本發(fā)明屬于有機(jī)化合物合成工藝應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種(31S,6aR,9aR)-6a-乙基十氫-1H-吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-9(2H)-酮化合物高效便捷合成方法。
背景技術(shù):
Vinblastine和Vincristine是廣泛用于抗癌的藥物,它們屬于雙吲哚生物堿。另外一類單萜吲哚類生物堿—白堅木屬生物堿也有很好的生物活性,例如Tabersonine對人體癌細(xì)胞系SK-BR-3的抑制作用優(yōu)于順鉑(Cisplatin),Jerantinine-E對人體KB細(xì)胞有更強(qiáng)的細(xì)胞毒性等等。但是他們在自然界中豐度低,提取較困難,這增加了對其生理學(xué)和藥理學(xué)活性方面的研究難度,阻礙了對該類化合物的進(jìn)一步研究和應(yīng)用。
過去的多數(shù)路線只能合成單一的非手性天然產(chǎn)物,并不能實現(xiàn)結(jié)構(gòu)多樣性的手性合成。“(31S,6aR,9aR)-6a-乙基十氫-1H-吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-9(2H)-酮化合物”是合成白堅木屬生物堿的高級中間體,利用后期Fischer吲哚化可以對吲哚環(huán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造與修飾,進(jìn)而可以對其進(jìn)一步的生理學(xué)和藥理學(xué)活性方面的研究。因此發(fā)明一種“(31S,6aR,9aR)-6a-乙基十氫-1H-吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-9(2H)-酮化合物”的不對稱合成方法非常重要。
在之前“(31S,6aR,9aR)-6a-乙基十氫-1H-吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-9(2H)-酮化合物”的合成中主要是非手性的合成,而手性合成只有3例報道;它們有路線冗長,操作不便,無法大量合成等不足之處。本發(fā)明正好解決了這些問題,實現(xiàn)路線短,操作簡單,克級規(guī)模合成該化合物。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種(31S,6aR,9aR)-6a-乙基十氫-1H-吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-9(2H)-酮化合物的合成方法。所述(31S,6aR,9aR)-6a-乙基十氫-1H-吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-9(2H)-酮化合物為手性三環(huán)酮胺化合物。所述方法能夠從廉價易得的原料出發(fā),為后續(xù)實現(xiàn)白堅木屬生物堿的規(guī)?;a(chǎn)及構(gòu)效關(guān)系研究提供良好的基礎(chǔ)。
本發(fā)明提供的一種新的制備式(1)(31S,6aR,9aR)-6a-乙基十氫-1H-吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-9(2H)-酮化合物的方法,該方法通過3-乙基-5-溴-2-吡喃酮(由DL-蘋果酸經(jīng)3步反應(yīng)得到)和(S)-2,3-二氫-1H-吡咯-1,2-二甲酸二叔丁酯(由L-焦谷氨酸經(jīng)3步反應(yīng)得到)經(jīng)[4+2]環(huán)加成,脫羧,Pd/C催化氫化環(huán)化等5個步驟的反應(yīng)得到。反應(yīng)路線如路線(1)所示;
具體包括以下步驟:
步驟(a):將式(2)化合物和式(3)化合物溶于有機(jī)溶劑中,進(jìn)行加成反應(yīng)得到式(4)化合物。
步驟(b):將式(4)化合物溶于三氟乙酸中,進(jìn)行第一取代反應(yīng),得到褐色油狀液體5-溴-7-乙基-8-氧代-2,3,3a,4,7,7a-六氫-1H-4,7-(環(huán)氧甲烷基)吲哚-2-羧酸;將此油狀液體5-溴-7-乙基-8-氧代-2,3,3a,4,7,7a-六氫-1H-4,7-(環(huán)氧甲烷基)吲哚-2-羧酸溶于混合溶劑中,加入碳酸氫鈉固體和氯甲酸芐酯,進(jìn)行第二取代反應(yīng)得到式(5)化合物。
步驟(c):將式(5)化合物、醋酸碘苯和碘溶于有機(jī)溶劑中,進(jìn)行消去反應(yīng),得到亞胺陽離子中間體化合物;然后加入三乙基硅氫,進(jìn)行加成反應(yīng)得到式(6)化合物。
