專利名稱：一種合成吡利霉素的中間體及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于藥物化學和有機化學領域，具體而言，本發(fā)明涉及一種結構通式如式(1)所示的化合物及其合成，以及以該化合物為原料，制備高純度的吡利霉素(Pirlimycin，2)的用途。
背景技術吡利霉素(Pirlimycin)是一種半合成的林可霉素衍生物，為獸用抗菌藥物。吡利霉素的化學名為6-(4-乙基-順-2(S)-哌啶甲酰氨基)-1-硫代-7(S)-氯-6，7，8-三脫氧-L-蘇式-a-D-半乳辛吡喃甲基糖苷鹽酸鹽一水合物。已知吡利霉素的合成方法如美國專利US 4278789A和J.Med.Chem.1984，27，216所述，見反應式(1)所示反應式(1) 其中，6-氨基-1-硫代-7(S)-氯-6，7，8-三脫氧-L-蘇式-a-D-半乳辛吡喃甲基糖苷(7-Cl-MTL)的化學結構如下式所示
7-Cl-MTL的化學結構上述路線中，催化加氫還原6-(4-乙基-2-吡啶甲酰氨基)-1-硫代-7(S)-氯-6，7，8-三脫氧-L-蘇式-a-D-半乳辛吡喃甲基糖苷(B)的吡啶環(huán)反應中，文獻報道選用PtO2作催化劑，且用量較大。其次，催化加氫后得到吡利霉素(2)和沒有抗菌作用的異構體(C)的混合物(1∶1，重量比)，需要經(jīng)過多次結晶才能得到高純度的吡利霉素(2)，結晶收率較低。
本發(fā)明人經(jīng)過研究，找到一種有效制備吡利霉素的中間體式(1)化合物，并且研發(fā)了一條制備吡利霉素的新方法，由此完成了本發(fā)明。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供了一種式(1)所示的化合物 式(1)中R為氫原子，硝基，鹵素原子，C1-6烷基，或C1-6烷氧基；哌啶環(huán)上，2-，4-位取代基的絕對構型為(2S，4R)；該化合物是制備吡利霉素的重要中間體化合物。
本發(fā)明的另一目的是提供了制備式(1)化合物的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供了以化合物(1)為原料，通過催化加氫，制備高純度的吡利霉素(Pirlimycin，2)的用途。
根據(jù)本發(fā)明，其特征在于提供了一種式(1)化合物的制備方法；具體地講，式(1)化合物的制備是通過以下步驟制備步驟一以式(3)化合物
與其對映體——式(3’)化合物 的混合物為原料，與氯甲酸異丁酯 反應后，再與7-Cl-MTL縮合得到式(1)和式(4)所示化合物 的混合物。
步驟二步驟一所得式(1)和式(4)化合物的混合物，通過重結晶的方法，得到式(1)化合物。
本發(fā)明的特征在于，上述式中，R為氫原子、硝基、鹵素原子，C1-6烷基，C1-6烷氧基；優(yōu)選為氫原子和硝基；更優(yōu)選為硝基；鹵素原子選自氟、氯或溴原子。
本發(fā)明的特征在于，上述式(1)化合物的制備過程中，反應原料是式(3)化合物和其對映體——式(3’)化合物的混合物；其中，式(3)化合物的含量為1％至100％；優(yōu)選50％至100％。
根據(jù)本發(fā)明，上述式(1)化合物的制備過程中，所述及的粗產(chǎn)物——式(1)和式(4)化合物的混合物中，式(1)化合物的純度(de％值)是由化合物(3)的含量決定的，一般在1～99％。
