一种3-(取代苯基)氧杂环丁烷-3-羧酸及其中间体的制备方法及应用

文档序号:1038331 发布日期:2020-10-30 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 一种3-(取代苯基)氧杂环丁烷-3-羧酸及其中间体的制备方法及应用 (Preparation method and application of 3- (substituted phenyl) oxetane-3-carboxylic acid and intermediate thereof ) 是由 练华文 张�杰 刘贵华 于 2019-04-28 设计创作,主要内容包括:以3-氧杂环丁酮(化合物II)为起始原料,在碱性条件下与膦酰基三乙酸三乙酯经过Wittig反应得到化合物III;化合物III与硼酸化合物IV发生偶联反应得到化合物V;化合物V酯基经过还原生成化合物VI;化合物VI的羟基与磺酰氯/磺酸酐发生亲核取代反应生成化合物VII;化合物VI的羟基与卤代试剂反应生成化合物VIII;化合物VII或化合物VIII经过消除反应生成化合物IX;最后化合物IX双键经过氧化生成3-(取代苯基)氧杂环丁烷-3-羧酸(化合物I)。本方法操作简便、收率较高,总收率可达35%,可以实现大规模生产。(Taking 3-oxetanone (compound II) as an initial raw material, and carrying out Wittig reaction with triethyl phosphonotriacetate under an alkaline condition to obtain a compound III; carrying out coupling reaction on the compound III and a boric acid compound IV to obtain a compound V; reducing the ester group of the compound V to generate a compound VI; the hydroxyl of the compound VI and sulfonyl chloride/sulfonic anhydride carry out nucleophilic substitution reaction to generate a compound VII; reacting hydroxyl of the compound VI with a halogenating reagent to generate a compound VIII; carrying out elimination reaction on the compound VII or the compound VIII to generate a compound IX; finally, the double bond of compound IX is oxidized to form 3- (substituted phenyl) oxetane-3-carboxylic acid (compound I). The method has simple and convenient operation and high yield, the total yield can reach 35 percent, and large-scale production can be realized.)

一种3-(取代苯基)氧杂环丁烷-3-羧酸及其中间体的制备方 法及应用

技术领域

本发明涉及药物中间体合成领域,具体地说涉及一种3-(取代苯基)氧杂环丁烷-3-羧酸及其中间体的制备方法及应用。

背景技术

氧杂环丁烷由于可以作为一种代谢稳定的叔丁基生物电子等排体,可以改变药物分子酯水的分配系数以提高药物的利用度,其在新药研发中氧杂环丁烷是一种被广泛应用的分子砌块。其中,3-羧酸-氧杂环丁烷衍生物是一类非常重要的、有着广泛应用的药物中间体,专利WO2019031618A1公开了化合物X,此化合物具有较好的生物活性,可以作为细胞色素P450CYP4F2抑制剂,化合物X分子中含有3-羧酸-氧杂环丁烷分子片段。近年来,在3-羧酸-氧杂环丁烷衍生物的3-位引入芳环得到是化学家们的广泛关注。

专利WO2013025733A1公开了以下合成路线:

试剂和条件:(a)膦酰基乙酸三乙酯,乙醇钠,DMF,室温,过夜,收率:37%;(b)LiAlH4,THF,室温~60℃,2h,收率:60%;(c)碳酸乙酯,KOH,EtOH,110℃~200℃,收率14%;(d)琼斯试剂,丙酮,收率:97%。

该方法报道了以4-溴苯乙酸乙酯(化合物X)在乙醇钠作用下与膦酰基乙酸三乙酯反应得到化合物XI;化合物X的酯被还原生成化合物XII;化合物XII关环得到氧杂环丁烷化合物XIII;最后经过羟甲基在琼斯试剂作用下发生氧化反应制得化合物I-1。此路线第三步收率非常低,仅为14%,后处理较繁琐,难以纯化分离,不适合大规模生产。

发明内容

发明目的:本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足,提供一种3-(取代苯基)氧杂环丁烷-3-羧酸及其中间体的制备方法,该方法操作简便、收率较高,总收率可达35%,可以实现实验室的快速制备。

一方面,本发明公开了结构式(IX)的化合物:

其中:R1为氢、C1~C3直链烷基、卤素、三氟甲基或者C1~C3直链烷氧基。

另一方面,本发明公开了化合物IX制备化合物I的方法,包括:

Figure BDA0002043806290000022

其中:R1为氢、C1~C3直链烷基、卤素、三氟甲基或者C1~C3直链烷氧基。

另一方面,本发明公开了化合物IX的制备方法,包括:

Figure BDA0002043806290000031

其中:R1为氢、C1~C3直链烷基、卤素、三氟甲基或者C1~C3直链烷氧基;R2为甲基磺酰基、乙基磺酰基、对甲苯磺酰基或者三氟甲磺酰基;R3为氯、溴或碘。

优选的,化合物IX的制备方法,其特征在于:

其中:R1为氢、C1~C3直链烷基、卤素、三氟甲基或者C1~C3直链烷氧基;R2为甲磺酰基、乙基磺酰基、对甲苯磺酰基或者三氟甲磺酰基;;R3为氯、溴或碘;

优选的,由化合物II制备得到化合物I,其特征在于:

Figure BDA0002043806290000041

其中:R1为氢、C1~C3直链烷基、卤素、三氟甲基或者C1~C3直链烷氧基;R2为甲磺酰基、乙基磺酰基、对甲苯磺酰基或者三氟甲磺酰基;R3为氯、溴或碘;

优选的,化合物II制备化合物III的步骤中,碱1为叔丁醇钾、氢化钠、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、甲醇钠或者乙醇钠;化合物II、碱1、膦酰基三乙酸三乙酯的摩尔比范围为1∶0.8~3∶0.8~3;反应温度范围为-20~50℃;

