瑞德西韦中间体合成工艺研究

石岳崚，黄光东，何敏焕，李金涛，徐丹萍，刘晓侠

(浙江海翔药业股份有限公司研究院，浙江 台州 318000)

瑞德西韦(Remdesivir)是由美国吉利德公司开发，最早的研发初衷是抗埃博拉病毒(Ebola virus，EBOV)[1]。但随着研究的深入，人们发现瑞德西韦的抗病毒效果并不仅限于埃博拉病毒这类丝状病毒，其对于冠状病毒等多种病毒也有抑制效果[2-3]。2020年5月1日，FDA为瑞德西韦发放了治疗新冠肺炎的紧急使用授权。日本在5月7日紧随其后批准了该药物的使用，作为日本国内首款新冠肺炎治疗药物，将被用于新冠重症患者治疗。

化合物1(N-[(S)-(4-硝基苯氧基)苯氧磷酰基]-L-丙氨酸2-乙基丁酯)是合成瑞德西韦的关键中间体，其合成路线主要有两条。

路线一[4]：L-丙氨酸(化合物2)和2-乙基-1-丁醇(化合物3)在对甲苯磺酸催化下，甲苯中回流脱水14 h，浓缩，用乙醚/异己烷析晶得化合物9(对甲苯磺酸盐)，在二氯甲烷中，三乙胺为缚酸剂与二氯磷酸苯酯(化合物5)、对硝基苯酚(化合物7)反应得到化合物8，用制备色谱进行纯化，异丙醚/异己烷析晶得到目标化合物1，总收率21.7%，合成路线如图1所示。该路线需要使用制备色谱进行纯化，工艺中使用了大量的混合溶剂，总收率低，不适合工业化生产。

图1 路线一Fig.1 Route 1

路线二[5-6]：以Boc保护的L-丙氨酸(化合物10)为起始原料，与2-乙基-1-丁醇(化合物3)在TEA和DMAP催化下酯化，在二氧六环中，用HCl脱除Boc保护基，二氯甲烷为溶剂，三乙胺催化下于-78 ℃与二氯磷酸苯酯(化合物5)反应生成化合物6，合成路线如图2所示。路线二比路线一多了一步脱除Boc，需要在-78 ℃反应，不利于工业化生产，且文献中没有后续反应的报道，收率无法计算。

图2 路线二Fig.2 Route 2

本文在路线一的基础上对化合物1的合成工艺进行改进。以起始原料2-乙基-1-丁醇(化合物3)既做反应物又做溶剂，采用SOCl2催化酯化一步得到化合物4(盐酸盐)；以THF为溶剂，DIPEA为缚酸剂，依次与二氯磷酸苯酯(化合物5)、对硝基苯酚(化合物7)反应得到化合物8，经异丙醚析晶得目标产物，总收率40%，合成路线如图3所示。改进后的路线操作简便，收率高，目标产物纯度高(99.6%)，手性纯度高(手性纯度99.8%)，适合工业化生产。通过对催化剂用量、反应温度、析晶溶剂和析晶温度进行了考察，确定了最佳工艺条件，其结构经1H-NMR和MS表征。

图3 改进后的路线Fig.3 Improved route

1 实 验

1.1 仪器与试剂

Agilent 1260型高效液相色谱仪，安捷伦；Agilent 1260 G6125B质谱仪，安捷伦；核磁共振仪(Bruker AVANCE III HD 600 MHz)，Bruker。

所用原料和试剂均为分析纯，上海迈瑞尔化学技术有限公司。

1.2 合 成

1.2.1 化合物4的合成

反应瓶中加入L-丙氨酸(53.5 g，0.6 mol)，2-乙基-1-丁醇(92 g，0.9 mol)，氯化亚砜(78.5 g，0.66 mol)，回流反应1 h。冷却，加入异丙醚(400 mL)，降温析晶，抽滤，异丙醚洗涤，干燥得白色固体124.6 g，收率99%，纯度99.5%。1H-NMR (DMSO-d6)：δ8.645 (s, 3H)，4.109～4.137 (m, 1H)，4.029～4.075 (m, 2H)，1.501～1.542 (m, 1H)，1.425～1.437 (d,J=7.2 Hz, 3H)，1.305～1.363 (m, 4H)，0.852～0.877 (m, 6H)。

