阅读说明：本技术 一种巴洛沙韦关键中间体的制备方法及其中间体 (Preparation method of baroxavir key intermediate and intermediate thereof ) 是由 徐进宜 杨立媚 徐盛涛 徐飞杰 姚鸿 倪翔 于 2020-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种巴洛沙韦关键中间体的制备方法及其中间体,由以式(Ⅰ)所示的3,4-二氟-2-甲基苯甲醛为原料,经过溴代反应,得到式(Ⅱ)所示的3,4-二氟-2-溴甲基苯甲醛,再经取代反应得到式(Ⅲ)所示的3,4-二氟-2-(((2-溴苯基)硫代)甲基)-苯甲醛,最后经过亲核加成反应合成得到目标产物,即式(Ⅳ)所示的7,8-二氟二苯并[b,e]硫杂七环-11(6H)-醇；具体反应过程如下：<Image he="124" wi="700" file="DDA0002594114440000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>。本发明提供的巴洛沙韦关键中间体的制备方法,用2-溴苯硫酚代替了恶臭且剧毒的苯硫酚,将反应步骤减少到3步反应,是一种高收益、低成本、环保、易操作的制备方法。(The invention discloses a preparation method of a baroxavir key intermediate and an intermediate thereof, wherein 3, 4-difluoro-2-methylbenzaldehyde shown in a formula (I) is used as a raw material, bromination reaction is carried out to obtain 3, 4-difluoro-2-bromomethylbenzaldehyde shown in a formula (II), substitution reaction is carried out to obtain 3, 4-difluoro-2- (((2-bromophenyl) thio) methyl) -benzaldehyde shown in a formula (III), and finally nucleophilic addition reaction is carried out to synthesize a target product, namely 7, 8-difluoro dibenzo [ b, e ] shown in a formula (IV)]Thiaheptacyclo-11 (6H) -alcohol; the specific reaction process is as follows: . The preparation method of the baroxavir key intermediate provided by the invention uses 2-bromophenol to replace malodorous and virulentThe thiophenol reduces the reaction steps to 3 steps, and is a preparation method with high yield, low cost, environmental protection and easy operation.)

一种巴洛沙韦关键中间体的制备方法及其中间体

技术领域

本发明属于医药领域和药物合成技术领域，具体涉及一种巴洛沙韦关键中间体7,8-二氟二苯并[b,e]硫杂七环-11(6H)-醇的制备方法及其中间体。

背景技术

流行性感冒(以下简称流感)是一种严重危害人类健康的急性呼吸道疾病，具有传染性强，传播速度快，患病率高等特点，每年大约有20％的儿童和5％的成年人患有伴随临床症状的甲型或乙型流感。目前，用于流感治疗的药物主要有M2离子通道抑制剂(盐酸金刚烷胺，金刚烷乙胺)和神经氨酸酶抑制剂(奥司他韦，扎那米韦)。然而，随着药物使用的频率不断增加，流感病毒已经对这两类药物产生了一定的耐药性，特别是M2离子通道抑制剂。其次，这两类药物对高致病性流感病毒如H5N1的效果不理想。因此，对于新的抗流感治疗剂存在持续的需求。

巴洛沙韦(Baloxavir marboxil)是由日本盐野义制药(Shionogi)研发的一款新型帽状依赖性核酸内切酶抑制剂，其主要用于甲型和乙型流感的治疗。巴洛沙韦的作用原理是通过抑制流感病毒mRNA合成的启动来阻断流感病毒的增殖。针对cap-snatching的内切酶抑制剂可以选择性阻断流感病毒的转录过程,而对宿主细胞不造成影响。

目前，关于巴洛沙韦关键中间体8-二氟二苯并[b,e]硫杂七环-11(6H)-醇(片段IV)的原研合成方法主要如下所示。该路线需要用到恶臭且剧毒的苯硫酚，安全风险较高，不仅如此，在目前已公开的合成专利或者文献中，其制备的方法和中间体与原研专利大同小异，终产物的合成都需要通过傅-克酰化来实现，这一反应不仅需要高污染性的强酸催化剂，如路易斯酸、PPA、P₂O₅等，给后处理带来了一定的不便，更重要的是，这限制了反应底物的拓展：傅克反应要求芳环上有较高的电子云密度，即吸电子(EWG)取代芳环无法发生反应，这意味着若是后续需要对巴洛沙韦进行修饰和改造，该种路线将不再适用。

