本文列举了多尼培南侧链的经典合成方法,旨在为研究人员提供全面的合成策略选择参考。
简述:多尼培南侧链,英文名称:(4-nitrophenyl)methyl (2S,4S)-4-acetylsulfanyl-2-[[(2-methylpropan-2-yl)oxycarbonyl-sulfamoylamino]methyl]pyrrolidine-1-carboxylate,CAS:491878-06-9,分子式:C20H28N4O9S2,密度:1.45,折射率:1.616。
多尼培南侧链是多尼培南必需的关键中间体,多尼培南是由日本 Shionogi公司开发的一种新型碳青霉烯的广谱抗生素,2005年首次在日本上市,多尼培南可用于治疗泌尿道感染、呼吸道系统感染、复杂性腹内感染以及肾脏和脑部感染,对革兰阳性菌的抑制活性高于美罗培南,对革兰阴性菌的抑制活性高于亚胺培南。
合成:
1. 路线一:
2. 路线二:
3. 路线三:
4. 路线四:
以L-羟基脯氨酸为起始原料,通过氨基保护、羧基保护、羟基活化、还原反应、乙酰硫化反应、缩合反应步骤得到多尼培南侧链。具体实验步骤如下:
(1)氨基保护
200L反应釜中,L-羟基脯氨酸12.4kg,氢氧化钠13.6kg溶于水 120L,冷至 0℃,滴加50%的氯甲酸对硝基苄酯的甲苯溶液41kg,0~5℃搅拌1h,分取水层,水层用浓盐酸调 PH至 2,析出固体,离心,烘干,得白色固体 25.6kg。
(2)羧基保护
200L反应釜中,将(2S,4R)-1-对硝基苄氧羰基-2-羧基-4-羟基吡咯烷 20kg 溶于甲醇 30L,加入浓硫酸1.2kg,升温至 65℃搅拌回流 7h,浓缩后,加入乙酸乙酯100L,饱和氯化钠溶液100L,分取有机层,干燥,浓缩得油状物,直接投入下步反应。
(3)羟基活化
200L,反应釜中,将(2S,4R)-1-对硝基苄氧羰基-2-甲氧羰基 -4-羟基吡咯烷 20.9kg溶于二氯甲烷 80L,加入三乙胺 7.4kg,冷至 10℃以下,滴加甲磺酰氯 7.6kg,搅拌 5h。加入 5%硫酸溶液 40L,分出有机层,5%氯化钠溶液50L洗涤,浓缩溶剂,油状物直接投入下步反应。
(4)还原反应
200L反应釜中,冷却下,(2S,4R)-1-对硝基苄氧羰基-2-甲氧羰基 -4-甲磺酰氧基吡咯烷 18.5kg 加入到乙醇 62L和四氢呋喃 41L混合溶剂中,2h 内分批向其中加入硼氢化钾 4.5kg,-10℃以下反应 5h,冷却下加入 5%硫酸37L至水层pH=5,加入 70L水,140L乙酸乙酯提取,乙酸乙酯层浓缩至30L左右,冷却析品,抽滤干燥得白色固体16kg。
(5)乙酰硫化反应
200L反应釜中,投入(2S,4R)-1-对硝基苄氧羰基-2-羟甲基 -4-甲磺酰氧基吡咯烷15.5kg,硫代乙酸钾 9kg,溶于 DMF40L和乙酸乙酯 62L中,升温至65℃,反应搅拌 6h,冷至 30℃,加入 5%硫酸 48L,浓缩除去乙酸乙酯,室温搅拌 1h,抽滤,乙酸乙酯重结品,烘干得淡黄色固体 10.1kg。
(6)缩合反应
200L反应釜中,投入(2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基 -2-羟甲基-4-乙酰硫基吡咯烷 8.3kg,三苯基膦 7.4kg,N-叔丁氧羰基氨磺酰胺 6.9kg,乙酸乙酯100L,滴加偶氮二甲基二异丙酯 5.65kg,反应 7h,浓缩,加入甲醇 40L,和水 5.2L,50℃搅拌 2h,冷至室温搅拌过夜,收集沉淀得类白色固体10.4kg。mp:135℃。
参考文献:
[1] 黄山市歙县宏辉化工有限公司. 一种多尼培南侧链的合成工艺. 2011-11-23.
[2] 江西如益科技发展有限公司. 一种合成多尼培南侧链中间体的制备方法. 2020-11-20.