一种5-氨基酮戊酸盐酸盐的合成方法技术

技术编号:20854885 阅读:27 留言:0更新日期:2019-04-13 10:46
本发明专利技术涉及一种5‑氨基酮戊酸盐酸盐(5‑ALA)的合成方法,以糠胺(2‑呋喃甲胺)为起始原料,经氨基保护、氧化反应、还原反应、水解脱羧4步反应合成目标产物。本发明专利技术合成方法使用的试剂价格低廉易得,环境友好,反应操作简单。

【技术实现步骤摘要】
一种5-氨基酮戊酸盐酸盐的合成方法
本专利技术涉及药物化学领域,具体而言,涉及一种5-氨基酮戊酸盐酸盐的合成方法。
技术介绍
5-氨基酮戊酸(5-ALA)广泛的存在于动物、植物和微生物细胞中,是生物合成叶绿素、血红素、卟啉和维生素B12等四吡咯化合物的前体物质。由于5-ALA对人畜无毒性,在环境中易降解、无残留,作为生物体内源性物质,在生命过程中发挥着重要的作用。5-ALA具有多种用途。在医药上,5-ALA可作为第二代光敏剂用于癌症的光动力学治疗;在临床研究上,ALA在治疗皮肤癌、结肠癌、肺癌、口腔癌、膀胱癌、食道癌、卵巢癌、乳腺癌、脑癌等的效果逐渐获得肯定;另外,ALA对多药耐药癌细胞的治疗效果显著,是临床耐药肿瘤细胞治疗的有效补充手段,2017年6月6日FDA批准了其在神经胶质瘤治疗中的应用(药品名:Gleolan),同年日本也批准了该产品;在化妆品方面,ALA作为光敏剂可以治疗各种粉刺、难治性痤疮、皮质分泌过多的角质堆积、去除皮脂等难治性疾病。在农业上,ALA可以作为植物生长调节剂促进作物、蔬菜和水果的生长,提高果实的品质,增加产量。在微生物培养方面,高浓度的ALA可以作为生长抑制剂,用于解决河藻类泛滥的难题。5-ALA具有广阔的应用和市场开发前景,引起了国内外学者及业界的广泛关注。虽结构简单,但目前合成工艺均存在很多缺点,造成了目前价格昂贵以及环境污染等问题,大大限制了其在很多领域的应用。国内外科学家研究报道了很多合成路线,但这些合成方法大都存在以下缺陷:(1)反应选择性差,造成总产率低;(2)反应条件苛刻,不易于控制,增加生产成本;(3)所用原料价格昂贵,生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种原料简单易得,合成步骤短,操作简便且环境友好的制备5-氨基酮戊酸盐酸盐(5-ALA)的方法。为实现本专利技术目的,本专利技术采用以下技术方案:本专利技术的反应路线如下:一种5-氨基酮戊酸盐酸盐的合成方法,包括以下步骤:步骤(1)氨基的保护:在有机溶剂中,依次加入糠胺(Ⅰ)、碱和保护试剂,反应0.5~4h,反应结束后,水洗、浓缩得产物(Ⅱ);反应过程表示如下:其中R为乙酰基、叔丁氧羰基、苄氧羰基、苯甲酰基,对甲苯磺酰基,三氟乙酰基,邻苯二甲酰基,Fmoc-,苄基。优选的为苄氧羰基,叔丁氧羰基,乙酰基。步骤(1)中,所述的糠胺(Ⅰ)为2-呋喃甲胺。步骤(1)中,所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、甲苯、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜。优选地,所述有机溶剂为氯仿、二氯甲烷。步骤(1)中所述的保护试剂为乙酰氯,(Boc)2O,Cbz-Cl,乙酸酐,苯甲酰氯,对甲苯磺酰氯,三氟乙酰氯,邻苯二甲酰氯,Fmoc-Cl,苄溴。步骤(1)中所述的碱为加入三乙胺,二异丙基乙基胺,氢氧化钠,氢氧化钾,碳酸钠,碳酸钾,纳米碳酸钾;优选碱为三乙胺,二异丙基乙基胺,碳酸钾,纳米碳酸钾。步骤(1)中所述的反应温度为-20~20℃,优选冰浴(0℃)。步骤(2)氧化反应:将步骤(1)得到的产物溶于有机溶剂,加入缓冲剂和氧化剂,-10~10℃下反应,得到氧化产物(Ⅲ),反应过程表示如下:步骤(2)中所述的氧化剂选自次氯酸钠,亚氯酸钠,氯酸钠,高氯酸钠,二氧化氯,次溴酸钠、氯气、溴水中的一种;优选二氧化氯、次氯酸钠,亚氯酸钠、氯气中的一种。