一种阿托伐他汀钙手性中间体的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种阿托伐他汀钙手性中间体的合成方法，属于医药中间体的合成技术领域。本发明专利技术的技术方案要点为：。该工艺路线不仅避免了化学合成法中丁基锂、氰化钾和高碘酸等危险、剧毒、价格昂贵药品的使用，而且由于四异丙基氧钛和S‑联苯酚混合手性催化剂的使用使产品的ee值得到有效提高，并能在常压条件下同时还原烯烃和硝基，该合成方法原料廉价易得，路线操作简单，重复性好而且收率很高，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医药中间体的合成
，具体涉及一种阿托伐他汀钙手性中间体的合成方法。
技术介绍
阿托伐他汀钙是美国辉瑞公司在1997年推出的强效降脂药。阿托伐他汀钙是可以同时降低总胆固醇和甘油三酯的药物，属3-羟基-3-甲基-戊二酰-辅酶A还原酶抑制剂。由于阿托伐他汀钙适用于总胆固醇和甘油三脂双指标增高的同时治疗，2008年美国心脏学会、卒中学会在《缺血性卒中及短暂性脑缺血发作的二级预防指南》中强调采用他汀类药物强化降脂并重点推荐阿托伐他汀钙，这就更加奠定了其为大品种和长市场周期的大药地位。阿托伐他汀钙自2002年以来，一直位居全球畅销药物榜首位置。2014年阿托伐他汀钙全球销售额130亿美元，是当之无愧的全球大品种药物。(4R-Cis)-6-氨乙基-2,2-二甲基-1,3-二氧六环-己酸叔丁酯是合成阿托伐他汀钙的关键手性中间体，目前该中间体的化学合成技术中要用到易燃易爆的丁基锂试剂，反应条件较为苛刻，尤其是要用到剧毒的氰化钾，另外所用的高碘酸价格昂贵，从工业化角度讲，生产条件苛刻，成本较高；从环境角度讲，污染严重，因此按原有工艺将该品种做大有很大难度，严重阻碍了该产品的产业化进程。该手性中间体生物催化合成技术方面，生物酶法专一性强，所得产品ee值高，优于化学法手性拆分，通过生物酶法获得的高ee值的手性中间体，降低了去除手性杂质的难度，并且生物酶法大大缩短了产品的合成工艺，避免了危险性或高毒性物质以及昂贵化合物的使用，使操作更加简练，成本明显降低，污染物排放更少，更符合绿色化学的要求。目前阿托伐他汀钙手性中间体生物催化合成法有两种，一种是应用乳酸杆菌(高)依赖醇脱氢酶NADP(H)-dependentalcoholdehydrogenase(LBADH)酶催化，另外一种应用2-脱氧-D-核糖-5-磷酸醛缩酶催化deoxyribosephosphatealdolase(DERA)。LBADH酶催化国外已有文献报道，但用LBADH酶催化需要辅酶(NADP+)，技术程序复杂，并且辅酶国内没有生产，进口价格昂贵，成本较高，所以此酶催化仅适用于实验室水平研究，无法进一步工业化生产。近几年来，用DERA酶催化已有少量报道，相比LBADH酶，该DERA酶催化效率和产率高，且不需要辅酶。但目前文献报道的DERA酶主要从野生菌中提取，提取程序复杂，产量较低，而且酶不易保存，容易失活，很难适应工业化生产。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种原料廉价易得、路线操作简单、重复性好且收率较高的阿托伐他汀钙手性中间体的合成方法。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种阿托伐他汀钙手性中间体的合成方法，其特征在于具体步骤为：A、在甲醇中由呋喃和液溴制备1,1,4,4-四甲氧基-2-丁烯；B、1,1,4,4-四甲氧基-2-丁烯在高锰酸钾和弱酸甲基磺酸或对甲苯磺酸的作用下氧化生成1,1-二甲氧基乙醛；C、1,1-二甲氧基乙醛在催化剂无水氧化铝的催化作用下与硝基甲烷发生加成反应生成1,1-二甲氧基-2-羟基-3-硝基丙烷；D、1,1-二甲氧基-2-羟基-3-硝基丙烷在浓硫酸的作用下脱水得到1,1-二甲氧基-3-硝基-2-丙烯；E、以冰乙酸为溶剂，1,1-二甲氧基-3-硝基-2-丙烯在催化剂多聚磷酸的催化作用下水解得到3-硝基-2-丙烯醛；F、3-硝基-2-丙烯醛、烷基醇和二乙烯酮在四异丙基氧钛和S-联苯酚混合催化剂的催化作用下得到(5S)-7-硝基-5-羟基-3-氧代-6-庚烯酸烷基酯，其中烷基醇为异丙醇或叔丁醇；G、(5S)-7-硝基-5-羟基-3-氧代-6-庚烯酸烷基酯在催化剂硼氢化钠的催化作用下经羰基还原得到(3R,5S)-7-硝基-3,5-二羟基-6-庚烯酸烷基酯；H、(3R,5S)-7-硝基-3,5-二羟基-6-庚烯酸烷基酯在催化剂吡啶氢溴酸盐的催化作用下与丙酮反应得到(4R-Cis)-6-硝乙烯基-2,2-二甲基-1,3-二氧六环-己酸烷基酯；I、(4R-Cis)-6-硝乙烯基-2,2-二甲基-1,3-二氧六环-己酸烷基酯在催化剂钯碳/水合肼或还原铁粉/冰乙酸的催化作用下经双键加成和硝基还原得到(4R-Cis)-6-氨乙基-2,2-二甲基-1,3-二氧六环-己酸烷基酯。