HNMR(200MHz，CDCl3)ppm8.30(s，1H)，7.20-7.40(m，2M)，7.10(t，1H)，6.90(d，1M)，5.25(1b，1H)，3.68(s，3H)，3.30-3.60(m，3H)，2.00-2.33(m，2M)。总得率80%预备实施例2制备N-S-(-)-1-苯乙基咪唑-1-甲酰胺将1当量1，1′-二咪唑甲酮溶于四氢呋喃中，加入1当量S-(-)-1-苯乙胺，在室温下搅拌20分钟，用二氯甲烷(50ml×4)提取4次，再用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，残留物经快速柱层析洗脱(洗脱液为乙酸乙酯∶二氯甲烷95∶5)得到无色的油状物的标题化合物。得率95%预备实施例3制备溴代甲基巴豆酸酯ⅰ)惕各酸(tiglic acid)甲基化 使惕各酸溶液(60g，0.6mol)、甲醇(85ml，过量)及浓硫酸(12ml)回流7小时，用醚萃取几次，用饱和碳酸氢钠洗至pH＝10，用无水Na2SO4干燥，除去溶剂得到50.5g 产品。得率80%(E)2-甲基丁-2-烯酸甲酯的溴化 使步骤ⅰ)的产品(50.5g，0.443mol)和NBS(90g)在四氯化碳(300ml)中的溶液回流4小时，然后至于冰箱中，滤去沉淀，减压蒸去滤液中的溶剂，使油状残留物于110-112℃(16mmHg)条件下蒸馏得到浅黄色液体的标题产物(60g)。得率76%实施例1 取298毫克预备实施例1合成的取代的化合物3 2-羟基吲哚(化合物3)(1当量)溶于8ml无水四氢呋喃中，加入56毫克的60%氢化钠(1.1当量)，再加入293毫克预备实施例2合成的化合物(1.07当量)的四氢呋喃(5ml)溶液，10分钟后，加水，用无水二氯甲烷提取四次(50×4ml)，用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，用快速柱层析提纯(洗脱液为二氯甲烷/乙酸乙酯9∶1)得到标题化合物。收率96%1HNMR(CDCl3，200MHz)谱ppm 1.60(d，3H，CHCHa)，2.02-2.41(m，2H，CH2CH2N)，3.27-3.54(m，2H，CH2N)，3.61(s，1H)，3.69(s，3H，OCH3)，4.83(b，1H，NH)CO2CH3)，5.08-5.24(m，1H，NCHCH3)，7.13-7.40(m，7H)，8.25(d，1H)，9.01(d，1H). 的合成将上述a)步骤制得的1当量化合物放入烧瓶中，加入100ml甲苯，使溶液达0.1摩尔浓度，在室温加入40%1.5当量的四正丁基氢氧化铵水溶液，搅拌10分钟后，加入2当量预备实施例3制得的化合物(溴代甲基巴豆酸酯)，搅拌反应2小时后，薄层层析分析表明反应完成，加入中性缓冲溶液水洗，用二氯甲烷提取四次，然后用无水硫酸镁干燥，蒸去溶剂，得到无色油状物的标题化合物。用快速硅胶柱层析分离(用二氯甲烷/乙酸乙酯9∶1洗脱)分别得到(-)的标题化合物及(+)的标题化合物，以总的产物为100%计，左旋形式的占53%，右旋形式占47%，收率98%。(-)-化合物的比旋度〔α〕26D＝-20.8(C＝0.91，氯仿)1HNMR(CDCl3，200MHz)谱ppm 1.61(d，3H，CHCH3)，1.73(s，3H，C＝CCH3)，2.04-2.45(m，2H，CH2CH2N)，2.68(d，2H，CH2CH＝C)，2.72-3.05(m，2H，CH2N)，3.61(s，3H，CO2CH3)，3.65(s，3H，NCO2CH2)，4.50(tb，1H，NHCO2CH3)，5.12(m，1H，NCHCH3)，6.44(t，1H，HC＝C)，7.13-7.42(m，7H)，8.25(d，1H)，9.0(d，1H)，(+)-化合物的比旋度〔α〕26D＝+28.1(C＝0.97氯仿)1HNMR(CDCl3，200MHz)谱ppm 1.61(d，3H，CHCH3)，1.77(s，3H，C＝CCH3)，2.02-2.44(m，2H，CH2CH2N)，2.70(d，2H，CH2CH＝C)，2.75-3.06(m，2H，CH2N)，3.46(s，3H，CO2CH3)，3.70(s，3H，NCO2CH3)，4.43(tb，1H，NHCO2CH3)，5.13(m，1H，NCHCH3)，6.50(t，1H，HC＝C)，7.19-7.43(m，7H)，8.25(d，1H)，9.0(d，1H).c)制备(-)和(+)的假蟾毒胺醇ⅰ)将b)步骤制得的1mol(-)-化合物中加入二氧六环溶液中，然后加入5mol四氢铝锂，加热回流4小时，加水，过滤除去不溶物除去溶剂，经快速硅胶柱层析提纯(洗脱液为二氯甲烷/甲醇2∶1)得到(-)-假蟾毒胺醇，颜色微黄色固体。收率76%比旋度〔α〕29D＝-82.8(C＝0.98CHCl3)光谱数据与(-)的天然品一致。ⅱ)除了用b)步骤制得的1mol-(+)-化合物代替步骤(ⅰ)中的(-)-化合物外，其它重复步骤(ⅰ)的操作，得到(+)-假蟾毒胺醇。