步驟(d):將式(6)化合物溶于有機(jī)溶劑中,加入二異丁基氫化鋁,進(jìn)行第一還原反應(yīng)得到無色油狀液體5-溴-7-乙基-8-羥基-2,3,3a,4,7,7a-六氫-1H-4,7-(環(huán)氧甲烷基)吲哚-1-羧酸芐基酯。將此無色油狀液體5-溴-7-乙基-8-羥基-2,3,3a,4,7,7a-六氫-1H-4,7-(環(huán)氧甲烷基)吲哚-1-羧酸芐基酯溶于有機(jī)溶劑中,加入Wittig試劑Ph3P=CHCO2Me,進(jìn)行第一取代反應(yīng)得到白色固體(3aR,4R,7R,7aS)-5-溴-7-乙基-4-羥基-7-(3-甲氧基-3-氧代丙-1-烯-1-基)-2,3,3a,4,7,7a-六氫-1H-吲哚-1-羧酸芐基酯;將上述白色固體(3aR,4R,7R,7aS)-5-溴-7-乙基-4-羥基-7-(3-甲氧基-3-氧代丙-1-烯-1-基)-2,3,3a,4,7,7a-六氫-1H-吲哚-1-羧酸芐基酯溶于有機(jī)溶劑中,依次加入三乙胺和Pd/C,同時進(jìn)行第二還原反應(yīng)和第二取代反應(yīng)得到式(7)化合物。
步驟(e):將式(7)化合物溶于第一有機(jī)溶劑中,-78℃~-50℃下加入四氫鋁鋰,升至25℃~70℃回流進(jìn)行還原反應(yīng),得到淡黃色油狀液體(31S,6aR,9aR)-6a-乙基十氫-1H-吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-9-醇;將此淡黃色油狀液體溶于第二有機(jī)溶劑中,-10℃~0℃下加入戴斯-馬丁氧化劑(優(yōu)選地,0℃下加入戴斯-馬丁氧化劑),升溫進(jìn)行氧化反應(yīng),得到式(1)(31S,6aR,9aR)-6a-乙基十氫-1H-吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-9(2H)-酮化合物。
其中,步驟(a)式(4)化合物的合成中:
所述反應(yīng)的類型為加成反應(yīng)。
所述加成反應(yīng)的溫度為90℃~110℃;優(yōu)選地為,90℃、100℃、110℃;進(jìn)一步優(yōu)選地為,110℃。
所述加成反應(yīng)的時間為24小時~60小時;優(yōu)選地為,24小時、48小時、60小時;進(jìn)一步優(yōu)選地為,60小時。
所述加成反應(yīng)中,所述有機(jī)溶劑選自:甲苯、苯、二氯甲烷;優(yōu)選地為,甲苯。
所述加成反應(yīng)中,式(2)化合物和式(3)化合物的摩爾比為1:1~2;優(yōu)選地為,1:1、1:1.2、1:1.5、1:2;進(jìn)一步優(yōu)選地,最佳摩爾比為1:1.5。
其中,步驟(b)式(5)化合物的合成中:
其中,溶于三氟乙酸中反應(yīng)的類型為第一取代反應(yīng)。
所述第一取代反應(yīng)的溫度為室溫(25℃)。
所述第一取代反應(yīng)的時間為3小時~10小時;優(yōu)選地,為5小時。
所述第一取代反應(yīng)中,三氟乙酸的作用是脫除Boc和t‐Bu,脫除Boc為步驟(d)式(7)化合物的合成做準(zhǔn)備,脫除t‐Bu是為步驟(c)式(6)化合物的合成做準(zhǔn)備。
所述第一取代反應(yīng)中,式(4)化合物和三氟乙酸的摩爾比為1:5~15;優(yōu)選地為,1:5、1:10、1:15;進(jìn)一步優(yōu)選地,最佳摩爾比為1:10。
溶于混合溶劑中進(jìn)行的反應(yīng)類型為第二取代反應(yīng)。
所述第二取代反應(yīng)的溫度為室溫(25℃)。
所述第二取代反應(yīng)的時間為15小時~20小時;優(yōu)選地,為15小時。
所述第二取代反應(yīng)中,所述混合溶劑選自:四氫呋喃和水的混合溶劑、丙酮和水的混合溶劑;優(yōu)選地為,四氫呋喃和水的混合溶劑,四氫呋喃和水的最佳體積比為2:1。
所述第二取代反應(yīng)中,氯甲酸芐酯和碳酸氫鈉的摩爾比為1:1~4;優(yōu)選地,為1:1、1:2、1:4;進(jìn)一步優(yōu)選地,最佳摩爾比為1:4。
其中,步驟(c)式(6)化合物的合成中:
溶于有機(jī)溶劑后,進(jìn)行的類型為消去反應(yīng)。
所述消去反應(yīng)的溫度為25℃~40℃;優(yōu)選地,為25℃、40℃;進(jìn)一步優(yōu)選地,為室溫(25℃)。
所述消去反應(yīng)的時間為0.5~2小時;優(yōu)選地,為0.5小時、1小時、1.5小時、2小時;進(jìn)一步優(yōu)選地為,2小時。
所述消去反應(yīng)中,所述有機(jī)溶劑選自:二氯甲烷、1,2-二氯乙烷;優(yōu)選地,為二氯甲烷。
