不對(duì)稱催化氧化制備(S)-泮托拉唑*

曾銀鳳，黃晴菲，鄒 勝，向 靜，朱 槿，鄧金根，王啟衛(wèi)

(1.中國(guó)科學(xué)院成都有機(jī)化學(xué)有限公司，四川成都 610041;2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100039)

泮托拉唑{5-二氟甲氧基-2-［(3，4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基］亞磺酰基-1H-苯并咪唑(1)}是一種抑制胃酸分泌的質(zhì)子泵抑制劑，用于治療消化性潰瘍、反流性食管炎等與胃酸分泌紊亂有關(guān)的疾病。1具有一個(gè)含硫的手性中心，目前臨床上應(yīng)用的是其消旋體鈉鹽。

研究證明(S)-構(gòu)型的泮托拉唑［(S)-1］比其消旋體［(R，S)-1］和(R)-1療效更好、生物利用度更高、毒副作用更低［1～5］。目前報(bào)導(dǎo)的(S)-1的制備方法主要有手性拆分［6～8］和不對(duì)稱氧化［9～14］。其中不對(duì)稱氧化法更綠色和經(jīng)濟(jì)，但仍存在金屬或者配體價(jià)格昂貴，對(duì)映選擇性不夠理想，催化劑用量大，反應(yīng)溫度低和成本高等缺點(diǎn)。因此，研究高效的不對(duì)稱催化氧化法制備(S)-1具有重要意義。

本課題組發(fā)展了一種用于不對(duì)稱催化氧化制備手性拉唑類產(chǎn)品的有效方法［15，16］。本文在文獻(xiàn)［15，16］方法的基礎(chǔ)上，研究了不對(duì)稱催化氧化制備(S)-1。以泮托拉唑硫醚為原料，(2S，3S)-N，N'-二芐基-酒石酸二酰胺(L-1)和Ti(O-Pri)4形成的手性絡(luò)合物為催化劑，枯烯過(guò)氧化氫(CHP)為氧化劑，用不對(duì)稱催化氧化法制備了(S)-1(Scheme 1)，轉(zhuǎn)化率87%，純化后化學(xué)純度＞99.5%，光學(xué)純度＞99.5%，硫醚含量 ＜0.1%，砜含量 ＜0.1%，(S)-1質(zhì)量達(dá)到FDA同類產(chǎn)品要求。

改進(jìn)工藝穩(wěn)定，具有工業(yè)化前景。

Scheme 1

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Buchi B-545型熔點(diǎn)儀(溫度未校正);Bruker-300型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo));Waters-Breeze或Beckman 334型高效液相色譜儀(手性AD柱或KR100-5CHI-TBB柱，Daicel Chemical Industries);Perkin-Elmer-341型自動(dòng)旋光儀;DZF-6050型真空干燥箱。

所用試劑均為工業(yè)品;水為自來(lái)水。

1.2 合成

在反應(yīng)瓶中加入(R，S)-1 55.1 g(150 mmol)，L 29.6 g(90 mmol)和甲苯 300 mL，攪拌下于80℃加入 Ti(O-Pri)413.5 mL(45 mmol)，反應(yīng)1 h。加 H2O 0.65 mL，于30℃慢慢滴加CHP 54 mL(300 mmol)，滴畢，反應(yīng)至終點(diǎn)(TLC檢測(cè))。用飽和硫代硫酸鈉溶液終止反應(yīng)，經(jīng)后處理和純化得淡黃色固體(S)-1，收率68%，轉(zhuǎn)化率87%，化學(xué)純度 ＞99.5%(歸一法，測(cè)定波長(zhǎng)254 nm)，光學(xué)純度 99.5%(測(cè)定波長(zhǎng) 254 nm)，硫醚含量 ＜0.1%，砜含量 ＜0.1%(HPLC)，m.p.90 ℃ ～100 ℃(分解)，［α］20D-113.5°(c0.4，甲醇);1H NMR δ:13.77(br s，1H)，8.15(d，J=5.5 Hz，1H)，7.68(d，J=8.6 Hz，1H)，7.44(s，1H)，7.25(t，J=74.3 Hz，1H)，7.14 ～7.17(m，1H)，7.10(d，J=5.5 Hz，1H)，4.66，4.72(AB-system，J=13.1 Hz，2H)，3.89(s，3H)，3.77(s，3H)。

2 結(jié)果與討論

2.1 反應(yīng)條件優(yōu)化

(1)配體

用手性酒石酸或者酒石酸二乙酯與相應(yīng)胺反應(yīng)，制備了10種手性酒石酸酰胺配體L-n(Chart 1)。反應(yīng)條件同1.2，考察上述10種手性酰胺配體對(duì)反應(yīng)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn):用這10個(gè)手性配體催化得到的(S)-1的對(duì)映選擇性在8% ～96%，亞砜含量在9% ～87%，副產(chǎn)物砜的含量在0.9% ～3.5%。催化效果最好的是 L1［(2S，3S)-N，N'-二芐基-酒石酸二酰胺］，能夠獲得大于96%的對(duì)映選擇性，轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)超過(guò)其它配體。

Chart 1

(2)溶劑

以L1為配體，其余反應(yīng)條件同1.2，考察溶劑對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)，以甲苯為溶劑的反應(yīng)結(jié)果最好，轉(zhuǎn)化率87%，對(duì)映選擇性96.2%。最佳反應(yīng)溶劑為甲苯。

(3)氧化劑用量

以L1為配體，甲苯為溶劑，其余反應(yīng)條件同1.2，考察氧化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，CHP用量為1.5 eq.，還有較多硫醚沒(méi)反應(yīng)完;用量在 2.5 eq.時(shí)，反應(yīng)效果與 2.0 eq.相近，而且會(huì)增加砜的含量，而副產(chǎn)物砜在后處理過(guò)程中很難除去，會(huì)增加后處理的困難。氧化劑的最佳用量為 2.0 eq.。

表1 溶劑對(duì)反應(yīng)的影響aTable 1 Effect of solvent on reaction

表2 氧化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響*Table 2 Effect of oxidant amount on reaction

3 結(jié)論

用鈦-酒石酸酰胺衍生物為催化劑不對(duì)稱催化氧化泮托硫醚制備了(S)-泮托拉唑。最佳反應(yīng)條件為:以(2S，3S)-N，N'-二芐基-酒石酸二酰胺為配體，甲苯為溶劑，枯烯過(guò)氧化氫為氧化劑(用量2.0當(dāng)量)。在最佳反應(yīng)條件下制備的(S)-泮托拉唑，對(duì)映選擇性大于96.5%，亞砜含量大于87%。對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行簡(jiǎn)單的后處理就可以獲得對(duì)映體過(guò)量大于99.5%，亞砜含量大于99.5%，單一雜質(zhì)小于0.1%的(S)-泮托拉唑。

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