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摘 要:左旋氯斯库利啉(l-12-chloroscoulerine,l-CSL)具有抗精神分裂症疗效。左旋氯斯库利啉以甲磺酸盐的形式存在时,具有更好的溶解性和稳定性,并且保持药效不受改变。在左旋氯斯库利啉甲磺酸盐的合成工艺中,我们主要优化了其中的反应条件,包括不对称还原反应,Mannich胺甲基化反应等。使得合成工艺操作更简单,条件温和,增高反应收率,更适合工艺放大。
关键词:左旋氯斯库利啉甲磺酸盐 中间体 合成研究
一、引言
左旋氯斯库利啉(l-CSL)的化学名为(-)-2,9-二羟基-3,10-二甲氧基-12-氯-5,8,13,13a-四氢-6H-二苯并[a,g]喹嗪,能够激动多巴胺D1受体.对于D2受体具有拮抗作用,有抗精神分裂症的活性。体内、外研究表明, l-CSL同样具有多巴胺D1受体亚型激动、D2受体亚型阻滞双重作用。对于l-CSL的化学合成,我们在已有的研究基础上,对其合成路线进行优化,在不对称还原中,使用脯氨酸作为催化剂,使得反应条件温和,收率增加,同时Mannich胺化反应中,用甲醛溶液,反应时间短,条件温和。l-CSL的合成路线如下(路线1 化合物8的合成)。
化合物2的合成是以异香兰素为原料进行合成,异香兰素原料易得,且价格低廉,降低了合成的成本,具体路线如下(化合物2的合成路线)。
二、实验部分
1.仪器与材料。3-甲氧基-4-苄氧基-苯乙胺(98%,上海将来试剂);二环己基碳二亚胺(98%,安耐吉公司);CBZ-L-脯氨酸(≥98%,吉尔生化);硼氢化钠(98%,安耐吉化学);Raney-Ni(98%,百灵威科技);常用分析纯试剂包括:三氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、甲酸,需要处理的试剂均按照试剂精制手册完成。1HNMR,13C NMR采用UNITY-400型(Varian公司)核磁共振仪测定,TMS为内标;XT4显微熔点测定仪(北京电子光学设备厂);旋光仪为WZZ-2A(上海精密科学仪器有限公司),高效液相色谱仪为岛津中国公司。
2.合成步骤。
2.1化合物8的合成。
2.1.1化合物3的合成。取化合物2(10g,0.046mol)与二氯甲烷室温条件下搅拌,使其充分混合,加入DCC(10.2 g,0.048mol),并保证同样温度搅拌1.5小时,分批加入化合物1(10 g, O.041 mol),室温搅拌1小时,TLC监测反应完全,停止搅拌。将反应瓶于低温条件下5h,,滤去DCC,将滤液旋干,得白色固体产物(15.15g,75.0 %)。
2.1.2 化合物4的合成。向精致好的甲苯溶液(95 ml)中加入将化合物3(15 g,0.034mol),并加入POCl3(48 mL),回流搅拌3h,TLC板监测原料的反应情况,无原料,停止反应。将反应液倒入245 mL石油醚中,充分搅拌,观察有米黄色固体产生。静置溶液,倒出混合液中的液体,固体用石油醚洗涤,90 mL×3次,甲醇溶解后,在冰水浴条件下,加入NaBH4甲醇溶液,滴加完毕,回流反应3小时,降至室温,抽滤,所得到的固体在水中加热搅拌,使得固体溶解,抽滤,得到化合物4(10.37 g, 72%).
