安立生坦的合成研究

李小刚

(天津大学 药物科学与技术学院，天津 300072)

安立生坦(ambrisentan 1)，化学名为(+ )-(2s)-2-［(4，6-二甲基嘧啶-2-基)氧基］-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸，是美国Abbott 公司研发的内皮素受体拮抗剂，2007 年6 月以S-活性构型于美国首次上市，商品名为Letairis［1］。口服用于治疗肺动脉高血压，有5 mg 和10 mg 两种片剂规格，是在波生坦和西他生坦之后，第三个上市的内皮素受体拮抗剂，具有高效低毒等优点［2-3］。

Riechers 等［4］1996 年报道了安立生坦外消旋体的合成路线，以二苯甲酮为原料，与氯乙酸甲酯经过Darzens 反应，生成3，3-二苯基-2，3-环氧丙酸甲酯，在三氟化硼乙醚催化下醇解，形成2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸甲酯，后者与4，6-二甲基-2-甲磺酰基嘧啶发生亲核取代反应，之后水解得到外消旋体安立生坦。该路线原料易得，但三氟化硼乙醚试剂价格较贵，并且安立生坦外消旋体要经过拆分才能得到S-构型安立生坦，在最后一步进行拆分，成本较高。

Riechers 等［5］申请的专利，以二苯甲酮为原料，与氯乙酸甲酯进行Darzens 反应，形成3，3-二苯基-2，3-环氧丙酸甲酯，在对甲苯磺酸催化下醇解，生成2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸甲酯，碱水解制得2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸。用(S)-4-硝基苯乙胺和(L)-脯氨酸甲酯盐酸盐进行拆分得到(S)-2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸，之后与4，6-二甲基-2-甲磺酰基嘧啶亲核取代得到S-构型安立生坦。此路线对2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸进行拆分，节约成本，操作简单。

刘爱霞等［6］主要参照Riechers 等的合成路线和专利，以二苯甲酮为原料，经Darzens 反应、醇解、水解反应得2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸，然后与L-脯氨酸甲酯盐酸盐作用经非对映体拆分得关键中间体(S)-2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸。最后与4，6-二甲基-2-甲磺酰基嘧啶亲核取代得到目标产物安立生坦，总收率26.5%。

Jansen 等［7］在合成安立生坦时，以二苯甲酮为原料，经Darzens 反应、醇解、水解得到2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸，尝试了用(S)-4-硝基苯乙胺和(L)-脯氨酸甲酯盐酸盐进行拆分，都取得很好的拆分效果，L-脯氨酸甲酯(c. y. 43%，ee ＞ 99%(HPLC))和(S)-4-硝基苯乙胺(c. y. 38%，ee＞99%(HPLC))。考虑到这两个拆分剂成本都很高，他们采用了一个BASF 工艺的副产品(S)-4-氯苯乙胺作为拆分剂。优点是多方面的，首先混旋2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸不需要被分离，可以直接在甲基叔丁基醚中进行拆分，并且拆分后未酸化得到游离的(S)-2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸，而是用(S，S)-非对映体复盐在氨基锂作用下与4，6-二甲基-2-甲磺酰基嘧啶通过缩合反应制得安立生坦，简化了操作步骤，在这个过程中只有两个中间体需要分离提纯。此路线中，(S)-4-氯苯乙胺是一个BASF 工艺的副产品，成本相对较低，在国内，这个产品来源有限，没有找到供应商，因此并不适合作为国内生产安立生坦的工艺。

周付刚等［8］在合成安立生坦时，主要参照Jansen 等的路线，以二苯甲酮为原料，经Darzens 反应、醇解、水解得到2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸，用(S)-4-氯苯乙胺拆分得到(S，S)-非对映体复盐，之后在氨基锂作用下与4，6-二甲基-2-甲磺酰基嘧啶进行缩合反应、酸化得到安立生坦。此路线在最后一步手性酸与4，6-二甲基-2-甲磺酰基嘧啶亲核取代得到安立生坦反应中用到了氨基锂试剂，价格较贵，并且不易保存容易变质。此路线的优点:原料便宜，来源广泛，工艺操作温和。