優(yōu)選地,所述消去反應(yīng)在8W~200W白熾燈的照射下進(jìn)行;優(yōu)選地,為8W、25W、50W、100W、150W、200W;進(jìn)一步優(yōu)選地,所述消去反應(yīng)在200W白熾燈的照射下進(jìn)行。
加入三乙基硅氫后,進(jìn)行的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)。
所述加成反應(yīng)的溫度為0~40℃;優(yōu)選地,為0℃、25℃、40℃;進(jìn)一步優(yōu)選地,為室溫(25℃)。
所述加成反應(yīng)的時間為10分鐘~1小時;優(yōu)選地,為10分鐘、30分鐘、1小時;進(jìn)一步優(yōu)選地為,30分鐘。
所述加成反應(yīng)中,所述有機(jī)溶劑選自:二氯甲烷、1,2-二氯乙烷;優(yōu)選地為,二氯甲烷。
式(5)化合物,醋酸碘苯,碘和三乙基硅氫的摩爾比為1:2:0.1~0.5:5;優(yōu)選地,為1:2:0.1:5、1:2:0.2:5、1:2:0.3:5、1:2:0.4:5、1:2:0.5:5;進(jìn)一步優(yōu)選地,最佳摩爾比為1:2:0.2:5。
其中,步驟(d)式(7)化合物的合成中
所述合成無色油狀液體的反應(yīng)的類型為第一還原反應(yīng)。
所述第一還原反應(yīng)的溫度為–60℃~–40℃;優(yōu)選地,為–60℃、–50℃、–40℃;進(jìn)一步優(yōu)選地,為–40℃。
所述第一還原反應(yīng)的時間為1小時~5小時;優(yōu)選地,為1小時、2小時、3小時、4小時、5小時;進(jìn)一步優(yōu)選地為,3小時。
所述第一還原反應(yīng)中,有機(jī)溶劑選自:甲苯、四氫呋喃;優(yōu)選地為,甲苯。
所述第一還原反應(yīng)中,式(6)化合物與二異丁基氫化鋁的摩爾比為1:1.2~2;優(yōu)選地,為1:1.2、1:1.5、1:2;進(jìn)一步優(yōu)選地,最佳摩爾比為1:1.5。
優(yōu)選地,將式(6)化合物溶于甲苯中,加入二異丁基氫化鋁,反應(yīng)升至–40℃攪拌3小時,得到無色油狀液體。將此油狀液體溶于甲苯中,加入Ph3P=CHCO2Me,反應(yīng)升至110℃回流4小時。減壓除去甲苯后得到白色固體。將上述白色固體溶于甲醇中,依次加入三乙胺和Pd/C。攪拌8小時,得到式(7)化合物。其中,優(yōu)選地,所述二異丁基氫化鋁在–78℃加入;所述二異丁基氫化鋁在–78℃通過自動進(jìn)樣泵歷時30分鐘加入。
所述合成白色固體的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。
所述第一取代反應(yīng)的溫度為25℃~110℃;優(yōu)選地,為25℃、110℃;進(jìn)一步優(yōu)選地為,110℃。
所述第一取代反應(yīng)的時間為1小時~4小時;優(yōu)選地,為1小時、2小時、4小時;進(jìn)一步優(yōu)選地為,4小時。
所述第一取代反應(yīng)中,有機(jī)溶劑選自:甲苯、四氫呋喃;優(yōu)選地為,甲苯。
所述第一取代反應(yīng)中,無色油狀液體與Wittig試劑Ph3P=CHCO2Me的摩爾比為1:1.5~2;優(yōu)選地,為1:1.5、1:2;進(jìn)一步優(yōu)選地,最佳摩爾比為1:1.5。
所述第一取代反應(yīng)中,Wittig試劑Ph3P=CHCO2Me的作用為與半縮醛反應(yīng)得到α,β-不飽和酯,為式(7)化合物的合成做準(zhǔn)備。
所述合成式(7)化合物的反應(yīng)的類型為還原反應(yīng)和取代反應(yīng)。
所述第二還原反應(yīng)和第二取代反應(yīng)的溫度為25℃。
所述第二還原反應(yīng)和第二取代反應(yīng)的時間為5小時~10小時;優(yōu)選地,為5小時、8小時、10小時;進(jìn)一步優(yōu)選地為,8小時。
所述第二還原反應(yīng)和第二取代反應(yīng)中,有機(jī)溶劑選自:甲醇、乙酸乙酯、乙醇;優(yōu)選地為,甲醇。
所述第二還原反應(yīng)和第二取代反應(yīng)中,白色固體(3aR,4R,7R,7aS)-5-溴-7-乙基-4-羥基-7-(3-甲氧基-3-氧代丙-1-烯-1-基)-2,3,3a,4,7,7a-六氫-1H-吲哚-1-羧酸芐基酯、三乙胺和鈀/碳的摩爾比為1:5:0.2~0.5;優(yōu)選地,為1:5:0.2、1:5:0.5;進(jìn)一步優(yōu)選地,最佳摩爾比為1:5:0.2。
其中,步驟(e)式(1)化合物的合成中:
溶于第一有機(jī)溶劑后,進(jìn)行的類型為還原反應(yīng)。
所述還原反應(yīng)的溫度為25℃~70℃;優(yōu)選地,為25℃、70℃;進(jìn)一步優(yōu)選地為,70℃。