本發(fā)明的特征在于，上述式(1)化合物的制備過程中，所述及的重結晶步驟，是根據(jù)式(1)化合物與式(4)化合物的結晶性質不同，通過選用合適的結晶溶劑，將式(1)化合物優(yōu)先結晶出來，而式(4)化合物仍然溶解在結晶母液中，從而達到分離的目的。
更具體地講，本發(fā)明的特征在于，所述及的結晶溶劑為一種或一種以上的有機溶劑的混合物；其中，有機溶劑選自C1-C4脂肪醇，脂肪酮(如丙酮、丁酮)，酯類(如乙酸乙酯、乙酸甲酯)，脂肪烴(如正己烷)。優(yōu)選溶劑為乙酸乙酯、丙酮、甲醇。
根據(jù)本發(fā)明，化合物(1)適用于制備高純度的吡利霉素(Pirlimycin，2)。
具體地講，化合物(1)經(jīng)過催化加氫反應，脫去哌啶環(huán)中氮原子上的保護基，得到吡利霉素(2)粗品；再通過簡單結晶就可以方便得到高純度的吡利霉素，如反應式(2)所示反應式(2) 其中R為氫原子、硝基、鹵素原子，C1-6烷基，C1-6烷氧基；優(yōu)選為氫原子和硝基；更優(yōu)選為硝基；鹵素原子選自氟、氯或溴原子。
上述反應中，催化加氫是在金屬催化劑存在下進行的。具體地講，可選用5％或10％的Pd/C為催化劑，在HCl存在下，催化加氫完成。
其中，Pd/C的用量為式(1)所示化合物的5％～50％(重量)，優(yōu)選為5％～20％(重量)。HCl的用量為式(1)所示化合物的0.5～2.5倍(摩爾比)，優(yōu)選為0.9～1.2倍。反應可在甲醇或甲醇與水的混合溶劑中進行。反應溫度在10～50℃，優(yōu)選條件為10～35℃。氫化壓力為1～30atm，優(yōu)選為1～10atm。
根據(jù)本發(fā)明，上述反應所得的吡利霉素(2)粗品的純度一般在90％以上，甚至可達95％以上，經(jīng)過重結晶，純度可達到98.5％以上，甚至99.5％以上，結晶收率大于90％。
與現(xiàn)有技術方法相比較，本發(fā)明的優(yōu)越性在于1)從式(1)化合物出發(fā)制備吡利霉素(2)，可避免大量使用昂貴的PtO2作催化，反應條件溫和；所得吡利霉素粗品的純度一般在90％以上。該粗品一次結晶后，純度可達98.5％以上，結晶收率在90％以上，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
2)從式(3)化合物和其對映體——式(3’)化合物的混合物出發(fā)合成式(1)化合物，具有原料廉價、易得等優(yōu)點；特別是當所用混合物中，式(3)化合物的光學純度大于50％時，可大量減少7-Cl-MTL的用量，降低原料成本，減少廢棄物。
具體實施例方式
下面通過實施例進一步說明本發(fā)明。應該理解的是，本發(fā)明的實施例是用于說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的限制。根據(jù)本發(fā)明的實質對本發(fā)明進行的簡單改進都屬于本發(fā)明要求保護的范圍。除非另有說明，本發(fā)明中的百分數(shù)是指重量百分數(shù)。
實施例1外消旋cis-N-對硝基芐氧羰基-4-乙基-哌啶-2-甲酸(3-1與3’-1的1∶1混合物)的制備(以外消旋cis-4-乙基-哌啶-2-甲酸鹽酸鹽為原料) 在裝有溫度計、滴液漏斗、及機械攪拌的1000ml四口瓶中，加入cis-4-乙基-哌啶-2-甲酸鹽酸鹽(外消旋混合物)(38.7g，0.2mol)和水(350ml)，攪拌溶解后，用2N的氫氧化鈉溶液調節(jié)溶液pH值為9左右。冰水浴冷卻降溫，劇烈攪拌下，同時滴加氯甲酸對硝基芐酯(51.7g，0.24mol)的四氫呋喃(150ml)溶液及1N的氫氧化鈉溶液，控制反應混合物的pH值為8.5-9.5。