史一安等［9］采用手性酮催化3，3-二苯基丙烯酸乙酯不对称环氧化形成2S，3R-3，3-二苯基环氧丙酸乙酯，三氟化硼催化醇解，得到(S)-2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸乙酯，直接与4，6-二甲基-2-甲磺酰基嘧啶亲核取代，最后碱水解得到安立生坦。在酸化后乙酸乙酯萃取安立生坦时，史一安课题组发现外消旋安立生坦在乙酸乙酯中溶解度明显低于(S)-构型安立生坦，消旋安立生坦再只通过简单的过滤就能除去。此路线存在的主要问题:①此反应路线最初原料采用3，3-二苯基丙烯酸乙酯，此化合物价格较贵，并且不易制备，没有大量的、价格便宜的商品化产品供应。②此反应路线中关键步骤不对称环氧化反应过程中，使用的手性果糖衍生物作为不对称环氧化的手性催化剂，但是这个手性催化剂是文献作者实验室研究合成出来的，目前没有大量的、价格便宜的商品化产品供应，手性催化剂来源受限。

综上所述，笔者认为在Riechers 等［6］申报专利后报道的其他合成路线改进无较大突破，实际上Riechers 等［6］的路线具有很多优点，以二苯甲酮作为起始原料，经Darzens 反应、醇解、水解反应制备2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸，前三步采用一锅法，中间不进行纯化，操作简便。对2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸进行拆分得到(S)-2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸，最终合成具有光学活性的安立生坦，整个路线仅需要两步纯化，操作简便。此路线虽然涉及拆分，原料至少损失50%，但是反应原料价格均比较便宜，反应条件温和，各步反应收率均较高等因素，对整个工艺进行优化后更适合工业化生产。史一安设计的合成路线虽然简洁，节省原料，但是其存在的问题，比如，原料价格较贵，手性催化剂不易得到，没有大量市场化供应，并且不能回收，不适合工业化大生产的需求。因此笔者主要参考Riechers 等的合成路线，对路线中每一步反应进行详细研究，并通过实验操作，最终确定了每一步反应中较优的反应条件，最终以较高的收率得到纯度很高的S-构型安立生坦。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

二苯甲酮、氯乙酸甲酯、四氢呋喃、甲醇钠、无水甲醇、浓硫酸、氢氧化钠、蒸馏水、浓盐酸、L-脯氨酸甲酯盐酸盐、三乙胺、甲基叔丁基醚、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、氢化钠、二氯甲烷、异丙醇、乙醇、正己烷、乙酸乙酯、石油醚均为分析纯。

Reichert -Thermovar 熔点仪;N-1001 型旋转蒸发仪;Bruker AvanceⅢ400 MHz 和600 MHz 核磁仪;Merck 60F254 硅胶板。

1.2 合成路线

安立生坦的合成路线如下:

1.3 实验步骤

1.3.1 3，3-二苯基-2，3-环氧丙酸甲酯(3) 的合成

在－10 ℃下，200.0 g(1.1 mol)二苯甲酮(2)用800 mL 四氢呋喃溶解，加入77.2 g(1.4 mol)甲醇钠，123.5 mL(1.4 mol)氯乙酸甲酯用500 mL 四氢呋喃稀释后缓慢滴加，约3 h 滴加完毕，控制温度不超过－6 ℃，滴加完毕后在此温度搅拌4 h，减压旋蒸除去四氢呋喃，将反应液倒入2 L 冷水中，用乙酸乙酯(3 ×500 mL)萃取，合并有机相，用饱和食盐水(2 ×400 mL)洗，无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂得到浅黄色油状物粗品(3)，直接用于下步反应。为了分析，少量3，3-二苯基-2，3-环氧丙酸甲酯(3)通过重结晶纯化(重结晶溶剂:乙酸乙酯/石油醚=1∶4)。

1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ:3. 52(s，3H，OCH3)，3.98(s，1H，CH)，7.26 ～7.37(m，10H，Ar-H)。