2.1.3化合物5的合成。控制温度在-5℃条件下,向硼氢化钠(5 g,0.132 mol)的四氢呋喃溶液(350 mL)中加入CBZ-L-脯氨酸(110 g,0.11 mol),分批加入,使得氢气缓慢释放,并且充分混合,加料结束后,充分搅拌,升温至25℃,搅拌5 小时。旋出有机溶剂,得白色泡状固体。取还原剂(30 g,O.0386 mol)加入到化合物4(10 g,0.023 mol)的二氯甲烷(150 mL)溶液中,保持温度为-5℃,升温至25℃,搅拌6 小时,补加还原剂(15 g,0.0192 mol),搅拌24小时,TLC监测原料反应完全。加入2N HCl,加入二氯甲烷(75 mL)萃取,并分别用水、饱和食盐水(50 mL×2次)洗涤有机层,干燥,过滤,浓缩得固体(6.75 g)。得到的固体溶于甲醇中,加入甲醇钠,析出大量白色固体。浓缩干,水洗,飽和食盐水洗,二氯甲烷萃取。干燥有机层,过滤浓缩得白色粉末(4.76 g,29%),[α]21D =+40°(c=1,CHCl3).
2.1.4化合物6的合成。向精制的甲醇溶液中加入化合物5(4 g,0.009 mol),再加入37%的甲醛(150 mL),室温条件下搅拌0.5h,TLC检测反应完全,过滤出固体,用大量水洗涤滤饼,干燥,得粉色固体6(1.8 g,88%)。1H NMR(CDCl3)δ:2.49-2.7l(3H,m,CH2),3.09-3.23(3H,m,CH2),3.44-3.50(2H,m,CH2 and N-CH),3.85(3H,s,Ar-OCH3),3.88(3H,s,Ar-OCH3),4.2l(1H,d,Ar-CHNH-),5.17(2H,q,PhCH2),5.64(1H,br,Ar-OH),6.64(1H,s,Ar-H),6.79(1H,s,Ar-H),6.80(1H,s,Ar-H),7.28-7.48(5H,bs,Ph-H).
2.1.5化合物7的合成。将化合物6(1.8 g,0.004mol),Raney-Ni(催化量)和甲醇(50 mL)混合,室温,常压下通入氢气,反应24 小时,TLC监测反应完全,滤除Raney-Ni,减压旋出大部分甲醇,静置浓缩至干,得粉色固体的化合物6(1.3 g, 91%),纯度:99.2%(HPLC测定)。光学纯度:99.3%(HPLC测定)。m.p 161-162 ℃。[α]25D=-223.19°.
2.1.6化合物8的合成。向精制的甲醇(40 mL)溶液中加入化合物7(1 g,0.003 mol),搅拌充分,降温至-5℃,滴加甲磺酸(0.0035 mol),加入活性炭脱色,温度控制在30℃,搅拌2h,过滤,旋干,滴加乙酸乙酯,并保持搅拌进行,析出固体8(1.3 g,92%).
2.2化合物2的合成。
2.2.1化合物10的合成。将异香兰素(20 g,0.131mol)加入到NaHSO3溶液(26 g NaHSO3溶于20 mL水中)并保持温度在50℃,加入完毕,降温至-5℃,加入NaCN(0.26mol NaCN溶于26 mL水中),滴加完毕,保持-5℃继续搅拌2小时。TLC板监测原料反应完全,滴加5 N的浓H2SO4,滴毕搅拌30min,加入甲基叔丁基醚萃取,干燥,旋干溶剂,烘干固体得到产品(25.2 g,90%),m.p100℃.
2.2.2化合物11的合成。所得的化合物10(25 g,0.118mol),SnCl2·2H2O(48.5g,0.267mol),醋酸(40mL),HCl(75mL)混合,升温至110℃,搅拌8小时,TLC监测反应完全 ,降温,抽滤,滤饼用氯仿洗涤×4次,分滤液用氯仿萃取,合并有机层,用无水MgSO4干燥,过滤,旋出有机溶剂,得到产品(17.2 g,80%)m.p117-119℃.
2.2.3化合物2的合成。化合物11(17 g,0.093 mol)溶于冰乙酸中(100mL),升温使之溶解,降温至-5℃,滴加氯化亚砜(8.8 mL,0.109mol),滴加完毕,升至室温,搅拌3小时,TLC板监测反应完全,旋出醋酸,加入少量水,过滤,收集固体,干燥,乙酸乙酯重结晶得到化合物2(17.2 g,85.4%).