滴加完后，反應液在室溫下繼續(xù)攪拌30分鐘，減壓濃縮除去四氫呋喃。冰水冷卻下，殘余物用2N的氫氧化鈉溶液調節(jié)pH值為9-10，再用異丙醚萃取兩次。分去有機相，水相再用濃鹽酸調節(jié)pH值為1-2，用乙酸乙酯提取兩次。合并有機相，無水硫酸鈉干燥；減壓濃縮，得到油狀物71.5g，其中標題化合物(3-1與3’-1的混合物)的含量約為87％，該油狀物直接用于下步反應。取少量油狀物，柱色譜分離后，得(3-1)與其光學對映體(3’-1)的混合物，氫譜數(shù)據(jù)如下1H NMR(400MHz，CDCl3)δ10.44(brs，1H)，8.23(d，J＝8.4Hz，2H)，7.53(d，J＝7.2Hz，2H)，5.30(s，2H)，4.57(t，J＝6.4Hz，1H)，3.76(brs，1H)，3.51(brs，1H)，2.13-2.07(m，1H)，1.98-1.94(m，1H)，1.86-1.79(m，1H)，1.63-1.59(m，1H)，1.52-1.46(m，1H)，1.40-1.36(m，2H)，0.96(t，J＝7.4Hz，3H)ppm。
實施例2外消旋cis-N-芐氧羰基-4-乙基-哌啶-2-甲酸(3-2與3’-2的1∶1混合物)的制備(以外消旋cis-4-乙基-哌啶-2-甲酸鹽酸鹽為原料) 按照實施例1的方法，用氯甲酸芐酯(40.8g，0.24mol)替換參考實例1中的氯甲酸對硝基芐酯，其它條件相同，得到油狀物59.8g，其中標題化合物(3-2與3’-2的混合物)的含量約為91％，該油狀物直接用于下步反應。取少量油狀物，柱色譜分離后，得(3-2)與其光學對映體(3’-2)的混合物，氫譜數(shù)據(jù)如下1H NMR(400MHz，CDCl3)δ9.11(brs，1H)，7.41-7.31(m，5H)，5.22(s，2H)，4.56(t，J＝6.4Hz，1H)，3.74(brs，1H)，3.45(brs，1H)，2.09-2.05(m，1H)，1.98-1.92(m，1H)，1.88-1.75(m，1H)，1.63-1.57(m，1H)，1.49-1.44(m，1H)，1.43-1.36(m，2H)，0.93(t，J＝7.4Hz，3H)ppm。
實施例3cis-N-對硝基芐氧羰基-4-乙基-哌啶-2-甲酸的制備(以光學純度為95％的cis-4(R)-乙基-哌啶-2(S)-甲酸為原料)25mL三口瓶中，加入cis-4-乙基-哌啶-2-甲酸(以cis-4(R)-乙基-哌啶-2(S)-甲酸計，光學純度為95％)(0.78g，4.96mmol)和水(8mL)，攪拌10分鐘，用1N的碳酸鉀溶液調節(jié)溶液pH值為9左右。冰水浴冷卻降溫，劇烈攪拌下，同時滴加氯甲酸對硝基芐酯(1.39g，6.45mmol)的丙酮(10ml)溶液及1N的碳酸鉀溶液，控制反應混合物的pH值為8.5-9.5。滴加完后，反應液在室溫下繼續(xù)攪拌30分鐘，減壓濃縮除去丙酮。冰水冷卻下，殘余物用1N的碳酸鉀溶液調節(jié)pH值為9-10，再用氯仿萃取兩次。分去有機相，水相再用濃鹽酸調節(jié)pH值為1-2，用乙酸乙酯提取兩次。合并有機相，無水硫酸鈉干燥；減壓濃縮，得到油狀物1.71g，其中標題化合物的含量約為88％，直接用于下步反應。取少量油狀物，柱色譜分離后，氫譜數(shù)據(jù)與實施例1相同。
