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5α-氯-6β-羟基-雄甾-3,17-二酮的合成

2014-03-10刘建锋俞传明

浙江化工 2014年11期
关键词:乙二醇产率羟基

金 灿,刘建锋,俞传明

(浙江工业大学药学院,浙江 杭州 310014)

米非司酮是第一个孕酮受体拮抗药,属新型抗孕激素。由于产生较强的抗孕作用,且无孕激素、雌激素、雄激素和抗雌激素活性,在临床上有广泛的应用。1982 年法国Roussel-Uclaf 公司首先推出米非司酮作为抗早孕药物,现在用于治疗子宫肌瘤、腺肌症、子宫内膜癌、卵巢癌、终止或延缓妊娠、紧急避孕等[1-4]。

目前通用方法基本以半合成法制备米非司酮,主要原料是醋酸双烯妊娠烯酮,中间经过19步反应得到最终产物。由于醋酸双烯妊娠烯酮来源有限,价格昂贵,我们设计以4-雄烯二酮为原料,合成关键中间体5α-氯-6β-羟基-雄甾-3,17-二酮(图1),进而实现米非司酮的合成。在文献方法[5-9]的基础上,设计乙二醇保护羰基使双键位移,位移双键卤羟化,水解后合成目标化合物。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

B-540 型电热熔点仪(温度未校正);Varian 一400 MHz 型核磁共振仪(CDCl3为溶剂,TMS 为内标);Trace DSQ FINNIGSN 型质谱仪。

4-AD(4-雄烯二酮),工业品;其余所用试剂均为分析纯。

图1 化合物3 的合成路线

1.2 合成方法

1.2.1 3,3,17,17-双(亚乙二氧基)-5-烯-雄甾(2)的合成

将4-AD 1.5 g(5 mmol)、乙二醇20 mL、原甲酸三乙酯2.12 g(0.02 mol)、对甲苯磺酸0.0375 g加入通N2保护的50 mL 三口反应瓶中,室温反应3 h,TLC 点板跟踪反应,反应结束,加入饱和碳酸氢钠水溶液60 mL,搅拌30 min,静置1 h,过滤,水洗至中性,烘干得产品1.67 g,产率97.3%,mp 223 ℃。1H-NMR δ:0.86 (s,18-CH3),1.03(s,19-CH3),2.40 (dd,J1=9.2 Hz,J2=8.5 Hz,16-CH),2.57(m,4-CH),3.94 (m,OCH2CH2O),5.37 (m,6-CH);ESI-MS:m/z:375.2{[M+H]+}。

1.2.2 5α-氯-6β-羟基-雄甾-3,17-二酮(3)的合成

在干燥的100 mL 二口烧瓶中加入化合物2 1.9 g(5 mmol)、丙酮30 mL,搅拌溶解,用冷冻机冷至-35 ℃,待温度稳定,加入2.85 g 自来水,再加入0.3 g 冰乙酸,过一段时间温度稳定在-35 ℃,滴加TCCA 0.47 g(2 mmol)和5 mL 丙酮的混合溶液,搅拌反应保温8 h。TLC 跟踪反应,待反应不再变化,加入浓HCl 5 mL,搅拌1 h,倒入预先配置的0.8 g NaHSO3和15 mL 水的混合溶液,浓缩掉丙酮,加入适量自来水至溶液中无固体析出,抽滤得固体,在65 ℃下烘干称重,得到白色固体1.2 g,产率90.0%,mp 175 ℃~177 ℃。1H-NMR δ:0.92 (s,18-CH3),1.32 (s,19-CH3),2.40 (dd,J1=19.2 Hz,J2=8.5 Hz,16-CH),2.77 (dd,J1=17.2 Hz,J2=9.6 Hz,4-CH2),3.57 (m,6-CH),3.78 (m,6-OH);ESI-MS:m/z:384.1 {[M+H]+}。

2 结果与讨论

2.1 化合物2 的合成

2.1.1 保护试剂的选择

羰基保护试剂常用的有新戊二醇和乙二醇,对这两种保护试剂进行考察。羰基保护反应中需要除水,一般有两种方法:一是加热共沸除水,另一种是加入除水剂。对保护试剂和除水方法设计实验,实验结果见表1,加入除水剂的反应明显优于不加除水剂的反应,乙二醇作为保护试剂比新戊二醇产率高。所以选择乙二醇既作为反应试剂又作为溶剂,反应中加入原甲酸三乙酯除水。