优选的,化合物III和化合物IV制备化合物V的步骤中,催化剂选用(1,5-环辛二烯)氯铑(I)二聚体、醋酸钯或者二(乙烯)氯铑二聚体,优选(1,5-环辛二烯)氯铑(I)二聚体;碱2选自碳酸钾、碳酸铯或者碳酸钠;化合物III、化合物IV和碱2的摩尔比范围为:1∶0.8~3∶0.5~3;反应温度的范围为-10~80℃;

优选的,化合物V制备化合物VI的步骤中,还原剂选用四氢铝锂、硼氢化钠、硼氢化锂或者硼氢化钾;化合物V和还原剂的摩尔比范围为1∶0.5~1∶2;反应温度范围为-30~60℃,优选为0~20℃;

优选的,化合物VI制备化合物VII的步骤中,磺酰氯选用甲基磺酰氯、乙基磺酰氯或者对甲基苯磺酰氯;磺酸酐为甲基磺酸酐或者三氟甲磺酸酐;碱3选自氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、碳酸钠或者碳酸钾;化合物VI制备化合物VII的步骤中,化合物VI与磺酰氯/磺酸酐的摩尔比范围为1∶0.8~1∶2,优选为1∶1.1;反应温度范围为-10~40℃,优选为20~30℃;

优选的,卤代试剂为液溴、碘或四氯化碳;化合物VI、卤代试剂和三苯基膦的摩尔比范围为1∶1~5∶1~2;反应温度范围为-10~50℃;

优选的,化合物VII或化合物VIII制备化合物IX的步骤中,碱4选用叔丁醇钾、叔戊醇钾、氢化钠、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、氢氧化钾或者氢氧化钠;

优选的,化合物VII或化合物VIII制备化合物IX的步骤中,化合物VII或化合物VIII和碱3的摩尔比范围为1∶1~1∶2;反应温度为10~70℃,优选为10~25℃;

优选的,其特征在于:由化合物IX制备化合物I的步骤中,催化剂选自三氯化钌;氧化剂选自高碘酸钠、高锰酸钾或者臭氧,优选高碘酸钠;当氧化剂为高碘酸钠时,需要加入三氯化钌;当氧化剂是臭氧时,反应中需要用到次氯酸钠、磷酸二氢钠2-甲基-2-丁烯。

以3-氧杂环丁酮(化合物II)为起始原料,在碱性条件下与膦酰基三乙酸三乙酯经过Wittig反应得到化合物III;化合物III与硼酸化合物IV发生偶联反应得到化合物V;化合物V酯基经过还原生成化合物VI;化合物VI的羟基与磺酰氯/磺酸酐发生亲核取代反应生成化合物VII;化合物VI的羟基与卤代试剂反应生成化合物VIII;化合物VII或化合物VIII经过消除反应生成化合物IX;最后化合物IX双键经过氧化生成3-(取代苯基)氧杂环丁烷-3-羧酸(化合物I)。

有益效果

以3-氧杂环丁酮(化合物II)为起始原料,在碱性条件下与膦酰基三乙酸三乙酯经过Wittig反应得到化合物III;化合物III与硼酸化合物IV发生偶联反应得到化合物V;化合物V酯基经过还原生成化合物VI;化合物VI的羟基与磺酰氯/磺酸酐发生亲核取代反应生成化合物VII;化合物VI的羟基与卤代试剂反应生成化合物VIII;化合物VII或化合物VIII经过消除反应生成化合物IX;最后化合物IX双键经过氧化生成3-(取代苯基)氧杂环丁烷-3-羧酸(化合物I)。该路线反应条件温和,操作简便,工艺稳定,收率较高,总收率可达35%,适合大规模生产。

专利WO2013025733A1中公开了化合物XVIII,化合物I-1可以用来制备化合物XVIII:

Figure BDA0002043806290000061

可以采用以下合成路线:

化合物XVIII是一种溶血磷脂酸(LPA)受体拮抗剂。

说明书中涉及到的反应试剂的缩写如下所示:

DBU:1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯;

LAH:四氢铝锂;

MeOH:甲醇;

EtOH:乙醇;

THF:四氢呋喃;

DCM:二氯甲烷;

DMSO:二甲基亚砜;

TEA:三乙胺;

DIPEA:N,N-二异丙基乙胺。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐明本发明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

Figure BDA0002043806290000071

化合物III的制备

将膦酰基乙酸三乙酯(684.4g,3.05mol,1.1eq.),THF(10L)投入反应瓶中,降温至0~5℃,分批加入叔丁醇钾(342.2g,3.05mol,1.1eq.),加毕,冰浴下搅拌反应30min,析出大量固体。冰浴下,滴加化合物II(200.0g,2.77mol,1.0eq.),滴加完毕。自然升至室温搅拌反应17h。GC检测显示原料反应完。将反应液倒入5L饱和碳酸钠溶液中,分液,水相以EA萃取,合并有机相,减压浓缩除去大部分溶剂,食盐水洗涤一次,硫酸镁干燥,减压浓缩得黄色油状物430.2g,油泵减压蒸馏,收集48~50℃的馏分得化合物III为无色油状物331.2g,收率84%,GC纯度93%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):5.63~5.65(m,1H),5.50~5.53(m,2H),5.30~5.33(m,2H),4.15~4.20(m,2H),1.26~1.30(m,3H)。