實施例46-[N-對硝基芐氧羰-4(R)-乙基-順-2(S)-哌啶甲酰氨基]-1-硫代-7(S)-氯-6，7，8-三脫氧-L-蘇式-a-D-半乳辛吡喃甲基糖苷(1-1，簡稱N-對硝基芐氧羰?；晾顾?的制備 裝有溫度計、滴液漏斗、及機械攪拌的1000ml四口瓶中，氮氣保護下，加入實施例1所得油狀物38.8g(含量87％，0.10mol)，干燥的乙腈300ml，以及二異丙基乙胺14.8g(0.115mol)，攪拌10分鐘。反應液冷卻降溫至-15℃，再加入氯甲酸異丁酯15.1g(0.11mol)，繼續(xù)反應30分鐘。隨后加入預先加熱溶解再冷卻的7-Cl-MTL(27.1g，0.1mol)的溶液(水∶丙酮＝1∶1，500ml)，反應液緩慢升至室溫，攪拌反應12小時。TLC檢測反應結束后，將反應液減壓濃縮至小體積，加入乙酸乙酯，依次用飽和NaHCO3水溶液、飽和NaCl水溶液、去離子水洗滌；無水Na2SO4干燥有機相后，濃縮。殘余物用乙酸乙酯——丙酮混合溶劑加熱溶解，降溫后析出固體，該固體為化合物(1-1)，冷凍過夜。抽濾，收集固體，少許冰冷的丙酮洗滌，40℃下真空干燥，得N-對硝基芐氧羰?；晾顾?1-1)23.5g，收率以7-Cl-MTL計算為39.8％，熔點191-192℃(分解)。
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ8.22(d，J＝8.2Hz，2H)，7.87(brs，1H)，7.68(d，J＝8.2Hz，2H)，5.28(m，1H)，5.18(d，J＝5.0Hz，1H)，5.06(d，J＝4.2Hz，1H)，4.68(d，J＝3.5Hz，1H)，4.52(m，1H)，4.37(t，J＝9.3Hz，1H)，4.01(m，2H)，3.90(m，1H)，3.68(brs，2H)，3.32(brs，2H)，2.05(s，3H)，1.99(m，1H)，1.78(m，1H)，1.60(s，1H)，1.48(brs，1H)，1.37-1.31(m，6H)，0.88(t，J＝7.1Hz，3H)ppm。
13C NMR(133MHz，DMSO-d6)δ173.8，155.7，147.4，145.2，128.8，124.0，88.6，70.6，69.8，68.3，68.0，65.7，59.8，55.7，52.7，38.9，32.7，31.8，28.5，27.6，23.1，12.9，12.2。
實施例56-[N-芐氧羰基-4(R)-乙基-順-2(S)-哌啶甲酰氨基]-1-硫代-7(S)-氯-6，7，8-三脫氧-L-蘇式-a-D-半乳辛吡喃甲基糖苷(1-2，簡稱N-芐氧羰?；晾顾?的制備 裝有溫度計、滴液漏斗、及機械攪拌的500mL四口瓶中，氮氣保護下，加入實施例2所得油狀物14.4g(含量91％，45mol)，干燥的乙腈150ml，以及三乙胺5.1g(50mol)，攪拌10分鐘。反應液冷卻降溫至-15℃，加入氯甲酸異丁酯6.8g(49.3mmol)，繼續(xù)反應30分鐘。隨后加入7-Cl-MTL(12.2g，45mmol)的溶液(水∶丙酮＝1∶1，200ml)，反應液緩慢升至室溫，攪拌反應16小時。TLC檢測反應結束后，將反應液減壓濃縮至小體積，加入乙酸乙酯，依次用飽和NaHCO3水溶液、飽和NaCl水溶液、去離子水洗滌；無水Na2SO4干燥有機相后，濃縮。殘余物用甲醇加熱溶解，降溫后析出固體，該固體為化合物(1-2)，冷凍過夜。抽濾，收集固體，少許冰冷的甲醇洗滌，40℃下真空干燥，得N-芐氧羰?；晾顾?1-2)6.89g，收率以7-Cl-MTL計算為28.1％。熔點94-96℃(分解)。