进一步限定，步骤A的具体过程为：在反应容器中加入呋喃和甲醇，在氮气保护下于-50℃滴加液溴反应3h，然后升温至0℃继续反应2h，反应结束后升至室温，用饱和碳酸氢钠溶液调节反应液的pH为7-8，减压蒸出甲醇，再用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和氯化钠溶液洗涤后分出有机相，再蒸出乙酸乙酯得到1,1,4,4-四甲氧基-2-丁烯。进一步限定，步骤B的具体过程为：在反应容器中加入1,1,4,4-四甲氧基-2-丁烯和甲苯，再加入高锰酸钾和甲基磺酸或对甲基苯磺酸，在氮气保护下于80℃反应，TLC监控原料反应完全后减压蒸除甲苯后加入氯仿，再用饱和碳酸钠溶液调节反应液的pH为中性，分出有机相，蒸除氯仿得到1,1-二甲氧基乙醛。进一步限定，步骤C的具体过程为：在反应容器中将1,1-二甲氧基乙醛、硝基甲烷和催化剂无水氧化铝加入到DMF中，在氮气保护下加热至130℃反应，反应结束后降至室温，抽滤反应液，滤液经浓缩后加入饱和氯化钠溶液，再用二氯甲烷萃取，有机相蒸除溶剂后得到1,1-二甲氧基-2-羟基-3-硝基丙烷。进一步限定，步骤D的具体过程为：在反应容器中于0-5℃将1,1-二甲氧基-2-羟基-3-硝基丙烷的甲苯烷溶液滴入浓硫酸，滴加完后升温回流反应并分出水分，反应结束后用三乙胺调节反应液的pH为中性，蒸除甲苯后，加入饱和氯化钠溶液，再用氯仿萃取，有机相经饱和氯化钠溶液洗涤后用无水硫酸镁干燥、过滤、减压蒸除溶剂得到1,1-二甲氧基-3-硝基-2-丙烯。进一步限定，步骤E的具体过程为：在反应容器中将1,1-二甲氧基-3-硝基-2-丙烯和催化剂多聚磷酸置于溶剂冰乙酸中，室温搅拌反应，反应结束后向反应液中加入冰水使多聚磷酸全部分解，然后用二氯甲烷萃取，有机相经无水硫酸钠干燥后过滤，滤液蒸除溶剂后得到3-硝基-2-丙烯醛。进一步限定，步骤F的具体过程为：在反应瓶容器中将3-硝基-2-丙烯醛、烷基醇和四异丙基氧钛(Ti(O-i-Pr)4)与S-联苯酚(S-(-)BINOL)混合催化剂加入到THF溶液中，在氮气保护下于-78℃滴加二乙烯酮的THF溶液，滴加完后保持温度继续搅拌反应，反应结束后升至室温，过滤反应液经洗涤、萃取、蒸除溶剂得到(5S)-7-硝基-5-羟基-3-氧代-6-庚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阿托伐他汀钙手性中间体的合成方法，其特征在于具体步骤为：A、在甲醇中由呋喃和液溴制备1,1,4,4‑四甲氧基‑2‑丁烯；B、1,1,4,4‑四甲氧基‑2‑丁烯在高锰酸钾和弱酸甲基磺酸或对甲苯磺酸的作用下氧化生成1,1‑二甲氧基乙醛；C、1,1‑二甲氧基乙醛在催化剂无水氧化铝的催化作用下与硝基甲烷发生加成反应生成1,1‑二甲氧基‑2‑羟基‑3‑硝基丙烷；D、1,1‑二甲氧基‑2‑羟基‑3‑硝基丙烷在浓硫酸的作用下脱水得到1,1‑二甲氧基‑3‑硝基‑2‑丙烯；E、以冰乙酸为溶剂，1,1‑二甲氧基‑3‑硝基‑2‑丙烯在催化剂多聚磷酸的催化作用下水解得到3‑硝基‑2‑丙烯醛；F、3‑硝基‑2‑丙烯醛、烷基醇和二乙烯酮在四异丙基氧钛和S‑联苯酚混合催化剂的催化作用下得到(5S)‑7‑硝基‑5‑羟基‑3‑氧代‑6‑庚烯酸烷基酯，其中烷基醇为异丙醇或叔丁醇；G、(5S)‑7‑硝基‑5‑羟基‑3‑氧代‑6‑庚烯酸烷基酯在催化剂硼氢化钠的催化作用下经羰基还原得到(3R,5S)‑7‑硝基‑3,5‑二羟基‑6‑庚烯酸烷基酯；H、(3R,5S)‑7‑硝基‑3,5‑二羟基‑6‑庚烯酸烷基酯在催化剂吡啶氢溴酸盐的催化作用下与丙酮反应得到(4R‑Cis)‑6‑硝乙烯基‑2,2‑二甲基‑1,3‑二氧戊环‑己酸烷基酯；I、(4R‑Cis)‑6‑硝乙烯基‑2,2‑二甲基‑1,3‑二氧戊环‑己酸烷基酯在催化剂钯碳/水合肼或还原铁粉/冰乙酸的催化作用下经双键加成和硝基还原得到(4R‑Cis)‑6‑氨乙基‑2,2‑二甲基‑1,3‑二氧戊环‑己酸烷基酯。...

