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一种水相制备手性亚砜类药物的方法


技术摘要:
本发明涉及手性药物制备领域,尤其涉及一种水相制备手性亚砜类药物的方法。本发明所设计的水相制备手性亚砜类药物的方法,包括步骤:在纯水相中,以过氧化氢溶液为氧化剂,以温敏型二茂铁手性氨基酸钛配合物为催化剂,前手性硫醚为底物,进行不对称氧化反应合成手性亚  全部
背景技术:
手性亚砜类药物因其具有抑制H /K -ATP酶(又称质子泵)的活性,能有效抑制胃酸 分泌,广泛用于治疗胃酸分泌过多引起的消化性溃疡有关的疾病。目前制备手性亚砜类药 物主要有两种方法:一是拆分法,如国际专利W091/12221描述了直接将外消旋体的奥美拉 唑拆分成单一对映体的方法。中国专利CN1087739描述了用(S)-联二萘酚拆分奥美拉唑得 到左旋奥美拉唑的内包结物。但是拆分法浪费一半的手性药物,造成环境污染和经济损失, 且有光学活性的拆分剂价格也较昂贵;二是不对称氧化法,如国际专利W096/02535公开了 在手性双齿配体酒石酸二乙酯与钛金属络合物和碱存在下,用过氧化氢类衍生物氧化奥美 拉唑硫醚得到S-奥美拉唑的方法。国际专利W02004/052881描述了使用手性镐络合物制备 S-泮托拉唑的方法。国际专利W096/17076和W096/17077描述了使用微生物进行选择性氧化 硫醚来获得单一对映体的亚砜类化合物的方法;但是目前的不对称氧化法均是在有机溶剂 中进行,存在环境污染、产率低、催化剂难回收等问题。 温敏型二茂铁类聚合物可在水中自组装形成具有亲水外壳和疏水内核的纳米反 应器,二茂铁的疏水空腔将活性中心氨基酸钛包裹、聚集。硫醚底物富集在疏水空腔内部, 并与活性中心充分接触,增加有效碰撞次数,使水相不对称硫醚氧化反应加速进行。反应结 束后,通过升高反应体系温度,实现催化剂便捷回收及有效重复使用。
技术实现要素:
为了解决以上问题,本发明的目的是提供一种水相制备手性亚砜类药物的方法, 利用温敏型二茂铁手性氨基酸钛配合物催化剂不仅能够在纯水相中催化硫醚不对称氧化 反应,而且具有催化效率高、催化剂易回收的特点。 为实现上述目的,本发明所设计的水相制备手性亚砜类药物的方法,包括步骤:在 纯水相中,以过氧化氢溶液为氧化剂,以温敏型二茂铁手性氨基酸钛配合物为催化剂,前手 性硫醚为底物,进行不对称氧化反应合成手性亚砜类药物,其中,温敏型二茂铁手性氨基酸 钛配合物具有通式(1)的结构; 其中,*表示R构型或者S构型; R1、R2独立地选自为氢、烷基、芳基、芳基取代烷基; 4 CN 111574497 A 说 明 书 2/6 页 R3选自烷基、烷氧基、芳基、芳基取代基团; R4选自C1~C16的烷基、异丙基、异丁基、叔丁基、苄基或取代的芳基; X:Y为(1~100):1。 作为优选方案,所述X:Y为(5~50):1。 作为优选方案,所述温敏型二茂铁手性氨基酸钛配合物的制备过程包括步骤: (1)将R构型或者S构型的手性氨基酸与含有碳碳双键的二茂铁酰氯反应,从而在 手性氨基酸上引入不饱和的碳碳双键得到含有碳碳双键的二茂铁手性氨基酸类化合物; (2)然后将含有碳碳双键的二茂铁手性氨基酸类化合物与N-异丙基丙烯酰胺进行 聚合反应得到温敏型二茂铁手性氨基酸嵌段聚合物; (3)将温敏型二茂铁手性氨基酸嵌段聚合物在钛酸四丁酯作用下通过配位作用进 行自折叠形成温敏型二茂铁手性氨基酸钛配合物。 