索非布韦的合成工艺研究

索非布韦的合成工艺研究

索非布韦是一种新型抗丙肝病毒药物,具有独特的药理作用和疗效、广阔的市场空间和应用前景。现有的索非布韦合成存在合成路线长、收率低、使用剧毒物质及三废量大的问题。

其关键的中间体是(2R)-2-脱氧-2-氟-2-甲基-D-赤式戊糖酸-γ-内酯-3,5-二苯甲酸酯的合成,存在氟化收率低、Wittig反应立体选择性差、使用剧毒物质四氧化锇等问题。本文通过对现有合成路线的分析,确定了以价格低廉的R-甘油醛缩丙酮为原料的合成路线,着重对索非布韦关键中间体合成工艺进行了探索,通过研究亲核氟代反应、Wittig反应选择性及双羟基化反应,提出了新的合成方法和工艺,完成了关键中间体的合成工艺开发优化,并在此基础上完成了索非布韦整个合成工艺的优化。

通过对环硫酸酯化合物5氟化反应机理分析,选择二乙胺基三氟化硫、四丁基氟化铵、四乙基氟化铵等氟化试剂,研究了不同氟化试剂对反应收率的影响,发现氟化试剂的性质对环硫酸酯开环氟代反应的收率影响较大。研究溶剂对氟代反应的影响发现极性质子溶剂对亲核性的抑制作用显著,不利S_N2亲核取代反应;弱极性非质子溶剂有利于S_N2亲核取代反应;温度升高时,消除反应等副反应显著增加。

通过对氟代试剂、溶剂及温度的优化实验,得到了优化的工艺条件。以四乙基氟化铵作为氟化试剂,1,4-二氧六环为溶剂,反应温度为110℃能有效控制副反应的发生。

四乙基氟化铵作为氟化试剂,具有不易水解、反应条件温和的特点。优化后氟化反应条件温和,收率达到81%。

针对文献中报道的Wittig反应收率低及异构体杂质含量高等问题,采用乙氧甲酰基亚甲基三苯基膦作为稳定的磷叶立德试剂,研究了反应温度、溶剂对Wittig反应的收率及异构体的影响。发现采用稳定的磷叶立德试剂在低温、非质子性溶剂二氯甲烷条件下主要生成反式(E)-构型产物。

经过优化,反应温度为-70℃时,该步收率达到95%,顺式(Z)-烯烃异构体降

低到1.2%,大幅提高了产物收率并降低了异构体杂质。文献报道使用剧毒的四氧化锇进行双羟基化反应。

经过分析采用廉价低毒的高锰酸钾作为双羟基化反应氧化剂,针对高锰酸钾在有机溶剂中不易溶解及在水相中易发生过度氧化的问题,采用相转移催化法对化合物2的双羟基化反应进行了研究,通过研究相转移催化剂、温度、氧化剂用量、溶剂等反应条件对双羟基化反应的影响,发现采用苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂,有效解决了双羟基化反应问题。经过优化反应条件,收率达到79%。

关键中间体8的反应收率达到42%,较文献报道提高了18%,且原料价廉易得、反应条件温和及安全环保。在对关键中间体合成优化的基础上,经三叔丁氧基氢化锂铝还原、酰基化、取代、脱保护基、取代等反应完成了索非布韦的合成,并对各步工艺条件进行了优化研究。

成功获得了新的索非布韦的合成工艺路线,新的索非布韦的合成工艺原料价廉易得、中间体易纯化、产品收率高及安全环保,具有重要的应用价值和意义。