1.3.2 2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸(5) 的合成在上述(3)的粗品中，加入甲醇1 L，滴入18.0 g(0.22 mol)浓硫酸，室温搅拌4 h 反应生成(4)。然后滴加0.88 L(2.2 mol)质量分数为10%的氢氧化钠溶液后加热至回流反应2 h 完成水解过程。旋蒸除去大部分甲醇，用浓盐酸调pH = 2，乙酸乙酯(3 ×600 mL)萃取，合并有机相，用饱和食盐水(2 ×500 mL)洗，无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂得到255.2 g 白色固体(5)，收率85%。m. p. 119 ～122 ℃，文献［5］值:m. p. 120 ～123 ℃。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ:3. 18(s，3H，OCH3)，5. 14(s，1H，CH)，7.20 ～7.36(m，10H，Ar-H)。

1.3.3 ( S) -2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸(7)的合成 183 g(1.1 mol)L-脯氨酸甲酯盐酸盐(6)用200 mL 二氯甲烷溶解，滴加168 mL(1.2 mol)三乙胺，滴加完毕后加入1.4 L 甲基叔丁基醚，室温搅拌3 h，抽滤除去三乙胺盐酸盐，滤液蒸除溶剂得到油状物，用2 L 甲基叔丁基醚搅拌稀释，加入250.0 g(0.92 mol)2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸(5)，搅拌2 h，析出(R，S)-非对映异构体复合盐。过滤，滤饼用甲基叔丁基醚(2 ×400 mL)洗涤，保留滤液，向滤液中加入1 L 水，用浓盐酸调节pH=1 ～2，静置分层。水相用甲基叔丁基醚(2 ×500 mL)萃取。合并有机相用饱和食盐水洗至中性，无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂得102 g 白色固体(7)，收率为40%，ee 值99.0%，色谱柱:CHIRALPAKID(4.6 mm ×250 mm，5 μm)，流动相(正己烷-异丙醇-三氟乙酸97∶3∶0.1)，m.p.120 ～122 ℃，(文献［5］值:m. p. 120 ～ 121 ℃)。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ:3. 18(s，3H，OCH3)，5. 14(s，1H，CH)，7.20 ～7.36(m，10H，Ar-H)。

1.3.4 安立生坦(1) 的合成向100 mL N，N-二甲基甲酰胺中加入18.3 g(0.45 mol)氢化钠，搅拌约30 min，滴加300 mL N，N-二甲基甲酰胺溶解50 g(0.18 mol)(S)-2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸(7)和41.2 g(0.22 mol)4，6-二甲基-2-甲磺酰基嘧啶(8)制得的溶液，约3 h 滴加完毕，搅拌5 h 后，缓慢滴加100 mL 水破坏未反应完的氢化钠，之后将反应液倒入2 L 冰水中，用浓盐酸调pH 到2，冰浴冷却后析晶，过滤，滤饼用水洗至中性，用异丙醇-水(1∶1.5)重结晶，得到63 g 白色固体(1)，收率为90%，纯度99.8%(HPLC 归一化法)，ee 值99.6%，色谱柱:CHIRALPAK ID(4. 6 mm × 250 mm，5 μm)，流动相(正己烷-异丙醇-三氟乙酸85∶15∶0.1)。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ:2.38(s，6H，CH3)，3.38(s，3H，OCH3)，6.15(s，1H，CH)，6.95(s，1H，嘧啶-H)，7.21 ～7.35(m，10H，Ar-H)。

2 结果与讨论

2.1 2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸的制备

2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸，经过Darzens反应得到环氧甲酯，酸催化醇解开环，之后水解脱掉甲酯三步反应。笔者经过尝试确定了较优反应条件，Darzens 反应通过用四氢呋喃稀释氯乙酸甲酯、控制滴加速度维持温度在－6 ℃以下;酸催化醇解反应，文献报道的路线主要用对甲苯磺酸作酸性催化剂，虽然价格便宜但作为药物生产工艺的物料，需要在最终产品做相关物质检查，目前没有很好的分析方法，因此我们选用硫酸作催化剂;最终三步反应的收率可以达到85%。采用重结晶方法纯化2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸，重结晶溶剂是乙酸乙酯和正己烷，得到的白色晶体，纯度达到99. 5%(HPLC 归一化法)。