化合物V-1的制备

将化合物III(300.7g,2.11mol,1.0eq.),化合物IV-1(4-溴苯硼酸)(524.6g,2.61mol,1.3eq.),甲苯(2.3L),水(0.5L),投入反应瓶中,室温下加入K2CO3(179.6g,1.30mol,0.65eq.),搅拌反应30min。将(1,5-环辛二烯)氯铑(I)二聚体(9.86g,0.02mol,0.01eq.)溶于甲苯(150mL),加入1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦(24.91g,0.04mol,0.02eq.),搅拌15min。将配置好的催化剂分批加至反应瓶中,温度升至60~70℃,加毕。在60~70℃下搅拌反应1.5h。GC显示原料消失。降温至室温,加入750mL水,分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,硫酸镁干燥,减压浓缩,得化合物V-1为褐色油状物677.4g。GC纯度94%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.48(d,J=8.2Hz,2H),7.08(d,J=8.2Hz,2H),4.98(d,J=6Hz,2H),4.86(d,J=6Hz,2H),4.00~4.05(m,2H),3.12(s,2H),1.13~1.17(m,3H)。

化合物VI-1的制备:

将LAH(68.65g,1.81mol,0.9eq.)悬浮于THF(3.5L)中,降温至0℃,滴加化合物V-1(601.3g,2.01mol,1.0eq.)的THF(1L)溶液,滴加完毕,搅拌反应30min,GC显示原料消失。于0~5℃下滴加68.65g水,滴加15%氢氧化钠溶液68.65g,再滴加68.65g水,再加入硅藻土,搅拌20min,抽滤,滤饼以500mL THF洗涤,减压浓缩得化合物VI-1为褐色油状物497.5g,收率96%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.49(d,J=8.2Hz,2H),6.98(d,J=8.2Hz,2H),4.97(d,J=5.7Hz,2H),4.81(d,J=5.7Hz,2H),3.51~3.54(m,2H),2.31~2.34(m,2H)。

化合物VII-1的制备

将化合物VI-1(497.5g,1.93mol,1.0eq.),TsCl(442.6g,2.32mol,1.2eq.),DCM(2L),投入反应瓶中,室温下,分批加入NaOH(78.2g)固体,加毕,室温下搅拌反应14h。TLC显示原料消失。向反应液中加入2L水,分液,水相以DCM萃取2次,合并有机相,以食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得褐色固体792.5g。EA/PE重结晶,得化合物VII-1为黄色固体552.6g,收率70%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.72(d,J=8.2Hz,2H),7.28~7.41(m,4H),6.82(d,J=8.2Hz,2H),4.92(d,J=8.2Hz,2H),4.92(d,J=6.0Hz,2H),4.73(d,J=6.0Hz,2H),3.83~3.86(m,2H),2.49(s,3H),2.41~2.44(m,2H)。

化合物IX-1的制备

将化合物VII-1(552.6g,1.34mol,1.0eq.)溶于DMSO(1770mL),室温下分批加入叔丁醇钾(166.3g,1.48mol,1.1eq.),加毕,室温下搅拌反应30min,TLC显示原料消失。将反应液倒入饱和碳酸氢钠(1.7L)中,加入乙酸乙酯,搅拌后分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩,制砂柱层析纯化(PE/EA淋洗),得化合物IX-1为褐色油状物273.3g,收率:85.3%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.52(d,8.4Hz,2H),7.06(d,8.4Hz,2H),6.39~6.46(m,1H),5.24~5.21(d,5.6Hz,1H),5.01~5.02(d,5.6Hz,2H),4.87~4.91(m,3H)。

化合物I-1的制备

将化合物IX-1(273.3g,1.143mol,1.0eq.),EA(1.5L),乙腈(1.5L),水(2.5L),水合三氯化钌(11.85g,0.057mol,0.05eq.),投入反应瓶中,搅拌20min。冰浴下,分批加入高碘酸钠(929.01g,4.34mol,3.8eq.),加毕,搅拌反应1.5h。GC显示原料消失。垫硅藻土过滤,抽滤,EA洗涤残渣,分液,EA萃取水相,合并所有有机相,以食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得褐色油状物,加入600mLEA溶解,倒入1.5L碳酸钠水溶液中,搅拌后分液,水相再以EA萃取,弃去有机相,水相以6N盐酸调节pH至1~2,析出大量固体,加入EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得化合物I-1为紫色固体262.1g,制砂柱层析纯化(正庚烷/EA淋洗),得化合物I-1为白色固体225.6g,收率76.8%。纯度98%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.55~7.52(m,2H),7.16~7.13(m,2H),5.30~5.27(t,9.04Hz,2H),5.02~5.01(d,6.36Hz,2H)。(ESI-TOF)m/z:[M-H]+calcd for C10H9O3Br:257;found:256。

实施例2

Figure BDA0002043806290000101

化合物III的制备

将膦酰基乙酸三乙酯(497.79g,2.22mol,0.8eq.),THF(10L)投入反应瓶中,降温至0~5℃,分批加入NaH(88.8g,2.22mol,0.8eq.),加毕,冰浴下搅拌反应30min,析出大量固体。冰浴下,滴加化合物II(200.0g,2.77mol,1.0eq.),滴加完毕。自然升至室温搅拌反应15h。GC检测显示原料反应完。将反应液倒入5L饱和碳酸钠溶液中,分液,水相以EA萃取,合并有机相,减压浓缩除去大部分溶剂,食盐水洗涤一次,硫酸镁干燥,油泵减压蒸馏,收集48~50℃的馏分得化合物III为无色油状物276.81g,收率70.3%,GC纯度94%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):5.63~5.65(m,1H),5.50~5.53(m,2H),5.30~5.33(m,2H),4.15~4.20(m,2H),1.26~1.30(m,3H)。