综上所述，需要发明一种新的适用于更多底物拓展的合成巴洛沙韦关键中间体片段IV的方法。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种全新的巴洛沙韦关键中间体7,8-二氟二苯并[b,e]硫杂七环-11(6H)-醇(IV)的制备方法及其中间体。本发明通过只需要三步反应完成，极大地缩短了反应步骤，提高了反应总收率，降低了成本，在本发明中不使用恶臭气味且剧毒的苯硫酚，并且该方法具有合成产率高、产品纯度好等优点，并且可以用于新药研究中更多的结构改造修饰。

技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种巴洛沙韦关键中间体7,8-二氟二苯并[b,e]硫杂七环-11(6H)-醇的制备方法，由式(Ⅰ)所示化合物为原料，经过溴代反应，得到式(Ⅱ)所示的化合物经取代反应得到式(Ⅲ)所示的化合物经过亲核加成反应得到式(Ⅳ)所示的化合物巴洛沙韦关键中间体7,8-二氟二苯并[b,e]硫杂七环-11(6H)-醇；反应式如下所示：

作为优选，所述的巴洛沙韦关键中间体7,8-二氟二苯并[b,e]硫杂七环-11(6H)-醇的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)将如式(Ⅰ)所示的化合物3,4-二氟-2-甲基苯甲醛溶于溶剂A中(一般溶解即可)，加入溴素和引发剂，加热搅拌，得中间体Ⅱ所示的3,4-二氟-2-溴甲基苯甲醛；

(2)将中间体Ⅱ溶于溶剂B中(一般溶解即可)，加入碱和2-溴苯硫酚，加热搅拌反应过夜，得到中间体Ⅲ所示的3,4-二氟-2-(((2-溴苯基)硫代)甲基)-苯甲醛；

(3)将中间体Ⅲ溶于溶剂C中(一般溶解即可)，加入碱，低温反应得到式Ⅳ所示的化合物巴洛沙韦中间体7,8-二氟二苯并[b,e]硫杂七环-11(6H)-醇；

作为优选，其具体反应式如下所示：

其中，步骤(1)中所述的溴素为N-溴代丁二酰亚胺(NBS)、溴化氢、液溴、蒙脱石中的任意一种，溶剂A为四氯化碳、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙酸乙酯、1,2-二氯乙烷中的任意一种，引发剂包括但不限于偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化苯甲酰(BPO)。

其中，步骤(1)中所述的式(Ⅰ)3,4-二氟-2-甲基苯甲醛与溴素投料的摩尔比为1:1-2，与引发剂投料的摩尔比为1:0.1-0.5。

其中，步骤(1)中加热搅拌反应的温度为25-80℃，时间为8-12h。加热搅拌反应通过TLC监测至反应结束后，加水萃取、用水和盐水洗涤、干燥、浓缩、柱层析之后，得到中间体Ⅱ。

其中，步骤(2)中所述的碱为无水碳酸钾、无水碳酸钠、无水碳酸氢钠、氢氧化钠、氢化钠中的任意一种，溶剂B为乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮中的任意一种；步骤(2)中所述的中间体Ⅱ与2-溴苯硫酚投料的摩尔比为1:1.2-2，与碱的投料摩尔比为1:2-5。

其中，步骤(2)中所述的加热搅拌反应过夜的反应温度为50-80℃。加热搅拌反应过夜，TLC监测反应结束后，减压蒸馏除去溶剂，加水和乙酸乙酯萃取、饱和食盐水洗涤、干燥、浓缩、柱层析之后，得到中间体Ⅲ。

其中，步骤(3)中所述的碱为正丁基锂、叔丁基锂、苯基锂中的任意一项，溶剂C为无水四氢呋喃、无水1,4-二氧六环中的任意一种；中间体Ⅲ与碱的摩尔比为1:1.2-2。

其中，步骤(3)中所述低温下反应的温度为-78℃-0℃，时间为0.5h-3h。低温下反应，TLC监测反应结束后，反应液用水淬灭，经水洗、干燥、浓缩、柱层析后得到式Ⅳ所示的终产物。

本发明所述的巴洛沙韦关键中间体7,8-二氟二苯并[b,e]硫杂七环-11(6H)-醇的制备方法所制备的中间体式(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)所示的化合物，其结构式分别为：

本发明提出了一种全新的巴洛沙韦关键中间体7,8-二氟二苯并[b,e]硫杂七环-11(6H)-醇的制备方法，其路线中提出的重要的关环原理(即Ⅱ-Ⅲ这一步)是亲核反应，对反应的底物没有要求，利于底物拓展，利于后续实验中进行结构改造，而现有技术的关环采用的是PPA关环，原理是傅-克酰化反应，需要苯环上是富电子结构才能反应，如果苯环上引入吸电子基团，则不能反应，所以在会限制底物的拓展和结构改造。本发明的制备方法明显优于原工艺路线的方法。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明经过对制备方法或者合成路线的合理设计和优化，开发出了一种全新的巴洛沙韦关键中间体7,8-二氟二苯并[b,e]硫杂七环-11(6H)-醇的制备方法，具体设计以3,4-二氟-2-甲基苯甲醛为原料，经过溴代反应，取代反应，亲核加成反应高效合成巴洛沙韦中间体7,8-二氟二苯并[b,e]硫杂七环-11(6H)-醇。