2.2 (S)-2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸的制备

拆分是整个反应路线的关键步骤，直接影响最终收率以及产品质量。

Riechers 等［5］报道的专利拆分剂是(S)-4-硝基苯乙胺和(L)-脯氨酸甲酯盐酸盐，Jansen 等［7］尝试了用(S)-4-硝基苯乙胺和(L)-脯氨酸甲酯盐酸盐进行拆分，都取得很好的拆分效果，L-脯氨酸甲酯［c.y.43%，ee ＞99%(HPLC)］和(S)-4-硝基苯乙胺［c.y.38%，ee ＞99%(HPLC)］。考虑到这两个拆分剂成本都很高，他们采用了一个BASF 工艺的副产品(S)-4-氯苯乙胺作为拆分剂。优点是多方面的，首先混旋2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸不需要被分离，可以直接在甲基叔丁基醚中进行拆分，并且拆分后未酸化得到游离的(S)-2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸，而是用(S，S)-非对映体复盐在氨基锂作用下与4，6-二甲基-2-甲磺酰基嘧啶通过缩合反应制得安立生坦。此路线中，(S)-4-氯苯乙胺是一个BASF 工艺的副产品，成本相对较低，在国内，这个产品来源有限，没有找到供应商，因此并不适合作为国内生产安立生坦的工艺。因此本文采用L-脯氨酸甲酯盐酸盐作为拆分剂，用三乙胺中和L-脯氨酸甲酯盐酸盐，得到游离L-脯氨酸甲酯，再用其进行拆分。游离的L-脯氨酸甲酯不稳定，往往发生聚合，难以回收套用。

2.3 安立生坦的制备、纯化

安立生坦是由(S)-2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸与4，6-二甲基-2-甲磺酰基嘧啶在强碱作用下反应生成的。一般文献中采用的方法是(S)-2-羟基-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸在氨基锂的作用下，与4，6-二甲基-2-甲磺酰基嘧啶进行缩合，但是氨基锂价格比较昂贵，我们采用氢化钠作为强碱，常温反应制得安立生坦。本文尝试了乙酸乙酯、乙醇、二氯甲烷、二氯甲烷-甲基叔丁基醚四种体系对安立生坦重结晶，发现安立生坦外消旋体和S-构型安立生坦相比，溶解度存在明显差异。通过一步重结晶得到ee值99.0% 的安立生坦，此法操作简便，适合工业化生产，其中乙醇为最优的重结晶体系。

3 结论

(1)以二苯甲酮为原料，确定了较优的工艺条件合成安立生坦，总收率30%。

(2)采用多种溶剂对最终产品进行重结晶，确定异丙醇-水为适宜溶剂，得到高纯度的安立生坦。通过熔点和1H NMR 对安立生坦进行了表征。

(3)该合成工艺反应条件温和、操作简易、收率稳定，具有较好的应用价值。

［1］ Hrometz S L，Shields K M. Role of ambrisentan in the management of pulmonary hypertension［J］.Ann Pharmacother，2008，42(11):1563-1659.

［2］ Cheng J W.Ambrisentan for the management of pulmonary arterial hypertension ［J］. Clin Ther，2008，30(5):825-833.

［3］ 郭文.肺动脉高压治疗的潜力药物即将崛起［J］.上海医药，2007，28(4):160-161.

［4］ Riechers H，ALbrecht H P，Amberg W，et al. Discovery and optimization of a novel class of orally active nonpeptidic endothelin——A receptor antagonists［J］. J Med Chem，1996，39(11):2123-2128.

［5］ Riechers H，Klinge D，Amberg W，et al. New carboxylic acid derivatives，their preparation and their use:EP，0785926［P］.2001-08-22.

［6］ 刘爱霞，陈一芬，禹艳坤，等. 安贝生坦合成的改进［J］.化学世界，2011(2):100-102.

［7］ Jansen R，Knopp M，Amberg W，et al.Structural similarity and its surprises:endothelin receptor antagonists-process research and development report ［J］. Org Process Res Dev，2001，5(1):16-22.

［8］ 周付刚，谷建敏，苏信杰，等.安贝生坦的合成［J］. 中国医药工业杂志，2010，41(1):1-3.

［9］ Peng Xianyou，Li Peijun，Shi Yian.Synthesis of(+)-ambrisentan via chiral ketone-catalyzed asymmetric epoxidation［J］.J Org Chem，2012，77:701-703.