步骤(2)中所述的缓冲剂为磷酸二氢钠,磷酸二氢钾,氯化铵。优选的氧化剂为磷酸二氢钠,磷酸二氢钾。步骤(2)中所述的溶剂选自甲醇、乙醇、叔丁醇、正丁醇、辛醇、水以及甲醇/水、乙醇/水、叔丁醇/水、正丁醇/水、辛醇/水等混合溶剂的一种,优选甲醇/水、乙醇/水、叔丁醇/水、正丁醇/水等混合溶剂,醇与水的体积比为醇:水=(4~6):1,优选为醇:水=5:1。步骤(2)中,所述的-10~10℃下反应,优选0℃反应3h。步骤(3)还原反应:将氧化产物(Ⅲ)倒入反应容器中,加入有机酸或无机酸,在100~115℃搅拌下缓慢分批加入还原试剂,进行还原反应,反应完全后抽滤,减压浓缩溶剂得还原产物(Ⅳ),反应过程表示如下:步骤(3)中所述的有机酸为甲酸、乙酸;无机酸为盐酸,氢溴酸。若使用有机酸,步骤(3)中所述的还原试剂选自Zn、Fe、H2/Pd、H2/Pd–C、H2/活性Ni、H2/雷尼镍中的一种,优选Zn、Fe、H2/Pd–C中的一种。若使用无机酸,步骤(3)中所述的还原试剂选自Zn、Fe、H2/活性Ni、H2/雷尼镍中的一种,优选为Zn、Fe。步骤(3)中所述的反应时间为1~3h,优选为1.5h。步骤(4)水解脱羧:将还原产物(Ⅳ)在盐酸水溶液中加热水解脱羧反应、浓缩、重结晶得到5-氨基酮戊酸盐酸盐(5-ALA),反应过程表示如下:步骤(4)中所述的盐酸浓度为4~8N,优选浓度为6N。步骤(4)中所述的盐酸与还原产物(Ⅳ)的摩尔比为(10~12):1。步骤(4)中所述的反应温度为100~115℃。步骤(4)中所述的反应时间为1~3h,优选时间为1.5h。本专利技术相对于现有技术的有益效果:1、本专利技术涉及氨基保护、氧化、氢化还原、水解脱羧四步反应,工艺路线短,环境友好,后处理简单,收率高。2、本专利技术不使用昂贵金属试剂,操作简单,原料易得。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1步骤(1)氨基的保护:取500ml圆底烧瓶加入250ml无水二氯甲烷和12.5ml糠胺。冰浴(0℃)搅拌下加入26.5ml三乙胺,后缓慢滴加14.15ml乙酰氯。冰浴(0℃)下反应0.5h。TLC检测反应完全。用水洗3遍后用饱和氯化钠溶液洗1遍,取有机相加适量无水硫酸钠干燥,抽滤,浓缩后得粘稠黄色液体(Ⅱ)。产率为95%。步骤(2)氧化反应:将步骤(1)得到的产物(Ⅱ)置于500ml烧瓶中加入200ml甲醇和40ml蒸馏水;冰浴(0℃)搅拌,待溶剂温度降到0℃后一次加入19.05g磷酸二氢钠和32.92g次氯酸钠。0℃反应3h。TLC检测反应完全。将反应液移到分液漏斗中静置分层,水层和盐下沉,收集上层甲醇溶液,然后用硅藻土抽滤,滤液浓缩,得氧化产物(Ⅲ)。步骤(3)还原反应:将氧化产物(Ⅲ)移至250ml圆底烧瓶中,加入150ml甲酸,加热至100℃,搅拌下分批次加入69g锌粉。100℃反应1h,TLC检测反应完全。抽滤,减压浓缩溶剂得还原产物(Ⅳ)。步骤(4)水解脱羧:将还原产物(Ⅳ)移至250ml圆底烧瓶中,加入6N的盐酸溶液160ml,加热至115℃回流1h,TLC检测反应完全。浓缩溶剂,用甲醇/二氯甲烷重结晶得最终产物5-氨基酮戊酸盐酸盐(5-ALA)。熔点:147-148℃。NMR(500MCD3OD)δ:2.66,(2H,t,-CH2-),2.79(2H,t,-CH2-),4.02(2H,s,-CH2N-)。实施例2步骤(1)氨基的保护:取500ml圆底烧瓶加入250ml无水二氯甲烷和12.5ml糠胺。冰浴(0℃)搅拌下加入两倍量碳酸钾,后缓慢滴加27.33mlCbz-Cl。冰浴(0℃)下反应0.5h。TLC检测反应完全。用水洗3遍后用饱和氯化钠溶液洗1遍,取有机相加适量无水硫酸钠干燥,抽滤,浓缩后得粘稠黄色液体(Ⅱ)。产率为94%。步骤(2)氧化反应:将步骤(1)得到的产物(Ⅱ)置于500ml烧瓶中加入200本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种5‑氨基酮戊酸盐酸盐的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤(1)氨基的保护:在有机溶剂中,依次加入糠胺(Ⅰ)、碱和保护试剂,反应0.5~4h,反应结束后,水洗、浓缩得产物(Ⅱ);反应过程表示如下:

【技术特征摘要】
1.一种5-氨基酮戊酸盐酸盐的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤(1)氨基的保护:在有机溶剂中,依次加入糠胺(Ⅰ)、碱和保护试剂,反应0.5~4h,反应结束后,水洗、浓缩得产物(Ⅱ);反应过程表示如下:其中R为乙酰基、叔丁氧羰基、苄氧羰基、苯甲酰基,对甲苯磺酰基,三氟乙酰基,邻苯二甲酰基,Fmoc-,苄基中的一种;所述碱为三乙胺、二异丙基乙基胺、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、纳米碳酸钾中的一种;所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、甲苯、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种;步骤(2)氧化反应:将步骤(1)得到的产物溶于有机溶剂,加入缓冲剂和氧化剂,在温度-20~20℃下反应一段时间,得到氧化产物(Ⅲ),反应过程表示如下:所述的氧化剂为氯酸钠、亚氯酸钠、氯酸钠、高氯酸钠、二氧化氯、次溴酸钠、氯气、溴水中的一种;缓冲剂为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、氯化铵中的一种;所述的溶剂为甲醇、乙醇、叔丁醇、正丁醇、辛醇中的一种或其与水的混合溶剂;步骤(3)还原反应:将氧化产物(Ⅲ)倒入反应容器中,加入有机酸或无机酸,在100~115℃搅拌下缓慢分批加入还原试剂,进行还原反应,反应完全后抽滤,减压浓缩溶剂得还原产物(Ⅳ),反应过程表示如下:所述有机酸为甲酸、乙酸;无机酸为盐酸,氢溴酸中的一种;步骤(4)水解脱羧:将还原产物(Ⅳ)在盐酸水溶液中加热水解脱羧反应、浓缩、重结晶得到5-氨基酮戊酸盐酸盐(5-ALA),反应过程表示如下:所述的反应温度为100~115℃;所述的盐酸浓度为4~8N;所述的反应时间为1~3h。2.如权利要求1所述的一种5-氨基酮戊酸盐酸盐的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述R为苄氧羰基、叔丁氧羰基、乙酰基中的一种;所述碱为三乙胺、二异丙基乙基胺、碳酸钾、纳米碳酸钾中的一种;所述有机溶剂为氯仿或二氯甲烷;所述保护试剂为乙酰氯,(Boc)2O,Cbz-Cl,乙酸酐,苯甲酰氯,对甲苯磺酰氯,三氟乙酰氯,邻苯二甲酰氯,Fmoc-Cl,苄溴中的一种;反应温度为-20~20℃。3.如权利要求1所述的一种5-氨基酮戊酸盐酸盐的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述碱为三乙胺、二异丙基乙基胺、碳酸钾、纳米碳酸钾中的一种,所述的反应温度为-20~20℃。4.如权利要求1所述的一种5-氨基酮戊酸盐酸盐的合成方法,其特征在于,步骤(2)中,所述氧化剂为二氧化氯、次氯酸钠,亚氯酸钠、氯气中的一种;所述缓冲剂为磷酸二氢钠或磷酸二氢钾;所述反应温度为-10~10℃。5.如权利要求1所述的一种5-氨基酮戊酸盐酸盐的合成方法,其特征在于,步骤(2)中,所述溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员:张志伟冯磊刘守信王翠翠李军章冯娟
申请(专利权)人:河北科技大学
类型:发明
国别省市:河北,13

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1