三、结语
基于对左旋氯斯库利啉甲磺酸盐的合成路线的优化,我们得到纯度较高的产物,同时,合成工艺操作简单,条件温和,收率较高,有利于工艺放大和工业生产。
参考文献:
[1]李剑锋,索瑾,夏广新,等,左旋卤代斯库利啉盐及其制备方法和用途[P].CN 1603324A,2003.
关键词:左旋氯斯库利啉甲磺酸盐 中间体 合成研究
一、引言
左旋氯斯库利啉(l-CSL)的化学名为(-)-2,9-二羟基-3,10-二甲氧基-12-氯-5,8,13,13a-四氢-6H-二苯并[a,g]喹嗪,能够激动多巴胺D1受体.对于D2受体具有拮抗作用,有抗精神分裂症的活性。体内、外研究表明, l-CSL同样具有多巴胺D1受体亚型激动、D2受体亚型阻滞双重作用。对于l-CSL的化学合成,我们在已有的研究基础上,对其合成路线进行优化,在不对称还原中,使用脯氨酸作为催化剂,使得反应条件温和,收率增加,同时Mannich胺化反应中,用甲醛溶液,反应时间短,条件温和。l-CSL的合成路线如下(路线1 化合物8的合成)。
化合物2的合成是以异香兰素为原料进行合成,异香兰素原料易得,且价格低廉,降低了合成的成本,具体路线如下(化合物2的合成路线)。
二、实验部分
1.仪器与材料。3-甲氧基-4-苄氧基-苯乙胺(98%,上海将来试剂);二环己基碳二亚胺(98%,安耐吉公司);CBZ-L-脯氨酸(≥98%,吉尔生化);硼氢化钠(98%,安耐吉化学);Raney-Ni(98%,百灵威科技);常用分析纯试剂包括:三氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、甲酸,需要处理的试剂均按照试剂精制手册完成。1HNMR,13C NMR采用UNITY-400型(Varian公司)核磁共振仪测定,TMS为内标;XT4显微熔点测定仪(北京电子光学设备厂);旋光仪为WZZ-2A(上海精密科学仪器有限公司),高效液相色谱仪为岛津中国公司。
2.合成步骤。
2.1化合物8的合成。
2.1.1化合物3的合成。取化合物2(10g,0.046mol)与二氯甲烷室温条件下搅拌,使其充分混合,加入DCC(10.2 g,0.048mol),并保证同样温度搅拌1.5小时,分批加入化合物1(10 g, O.041 mol),室温搅拌1小时,TLC监测反应完全,停止搅拌。将反应瓶于低温条件下5h,,滤去DCC,将滤液旋干,得白色固体产物(15.15g,75.0 %)。
2.1.2 化合物4的合成。向精致好的甲苯溶液(95 ml)中加入将化合物3(15 g,0.034mol),并加入POCl3(48 mL),回流搅拌3h,TLC板监测原料的反应情况,无原料,停止反应。将反应液倒入245 mL石油醚中,充分搅拌,观察有米黄色固体产生。静置溶液,倒出混合液中的液体,固体用石油醚洗涤,90 mL×3次,甲醇溶解后,在冰水浴条件下,加入NaBH4甲醇溶液,滴加完毕,回流反应3小时,降至室温,抽滤,所得到的固体在水中加热搅拌,使得固体溶解,抽滤,得到化合物4(10.37 g, 72%).
2.1.3化合物5的合成。控制温度在-5℃条件下,向硼氢化钠(5 g,0.132 mol)的四氢呋喃溶液(350 mL)中加入CBZ-L-脯氨酸(110 g,0.11 mol),分批加入,使得氢气缓慢释放,并且充分混合,加料结束后,充分搅拌,升温至25℃,搅拌5 小时。旋出有机溶剂,得白色泡状固体。取还原剂(30 g,O.0386 mol)加入到化合物4(10 g,0.023 mol)的二氯甲烷(150 mL)溶液中,保持温度为-5℃,升温至25℃,搅拌6 小时,补加还原剂(15 g,0.0192 mol),搅拌24小时,TLC监测原料反应完全。加入2N HCl,加入二氯甲烷(75 mL)萃取,并分别用水、饱和食盐水(50 mL×2次)洗涤有机层,干燥,过滤,浓缩得固体(6.75 g)。得到的固体溶于甲醇中,加入甲醇钠,析出大量白色固体。浓缩干,水洗,飽和食盐水洗,二氯甲烷萃取。干燥有机层,过滤浓缩得白色粉末(4.76 g,29%),[α]21D =+40°(c=1,CHCl3).