化合物V-2的制备

将化合物III(200.7g,1.41mol,1.0eq.),化合物IV-2(苯硼酸)(137.24g,1.128mol,0.8eq.),甲苯(2.0L),水(0.5L),投入反应瓶中,室温下加入Cs2CO3(229.7g,0.705mol,0.5eq.),搅拌反应30min。往反应中加入醋酸钯(15.82g,0.0706mol,0.0.5eq.),温度升至60~70℃,加毕。在60~70℃下搅拌反应18h。GC显示原料消失。降温至室温,加入750mL水,分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,硫酸镁干燥,减压浓缩,得化合物V-2为褐色油状物253g。GC纯度92%。

化合物VI-2的制备:

化合物V-2(200.1g,0.908mol,1.0eq.)溶于THF(1L)中,降温至0℃,分批加入NaBH4(51.52g,1.362mol,1.5eq.),加毕,升至室温,搅拌反应2h,GC显示原料消失。于0~5℃往反应液中滴加甲醇50mL,加完,抽滤除去残渣,母液减压浓缩得化合物VI-2为褐色油状物133.1g,收率82.2%。

化合物VII-2的制备

将化合物VI-2(100.1g,0.562mol,1.0eq.)溶于DCM(1L)中,0℃下,滴加入MsCl(115.8g,1.01mol,1.8eq.),加完,室温下,加入TEA(102.2g,1.01mol,1.8eq.)加毕,室温下搅拌反应5h。TLC显示原料消失。向反应液中加入2L水,分液,水相以DCM萃取2次,合并有机相,以食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得褐色固体792.5g。EA/PE重结晶,得化合物VII-2为黄色固体103.7g,收率72%。

化合物IX-2的制备

将化合物VII-2(100.3g,0.391mol,1.0eq.)溶于DMSO(1000mL),0℃下,分批加入NaH(23.5g,0.587mol,1.5eq.),加毕,室温下搅拌反应30min,TLC显示原料消失。将反应液倒入饱和碳酸氢钠(1.2L)中,加入乙酸乙酯,搅拌后分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩制砂柱层析纯化(正庚烷/EA淋洗)得化合物IX-2为淡黄色固体50.15g,收率80%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.18(d,2H),7.13(d,2H),7.08(d,1H),6.29~6.36(m,1H),5.03~5.05(d,1H),5.01~5.02(d,2H),4.87~4.91(m,3H)。(ESI-TOF)m/z:[M+H]+calcd for C11H12O:160;found:161。

化合物I-2的制备

将化合物IX-2(5.01g,0.0313mol,1.0eq.),溶于DCM(500mL)中,加入KMnO4(24.74g,0.156mol,5.0eq.),四丁基溴化铵(5.0g)加毕,30℃下,搅拌反应15h。GC显示原料消失。将反应液缓慢倒至亚硫酸氢钠水溶液中,EA萃取水相,合并所有有机相,以食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得褐色油状物,加入50mLEA溶解,倒入1.5L碳酸钠水溶液中,搅拌后分液,水相再以EA萃取,弃去有机相,水相以6N盐酸调节pH至1~2,析出大量固体,加入EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩制砂柱层析纯化(正庚烷/EA淋洗),得化合物I-2为粉色固体3.57g,收率64.2%。纯度98%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.44~7.35(m,3H),7.29~7.26(m,2H),5.30~5.29(d,6.32Hz,2H),5.09~5.07(d,6.32Hz,2H)。(ESI-TOF)m/z:[M-H]+calcd for C10H10O3:178;found:177。

实施例3

化合物III的制备

将膦酰基乙酸三乙酯(932.6g,4.16mol,1.5eq.),THF(10L)投入反应瓶中,降温至0~5℃,分批加入DBU(633.8g,4.16mol,1.5eq.),加毕,冰浴下搅拌反应30min,析出大量固体。冰浴下,滴加化合物II(200.0g,2.77mol,1.0eq.),滴加完毕。自然升至室温搅拌反应17h。GC检测显示原料反应完。将反应液倒入5L饱和碳酸钠溶液中,分液,水相以EA萃取,合并有机相,减压浓缩除去大部分溶剂,食盐水洗涤一次,硫酸镁干燥,减压浓缩后,油泵减压蒸馏,收集48~50℃的馏分得化合物III为无色油状物338.6g,收率86%,GC纯度93%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):5.63~5.65(m,1H),5.50~5.53(m,2H),5.30~5.33(m,2H),4.15~4.20(m,2H),1.26~1.30(m,3H)。

化合物V-3的制备

将化合物III(300.7g,2.11mol,1.0eq.),化合物IV-3(4-甲氧基苯硼酸)(482.1g,3.17mol,1.5eq.),甲苯(2.3L),水(0.5L),投入反应瓶中,室温下加入Na2CO3(336.0g,3.17mol,1.5eq.),搅拌反应30min。将(1,5-环辛二烯)氯铑(I)二聚体(9.86g,0.02mol,0.01eq.)溶于甲苯(150mL),加入1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦(24.91g,0.04mol,0.02eq.),搅拌15min。将配置好的催化剂分批加至反应瓶中,温度升至60~70℃,加毕。在60~70℃下搅拌反应1.5h。GC显示原料消失。降温至室温,加入750mL水,分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,硫酸镁干燥,减压浓缩,得化合物V-3为褐色油状物530g。

化合物VI-3的制备:

化合物V-3(500.3g,2.00mol,1.0eq.)溶于THF(1L)中,降温至0℃,分批加入KBH4(215.8g,4.01mol,2.0eq.),加毕,升至室温,滴加完毕,搅拌反应3h,GC显示原料消失。于0~5℃往反应液中滴加甲醇50mL,加完,抽滤除去残渣,母液减压浓缩得化合物VI-3为褐色油状物354.8g,收率85.2%。