作为优选方案,所述前手性硫醚为5-甲氧基-2-[[(4-甲氧基-3,5-二甲基-2-吡啶 基)甲基]硫基]-1H-苯并咪唑,其分子式C17H19N3O3S,其结构式如式2所示、2-[[[3甲基-4- (2,2,2-三氟乙氧基)-2-吡啶基]甲基]硫基]-1H-苯并咪唑,其分子式C16H14F3N3OS,其结构 式如式3所示、5-二氟甲氧基-2-[[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基]甲基]硫基]-1H-苯并咪唑,分 子式C16H15F2N3O3S,其结构式如式4所示、2-[[[(3甲基-4-(3-甲氧基-1-丙氧基)-2-吡啶基] 甲基]硫基]-1H-苯并咪唑,其分子式C19H23N3O2S,其结构式如式5所示: 作为优选方案,生成的手性亚砜类药物为S-5-甲氧基-2-[[(4-甲氧基-3,5-二甲 基-2-吡啶基)甲基]亚磺酰基]-1H-苯并咪唑(S-奥美拉唑),其分子式C17H19N3O4S,对应的 结构式如式6所示、S-2-[[[3甲基-4-(2,2,2-三氟乙氧基)-2-吡啶基]甲基]亚磺酰基]-1H- 苯并咪唑(S-兰索拉唑),其分子式C16H14F3N3O2S,对应的结构式如式7所示、S-5-二氟甲氧 基-2-[[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基]甲基]亚磺酰基]-1H-苯并咪唑(S-泮托拉唑),其分子式 C16H15F2N3O4S,对应的结构式如式8所示、S-2-[[[(3甲基-4-(3-甲氧基-1-丙氧基)-2-吡 啶基]甲基]亚磺酰基]-1H-苯并咪唑(S-雷贝拉唑),其分子式C19H23N3O3S,对应的结构式 如式9所示; 5 CN 111574497 A 说 明 书 3/6 页 作为优选方案,所述催化剂与所述前手性硫醚的摩尔比为1:50~1:1000,所述过 氧化氢溶液的质量浓度为15wt%~70wt%,所述过氧化氢溶液中过氧化氢与所述前手性硫 醚的摩尔比为1:1~2:1,所述反应温度为0℃~40℃。 作为优选方案,所述催化剂与所述前手性硫醚的摩尔比为1:100~1:300;所述过 氧化氢溶液的质量浓度为25wt%~35wt%,所述过氧化氢溶液中过氧化氢与所述前手性硫 醚的摩尔比为1~1.2:1;所述反应温度为20℃~30℃。 本发明利用温敏型二茂铁手性氨基酸钛配合物催化剂提高水相中不对称硫醚氧 化反应效率的原理是:温敏型二茂铁手性氨基酸钛配合物催化剂溶于水中,在疏水作用和 金属配位作用下自组装形成纳米反应器,反应底物硫醚进入纳米反应器中被浓缩,氧化剂 双氧水缓慢进入疏水空腔内从而发生氧化反应,大大加快反应速率,高效进行硫醚不对称 氧化反应。 本发明的优点在于: (1)与传统手性亚砜类药物的催化剂相比,本发明利用温敏型二茂铁手性氨基酸 钛配合物催化剂能够在纯水相中高效催化硫醚不对称氧化反应,解决了传统硫醚氧化反应 催化剂在水中传质困难、催化效率低的问题。 (2)与传统手性亚砜类药物的催化剂相比,本发明的温敏型二茂铁手性氨基酸钛 配合物催化剂通过控制反应温度,即可实现亲水和疏水的转化,实现催化剂的温控回收和 重复使用。 (3)与传统的手性亚砜类药物的制备方法相比,本发明合成的手性亚砜类药物转 化率高,产物对映选择性好,操作安全,工艺条件温和,有利于大规模工业化生产。 附图说明 图1为S-奥美拉唑的核磁氢谱; 图2为S-奥美拉唑的核磁碳谱; 图3为S-雷贝拉唑的核磁氢谱; 6 CN 111574497 A 说 明 书 4/6 页 图4为S-雷贝拉唑的核磁碳谱; 图5为催化剂TiIV-PNxAy重复使用性能图。
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