一种手性结构或非手性结构的顺式-3-氟-4-羟基吡咯烷及其衍生物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种如式(I)所示的手性结构或非手性结构的顺式

【技术实现步骤摘要】
一种手性结构或非手性结构的顺式
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氟
‑4‑
羟基吡咯烷及其衍生物的制备方法


[0001]本专利技术涉及含氟吡咯烷类结构制备领域，具体涉及一种手性结构或非手性结构的顺式
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氟
‑4‑
羟基吡咯烷及其衍生物的制备方法。

技术介绍

[0002]氟原子在新药开发中有着举足轻重的作用，当氟原子或含氟基团引入分子结构中后，由于氟是电负性最强的元素，常常在药物分子与生物靶点作用过程中提供所需要的氢键作用从而提高药物分子与靶标的结合程度，提高药物的活性；由于强的碳氟键导致碳氟键断裂困难，在药物分子中引入氟原子常常可以提高药物的代谢稳定性；氟原子的强吸电子效应改变了分子内部电子密度的分布，影响了化合物的酸碱性，进而改变药物分子活性及其生物利用度，氟原子的引入往往能改变药物分子的脂溶性继而影响药物分子在人体中的吸收；此外氟原子的引入，可改变药物分子对靶点的选择性识别；也可改变分子的构象等等。
[0003]因而将氟原子引入药物分子是新药开发中强有力的手段。(参考《含氟药物》，肖吉昌，卢寿福，林锦鸿，化工出版社，出版时间：2022年04月01日；CIP核准号：2021257632；ISBN：978
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122
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40413
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8)。
[0004]含氮杂环化合物广泛存在于天然产物及人工合成的药物分子中,且表现出很高的生物活性。
[0005]其中吡咯烷类衍生物是天然产物及药物分子中常见的特定结构单元,引起了化学家们的广泛关注，如何发展简洁、高效、普适性强的方法构建该类化合物一直是有机化学家所追求的目标。
[0006]吡咯烷类结构是新药研发中一类非常重要的中间体，在许多药物中都含有该类结构。而将氟原子及含氟基团引入吡咯烷分子用于新药研发是一个新策略。
[0007]如2019年由日本杏林公司合成的如下结构式所示的抗菌结构：如式1所示的拉库沙星(Lascufloxacin),是一种有效的口服活性的氟喹诺酮类抗菌剂，可以有效抑制由多种病原体引起的感染，可用于多种传染病的研究，包括下呼吸道感染。
[0008][0009]合成的氟取代的吡咯烷类结构，尤其是能用化学方法获得手性的产品，在药物分子中同样也有非常广泛的应用。
[0010]通过文献检索，发现大量专利中描述的药物及其先导化合物中含有氟代吡咯结构。然而，目前合成这样的氟代吡咯烷方法不多，而且存在着路线繁琐，底物兼容性不好，条件苛刻等诸多问题。
[0011]现有技术当中的制备方法一般是通过如下化学式2所示的方法，通过Mitsunobu反应将反式的结构反转制备顺式。但是该方法要求比较严格，产生的副产物比较多尤其生产的三苯氧磷具有基因毒性，原子经济性较差，而且部分副产物很难完全去除，产品纯化困难，很难实现大规模的制备生产。
[0012][0013]因此需要设计新的适合大规模生产制备的方法。