所述還原反應(yīng)的時間為5小時~15小時;優(yōu)選地,為5小時、8小時、10小時、15小時;進(jìn)一步優(yōu)選地為,10小時。
所述還原反應(yīng)中,所述第一有機(jī)溶劑選自:四氫呋喃、甲苯;優(yōu)選地,為四氫呋喃。
所述還原反應(yīng)中,式(7)化合物與四氫鋁鋰的摩爾比為1:5~10;優(yōu)選地,為1:5、1:10;進(jìn)一步優(yōu)選地,最佳摩爾比為1:5。
溶于第二有機(jī)溶劑后進(jìn)行的類型為氧化反應(yīng)。
所述氧化反應(yīng)的溫度為0℃~25℃;優(yōu)選地,為0℃、25℃;優(yōu)選地,為室溫(25℃)。
所述氧化反應(yīng)的時間為30分鐘~2小時;優(yōu)選地,為30分鐘、1小時、2小時;進(jìn)一步優(yōu)選地為,1小時。
所述氧化反應(yīng)中,所述第二有機(jī)溶劑選自:二氯甲烷、1,2-二氯乙烷;優(yōu)選地為,二氯甲烷。
所述氧化反應(yīng)中,淡黃色油狀液體和戴斯-馬丁氧化劑的摩爾比為1:1.5~5;優(yōu)選地,為1:1.5、1:2、1:3、1:4、1:5、最佳摩爾比為1:4。
本發(fā)明還提出了一類生物堿化合物,其結(jié)構(gòu)如式(4)、式(5)、式(6)、式(7)所示:
在一個具體的實施方式中,合成式(1)化合物的具體步驟包括:
步驟(a)將式(2)化合物和式(3)化合物溶于甲苯中,110℃回流反應(yīng)60小時。減壓除去甲苯后直接柱層析得到白色固體式(4)化合物。
步驟(b)將式(4)化合物溶于三氟乙酸中。室溫反應(yīng)5小時。減壓除去三氟乙酸得到褐色油狀液體;將此油狀液體溶于四氫呋喃和水的混合溶劑中,依次加入碳酸氫鈉固體和氯甲酸芐酯,室溫下反應(yīng)15小時。反應(yīng)液用4N HCl調(diào)PH至2-3,減壓除掉四氫呋喃。水相用乙酸乙酯萃取5次,無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除掉溶劑,柱層析分離得到白色固體式(5)化合物。
步驟(c)將式(5)化合物溶于二氯甲烷中,依次加入醋酸碘苯和碘,200W白熾燈的照射下室溫反應(yīng)2小時。然后撤掉白熾燈,加入三乙基硅氫,室溫反應(yīng)30分鐘。減壓除去甲苯后直接柱層析得到無色油狀液體式(6)化合物。
步驟(d)將式(6)化合物溶于甲苯中,–78℃下通過自動進(jìn)樣泵歷時30分鐘加入二異丁基氫化鋁,反應(yīng)升至–40℃攪拌3小時。飽和酒石酸鉀鈉溶液淬滅反應(yīng),室溫下攪拌至反應(yīng)液澄清。減壓除掉甲苯,水相用乙酸乙酯萃取,無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除掉溶劑得到無色油狀液體。將此油狀液體溶于甲苯中,加入Ph3P=CHCO2Me,反應(yīng)升至110℃回流4小時。減壓除去甲苯后得到白色固體。將上述白色固體溶于甲醇中,依次加入三乙胺和Pd/C。反應(yīng)瓶用氫氣置換后在氫氣氛圍(氫氣球)下攪拌8小時,過濾,乙酸乙酯洗滌濾餅。減壓除掉溶劑,得到淡黃色固體用水從新溶解,乙酸乙酯萃取,無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除掉溶劑,柱層析分離得到白色固體式(7)化合物。
步驟(e)將式(7)化合物溶于四氫呋喃中,–78℃下緩慢加入四氫鋁鋰,反應(yīng)升至70℃回流10小時。反應(yīng)完畢,冷卻至0℃,反應(yīng)依次用水,15%氫氧化鈉水溶液和水淬滅,過濾,乙酸乙酯洗滌濾餅,減壓除去甲苯后直接柱層析得到淡黃色油狀液體。將此油狀液體溶于二氯甲烷中,0℃下加入戴斯-馬丁氧化劑,反應(yīng)升至室溫攪拌1小時。反應(yīng)完畢,依次加入飽和硫代硫酸鈉溶液和飽和碳酸氫鈉溶液,體系用二氯甲烷萃取無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除掉溶劑,柱層析分離得到黃色油狀式(1)化合物。
在一個具體的實施方式中,合成式(1)化合物的反應(yīng)路線如路線(1’)所示;
本發(fā)明還提出了所述(31S,6aR,9aR)-6a-乙基十氫-1H-吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-9(2H)-酮化合物在合成白堅木屬生物堿中的應(yīng)用,實現(xiàn)了白堅木屬生物堿家族中(+)-Dehydroaspidospermidine和(+)-Aspidospermidine的合成。
反應(yīng)如路線(2)所示:
具體包括以下步驟:
步驟i):將式(1)化合物、苯肼溶于第一有機(jī)溶劑中,進(jìn)行取代反應(yīng),得到苯腙中間體;將此苯腙中間體溶于第二有機(jī)溶劑中,得到式(8)化合物(+)-Dehydroaspidospermidine。
步驟ii):將式(8)化合物(+)-Dehydroaspidospermidine溶于有機(jī)溶劑中,加入四氫鋁鋰,進(jìn)行還原反應(yīng),得到式(9)化合物(+)-Aspidospermidine。
其中,步驟i)式(8)化合物(+)-Dehydroaspidospermidine的合成中:
溶于第一有機(jī)溶劑后,進(jìn)行的類型為取代反應(yīng)。
所述取代反應(yīng)的溫度為25℃~80℃;優(yōu)選地,為25℃、50℃、80℃;進(jìn)一步優(yōu)選地為,80℃。
所述取代反應(yīng)的時間為1小時~4小時;優(yōu)選地為,1小時、2小時、3小時、4小時;進(jìn)一步優(yōu)選地為,3小時。
所述取代反應(yīng)中,所述第一有機(jī)溶劑選自:苯、甲苯;優(yōu)選地為,苯。
所述取代反應(yīng)中,式(1)化合物與苯肼的摩爾比為1:1.2~2;優(yōu)選地,為1:1.2、1:1.5、1:2;進(jìn)一步優(yōu)選地,最佳摩爾比為1:1.5。
溶于第二有機(jī)溶劑進(jìn)行的反應(yīng)類型為重排反應(yīng)。
所述重排反應(yīng)的溫度為90℃~120℃;優(yōu)選地為,90℃、100℃、110℃、120℃;進(jìn)一步優(yōu)選地為,120℃。
所述重排反應(yīng)的時間為1小時~5小時;優(yōu)選地為,1小時、2小時、3小時、4小時、5小時;進(jìn)一步優(yōu)選地為,4小時。
所述重排反應(yīng)中,所述第二有機(jī)溶劑選自:甲苯和乙酸、乙酸;優(yōu)選地為,乙酸。
其中,步驟ii)式(9)化合物(+)-Aspidospermidine的合成中:
溶于有機(jī)溶劑后,進(jìn)行的類型為還原反應(yīng)。
所述還原反應(yīng)的溫度為25℃~70℃;優(yōu)選地,為25℃、50℃、70℃;進(jìn)一步優(yōu)選地為,70℃。
所述還原反應(yīng)的時間為5小時~15小時;優(yōu)選地,為5小時、10小時、13小時、15小時;進(jìn)一步優(yōu)選地,為13小時。
所述還原反應(yīng)中,所述有機(jī)溶劑選自:四氫呋喃、甲苯;優(yōu)選地,為四氫呋喃。
所述還原反應(yīng)中,式(1)化合物與苯肼的摩爾比為1:5~10;優(yōu)選地,1:5、1:10;進(jìn)一步優(yōu)選地,最佳摩爾比為1:10。
在一個具體的實施方式中,合成式(9)化合物的反應(yīng)路線如路線(2’)所示:
本發(fā)明的有益效果在于,所述合成(31S,6aR,9aR)-6a-乙基十氫-1H-吡咯并[3,2,1-ij]喹啉
-9(2H)-酮化合物的方法從廉價易得的原料出發(fā),合成路線短,無需高功率反應(yīng)器、損耗低,條件簡單,操作方便,收率為10%~15%,制備的式(1)化合物為光學(xué)純化合物。為后續(xù)實現(xiàn)該類天然產(chǎn)物的規(guī)?;a(chǎn)及構(gòu)效關(guān)系研究提供良好的技術(shù)支持。
附圖說明
圖1為式(4)化合物的氫譜。
圖2為式(4)化合物的碳譜。
圖3為式(5)化合物的氫譜。
圖4為式(5)化合物的碳譜。
圖5為式(6)化合物的氫譜。
圖6為式(6)化合物的碳譜。
圖7為式(7)化合物的氫譜。
圖8為式(7)化合物的碳譜。
圖9為式(1)化合物的氫譜。
圖10為式(1)化合物的碳譜。
圖11為式(8)化合物(+)-Dehydoaspidospermidine的氫譜。
圖12為式(8)化合物(+)-Dehydroaspidospermidine的碳譜。
圖13為式(9)化合物(+)-Aspidospermidine的氫譜。
圖14為式(9)化合物(+)-Aspidospermidine的碳譜。
具體實施方式
結(jié)合以下具體實施例和附圖,對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實施本發(fā)明的過程、條件、實驗方法等,除以下專門提及的內(nèi)容之外,均為本領(lǐng)域的普遍知識和公知常識,本發(fā)明沒有特別限制內(nèi)容。
實施例1
式(4)化合物的合成
將式(2)化合物(8.36g,41.18mmol,1.0equiv.)和式(化合物3)(16.64g,61.76mmol,1.5equiv.)溶于甲苯(206mL)中,110℃回流反應(yīng)60小時。減壓除去甲苯后直接柱層析(石油醚:乙酸乙酯=20:1)得到白色固體式(4)(10.40g,54%yield),另外回收原料式(2)化合物(2.56g).