2.1.4化合物6的合成。向精制的甲醇溶液中加入化合物5(4 g,0.009 mol),再加入37%的甲醛(150 mL),室温条件下搅拌0.5h,TLC检测反应完全,过滤出固体,用大量水洗涤滤饼,干燥,得粉色固体6(1.8 g,88%)。1H NMR(CDCl3)δ:2.49-2.7l(3H,m,CH2),3.09-3.23(3H,m,CH2),3.44-3.50(2H,m,CH2 and N-CH),3.85(3H,s,Ar-OCH3),3.88(3H,s,Ar-OCH3),4.2l(1H,d,Ar-CHNH-),5.17(2H,q,PhCH2),5.64(1H,br,Ar-OH),6.64(1H,s,Ar-H),6.79(1H,s,Ar-H),6.80(1H,s,Ar-H),7.28-7.48(5H,bs,Ph-H).
2.1.5化合物7的合成。将化合物6(1.8 g,0.004mol),Raney-Ni(催化量)和甲醇(50 mL)混合,室温,常压下通入氢气,反应24 小时,TLC监测反应完全,滤除Raney-Ni,减压旋出大部分甲醇,静置浓缩至干,得粉色固体的化合物6(1.3 g, 91%),纯度:99.2%(HPLC测定)。光学纯度:99.3%(HPLC测定)。m.p 161-162 ℃。[α]25D=-223.19°.
2.1.6化合物8的合成。向精制的甲醇(40 mL)溶液中加入化合物7(1 g,0.003 mol),搅拌充分,降温至-5℃,滴加甲磺酸(0.0035 mol),加入活性炭脱色,温度控制在30℃,搅拌2h,过滤,旋干,滴加乙酸乙酯,并保持搅拌进行,析出固体8(1.3 g,92%).
2.2化合物2的合成。
2.2.1化合物10的合成。将异香兰素(20 g,0.131mol)加入到NaHSO3溶液(26 g NaHSO3溶于20 mL水中)并保持温度在50℃,加入完毕,降温至-5℃,加入NaCN(0.26mol NaCN溶于26 mL水中),滴加完毕,保持-5℃继续搅拌2小时。TLC板监测原料反应完全,滴加5 N的浓H2SO4,滴毕搅拌30min,加入甲基叔丁基醚萃取,干燥,旋干溶剂,烘干固体得到产品(25.2 g,90%),m.p100℃.
2.2.2化合物11的合成。所得的化合物10(25 g,0.118mol),SnCl2·2H2O(48.5g,0.267mol),醋酸(40mL),HCl(75mL)混合,升温至110℃,搅拌8小时,TLC监测反应完全 ,降温,抽滤,滤饼用氯仿洗涤×4次,分滤液用氯仿萃取,合并有机层,用无水MgSO4干燥,过滤,旋出有机溶剂,得到产品(17.2 g,80%)m.p117-119℃.
2.2.3化合物2的合成。化合物11(17 g,0.093 mol)溶于冰乙酸中(100mL),升温使之溶解,降温至-5℃,滴加氯化亚砜(8.8 mL,0.109mol),滴加完毕,升至室温,搅拌3小时,TLC板监测反应完全,旋出醋酸,加入少量水,过滤,收集固体,干燥,乙酸乙酯重结晶得到化合物2(17.2 g,85.4%).
三、结语
基于对左旋氯斯库利啉甲磺酸盐的合成路线的优化,我们得到纯度较高的产物,同时,合成工艺操作简单,条件温和,收率较高,有利于工艺放大和工业生产。
参考文献:
[1]李剑锋,索瑾,夏广新,等,左旋卤代斯库利啉盐及其制备方法和用途[P].CN 1603324A,2003.