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δ7.39-7.31(m，5H)，6.45(d，J＝9.1Hz，1H)，5.38(d，J＝5.5Hz，1H)，5.23(d，J＝12.4Hz，1H)，5.15(d，J＝12.4Hz，1H)，4.67(q，J＝6.7Hz，1H)，4.31(brs，1H)，4.24(t，J＝9.5Hz，1H)，4.16-4.10(m，2H)，4.07(d，J＝9.9Hz，1H)，3.83(brs，1H)，3.70(brs，1H)，3.61(dd，J1＝J2＝3.1Hz，1H)，3.42(brs，1H)，2.17(s，3H)，2.06-1.99(m，1H)，1.98-1.86(m，1H)，1.73-1.65(m，1H)，1.60-1.43(m，4H)，1.37-1.25(m，5H)，0.96(m，3H)ppm。
實施例6N-對硝基芐氧羰?；晾顾?1-1)的制備(以實施例3所得油狀物為原料) 50mL三口瓶中，氮氣保護下，加入實施例3所得的油狀物1.71g(cis-N-對硝基芐氧羰?；?(R)-乙基-哌啶-2(S)-甲酸的含量約為88％)，干燥的乙腈15ml，以及三乙胺0.47g(4.64mmol)，攪拌溶解。反應液冷卻降溫至-15℃，加入氯甲酸異丁酯0.63g(4.62mmol)，繼續(xù)反應30分鐘。隨后加入7-Cl-MTL(1.2g，4.42mmol)的溶液(水∶丙酮＝1∶1，20ml)，反應液緩慢升至室溫，攪拌反應12小時。TLC檢測反應結束后，將反應液減壓濃縮至小體積，加入乙酸乙酯，依次用飽和NaHCO3水溶液、飽和NaCl水溶液、去離子水洗滌；無水Na2SO4干燥有機相后，濃縮殘余物用乙酸乙酯——丙酮混合溶劑加熱溶解，降溫后析出固體，該固體為化合物(1-1)，冷凍過夜。抽濾，收集固體，少許冰冷的丙酮洗滌，40℃下真空干燥得N-對硝基芐氧羰酰基吡利霉素(1-1)2.11g，以7-Cl-MTL計算，總收率為81.1％。
實施例76-(4(R)-乙基-順-2(S)-哌啶甲酰氨基)-1-硫代-7(S)-氯-6，7，8-三脫氧-L-蘇式-a-D-半乳辛吡喃甲基糖苷鹽酸鹽一水合物(2，吡利霉素)的制備 250ml氫化釜中，加入N-對硝基芐氧羰?；晾顾?1-1，9.5g，16mmol)，甲醇160ml，36％濃鹽酸1.3ml，Pd/C(5％，1.6g)，于2atm壓力下加氫6小時，原料消失后，過濾除去催化劑。濾液濃縮，得到粗品。粗品溶于水和甲醇的混合溶劑，活性炭脫色，重結晶。過濾，濾餅用少許甲醇洗滌，真空干燥得吡利霉素6.1g，收率為86％。熔點210-211℃；HPLC純度為99.5％，旋光度[a]D25+182°(C＝1，H2O)。
1H NMR(400MHz，D2O)δ5.34(d，J＝5.8Hz，1H)，4.55(q，J＝1.42，6.7Hz，1H)，4.39-4.26(m，2H)，4.08(m，1H)，3.95(dd，J＝3.2，12.7Hz，1H)，3.83(d，J＝3.0Hz，1H)，3.60(dd，J＝3.3，10.4Hz，1H)，3.45(m，1H)，3.05(td，J＝2.8，6.4Hz，1H)，2.27(d，1H)，2.13(s，3H)，1.95(d，1H)，1.63(brs，1H)，1.46-1.29(m，7H)，0.85(t，J＝7.5Hz，3H)ppm。
實施例8吡利霉素(2)的制備250ml氫化釜中，加入N-芐氧羰?；晾顾?1-2，5.9g，10.8mmol)，甲醇100ml，36％濃鹽酸0.66ml，Pd/C(10％，1.5g)，5atm壓力下加氫18小時，原料消失后，過濾除去催化劑。濾液濃縮，得到粗品。粗品溶于水和甲醇的混合溶劑，活性炭脫色，重結晶。過濾，濾餅用少許甲醇洗滌，真空干燥得吡利霉素3.1g，收率為83％，HPLC純度為99.1％，旋光度[a]D25+181°(C＝1，H2O)。