式(4)化合物的檢測數(shù)據(jù)如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ6.39(s,1H),4.74(s,1H),4.30(t,J=10.8Hz,2H),3.08(d,J=7.2Hz,1H),2.40(dd,J=22.9,9.7Hz,1H),2.00–1.85(m,3H),1.44(s,9H),1.39(s,9H),1.02(t,J=7.2Hz,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ172.3,171.1,156.0,133.0,122.3,81.7,80.9,80.4,65.3,64.8,58.3,42.4,27.9,23.3,9.6.IR(neat,cm-1)2925,1763,1736,1460,1227,1152,1044.HRMS(ESI)[M+NH4]+Calcd for C21H34BrN2O6489.1595,Found 489.1595.[α]D25-115.4(c 1.0,CHCl3)
實施例2
式(5)化合物的合成
將式(4)化合物(10.40g,22.02mmol,1.00equiv.)溶于三氟乙酸(20mL)中。室溫反應(yīng)5小時。減壓除去三氟乙酸得到褐色油狀液體(無需柱層析分離純化);
將此油狀液體溶于四氫呋喃(140mL)和水(70mL)的混合溶劑中,依次加入碳酸氫鈉固體(37.34g,440.33mmol,20.00equiv.)和氯甲酸芐酯(18.77g,110.08mmol,5.00equiv.),室溫下反應(yīng)15小時。反應(yīng)液用4N HCl調(diào)PH至2-3,減壓除掉四氫呋喃。水相用乙酸乙酯萃取5次,無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除掉溶劑,柱層析分離(石油醚:乙酸乙酯=2:1)得到白色固體式(5)化合物(6.48g,66%yield for two steps)。
式(5)化合物的檢測數(shù)據(jù)如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.22(d,J=18.3Hz,4H),6.34(s,1H),5.94(s,1H),4.99(s,2H),4.73(s,1H),4.49(d,J=7.4Hz,1H),4.30(d,J=9.4Hz,1H),3.07(dd,J=17.5,8.5Hz,1H),2.43(dt,J=13.8,9.1Hz,1H),2.14–1.98(m,1H),1.90(s,1H),0.96(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ177.3,170.9,156.4,135.3,132.7,128.5,128.3,128.1,122.6,80.6,68.0,64.7,63.9,58.0,42.8,28.4,23.2,9.5.IR(neat,cm-1)2925,1753,1394,1257,1185,1087,1009.HRMS(ESI)[M+NH4]+Calcd for C20H24BrN2O6467.0812,Found467.0812.[α]D25-109.9(c 0.5,CHCl3).
實施例3
式(6)化合物的合成
將式(5)化合物(6.48g,14.43mmol,1.00equiv.)溶于新蒸的二氯甲烷(140mL)中,依次加入醋酸碘苯(9.30g,28.86mmol,2.00equiv.)和碘(0.73g,2.89mmol,0.20equiv.),200W白熾燈的照射下室溫反應(yīng)2小時。然后撤掉白熾燈,加入三乙基硅氫(8.37g,72.15mmol,5.00equiv.),室溫反應(yīng)30分鐘。減壓除去甲苯后直接柱層析(石油醚:乙酸乙酯=20:1)得到無色油狀液體式(6化合物)(5.38g,92%yield)。
式(6)化合物的檢測數(shù)據(jù)如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.38–7.29(m,5H),6.38(s,1H),5.10(dd,J=29.0,12.2Hz,2H),4.94(t,J=1.9Hz,1H),4.21(d,J=211.6Hz,2H),3.23(td,J=11.6,7.3Hz,1H),2.93(t,J=9.6Hz,1H),2.16–1.87(m,3H),1.81(s,1H),1.02(m,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ171.8,155.6,136.0,131.6,128.4,128.1,127.8,122.6,83.8,67.5,61.5,56.2,47.0,43.1,28.2,22.2,8.8.IR(neat,cm-1)2926,1759,1702,1407,1259,1196,1095,1011.HRMS(ESI)[M+NH4]+Calcd for C19H24BrN2O4423.0914,Found 423.0912.[α]D25-98.2(c 1.0,CHCl3).