化合物VII-3的制备

将化合物VI-3(300.1g,1.44mol,1.0eq.),TsCl(549.07g,2.88mol,2.0eq.),DCM(2L),投入反应瓶中,室温下,分批加入KOH固体(162g),加毕,室温下搅拌反应14h。TLC显示原料消失。向反应液中加入1.8L水,分液,水相以DCM萃取2次,合并有机相,以食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得褐色固体,EA/PE重结晶,得化合物VII-3为黄色固体398.5g,收率76.3%。

化合物IX-3的制备

将化合物VII-3(300.1g,0.83mol,1.0eq.)溶于DMF(1500mL),室温下分批加入DBU(126.1g,0.83mol,1.0eq.),加毕,室温下搅拌反应30min,TLC显示原料消失。将反应液倒入饱和碳酸氢钠(1.7L)中,加入乙酸乙酯,搅拌后分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩,制砂柱层析纯化(PE/EA淋洗),得化合物IX-3为褐色油状物126.8g,收率:80.3%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.02(d,2H),6.69(d,2H),6.29~6.36(m,1H),5.04(d,1H),5.01(d,2H),4.87~4.91(m,3H),3.73(s,3H)。(ESI-TOF)m/z:[M+H]+calcd for C12H14O2:190;found:191。化合物I-3的制备

将化合物IX-3(50.3g,0.264mol,1.0eq.)溶于500mL DCM中,冷却至-78℃,往反应液中通O3,30min后,升温至室温搅拌反应12h,LC-MS显示原料反应完,浓缩反应液,用500mL乙腈溶解,0℃,往反应液中加入2-甲基-2-丁烯(14.8g),磷酸二氢钠(28.5g,0.237mol,0.9eq.)100mL水溶液,25%亚氯酸钠(47.75g,0.132mol,0.5eq.),加毕,室温搅拌反应1.5h。GC显示原料消失。往反应液中加入亚硫酸氢钠水溶液淬灭反应,倒入饱和碳酸钠水溶液中,搅拌后分液,水相再以EA萃取,弃去有机相,水相以6N盐酸调节pH至1~2,析出大量固体,加入EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩制砂柱层析纯化(正庚烷/EA淋洗),得化合物I-3为白色固体36.72g,收率66.8%。纯度98%。1H NMR(400MHz,DMSO)δ(ppm):12.92(s,1H),7.21~7.19(d,8.56Hz,2H),6.96~6.94(d,8.56Hz,2H),5.05~5.04(d,6.12Hz,2H),4.83~4.81(d,6.08Hz,2H),3.75(s,3H)。(ESI-TOF)m/z:[M-H]+calcd for C11H12O4:208;found:207。

实施例4

Figure BDA0002043806290000141

化合物III的制备

将膦酰基乙酸三乙酯(1242g,5.54mol,2.0eq.),THF(10L)投入反应瓶中,降温至0~5℃,分批加入甲醇钠(299.3g,5.54mol,2.0eq.),加毕,冰浴下搅拌反应30min,析出大量固体。冰浴下,滴加化合物II(200.0g,2.77mol,1.0eq.),滴加完毕。自然升至室温搅拌反应18h。GC检测显示原料反应完。将反应液倒入5L饱和碳酸钠溶液中,分液,水相以EA萃取,合并有机相,减压浓缩除去大部分溶剂,食盐水洗涤一次,硫酸镁干燥,减压浓缩得黄色油状物,油泵减压蒸馏,收集48~50℃的馏分得化合物III为无色油状物316.2g,收率80.3%,GC纯度93%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):5.63~5.65(m,1H),5.50~5.53(m,2H),5.30~5.33(m,2H),4.15~4.20(m,2H),1.26~1.30(m,3H)。

化合物V-4的制备

将化合物III(300.7g,2.11mol,1.0eq.),化合物IV-1(3-氟苯硼酸)(590.5g,4.22mol,2.0eq.),甲苯(2.3L),水(0.5L),投入反应瓶中,室温下加入K2CO3(437.4g,3.165mol,1.5eq.),搅拌反应30min。加入醋酸钯(23.68g,0.106mol,0.05eq.),在60~70℃下搅拌反应8h。GC显示原料消失。降温至室温,加入750mL水,分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,硫酸镁干燥,减压浓缩,得化合物V-4为褐色油状物422.3g。GC纯度84%。

化合物VI-4的制备:

将LAH(31.86g,0.84mol,0.5eq.)悬浮于THF(3.5L)中,降温至0℃,滴加化合物V-4(400.1g,1.68mol,1.0eq.)的THF(1L)溶液,滴加完毕,搅拌反应30min,GC显示原料消失。于0~5℃下滴加31.86g水,滴加15%氢氧化钠溶液31.86g,再滴加31.86g水,再加入硅藻土,搅拌20min,抽滤,滤饼以500mL THF洗涤,减压浓缩得化合物VI-4为褐色油状物303.3g,收率92%。

化合物VII-4的制备

将化合物VI-4(300.5g,1.53mol,1.0eq.),TsCl(233.5g,1.22mol,0.8eq.),DCM(2L),投入反应瓶中,室温下,分批加入NaOH固体(60g),加毕,室温下搅拌反应14h。TLC显示原料消失。向反应液中加入2L水,分液,水相以DCM萃取2次,合并有机相,以食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得褐色固体。EA/PE重结晶,得化合物VII-4为黄色固体387.6g,收率72.3%。