權利要求
1.一種式(1)所示的化合物， 其中，R為氫原子、硝基、鹵素原子、C1-6烷基，或C1-6烷氧基；哌啶環(huán)上2-、4-位取代基的絕對構型為(2S，4R)。
2.根據(jù)權利要求1的化合物，其選自6-[N-芐氧羰基-4(R)-乙基-順-2(S)-哌啶甲酰氨基]-1-硫代-7(S)-氯-6，7，8-三脫氧-L-蘇式-a-D-半乳辛吡喃甲基糖苷；或6-[N-對硝基芐氧羰基-4(R)-乙基-順-2(S)-哌啶甲酰氨基]-1-硫代-7(S)-氯-6，7，8-三脫氧-L-蘇式-a-D-半乳辛吡喃甲基糖苷。
3.一種以式(3)化合物和其對映體式(3’)的混合物為原料，制備權利要求1的式(1)化合物的方法 其中R為氫原子，硝基，鹵素原子，C1-6烷基，或C1-6烷氧基，該方法包括下列步驟步驟1將式(3)與式(3’)的混合物與氯甲酸異丁酯反應后，再與6-氨基-1-硫代-7(S)-氯-6，7，8-三脫氧-L-蘇式-a-D-半乳辛吡喃甲基糖苷(7-Cl-MTL)反應，得到式(1)化合物和式(4)化合物的混合物； 其中7-Cl-MTL是 步驟2將步驟1所得式(1)化合物和式(4)化合物的混合物，通過重結晶分離得到化合物(1)。
4.根據(jù)權利要求3的方法，其特征在于式(3)與其對映體(3’)的混合物中，式(3)化合物的含量為1％至100％。
5.根據(jù)權利要求4的方法，其特征在于式(3)與其對映體(3’)的混合物中，式(3)化合物的含量優(yōu)選為50％至100％。
6.根據(jù)權利要求4的方法，其中式(1)化合物是以式(3)化合物為原料制備得到的。
7.根據(jù)權利要求3-6之一的方法，其特征在于，重結晶溶劑選自C1-C4脂肪醇，丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯、正己烷，或它們的混合物。
8.根據(jù)權利要求7的方法，其特征在于，重結晶溶劑選自乙酸乙酯、甲醇或丙酮，或它們的混合物。
9.根據(jù)權利要求1的式(1)化合物用于制備式(2)的吡利霉素的用途，其特征在于，式(1)化合物通過催化加氫脫去哌啶環(huán)中氮原子上的保護基得到吡利霉素，反應式如下 其中，R為氫原子、硝基、鹵素原子、C1-6烷基，或C1-6烷氧基；哌啶環(huán)上2-、4-位取代基的絕對構型為(2S，4R)。
10.根據(jù)權利要求10的用途，其中催化加氫是以5％或10％的Pd/C為催化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種合成吡利霉素的新中間體(1)化合物，該化合物的制備方法，以及以該中間體為原料，可以通過催化加氫反應制備高純度的吡利霉素(Pirlimycin，2)的應用。本發(fā)明的方法避免使用昂貴的金屬鉑催化劑，具有原料廉價、易得，反應條件溫和，產(chǎn)物純度高等優(yōu)點，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07H17/00GK1916011SQ20061015295
公開日2007年2月21日 申請日期2006年9月21日 優(yōu)先權日2006年9月21日
發(fā)明者陳云華, 陶國建 申請人:浙江海正藥業(yè)股份有限公司