實施例4
式(7)化合物的合成
將式(6)化合物(5.38g,11.98mmol,1.00equiv.)溶于甲苯(120mL)中,–78℃下通過自動進(jìn)樣泵歷時30分鐘加入二異丁基氫化鋁(12mL,17.98mmol,1.50equiv.,1.5M in toluene)反應(yīng)升至–40℃攪拌3小時。飽和酒石酸鉀鈉溶液(20mL)淬滅反應(yīng),室溫下攪拌至反應(yīng)液澄清。減壓除掉甲苯,水相用乙酸乙酯(3x 50mL)萃取,無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除掉溶劑得到無色油狀液體(無需柱層析分離純化)。
將此油狀液體溶于甲苯(120mL)中,加入Ph3P=CHCO2Me(6.01g,17.98mmol,1.50equiv.),反應(yīng)升至110℃回流4小時。減壓除去甲苯后直接柱層析(石油醚:乙酸乙酯=3:1)得到白色固體(4.12g,74%yield for two steps)。
將上述白色固體溶于甲醇(887mL)中,依次加入三乙胺(4.48g,44.35mmol,5.00equiv.)和Pd/C(10wt%,1.88g,1.77mmol,0.20equiv.)。反應(yīng)瓶用氫氣置換后在氫氣氛圍(氫氣球)下攪拌8小時,過濾,乙酸乙酯(3x 50mL)洗滌濾餅。減壓除掉溶劑,得到淡黃色固體用水(10mL)從新溶解,乙酸乙酯(5×50mL)萃取,無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除掉溶劑,柱層析分離(二氯甲烷:甲醇=20:1)得到白色固體式(7)化合物(1.43g,72%yield for two steps)。
式(7)化合物的檢測數(shù)據(jù)如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ3.90–3.77(m,2H),3.29(t,J=11.1Hz,1H),3.12(d,J=4.6Hz,1H),2.41–2.30(m,2H),2.23–2.16(m,1H),2.08–1.73(m,6H),1.71–1.66(m,1H),1.56–1.47(m,1H),1.26–1.15(m,1H),1.11(d,J=13.4Hz,1H),0.86(t,J=7.5Hz,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ167.9,66.8,64.0,45.6,40,1,32.9,30.7,29.7,27.8,27.6,25.1,17.5,7.1.IR(neat,cm-1)3375,2923,2854,1736,1615,1462,1288,1251.HRMS(EI)[M]+Calcd for C13H21NO2223.1572,Found 223.1570.[α]D25-87.7(c 0.5,CHCl3).
實施例5
式(1)化合物的合成
將式(7)化合物(1.43g,6.40mmol,1.00equiv.)溶于四氫呋喃(64mL)中,–78℃下緩慢加入四氫鋁鋰(1.22g,32.02mmol,5.00equiv.),反應(yīng)升至70℃回流10小時。反應(yīng)完畢,冷卻至0℃,反應(yīng)依次用H2O(1.2mL),15%NaOH(1.2mL)和H2O(3.6mL)淬滅,過濾,乙酸乙酯洗滌濾餅,減壓除去甲苯后直接柱層析得到淡黃色油狀液體(無需柱層析分離純化)。
將此油狀液體溶于二氯甲烷中(130mL)中,0℃下加入戴斯-馬丁氧化劑(10.86g,25.61mmol,4.00equiv.),反應(yīng)升至室溫攪拌1小時。反應(yīng)完畢,依次加入飽和硫代硫酸鈉溶液(50mL)和飽和碳酸氫鈉溶液(50mL),體系用二氯甲烷(3x 50mL)萃取無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除掉溶劑,柱層析分離(石油醚:乙酸乙酯=2:1)得到黃色油狀式(1)化合物(1.08g,77%yield for two steps)。
式(1)化合物的檢測數(shù)據(jù)如下:1HNMR(400MHz,CDCl3)δ2.97(td,J=8.7,3.0Hz,2H),2.63(dd,J=7.4,5.5Hz,1H),2.44–2.31(m,2H),2.29–2.17(m,2H),1.94–1.83(m,3H),1.76(td,J=11.2,4.0Hz,1H),1.73–1.64(m,1H),1.63–1.52(m,2H),1.48–1.42(m,2H),1.34–1.25(m,1H),1.07(td,J=13.3,4.6Hz,1H),0.90(t,J=7.6Hz,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ211.2,73.4,53.1,52.8,48.1,36.7,34.7,32.8,30.0,26.0,21.2,21.2,7.0.IR(neat,cm-1)2926,1730,1460,1261,1075,1023.HRMS(EI)[M]+Calcd for C13H21NO 207.1623,Found 207.1626.[α]D25-25.6(c 0.5,CHCl3).