1.2.2 化合物1的合成

反应瓶中加入化合物4(50.5 g，0.24 mol)，四氢呋喃(300 mL)，二氯磷酸苯酯(50.8 g，0.24 mol)，控温0～10 ℃，滴加DIPEA(62 g，0.48 mol)。滴毕，加入对硝基苯酚(33.4 g，0.24 mol)，滴加DIPEA(31 g，0.24 mol)。加水(200 mL)淬灭反应，分层，有机层浓缩，得化合物8，用异丙醚析晶得白色固体43.8 g，收率40.5%，纯度：99.6%，手性纯度：99.8%。1H-NMR (DMSO-d6)：δ 8.296～8.311 (m,2H)，7.497～7.512 (m, 2H)， 7.394～7.420 (m, 2H), 7.215～7.239 (m, 3H)，6.672～6.711 (dd,J=13.2, 10.2 Hz,1H)，3.981～4.026 (m, 1H)，3.917～3.926 (d,J=5.4 Hz, 2H)，1.393～1.413 (m, 1H)，1.225～1.275 (m,7H), 0.782～0.807 (t,J=7.8 Hz, 6H)；MS(m/z)：451.1{[M+H]+}，473.1{ [M+Na]+}。

2 结果与讨论

2.1 酯化催化剂对化合物4的影响

分别以对甲苯磺酸和氯化亚砜作为酯化的催化剂。从表1可看出，对甲苯磺酸与氯化亚砜均可催化反应。对甲苯磺酸催化需要较高的反应温度长时间反应才能完全，而氯化亚砜催化反应温度低、时间短，能耗少。所以，优选氯化亚砜为酯化反应催化剂。

表1 催化剂对化合物4收率的影响Table 1 Effect of catalyst on the yield of compound 4

2.2 氯化亚砜用量对化合物4纯度和收率的影响

考察了氯化亚砜用量对化合物4纯度和收率的影响。从表2可看出，降低氯化亚砜用量至1.0 eq时，有少量起始原料L-丙氨酸酯未反应完全，而1.1 eq和1.3 eq不管是纯度还是收率都相近。综合考虑，优选氯化亚砜用量1.1 eq。

表2 氯化亚砜用量对化合物4纯度和收率的影响Table 2 Effect of the amount of SOCl2 on the purity and yield of compound 4

2.3 缚酸剂对化合物8纯度和收率的影响

从化合物4制备化合物8需要用碱进行催化，考察了N-甲基吗啉，DBU，三乙胺，DIPEA对化合物8纯度和收率的影响。

从表3可看出，三乙胺的收率最高，但纯度最低，N-甲基吗啉的纯度最高，但收率最低。综合考虑纯度和收率，优选DIPEA为反应的缚酸剂。

2.4 反应溶剂对化合物8纯度和收率的影响

考察了不同反应溶剂THF，丙酮，乙腈，二氯甲烷，乙酸乙酯，对化合物8纯度和收率的影响。

表4 反应溶剂对化合物8纯度和收率的影响Table 4 Effect of solvent on the purity and yield of compound 8

化合物8需再经异丙醚纯化除去异构体及其他杂质得到成品1。从表4中可知，THF得到的化合物8产物和异构体的比值最高，而杂质总含量也较低。所以，优选THF为反应溶剂。

表5 反应温度对化合物8纯度和收率的影响Table 5 Effect of reaction temperature on the purity and yield of compound 8

2.5 反应温度对化合物8纯度和收率的影响

考察了不同反应温度对化合物8纯度和收率的影响。从表5中可知，随着温度的升高，杂质有增加的趋势，而-20～-10 ℃和0～10 ℃的杂质情况相差不大。综合考虑杂质、收率、能耗，优选反应温度：0～10 ℃。

3 结 论

本文采用改进方法合成化合物1，通过考察催化剂类型、催化剂用量、缚酸剂类型、反应溶剂、反应温度等因素对收率和纯度的影响，确定了最佳工艺条件，优化后的工艺制得的瑞德西韦中间体纯度高，满足注册和市场销售的要求。该方法具有原料易得、反应条件温和、操作简便、成本低廉、环境友好等优点，适合工业化生产。