表1 不同保护试剂对反应的影响

2.1.2 催化剂的选择

确定了反应试剂和溶剂为乙二醇之后,考察不同催化剂对实验的影响,由表2 可知对甲苯磺酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸作催化剂反应效果较好。其他催化剂不是酸性较弱,就是酸性太强,反应产率较低。鉴于三氟乙酸、三氟甲磺酸腐蚀性强,对工业生产设备要求高,优先选择使用TsOH作为催化剂。

表2 不同催化剂对反应的影响

2.1.3 催化剂用量的选择

如表3 所示,改变催化剂TsOH 的用量,反应结果无明显变化。因此选择使用0.05 eq 的催化剂催化反应。

表3 催化剂的用量对反应影响

2.1.4 反应温度的选择

表4 表明,温度0 ℃时,降低了反应活性,产率较低;30 ℃时,反应产率已达到最大,再升高温度对反应无明显影响。所以选择室温(20 ℃~40 ℃)作为反应温度。

表4 反应温度对实验影响

2.2 化合物3 的合成

2.2.1 卤化试剂的选择

卤羟化试剂是影响卤羟化反应的关键因素,因为不同卤羟化试剂活性不同,通过实验选择最佳的卤羟化试剂。实验结果如表5 所示,在其他条件相同的情况下,三氯异氰尿酸作卤羟化试剂,产品产率最高。

表5 不同卤源对双键卤羟化的影响

2.2.2 其他因素的选择

确定了氯羟化试剂后,重点对TCCA 氯羟化条件进行摸索。改变反应的温度、时间、溶剂进行考察,结果如表6 所示,在-35 ℃下,丙酮作溶剂,8 h 反应就可进行完全。延长反应时间,产率反而下降,这是因为部分目标产物转化为副产物,说明8 h 反应就已经进行完全。温度过高,TCCA 容易分解且易生成杂质,目标产物产率较低。改用其他溶剂,反应产率较低,这是由于丙酮有助于氯羟化反应的进行,其他溶剂无此作用。

表6 其他因素对实验的影响

本文设计了4-AD 合成5α-氯-6β-羟基-雄甾-3,17-二酮的新方法,并对合成工艺进行了优化,产率高,步骤短,有较大工业应用价值。该中间体可以用于合成米非司酮及其他甾体激素,应用前景非常广泛。

2.3 副反应研究

由2 合成3 的主要副产物为5β-羟基-6α-氯-雄甾-3,17-二酮(图2)。控制反应温度和时间可有效抑制副反应的发生。在2 的氯羟化反应中,形成的过渡态氯金翁离子6 位空间位阻小优先被OH-进攻,动力学控制生成目标产物3,而5 位羟基副产物不易形成但形成之后比较稳定由热力学控制,所以通过降低反应温度和控制时间可显著降低副产物的生成,如表6 所示,在最佳反应条件下,几乎无副产物生成。

图2

[1]Murphy A A,Kettl L M,Morales A J,et al.Regression of uterine leiomyomata in response to antiprogesterone RU486[J].Chin.Endocrinol.Metab.,1993,76:513-517.

[2]Gao Y,Short R V.Fertility control in laoboratory rats and mice after feeding with the antgestagn RU486[J].Journal of reproducetion and fertility,1994,101:477-481.

[3]Khoo M L,Asa S L,Witterick I J,et al.Thyroid calcification and its association with thyroid carcinoma[J].Heda.Neck.,2002,24(7):651-655.

[4]周青松.黄体初期短程应用米非司酮治疗子宫内膜异位症37 例疗效分析[J].中国实用妇科与产科杂志,2006,22(9):702.

[5]Messinger J,Thole H H.Novel C18 modified retrosteroids as progesterone receptor modulator compounds:WO,2007039544 A1[P].2007-04-12.

[6]Herzog H L,Jevnik M A,Tully M E,et al.Cylic ketals of 4-androstene-3,17-dione[J].J.Am.Chem.Soc.,1953,75:1481-1482.

[7]Stephan E,Brossat M,Lecomte V,et al.Synthesis of the 11β-hydroxymethyl-androst-4-en-3,17-dione[J].Tetrahedron.,2006,62:3052-3055.

[8]金灿,徐寅,金炜华,等.米非司酮关键中间体合成工艺改进[J].浙江化工.2013,44(12):8-10.

[9]Mukawa F S.XVII.The oxidation of hydroxysteroids with isocyanuric chloride[J].Nippon Kagaku Zasshi,1957,78:450-452.

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