瑞德西韋中間體合成工藝研究

石岳崚，黃光東，何敏煥，李金濤，徐丹萍，劉曉俠

(浙江海翔藥業股份有限公司研究院，浙江 臺州 318000)

瑞德西韋(Remdesivir)是由美國吉利德公司開發，最早的研發初衷是抗埃博拉病毒(Ebola virus，EBOV)[1]。但隨著研究的深入，人們發現瑞德西韋的抗病毒效果并不僅限于埃博拉病毒這類絲狀病毒，其對于冠狀病毒等多種病毒也有抑制效果[2-3]。2020年5月1日，FDA為瑞德西韋發放了治療新冠肺炎的緊急使用授權。日本在5月7日緊隨其后批準了該藥物的使用，作為日本國內首款新冠肺炎治療藥物，將被用于新冠重癥患者治療。

化合物1(N-[(S)-(4-硝基苯氧基)苯氧磷?；鵠-L-丙氨酸2-乙基丁酯)是合成瑞德西韋的關鍵中間體，其合成路線主要有兩條。

路線一[4]：L-丙氨酸(化合物2)和2-乙基-1-丁醇(化合物3)在對甲苯磺酸催化下，甲苯中回流脫水14 h，濃縮，用乙醚/異己烷析晶得化合物9(對甲苯磺酸鹽)，在二氯甲烷中，三乙胺為縛酸劑與二氯磷酸苯酯(化合物5)、對硝基苯酚(化合物7)反應得到化合物8，用制備色譜進行純化，異丙醚/異己烷析晶得到目標化合物1，總收率21.7%，合成路線如圖1所示。該路線需要使用制備色譜進行純化，工藝中使用了大量的混合溶劑，總收率低，不適合工業化生產。

圖1 路線一Fig.1 Route 1

路線二[5-6]：以Boc保護的L-丙氨酸(化合物10)為起始原料，與2-乙基-1-丁醇(化合物3)在TEA和DMAP催化下酯化，在二氧六環中，用HCl脫除Boc保護基，二氯甲烷為溶劑，三乙胺催化下于-78 ℃與二氯磷酸苯酯(化合物5)反應生成化合物6，合成路線如圖2所示。路線二比路線一多了一步脫除Boc，需要在-78 ℃反應，不利于工業化生產，且文獻中沒有后續反應的報道，收率無法計算。

圖2 路線二Fig.2 Route 2

本文在路線一的基礎上對化合物1的合成工藝進行改進。以起始原料2-乙基-1-丁醇(化合物3)既做反應物又做溶劑，采用SOCl2催化酯化一步得到化合物4(鹽酸鹽)；以THF為溶劑，DIPEA為縛酸劑，依次與二氯磷酸苯酯(化合物5)、對硝基苯酚(化合物7)反應得到化合物8，經異丙醚析晶得目標產物，總收率40%，合成路線如圖3所示。改進后的路線操作簡便，收率高，目標產物純度高(99.6%)，手性純度高(手性純度99.8%)，適合工業化生產。通過對催化劑用量、反應溫度、析晶溶劑和析晶溫度進行了考察，確定了最佳工藝條件，其結構經1H-NMR和MS表征。

圖3 改進后的路線Fig.3 Improved route

1 實 驗

1.1 儀器與試劑

Agilent 1260型高效液相色譜儀，安捷倫；Agilent 1260 G6125B質譜儀，安捷倫；核磁共振儀(Bruker AVANCE III HD 600 MHz)，Bruker。

所用原料和試劑均為分析純，上海邁瑞爾化學技術有限公司。

1.2 合 成

1.2.1 化合物4的合成

反應瓶中加入L-丙氨酸(53.5 g，0.6 mol)，2-乙基-1-丁醇(92 g，0.9 mol)，氯化亞砜(78.5 g，0.66 mol)，回流反應1 h。冷卻，加入異丙醚(400 mL)，降溫析晶，抽濾，異丙醚洗滌，干燥得白色固體124.6 g，收率99%，純度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

反應瓶中加入化合物4(50.5 g，0.24 mol)，四氫呋喃(300 mL)，二氯磷酸苯酯(50.8 g，0.24 mol)，控溫0～10 ℃，滴加DIPEA(62 g，0.48 mol)。滴畢，加入對硝基苯酚(33.4 g，0.24 mol)，滴加DIPEA(31 g，0.24 mol)。加水(200 mL)淬滅反應，分層，有機層濃縮，得化合物8，用異丙醚析晶得白色固體43.8 g，收率40.5%，純度：99.6%，手性純度：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 結果與討論

2.1 酯化催化劑對化合物4的影響

分別以對甲苯磺酸和氯化亞砜作為酯化的催化劑。從表1可看出，對甲苯磺酸與氯化亞砜均可催化反應。對甲苯磺酸催化需要較高的反應溫度長時間反應才能完全，而氯化亞砜催化反應溫度低、時間短，能耗少。所以，優選氯化亞砜為酯化反應催化劑。

表1 催化劑對化合物4收率的影響Table 1 Effect of catalyst on the yield of compound 4

2.2 氯化亞砜用量對化合物4純度和收率的影響

考察了氯化亞砜用量對化合物4純度和收率的影響。從表2可看出，降低氯化亞砜用量至1.0 eq時，有少量起始原料L-丙氨酸酯未反應完全，而1.1 eq和1.3 eq不管是純度還是收率都相近。綜合考慮，優選氯化亞砜用量1.1 eq。

表2 氯化亞砜用量對化合物4純度和收率的影響Table 2 Effect of the amount of SOCl2 on the purity and yield of compound 4

2.3 縛酸劑對化合物8純度和收率的影響

從化合物4制備化合物8需要用堿進行催化，考察了N-甲基嗎啉，DBU，三乙胺，DIPEA對化合物8純度和收率的影響。

從表3可看出，三乙胺的收率最高，但純度最低，N-甲基嗎啉的純度最高，但收率最低。綜合考慮純度和收率，優選DIPEA為反應的縛酸劑。

2.4 反應溶劑對化合物8純度和收率的影響

考察了不同反應溶劑THF，丙酮，乙腈，二氯甲烷，乙酸乙酯，對化合物8純度和收率的影響。

表4 反應溶劑對化合物8純度和收率的影響Table 4 Effect of solvent on the purity and yield of compound 8

化合物8需再經異丙醚純化除去異構體及其他雜質得到成品1。從表4中可知，THF得到的化合物8產物和異構體的比值最高，而雜質總含量也較低。所以，優選THF為反應溶劑。

表5 反應溫度對化合物8純度和收率的影響Table 5 Effect of reaction temperature on the purity and yield of compound 8

2.5 反應溫度對化合物8純度和收率的影響

考察了不同反應溫度對化合物8純度和收率的影響。從表5中可知，隨著溫度的升高，雜質有增加的趨勢，而-20～-10 ℃和0～10 ℃的雜質情況相差不大。綜合考慮雜質、收率、能耗，優選反應溫度：0～10 ℃。

3 結 論

本文采用改進方法合成化合物1，通過考察催化劑類型、催化劑用量、縛酸劑類型、反應溶劑、反應溫度等因素對收率和純度的影響，確定了最佳工藝條件，優化后的工藝制得的瑞德西韋中間體純度高，滿足注冊和市場銷售的要求。該方法具有原料易得、反應條件溫和、操作簡便、成本低廉、環境友好等優點，適合工業化生產。