羅 旋,俞傳明
(浙江工業(yè)大學(xué)藥學(xué)院,浙江 杭州 310014)
近年來,老年癡呆的病癥變得越來越普遍,并且老年癡呆病的治愈率呈下降趨勢,但到目前為止,還沒有研制出能夠完全治愈老年癡呆病的藥物,目前的藥物只能減緩腦細(xì)胞的消失,稍改善對(duì)病癥的控制[1-2]。圖1中的結(jié)構(gòu)式1是合成化合物A的活性中間體,化學(xué)名為8-溴甲基-3,4,4a,10a-四氫吡喃并[3,2-b]苯并吡喃10(2H)-酮。
圖1
圖1 中的化合物A相對(duì)于組織蛋白酶D具有非常高的選擇性,并與BACE1有相似的活性位點(diǎn),通過一系列的研究以及對(duì)降低CSFAβ的作用,從而治療老年癡呆癥。目前,這類化合物對(duì)老年癡呆及其它相關(guān)疾病有較好的療效[3]。本文著重介紹了抗老年癡呆癥藥物中間體的合成方法的最新研究進(jìn)展。
如圖2所示:以3-氯四氫-2H-吡喃-2-羧酸為起始原料,在二氯亞砜為溶劑回流的作用下和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng),得到中間產(chǎn)物化合物3,同時(shí),化合物3進(jìn)一步與4-溴苯酚反應(yīng),脫掉一分子的氯化氫分子,生成產(chǎn)物4。然而,在堿性條件氫氧化鈉的作用下,中間體化合物4形成羧酸。最后,在酸性條件下,加熱,化合物5通過分子內(nèi)成環(huán),得到我們最終所想要的活性中間體產(chǎn)物,最終產(chǎn)率為35.2%。
圖2
此合成方法步驟較為簡單,缺點(diǎn)是選擇二氯亞砜作為溶劑有毒并且刺激性很大,同時(shí)第二步反應(yīng)溶劑是DMF,它能和水以及大部分有機(jī)溶劑互溶,提取分離時(shí)降低了路線的總收率。
以二氫吡喃6為原料,在-78℃下,在叔丁基鋰的作用下,并向反應(yīng)中通入CO2氣體,生成化合物酰氯7,在Lewis酸AlCl3的作用下,與1-溴-4-甲氧基苯發(fā)生付克烷烴化反應(yīng),生成中間體8。最后,在強(qiáng)堿的作用下,中間體8發(fā)生分子內(nèi)的自身環(huán)化反應(yīng),得到最終目標(biāo)化合物1,總收率為45.3%(圖3)。
圖3
此合成方法步驟最為簡單,但是叔丁基鋰的使用太危險(xiǎn),叔丁基鋰溶液高度易燃,暴露于空氣或濕氣時(shí)易起火燃燒。反應(yīng)條件非常嚴(yán)格,必須在無水無氧的環(huán)境下操作。
以4-羥基丁醛為初始原料,在咪唑堿性條件下,利用TBSCl將羥基保護(hù)起來,同時(shí),在四氫吡咯的作用下,與化合物10進(jìn)行分子內(nèi)的成環(huán)反應(yīng),得到化合物11。11在甲酸乙酯和強(qiáng)堿甲醇鈉的條件下,引入烯醇結(jié)構(gòu)式,中間體化合物12,通過使用疊氮化試劑(萘-2-磺酰疊氮),得到化合物13,進(jìn)一步使用四丁基氟化銨(TBAF)脫掉TBSCl,生成化合物15。最后在醋酸銠的催化下失去一份子N2,同時(shí)進(jìn)一步在分子內(nèi)生成六元環(huán),得到最終產(chǎn)物,總收率為23.0%(圖4)。
此合成方法步驟比較繁瑣,反應(yīng)條件較溫和,避免了有毒試劑二氯亞砜的使用。缺點(diǎn)是疊氮化試劑引入方法欠佳,疊氮化試劑容易爆炸,反應(yīng)仍然存在危險(xiǎn)性。
圖4
圖5
如圖5所示:以嗎啉與化合物16為原料,進(jìn)行縮合反應(yīng)得到化合物17,同時(shí)與化合物18反應(yīng),進(jìn)行分子內(nèi)的羥基和醛基進(jìn)行分子內(nèi)的醛醇縮合反應(yīng),所得亞胺(未示出),其上的酚氧進(jìn)行分子內(nèi)的進(jìn)攻,得到化合物19。中間體19進(jìn)一步地發(fā)生氧化作用,并進(jìn)行β-消除反應(yīng),得到化合物20,此時(shí)的收率為58%。最后,在-78℃下,用L-半胱胺還原化合物20,得到目標(biāo)化合物1,總收率為53%(圖5)。該路線最后一步反應(yīng),需要在-78℃低溫下進(jìn)行,溫度不宜控制。
該路線的優(yōu)點(diǎn)是合成方法步驟適中,一方面,操作過程中沒有叔丁基鋰以及疊氮化危險(xiǎn)試劑的使用,產(chǎn)率較高。另一方面,選取的原料廉價(jià)易得,過程中避免了毒性試劑的使用,且反應(yīng)條件相對(duì)比較溫和。
綜上所述,中間體的合成方法都各自存在著問題,相比之下路線4操作簡單、試劑比較廉價(jià),更安全,更值得推廣。然而,該工藝也存在著合成路線過長,反應(yīng)溫度不宜控制等缺陷,對(duì)于大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化而言,需要繼續(xù)改進(jìn)方法,優(yōu)化條件,還有較大的提升空間。