2、本发明的整条合成路线线性三步反应，远少于已公开的现有技术，具有合成路线短、收率高、原创性的优点；且用2-溴苯硫酚替代了剧毒且恶臭的苯硫酚，减少了对环境的危害。

3、现有技术终产物的合成都需要通过傅-克酰化来实现，这一反应需要高污染性的强酸催化剂，如路易斯酸、PPA、P₂O₅等，给后处理带来了一定的不便。更重要的是，这限制了反应底物的拓展：傅-克反应要求苯环上有较高的电子云密度，若在实验中进行结构改造时引入吸电子(EWG)取代芳环，则无法发生反应。所以后续合成会限制底物的拓展和结构改造。本发明关环原理为亲核反应，避免了传统的傅克酰化关环反应对底物的限制条件，可在苯硫酚环上引入吸电子基团，为后续的结构改造和优化奠定了基础。

综上，本发明提供了一种全新的巴洛沙韦关键中间体7,8-二氟二苯并[b,e]硫杂七环-11(6H)-醇，该方法相对于现有技术中巴洛沙韦关键中间体合成原料成本高，反应步骤多，合成工艺复杂，安全系数低，环境污染严重，具有合成方法简单易行，成本低，收率高，产品质量好，原料廉价易得，适合大工业化生产等优点。同时所合成的巴洛沙韦关键中间体为巴洛沙韦制备提供了新的中间体原料。

具体实施方式

以下结合实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明巴洛沙韦关键中间体HPLC的检测纯度的方法：

试验仪器：Agilent 1100高效液相色谱仪(DAD检测器)。

色谱条件：以ODS(4.6×250mm，5μm)为色谱柱，流速：1mL/min。

流动相A：甲醇；流动相B：水

按下表进行线性梯度洗脱：

紫外检测波长：254nm。

本发明中的起始原料和中间添加试剂均市售可得。

实施例1

于250mL圆底烧瓶中加入3,4-二氟-2-甲基苯甲醛(10g,64mmol)，N-溴代丁二酰亚胺(NBS)(14.68g,76.9mmol)，偶氮二异丁腈(AIBN)(1.05g,6.4mmol)，100mL四氯化碳，氩气保护，60℃搅拌反应10h，TLC监测反应。反应结束，加入100mL水，二氯甲烷萃取(50mL×3)，合并二氯甲烷相，饱和食盐水洗(10mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去有机相，经硅胶柱层析后得中间体Ⅱ14.2g，收率94.3％。

¹H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ10.36(s,1H)，7.63(d,J＝8.2Hz,1H)，7.43(d,J＝8.2Hz,1H)，4.54(s,2H)

于250mL两颈瓶中加入2-溴苯硫酚(9.65g,51.06mmol)，氢化钠(5.11g,127.64mmol)，100mL N,N-二甲基甲酰胺，氩气保护下加入中间体Ⅱ3,4-二氟-2-溴甲基苯甲醛(10g，42.55mmol)，80℃搅拌过夜TLC监测反应。反应结束后，加入100mL水，乙酸乙酯萃取(50mL×3)，合并乙酸乙酯相，水洗(50mL×3)，饱和食盐水洗(10mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去乙酸乙酯，经硅胶柱层析后得到中间体III13.1g，收率89.71％。

¹H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ10.02(s,1H)，7.63(m,2H)，7.35(m,1H)，7.23(m,2H)，7.13(m,1H)，4.57(s,2H)

于250mL两颈瓶中加入中间体Ⅲ3,4-二氟-2-(((2-溴苯基)硫代)甲基)-苯甲醛(10g，29.14mmol)，100mL无水四氢呋喃，氩气保护，将反应液冷却至-78℃条件下缓慢加入叔丁基锂的四氢呋喃溶液(26.9mL，35mmol)，该温度下搅拌反应1h，TLC监测反应。反应结束后，加入饱和氯化铵溶液(20mL)淬灭反应，减压蒸馏除去四氢呋喃，加入100mL水，乙酸乙酯萃取(50mL×3)，合并乙酸乙酯相，饱和食盐水洗(10mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去乙酸乙酯，经硅胶柱层析得到目标产物Ⅳ6.9g，收率89.6％。

¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.46(dd,J＝5.6,3.6Hz,1H),7.16(ddt,J＝16.8,5.9,3.4Hz,4H),7.02(dt,J＝9.8,8.2Hz,1H),6.08(s,1H),4.67(dd,J＝14.5,1.4Hz,1H),4.19(dd,J＝14.5,1.4Hz,1H),2.75(s,1H).