實施例6
式(8)化合物(+)-Dehydoaspidospermidine的合成
將式(1)(207.3mg,1.0mmol,1.0equiv.)和苯肼(162.2mg,1.5mmol,1.5equiv.)溶于苯(10mL)中,反應(yīng)升至80℃回流3小時。反應(yīng)完畢,冷卻至室溫,減壓除去苯后直接得到淡黃色油狀液體(無需柱層析分離純化)。
將此油狀液體溶于乙酸(10mL)中,反應(yīng)升至120℃回流4小時。反應(yīng)完畢,冷卻至室溫,用2M的氫氧化鈉溶液調(diào)PH至8-9,二氯甲烷(3x 10mL)萃取,無水硫酸鈉干燥,過濾,減壓除掉溶劑,柱層析分離(石油醚:乙酸乙酯:三乙胺=100:10:0.5)得到黃色油狀液體式(8)化合物(+)-Dehydroaspidospermidine(178.6mg,64%yield for two steps)。
式(8)化合物(+)-Dehydroaspidospermidine的檢測數(shù)據(jù)如下:1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.50(d,J=7.6Hz,1H),7.32(d,J=7.2Hz,1H),7.28(td,J=7.6,1.2Hz,1H),7.15(td,J=7.4,0.9Hz,1H),3.20–3.16(m,2H),3.10(ddd,J=14.2,12.0,5.2Hz,1H),2.75(ddd,J=14.1,10.4, 3.5Hz,1H),2.58(ddd,J=11.5,8.5,5.7Hz,1H),2.45(td,J=12.6,3.1Hz,1H),2.40(s,1H),2.22–2.13(m,2H),1.92–1.79(m,1H),1.64(dd,J=12.4,5.6Hz,1H),1.61–1.53(m,2H),1.46(d,J=13.5Hz,1H),1.00(td,J=13.6,4.9Hz,1H),0.70–0.58(m,2H),0.49(t,J=7.4Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ192.4,154.4,147.1,127.4,125.1,121.0,120.1,79.0,61.3,54.5,52.0,36.5,35.1,33.2,29.7,27.2,23.7,22.0,7.3.IR(neat,cm-1)2931,1709,1660,1459,1257,1012.HRMS(EI)[M]+Calcd for C19H24N2280.1939,Found 280.1937.[α]D25198.0(c 0.5,CHCl3).
實施例7
式(9)化合物(+)-Aspidospermidine的合成
將式(8)化合物(+)-Dehydroaspidospermidine(140.0mg,0.50mmol,1.0equiv.)溶于四氫呋喃(5mL)中,–78℃下分三批等量加入四氫鋁鋰(190.0mg,5.0mmol,10.0equiv.)反應(yīng)升至70℃回流13小時。反應(yīng)完畢,冷卻至室溫,向反應(yīng)體系中分別用水(190μL),15%氫氧化鈉溶液(190μL)and水(570μL).攪拌30分鐘后過濾除掉固體不容物。減壓除去溶劑后直接柱層析(石油醚:乙酸乙酯:三乙胺=100:10:1)得到白色固體式(9)化合物(+)-Aspidospermidine(117.8mg,83%yield)。
式(8)化合物(+)-Aspidospermidine的檢測數(shù)據(jù)如下:1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.08(d,J=7.4Hz,1H),7.01(td,J=7.6,1.2Hz,1H),6.72(td,J=7.4,0.9Hz,1H),6.62(d,J=7.7Hz,1H),3.51(dd,J=11.0,6.2Hz,1H),3.12(dd,J=10.1,7.5Hz,1H),3.05(d,J=10.8Hz,1H),2.36–2.17(m,3H),2.03–1.88(m,2H),1.82–1.68(m,1H),1.67–1.59(m,2H),1.54–1.33(m,4H),1.12(td,J=27.0,13.5Hz,1H),1.05(dt,J=13.5,3.0Hz,1H),0.93–0.82(m,1H),0.64(t,J=7.5Hz,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.4,135.6,127.0,122.7,118.9,110.2,71.2,65.6,53.8,53.3,52.9,38.8,35.6,34.4,29.9,28.0,23.0,21.7,6.7.IR(neat,cm-1)2931,2778,1606,1480,1462,1256,1178,1008.HRMS(EI)[M]+Calcd for C19H26N2282.2096,Found 282.2099.[α]D2520.8(c0.5,EtOH).
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