【技术特征摘要】
1.一种阿托伐他汀钙手性中间体的合成方法，其特征在于具体步骤为：
A、在甲醇中由呋喃和液溴制备1,1,4,4-四甲氧基-2-丁烯；
B、1,1,4,4-四甲氧基-2-丁烯在高锰酸钾和弱酸甲基磺酸或对甲苯磺酸的作用下氧化生成1,1-二甲氧基乙醛；
C、1,1-二甲氧基乙醛在催化剂无水氧化铝的催化作用下与硝基甲烷发生加成反应生成1,1-二甲氧基-2-羟基-3-硝基丙烷；
D、1,1-二甲氧基-2-羟基-3-硝基丙烷在浓硫酸的作用下脱水得到1,1-二甲氧基-3-硝基-2-丙烯；
E、以冰乙酸为溶剂，1,1-二甲氧基-3-硝基-2-丙烯在催化剂多聚磷酸的催化作用下水解得到3-硝基-2-丙烯醛；
F、3-硝基-2-丙烯醛、烷基醇和二乙烯酮在四异丙基氧钛和S-联苯酚混合催化剂的催化作用下得到(5S)-7-硝基-5-羟基-3-氧代-6-庚烯酸烷基酯，其中烷基醇为异丙醇或叔丁醇；
G、(5S)-7-硝基-5-羟基-3-氧代-6-庚烯酸烷基酯在催化剂硼氢化钠的催化作用下经羰基还原得到(3R,5S)-7-硝基-3,5-二羟基-6-庚烯酸烷基酯；
H、(3R,5S)-7-硝基-3,5-二羟基-6-庚烯酸烷基酯在催化剂吡啶氢溴酸盐的催化作用下与丙酮反应得到(4R-Cis)-6-硝乙烯基-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-己酸烷基酯；
I、(4R-Cis)-6-硝乙烯基-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-己酸烷基酯在催化剂钯碳/水合肼或还原铁粉/冰乙酸的催化作用下经双键加成和硝基还原得到(4R-Cis)-6-氨乙基-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-己酸烷基酯。
2.根据权利要求1所述的阿托伐他汀钙手性中间体的合成方法，其特征在于步骤A的具体过程为：在反应容器中加入呋喃和甲醇，在氮气保护下于-50℃滴加液溴反应3h，然后升温至0℃继续反应2h，反应结束后升至室温，用饱和碳酸氢钠溶液调节反应液的pH为7-8，减压蒸出甲醇，再用乙酸乙酯萃取，有机相用饱和氯化钠溶液洗涤后分出有机相，再蒸出乙酸乙酯得到1,1,4,4-四甲氧基-2-丁烯。
3.根据权利要求1所述的阿托伐他汀钙手性中间体的合成方法，其特征在于步骤B的具体过程为：在反应容器中加入1,1,4,4-四甲氧基-2-丁烯和甲苯，再加入高锰酸钾和甲基磺酸或对甲基苯磺酸，在氮气保护下于80℃反应，TLC监控原料反应完全后减压蒸除甲苯后加入氯仿，再用饱和碳酸钠溶液调节反应液的pH为中性，分出有机相，蒸除氯仿得到1,1-二甲氧基乙醛。
4.根据权利要求1所述的阿托伐他汀钙手性中间体的合成方法，其特征在于步骤C的具体过程为：在反应容器中将1,1-二甲氧基乙醛、硝基甲烷和催化剂无水氧化铝加入到DMF中，在氮气保护下加热至130℃反应，反应结束后降至室温，抽滤反应液，滤液经浓缩后加入饱和氯化钠溶液，再用二氯甲烷萃取，有机相蒸除溶剂后得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛龙飞，姜玉钦，李伟，张淑婷，徐桂清，蒋涛，申家轩，董文佩，侯茜茜，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南;41