化合物IX-4的制备

将化合物VII-1(350.6g,1.01mol,1.0eq.)溶于DMSO(1770mL),室温下分批加入氢氧化钾(113.3g,2.02mol,2.0eq.),加毕,室温下搅拌反应30min,TLC显示原料消失。将反应液倒入饱和碳酸氢钠(1.5L)中,加入乙酸乙酯,搅拌后分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩,制砂柱层析纯化(PE/EA淋洗),得化合物IX-4为淡黄色油状物144.5g,收率:80.3%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.16~6.90(m,2H),6.84(s,1H)6.79(d,1H),6.29~6.36(m,1H),5.04(d,1H),5.01(d,2H),4.87~4.91(m,3H)。(ESI-TOF)m/z:[M-H]+calcd for C11H11OF:178;found:177。

化合物I-4的制备

将化合物IX-4(140.3g,0.787mol,1.0eq.),EA(1.5L),乙腈(1.5L),水(2.5L),水合三氯化钌(8.18g,0.039mol,0.05eq.),投入反应瓶中,搅拌20min。冰浴下,分批加入高碘酸钠(505.4g,2.31mol,3.0eq.),加毕,搅拌反应1.5h。GC显示原料消失。垫硅藻土过滤,抽滤,EA洗涤残渣,分液,EA萃取水相,合并所有有机相,以食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得褐色油状物,加入600mLEA溶解,倒入1.5L碳酸钠水溶液中,搅拌后分液,水相再以EA萃取,弃去有机相,水相以6N盐酸调节pH至1~2,析出大量固体,加入EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩制砂柱层析纯化(正庚烷/EA淋洗),得化合物I-4为白色固体128.8g,收率83.8%。纯度98%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.16~6.91(m,2H),6.84(s,1H),6.79(d,1H),5.27(d,2H),5.21(d,2H)。(ESI-TOF)m/z:[M+H]+calcd forC10H9O3F:196;found:197。

实施例5

化合物III的制备

将膦酰基乙酸三乙酯(684.4g,3.05mol,1.1eq.),THF(10L)投入反应瓶中,降温至0~5℃,分批加入叔丁醇钾(342.2g,3.05mol,1.1eq.),加毕,冰浴下搅拌反应30min,析出大量固体。冰浴下,滴加化合物II(200.0g,2.77mol,1.0eq.),滴加完毕。自然升至室温搅拌反应17h。GC检测显示原料反应完。将反应液倒入5L饱和碳酸钠溶液中,分液,水相以EA萃取,合并有机相,减压浓缩除去大部分溶剂,食盐水洗涤一次,硫酸镁干燥,减压浓缩得黄色油状物430.2g,油泵减压蒸馏,收集48~50℃的馏分得化合物III为无色油状物331.2g,收率84%,GC纯度93%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):5.63~5.65(m,1H),5.50~5.53(m,2H),5.30~5.33(m,2H),4.15~4.20(m,2H),1.26~1.30(m,3H)。

化合物V-5的制备

将化合物III(300.7g,2.11mol,1.0eq.),化合物IV-1(3-甲基硼酸)(719g,5.29mol,2.5eq.),甲苯(2.3L),水(0.5L),投入反应瓶中,室温下加入K2CO3(291.5g,2.11mol,1.0eq.),搅拌反应30min。将二(乙烯)氯铑二聚体(7.78g,0.02mol,0.01eq.)溶于甲苯(150mL),加入1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦(24.91g,0.04mol,0.02eq.),搅拌15min。将配置好的催化剂分批加至反应瓶中,温度升至60~70℃,加毕。在60~70℃下搅拌反应1.5h。GC显示原料消失。降温至室温,加入750mL水,分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,硫酸镁干燥,减压浓缩,得化合物V-5为褐色油状物500.3g。GC纯度94%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.48(d,J=8.2Hz,2H),7.08(d,J=8.2Hz,2H),4.98(d,J=6Hz,2H),4.86(d,J=6Hz,2H),4.00~4.05(m,2H),3.12(s,2H),1.13~1.17(m,3H)。

化合物VI-5的制备:

将LAH(83.9g,2.21mol,1.1eq.)悬浮于THF(3.5L)中,降温至0℃,滴加化合物V-1(470.3g,2.01mol,1.0eq.)的THF(1L)溶液,滴加完毕,搅拌反应30min,GC显示原料消失。于0~5℃下滴加83.9g水,滴加15%氢氧化钠溶液83.9g,再滴加83.9g水,再加入硅藻土,搅拌20min,抽滤,滤饼以500mL THF洗涤,减压浓缩得化合物VI-5为褐色油状物332.3g,收率86%。

化合物VII-5的制备

将化合物VI-5(300.5g,1.56mol,1.0eq.),Tf2O(529.2g,1.87mol,1.2eq.),DCM(2L),投入反应瓶中,室温下,分批加入Na2CO3(165.4g)固体,加毕,室温下搅拌反应14h。TLC显示原料消失。向反应液中加入2L水,分液,水相以DCM萃取2次,合并有机相,以食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得褐色固体,EA/PE重结晶,得化合物VII-5为黄色固体380.9g,收率75.3%。

化合物IX-5的制备

将化合物VII-5(300.3g,0.926mol,1.0eq.)溶于DMSO(1770mL),室温下分批加入叔丁醇钾(208.1g,1.85mol,2.0eq.),加毕,室温下搅拌反应30min,TLC显示原料消失。将反应液倒入饱和碳酸氢钠(1.7L)中,加入乙酸乙酯,搅拌后分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩,制砂柱层析纯化(PE/EA淋洗),得化合物IX-1为褐色油状物129.6g,收率:80.3%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.06(d,1H),6.88~6.94(m,3H),6.29~6.36(m,1H),5.24(d,1H),5.01(d,2H),4.87~4.96(m,3H),2.35(s,3H)。(ESI-TOF)m/z:[M+H]+calcd for C12H14O:174;found:175。

