甾体激素引入9氟原子反应综述
2017-09-15张杰
张 杰
(天津天药药业股份有限公司,天津 300459)
甾体激素引入9氟原子反应综述
张 杰
(天津天药药业股份有限公司,天津 300459)
叙述了利用HF/H2O溶液,HF/THF溶液,HF/Py溶液以及HF/DMF溶液做为氟化试剂向甾体激素引入9氟原子的方法,比较了各种方法的优缺点,认为HF/DMF溶液做为氟化试剂引入氟原子,具有收率高,易于操作,反应相对温和、安全的特点。
甾体激素;氟化;药物合成
甾体激素是一类维持生命,保持正常生活的一类重要的生物活性物质,在现代生活中发挥着越来越重要的作用。在上个世纪70年代,甾体药物全合成已经实现了工业化,通过研究发现在9位引入氟原子后,能够改善分子与受体的亲和力,从而增加药物的生物利用度,并且在引入9位氟原子后,能够降低分子的碱性,阻止其氧化代谢失活[1],能够使母体的生理活性大为加强,因此含有9位氟原子的甾体激素药物对甾体药物的发展起着十分重要的作用。欲在甾体环的9位引入一个氟原子,通常来讲是将9,11形成环氧结构,再在与适当的氟化试剂的作用,从而达到在9位引入氟原子的目的。文献上报道的引入氟原子的氟化试剂主要为HF,它可以使环氧键断裂,在甾体环的9位引入氟原子,本文按照不同的上氟方法来介绍在甾体环上引入9位氟原子的方法。
1 HF/Py溶液
HF做为氟化试剂,如果在反应液中引入有机碱,会使得氟化氢的解离能力增强,更加有利于反应的进行。
Reyes-Moreno等人发现化合物1在DBH,HClO4等作用下生成溴羟物,在经过碱性环合作用生成中间体2环氧物,再将环氧物2加入到HF/Py混合溶液中,搅拌下进行低温反应,反应完成后将其稀释入冷却的氨水溶液中,在经过进一步的纯化,可以得到上9氟的成品3。
经文献[2-3]报道引入氟原子的HF/Py溶液,反应温度较低,在-40~-10℃,反应时间一般在4 h左右,收率可以达到60%左右,反应温度在-5~0℃时,反应时间一般在8h左右,收率可以达到80%左右。采用上述方法上9氟时,后处理较复杂,一般需要过柱纯化,不适用于工业化生产。
2 HF/DMF溶液
9位上氟时可以采用不同的溶剂,如HF/DMF 溶液:
如上所示,在一篇名为《一种地塞米松磷酸钠的制备工艺》的专利中写道环氧物上9F的方法可以描述如下,将环氧物加入到事先配制好浓度的HF/DMF溶液中,低温下反应,反应完成后将其稀释到水溶液中,即可得到收率及质量较好的上9氟产品。
在专利[4]中指出环氧物∶HF∶DMF的比例保持在1~2∶92~95∶44~50区间,反应温度控制在-10~0℃,反应时间为1~3 h时,均可得到较好的收率及质量。
在生产中按照此种比例进行操作,可控性较强,易于操作,并且反应时间较短,可以节省很大的人力及动力成本,较适合放大生产。
3 HF/THF溶液
在美国专利[5-7]及文献[8]中写道,9,11位环氧上9氟是将底物溶于二氯甲烷或者是氯仿溶液中,缓慢滴加到无水的HF/THF低温(-20℃)溶液中,滴加完毕后保温反应6~24h,反应完成后用NaHCO3或NaCO3溶液中和,最后经重结晶Et2O/hexane(7∶3)得到目标产物收率为75%~85%。也可以采用Kongkathip等人[9]的方法采用反滴的方式进行。
此种方法的不足之处在于反应温度较低,且时间较长,不适用于工业化生产。
4 HF/H2O溶液
在专利[10]及Van Leusen[11]及Marcos-Escribano等人[12]都采用HF/H2O的方法在9,11位环氧上9氟,实验中将底物滴加到70%的HF/H2O溶液中,在低温下反应1~3 h,反应完成后将反应液稀释入Na2CO3或NaHCO3水溶液中,经分液,重结晶等方法得到目标产物,收率为60%左右。
其中专利[13]中还提到,环氧物与氟化剂的物质的量比为1∶100~500,溶液可以为二氯甲烷,三氯甲烷,苯,甲苯,四氢呋喃或者是其他混合溶剂,在反应结束后用氨水洗涤,其收率可以达到50%~60%。
文献[14]指出,最开始采用的上氟方法为70%的HF溶液,此种方法除了目标产物外,还有其他两个杂质产生,一个为环氧化合物在酸性下重排产生的11-酮,另外一个为芳构化合物,结构如下所示:
此种方法得到的产物较杂,收率较低。
综上所述,采用HF/H2O溶液的方法上氟的收率较低,均在60%左右,且有副产物生成,纯化交困难,不太适用于工业化生产。
对于传统的氟化试剂,HF/THF溶液反应时间较长;HF/Py溶液反应收率较低,毒性较大;而对于HF/H2O溶液来说,会有其他杂质产生,不太适用于放大生产;HF/DMF溶液的应用性较高,后处理简单,反应条件相对温和、安全,适用于工业化大生产。
甾体激素正在向多方面用途发展,通过引入9氟原子将在寻找新药过程中发挥出巨大作用。希望在不久的将来能够在抗肿瘤药物、心血管药物、消炎药物等方面寻找出新药。
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(本文文献格式:张 杰.甾体激素引入9氟原子反应综述[J].山东化工,2017,46(11):86-87.)
2017-04-11
张 杰(1979—),男,天津人,高级工程师,硕士研究生,研究方向:原料药合成。
TQ467.8
A
1008-021X(2017)11-0086-02