实施例2

于250mL圆底烧瓶中加入3,4-二氟-2-甲基苯甲醛(10g,64mmol)，液溴(12.28g,76.9mmol)，过氧化苯甲酰(BPO)(1.55g,6.4mmol)，100mL N,N-二甲基甲酰胺，氩气保护，60℃搅拌反应12h，TLC监测反应。反应结束，加入100mL水，乙酸乙酯萃取(50mL×3)，合并乙酸乙酯相，水洗(50mL×3)，饱和食盐水洗(10mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去有机相，经柱层析后得中间体Ⅱ13.6g，收率90.4％。

¹H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ：10.36(s,1H)，7.63(d,J＝8.2,1H)，7.43(d,J＝8.2,1H)，4.54(s,2H)

于250mL两颈瓶中加入中间体Ⅱ3,4-二氟-2-溴甲基苯甲醛(10g,42.55mmol)，无水碳酸钾(17.64g,127.64mmol)，100mL无水乙腈，氩气保护下加入2-溴苯硫酚(9.65g,51.06mmol)，80℃搅拌过夜，TLC监测反应。反应结束后，减压蒸馏除去乙腈，加入100mL水，乙酸乙酯萃取(50mL×3)，合并乙酸乙酯相，饱和食盐水洗(10mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去乙酸乙酯，经柱层析后得到中间体III13.7 g，收率93.8％。

¹H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ：10.02(s,1H)，7.63(m,2H)，7.35(m,1H)，7.23(m,2H)，7.13(m,1H)，4.57(s,2H)

于250mL两颈瓶中加入中间体Ⅲ3,4-二氟-2-(((2-溴苯基)硫代)甲基)-苯甲醛(10g,29.14mmol)，100mL无水四氢呋喃，氩气保护，将反应液冷却至-78℃条件下缓慢加入1.6M正丁基锂的四氢呋喃溶液(21.85mL,35mmol)，该温度下搅拌反应1.5h，TLC监测反应。反应结束后，加入饱和氯化铵溶液(20mL)淬灭反应，减压蒸馏除去四氢呋喃，加入100mL水，乙酸乙酯萃取(50mL×3)，合并乙酸乙酯相，饱和食盐水洗(10mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去乙酸乙酯，经柱层析得到目标产物Ⅳ7.2g，收率93.5％。

¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.46(dd,J＝5.6,3.6Hz,1H),7.16(ddt,J＝16.8,5.9,3.4Hz,4H),7.02(dt,J＝9.8,8.2Hz,1H),6.08(s,1H),4.67(dd,J＝14.5,1.4Hz,1H),4.19(dd,J＝14.5,1.4Hz,1H),2.75(s,1H).

实施例3

实施例3和实施例1制备方法相同，不同之处在于：步骤(1)中溴素为蒙脱石，溶剂A为二甲亚砜，式(Ⅰ)3,4-二氟-2-甲基苯甲醛与溴素投料的摩尔比为1:2，与引发剂投料的摩尔比为1:0.3。加热搅拌反应的温度为80℃，时间为8h。

步骤(2)中碱为无水碳酸氢钠，溶剂B为丙酮；步骤(2)中所述的中间体Ⅱ与2-溴苯硫酚投料的摩尔比为1:1.5，与碱的投料摩尔比为1:5。加热搅拌反应过夜的反应温度为65℃。

步骤(3)中碱为苯基锂，溶剂C为无无水1,4-二氧六环；中间体Ⅲ与与碱的摩尔比为1:1.2。低温下反应的温度为-40℃，时间为0.5h。

实施例4

实施例4和实施例1制备方法相同，不同之处在于：步骤(1)中溴素为溴化氢，溶剂A为乙腈，引发剂为过氧化苯甲酰(BPO)；式(Ⅰ)3,4-二氟-2-甲基苯甲醛与溴素投料的摩尔比为1:1，与引发剂投料的摩尔比为1:0.5；加热搅拌反应的温度为25℃，时间为12h。