收率76%比旋度〔α〕29D＝+82.1(C＝1.23，氯仿)其它光谱数据与天然的(+)-假蟾毒胺醇一致。实施例2a)向4ml取代的-羟基吲哚化合物3(199mg，1当量)的二氧六环溶液中加入43mg60%氢化钾(1当量)。并加入5ml预备实施例2合成的化合物(196mg，1.07当量)的二氧六环溶液，10分钟后，加水，用二氯甲烷萃取四次(30×4ml)，用无水MgSO4干燥，蒸去溶剂得到实施例1(a)步骤所制得的化合物。b)将1当量的上述步骤a)所制得的化合物溶于适量甲醇钠(1.1当量)/甲醇溶液中，使浓度达0.1M，将混合物置于冰浴中，冷至零度时加入2当量预备实施例3所制得的2当量溴代甲基巴豆酸酯，在0℃下反应40分钟，得到实施例1b)的标题产物，用实施例1b)所述的快速硅胶柱色谱层析分离得到75.5%的左旋产物及24.5%的右旋产物。收率54%c)除了用室温下(氯铂酸〔H〕)作为还原剂来代替实施例1(c)中的四氢铝锂外，其它与方法c)一致从而得到了(+)-假蟾毒胺醇和(-)-假蟾毒胺醇。实施例3a)除了用氢化锂作碱性试剂来代替实施例1a)中所用的氢化钠外，其它均与实施例1a)的步骤相同，从而制得了实施例1a)的标题化合物。b)将5当量的a)所得化合物的氢氧化钠水溶液置于乙醇加干冰浴中，加入0.1当量N-(4-三氟甲基苄基)辛可宁溴化物(N-(4-trifluoromethylbenzyl)bromide)-40℃下反应四十分钟，再经实施例1(b)中所述的快速硅胶柱色谱层析分离，得到b)标题化合物的左旋形式和右旋形式各为50%的产物。收率90%c)重复实施例1c)的步骤，从而制得了(+)-假蟾毒胺醇和(-)-假蟾毒胺醇。本发明采用了与现有技术合成假蟾毒胺醇截然不同的合成途径，从而首次合成出了具有光学活性的这类物质;另外，本发明的制备方法还具有反应条件温和，合成途径短等显著的特点。本发明的方法除了可制备具有光学活性的假蟾毒胺醇外，也可用来制备它的类似物、衍生物。权利要求1.一种制备下列具有光学性的假蟾毒胺醇的方法其特征在于该方法包括a)使式3取代的2-羟基吲哚与式4的N-S-(-)-1-取代的咪唑酰胺进行反应其中R1为C1-C10烷基，R＊为手性碳基团，反应可得到式5的产物；b)使式5化合物与烷基化试剂RX(其中R代表烷基、苄基，和或代表的基团，X代表氯、溴、碘)反应，制得下式6和7化合物c)使式6和式7化合物还原可分别制得(-)-假蟾毒胺醇和(+)-假蟾毒胺醇。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中步骤(a)是在碱试剂存在下进行的，碱试剂为氢化钠、金属锂、金属钠、氢化钾、氢化锂、LOA、正丁基锂、LiOH、NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3、甲醇钠、EtONa。3.根据权利要求2的方法，其特征在于步骤a)反应在有机溶剂中进行。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中步骤(b)是在溶剂和相转移催化剂或碱试剂存在下进行的。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤(b)中的反应温度进一步为-78℃至室温。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(c)的还原反应是在有机溶剂回流温度下，用还原剂还原化合物6和7。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的溶剂是四氢呋喃，乙醚、二氧六环二氯甲烷，苯或甲苯。8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于其中所述的还原剂为四氢铝锂。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在该方法进一步包括b′)使化合物6和7经硅胶柱色谱层析分离后，再还原，分别得到(-)-假蟾毒胺醇和(+)-假蟾毒胺醇。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中步骤(b)中的烷化剂为溴代甲基巴豆酸酯。全文摘要本发明涉及首次制备具有光学活性的假蟾毒胺醇(pseudophry-naminol)的方法。其特征在于先在取代的2-羟基吲哚上引入多功能基团(multi-rolegroup，MRG)，然后进行立体选择地烷基化反应，得到具有光学活性的中间产物，再对其进行还原，制得了具有光学活性的假蟾毒胺醇。采用本发明的方法可以分别制得左旋和右旋的假蟾毒胺醇及其类似物或衍生物。具有反应条件温和，反应途径短，易于合成等优点。文档编号C07D487/04GK1070647SQ9210858公开日1993年4月7日 申请日期1992年9月30日 优先权日1992年9月30日发明者孙伟燕, 孙绍绪, 唐宜春, 胡积青 申请人:孙伟燕, 孙绍绪