技术实现思路

[0014]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术目的在于提供一种手性结构或非手性结构的顺式
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氟
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羟基吡咯烷及其衍生物的制备方法及其产物。
[0015]本专利技术方法反应条件温和，便于操作，成本较低，产率好，适用于手性结构或非手性结构的顺式
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氟
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羟基吡咯烷及其衍生物的制备，且适于工业化大量生产。
[0016]本专利技术所基于的制备原理如下：
[0017]由于氟原子的特性，在邻位氟羟基结构化合物中，C
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F键和C
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OH键处于顺结构更具有热稳定性(J.Med.Chem.2018,61,5822
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5880)，故从羰基还原成羟基时，产品更趋向于生成产顺式的热力学稳定产品。
[0018]为实现本专利技术的目的，所采用的技术方案是：
[0019]一种手性结构或非手性结构的顺式
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氟
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羟基吡咯烷及其衍生物的制备方法，包括如下步骤：
[0020]从如结构式(II)所示的手性结构或非手性结构的顺反混合物或反式3
‑
氟
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羟基吡咯烷及其衍生物出发；
[0021]经过氧化成羰基或双羟基得到如结构式(III)所示的手性结构或非手性结构的氟羰基或双羟基化合物；
[0022]进一步还原生成如结构式(I)所示的手性结构或非手性结构的顺式
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氟
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羟基吡咯烷及其衍生物；
[0023][0024]在本专利技术的一个优选实施例中，所述制备方法具体包括如下步骤：
[0025]步骤一，氧化步骤：
[0026]如结构式(II)所示的手性结构或非手性结构的顺反混合物或反式3
‑
氟
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羟基吡咯烷及其衍生物与氧化剂在
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78℃至100℃的溶剂条件下发生氧化反应生成如结构式(III)所示的手性结构或非手性结构的氟羰基或双羟基化合物，
[0027]所述底物(II)与所述氧化剂投料比例为1：1.0
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5.0当量；
[0028]所述氧化剂为次氯酸及其盐氧化剂、高价碘氧化剂、Swern氧化剂中的任意一种或多种；
[0029]所述反应溶剂为水、酯类、卤代烃类、醚类溶剂中的任意一种或多种；
[0030]步骤二，还原步骤：
[0031]在有机溶剂中，如结构式(III)所示的手性结构或非手性结构的氟羰基或双羟基化合物在还原剂的作用下，在0℃至150℃下发生还原反应得到如结构式(I)所示的手性结构或非手性结构的顺式
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氟
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羟基吡咯烷及其衍生物；
[0032]所述有机溶剂为强极性溶剂；
[0033]所述还原剂为硼氢化钠、硼氢化锂、硼氢化钾、硼烷溶液、氢化锂铝或三仲丁基硼氢化锂中的任意一种或多种；
[0034]所述还原剂的使用当量相对结构式(III)所示的手性结构或非手性结构的氟羰基或双羟基化合物为0.25
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5.0当量。
[0035]在本专利技术的一个优选实施例中，所述高价碘氧化剂为Dess
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Martin氧化剂或IBX氧化剂中的任意一种或多种。
[0036]在本专利技术的一个优选实施例中，所述强极性溶剂为水、醇类、酯类、醚类溶剂中的任意一种或多种。
[0037]在本专利技术的一个优选实施例中，所述如式(II)所示的化合物为反式3
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氟
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羟基吡咯烷及其衍生物，采用所述制备方法后获得氟原子位置立体选择性保持，而羟基位置立体选择性完全反转的手性结构的顺式3
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氟
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羟基吡咯烷及其衍生物。
[0038]一种如式(I)所示的手性结构或非手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手性结构或非手性结构的顺式
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氟
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羟基吡咯烷及其衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：从如结构式(II)所示的手性结构或非手性结构的顺反混合物或反式3
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氟
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羟基吡咯烷及其衍生物出发；经过氧化成羰基或双羟基得到如结构式(III)所示的手性结构或非手性结构的氟羰基或双羟基化合物；进一步还原生成如结构式(I)所示的手性结构或非手性结构的顺式
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氟
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羟基吡咯烷及其衍生物；2.如权利要求1所述的一种手性结构或非手性结构的顺式
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氟
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羟基吡咯烷及其衍生物的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：步骤一，氧化步骤：如结构式(II)所示的手性结构或非手性结构的顺反混合物或反式3
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氟
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羟基吡咯烷及其衍生物与氧化剂在
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78℃至100℃的溶剂条件下发生氧化反应生成如结构式(III)所示的手性结构或非手性结构的氟羰基或双羟基化合物，所述底物(II)与所述氧化剂投料比例为1：1.0
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5.0当量；所述氧化剂为次氯酸及其盐氧化剂、高价碘氧化剂、Swern氧化剂中的任意一种或多种；所述反应溶剂为水、酯类、卤代烃类、醚类溶剂中的任意一种或多种；步骤二，还原步骤：在有机溶剂中，如结构式(III)所示的手性结构或非手性结构的氟羰基或双羟基化合物在还原剂的作用下，在0℃至150℃下发生还原反应得到如结构式(I)所示的手性结构或非手性结构的顺式
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氟
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羟基吡咯烷及其衍生物；所述有机溶剂为强极性溶剂；所述还原剂为硼氢化钠、硼氢化锂、硼氢化钾、硼烷溶液、氢化锂铝或三仲丁基硼氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：于峰，苏醒，晏飞军，刘井洲，项姗姗，冯洪伟，卢寿福，
申请(专利权)人：艾琪康医药科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：