步骤(2)中所述的碱为无水碳酸钠，溶剂B为乙腈；中间体Ⅱ与2-溴苯硫酚投料的摩尔比为1:2，与碱的投料摩尔比为1:2。加热搅拌反应过夜的反应温度为50℃。

步骤(3)中碱为正丁基锂，溶剂C为无水1,4-二氧六环；中间体Ⅲ与与碱的摩尔比为1:2；低温下反应的温度为0℃，时间为3h。

对比例1

照现有技术原文献实验路线进行实验，路线如下所示。

以化合物3,4-二氟苯甲酸为起始原料，于250mL圆底烧瓶中加入3,4-二氟苯甲酸(10g,63.25mmol)，100mL无水四氢呋喃，氩气保护，将反应液冷却至-40℃，缓慢加入2M二异丙基氨基锂(LDA)的正己烷溶液(63.25mL,126.5mmol)，-40℃搅拌反应4h，TLC监测反应，反应结束后减压蒸馏除去溶剂，加入无水DMF(60mL)，-40℃继续反应2h，TLC监测反应。反应结束后，加入饱和氯化铵溶液(100mL)，乙酸乙酯萃取(50mL×3)，合并乙酸乙酯相，水洗(100mL×3)，饱和食盐水洗(100mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去有机相，经柱层析得到中间体Ⅴ8.1g，收率68.8％。

¹H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ7.66(dd,J＝7.5,5.7Hz,1H),7.25–7.15(m,2H)

于250mL圆底烧瓶中加入化合物V(8.1g，43.52mmol)，50mL甲苯，苯硫酚(5.36mL，52.23mmol)，D-樟脑磺酸(20.22g，87.04mmol)，60℃搅拌反应5h，TLC监测反应，反应结束，加入100mL水，二氯甲烷萃取(50mL×3)，合并二氯甲烷相，水洗(100mL×3)，饱和食盐水洗(100mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去二氯甲烷，经柱层析得到中间体Ⅵ8.5g，收率70.2％。

¹H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ7.62(dd,J＝7.5,5.7Hz,1H),7.44(dd,J＝7.5,2.0Hz,2H),7.27(t,J＝7.4Hz,2H),7.24–7.11(m,2H),7.03(s,1H).

于250mL圆底烧瓶中加入中间体Ⅵ(8.5g，30.55mmol)，50mL甲苯，1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(4.92g，36.65mmol)，无水氯化铝(4.89g，36.65mmol)，室温搅拌反应2h，TLC监测反应。反应结束后，加入饱和氯化铵溶液(50mL)，二氯甲烷萃取(50mL×3)，合并二氯甲烷相，水洗(50mL×3)，饱和食盐水洗(50mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去有机相，得到中间体Ⅶ7.3g，收率85.3％。

¹H NMR(300MHz,Chloroform-d)δ7.87(ddd,J＝8.9,5.1,1.9Hz,1H),7.41–7.30(m,2H),7.27(s,3H),7.13(td,J＝9.0,7.5Hz,1H),4.61(d,J＝2.1Hz,2H).

于250mL圆底烧瓶中加入中间体Ⅶ(7.3g，26.04mmol)，多聚磷酸(50mL)，氩气保护，120℃下搅拌反应3h，TLC监测反应。反应结束后冷却，加入冰水(50mL)，乙酸乙酯萃取(50mL×3)，合并乙酸乙酯相，饱和碳酸氢钠溶液洗(50mL×3)，饱和食盐水洗(50mL×3)无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去有机相，得到中间体Ⅷ6.4g，收率93.7％。

¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.21(t,J＝7.6Hz,1H),7.54–7.27(m,4H),7.15(p,J＝8.2Hz,1H),4.21–4.08(m,2H).

于250mL圆底烧瓶中加入中间体Ⅷ(6.4g，24.4mmol)，甲醇(50mL)，0℃下缓慢加入硼氢化钠(1.85g，48.8mmol)，室温反应20min，TLC监测反应。反应结束后减压蒸馏除去溶剂，加入水(50mL)，乙酸乙酯萃取(50mL×3)，合并乙酸乙酯相，饱和食盐水洗(50mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压蒸馏除去有机相，得到目标产物Ⅳ6.3g，收率97.7％。

¹H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.46(dd,J＝5.6,3.6Hz,1H),7.16(ddt,J＝16.8,5.9,3.4Hz,4H),7.02(dt,J＝9.8,8.2Hz,1H),6.08(s,1H),4.67(dd,J＝14.5,1.4Hz,1H),4.19(dd,J＝14.5,1.4Hz,1H),2.75(s,1H).该路线总收率为37.7％，而本发明的总收率为70％左右，极大提升了反应的收率，此外，本发明缩短了反应路线步骤，只需要三步反应即可完成关键中间体IV的合成，更加简便高效。