化合物I-5的制备

将化合物IX-5(120.3g,0.69mol,1.0eq.),EA(1.5L),乙腈(1.5L),水(2.5L),水合三氯化钌(7.18g,0.035mol,0.05eq.),投入反应瓶中,搅拌20min。冰浴下,分批加入高碘酸钠(295.4g,1.38mol,2.0eq.),加毕,搅拌反应2.5h。GC显示原料消失。垫硅藻土过滤,抽滤,EA洗涤残渣,分液,EA萃取水相,合并所有有机相,以食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得褐色油状物,加入500mLEA溶解,倒入1.0L碳酸钠水溶液中,搅拌后分液,水相再以EA萃取,弃去有机相,水相以6N盐酸调节pH至1~2,析出大量固体,加入EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得化合物I-5制砂柱层析纯化(正庚烷/EA淋洗),得化合物I-5为白色固体104.5g,收率78.8%。纯度98%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.31~7.28(m,1H),7.17~7.15(d,8Hz,1H)7.07~7.06(m,2H),5.28~5.27(d,6.24Hz,2H),5.07~5.05(d,6.24Hz,2H),2.39(s,3H)。(ESI-TOF)m/z:[M-H]+calcd for C11H12O3:192;found:191。

实施例6

化合物III的制备

将膦酰基乙酸三乙酯(684.4g,3.05mol,1.1eq.),THF(10L)投入反应瓶中,降温至0~5℃,分批加入叔丁醇钾(342.2g,3.05mol,1.1eq.),加毕,冰浴下搅拌反应30min,析出大量固体。冰浴下,滴加化合物II(200.0g,2.77mol,1.0eq.),滴加完毕。自然升至室温搅拌反应17h。GC检测显示原料反应完。将反应液倒入5L饱和碳酸钠溶液中,分液,水相以EA萃取,合并有机相,减压浓缩除去大部分溶剂,食盐水洗涤一次,硫酸镁干燥,减压浓缩得黄色油状物430.2g,油泵减压蒸馏,收集48~50℃的馏分得化合物III为无色油状物331.2g,收率84%,GC纯度93%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):5.63~5.65(m,1H),5.50~5.53(m,2H),5.30~5.33(m,2H),4.15~4.20(m,2H),1.26~1.30(m,3H)。

化合物V-6的制备

将化合物III(300.7g,2.11mol,1.0eq.),化合物IV-6(4-三氟甲基苯硼酸)(1202.3g,6.33mol,3.0eq.),甲苯(2.3L),水(0.5L),投入反应瓶中,室温下加入K2CO3(291.5g,2.11mol,1.0eq.),搅拌反应30min。将(1,5-环辛二烯)氯铑(I)二聚体(9.86g,0.02mol,0.01eq.)溶于甲苯(150mL),加入1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦(24.91g,0.04mol,0.02eq.),搅拌15min。将配置好的催化剂分批加至反应瓶中,温度升至60~70℃,加毕。在60~70℃下搅拌反应1.5h。GC显示原料消失。降温至室温,加入750mL水,分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,硫酸镁干燥,减压浓缩,得化合物V-6为褐色油状物610.4g。GC纯度90%。(ESI-TOF)m/z:[M+H]+calcd for C14H15O3F3:288;found:289。

化合物VI-6的制备:

将LAH(68.65g,1.81mol,0.9eq.)悬浮于THF(3.5L)中,降温至0℃,滴加化合物V-6(578.7g,2.01mol,1.0eq.)的THF(1L)溶液,滴加完毕,搅拌反应30min,GC显示原料消失。于0~5℃下滴加68.65g水,滴加15%氢氧化钠溶液68.65g,再滴加68.65g水,再加入硅藻土,搅拌20min,抽滤,滤饼以500mL THF洗涤,减压浓缩得化合物VI-6为褐色油状物460.3g,收率93%。

化合物VII-6的制备

将化合物VI-6(400.5g,1.63mol,1.0eq.),TsCl(465.5g,2.44mol,1.2eq.),DCM(2L),投入反应瓶中,室温下,分批加入NaOH(70g)固体,加毕,室温下搅拌反应14h。TLC显示原料消失。向反应液中加入2L水,分液,水相以DCM萃取2次,合并有机相,以食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得褐色固体,EA/PE重结晶,得化合物VII-6为黄色固体476.4g,收率73%。(ESI-TOF)m/z:[M+H]+calcd for C19H19O4F3S:400;found:401。

化合物IX-6的制备

将化合物VII-6(450.6g,1.125mol,1.0eq.)溶于DMSO(1500mL),室温下分批加入叔丁醇钾(189.7g,1.69mol,1.5eq.),加毕,室温下搅拌反应30min,TLC显示原料消失。将反应液倒入饱和碳酸氢钠(1.5L)中,加入乙酸乙酯,搅拌后分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩,制砂柱层析纯化(PE/EA淋洗),得化合物IX-6为褐色油状物208.7g,收率:81.3%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.36~7.37(d,8.3Hz,2H),7.06~7.05(d,8.4Hz,2H),6.29~6.36(m,1H),5.03~5.04(d,10.4Hz,1H),4.97~5.01(m,3H),4.92~4.91(d,5.6Hz,2H)。(ESI-TOF)m/z:[M+H]+calcd for C12H11OF3:228;found:229。

化合物I-6的制备

将化合物IX-6(208.7g,0.915mol,1.0eq.),EA(1.5L),乙腈(1.5L),水(2.5L),水合三氯化钌(9.5g,0.046mol,0.05eq.),投入反应瓶中,搅拌20min。冰浴下,分批加入高碘酸钠(783.5g,3.66mol,4.0eq.),加毕,搅拌反应1.5h。GC显示原料消失。垫硅藻土过滤,抽滤,EA洗涤残渣,分液,EA萃取水相,合并所有有机相,以食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩得褐色油状物,加入600mLEA溶解,倒入1.5L碳酸钠水溶液中,搅拌后分液,水相再以EA萃取,弃去有机相,水相以6N盐酸调节pH至1~2,析出大量固体,加入EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩制砂柱层析纯化(正庚烷/EA淋洗),得化合物I-6为白色固体195.5g,收率86.8%。纯度98%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.36~7.38(d,8.4Hz,2H),7.05~7.07(d,8.4Hz,2H),5.24~5.26(d,6.0Hz,2H),5.35~5.37(d,6.0Hz,2H)。(ESI-TOF)m/z:[M-H]+calcd for C11H9O3F3:246;found:245。

实施例7

化合物VIII-1的制备

将PPh3(23.08g,0.117mol,1.0eq.)溶于200mL 1,2-二氯乙烷中,置于500mL四颈瓶中,加入咪唑(11.95g,0.176mol,1.5eq.),冷却至-10℃,滴加入Br2(18.62g,0.117mol,1.0eq.),15min滴完,滴毕后升温至室温搅拌1h,降温至10℃左右,滴加化合物VI-1(30.00g,0.117mol,1.0eq.)的50mL 1,2-二氯乙烷的溶液,滴加完毕后,加热至50℃搅拌反应3h后,TLC检测原料反应完全。将反应液冷却,减压浓缩除去溶剂,用正庚烷/EA打浆,搅拌30min后,抽滤除去黄色固体,残渣用正庚烷冲洗两次,母液浓缩得化合物VIII-1粗品为黄色粘稠固体43g,直接投下一步反应。

化合物IX-1的制备

将化合物VIII-1(42.88g,0.134mol,1.0eq.)溶于DMF(200mL),室温下分批加入叔丁醇钾(16.63g,0.148mol,1.1eq.),加毕,室温下搅拌反应30min,TLC显示原料消失。将反应液倒入饱和碳酸氢钠(200mL)中,加入乙酸乙酯,搅拌后分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩,制砂柱层析纯化(PE/EA淋洗),得化合物IX-1为褐色油状物22.93g,收率:91.9%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.52(d,J=8.4Hz,2H),7.06(d,J=8.4Hz,2H),6.39~6.46(m,1H),5.24(d,J=10.4Hz,1H),5.01(d,J=5.6Hz,2H),4.87~4.91(m,3H)。

实施例8

Figure BDA0002043806290000222

将PPh3(34.60g,0.175mol,1.5eq.)溶于500mL 1,2-二氯乙烷中,置于四颈瓶中,加入咪唑(11.95g,0.176mol,1.5eq),冷却至-10℃,分批加入碘(44.51g,0.175mol,1.5eq.),加完,升温至室温搅拌1h,降温至10℃左右,滴加化合物VI-3(24.36g,0.117mol,1.0eq.)的50mL 1,2-二氯乙烷的溶液,滴加完毕后,加热至50℃搅拌反应3h后,TLC检测原料反应完全。将反应液冷却,减压浓缩除去溶剂,用正庚烷/EA打浆,搅拌30min后,抽滤,残渣用正庚烷冲洗两次,母液浓缩得化合物VIII-3粗品为黄色油状物40g,直接投下一步反应。

化合物IX-3的制备

将化合物VIII-3(37.22g,0.117mol,1.0eq.)溶于DMF(1500mL),室温下分批加入DBU(17.78g,0.117mol,1.0eq.),加毕,室温下搅拌反应30min,TLC显示原料消失。将反应液倒入饱和碳酸氢钠(200L)中,加入乙酸乙酯,搅拌后分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩,制砂柱层析纯化(PE/EA淋洗),得化合物IX-3为褐色油状物15.65g,收率:70.3%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.02(d,2H),6.69(d,2H),6.29~6.36(m,1H),5.04(d,1H),5.01(d,2H),4.87~4.91(m,3H),3.73(s,3H)。(ESI-TOF)m/z:[M+H]+calcd for C12H14O2:190;found:191。

实施例9

Figure BDA0002043806290000231

化合物VIII-3的制备

将PPh3(20.76g,0.105mol,2.0eq.)溶于30mL四氯化碳中,加入化合物VI-5(10.10g,0.0525mol,1.0eq.),反应液加热至35℃搅拌反应10h后,TLC检测原料反应完全。将反应液冷却,减压浓缩除去溶剂,用正庚烷/EA打浆,搅拌30min后,抽滤,残渣用正庚烷冲洗两次,母液浓缩得化合物VIII-3粗品为黄色油状物12.3g,直接投下一步反应。

化合物IX-5的制备

将化合物VII-5(11.06g,0.0525mol,1.0eq.)溶于DMSO(100mL),室温下分批加入叔丁醇钾(11.5g,0.105mol,2.0eq.),加毕,室温下搅拌反应30min,TLC显示原料消失。将反应液倒入饱和碳酸氢钠(200mL)中,加入乙酸乙酯,搅拌后分液,水相以EA萃取,合并有机相,食盐水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压浓缩,制砂柱层析纯化(PE/EA淋洗),得化合物IX-5为褐色油状物6.43g,收率:70.3%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm):7.06(d,1H),6.88~6.94(m,3H),6.29~6.36(m,1H),5.24(d,1H),5.01(d,2H),4.87~4.96(m,3H),2.35(s,3H)。(ESI-TOF)m/z:[M+H]+calcd for C12H14O:174;found:175。

实施例10-12

参考实施例1-9的方法制备化合物IX和化合物I

表一∶实施例10-12的化合物IX和化合物I结构及MS数据

Figure BDA0002043806290000251

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