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如何合成与拆分(R)-[3,5-二(三氟甲基)苯基]乙醇? 1

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本文将讲述如何合成与拆分(R)-[3,5-(三氟甲基)苯基]乙醇,旨在为(R)-[3,5-(三氟甲基)苯基]乙醇的制备提供指导和参考思路。


背景:阿瑞吡坦(Aprepitant,商品名Emend)是德国默克研发的一种具有全新机制的化疗止吐药物-神经激肽-1(NK-1)受体阻断剂,可有效缓解化疗药物所致的呕吐与恶心。(R)-[3,5-(三氟甲基)苯基]乙醇((R)-BTPE)是合成阿瑞吡坦的重要手性中间体,3,5-双三氟甲基苯乙酮(BTAP)经不对称还原合成,文献中多采用化学法和生物法制备。


1. 合成:

1.1 3,5-双(三氟甲基)苯乙酮不对称氢转移

1Hansen等通过不对称还原35-双三氟甲基苯乙酮反应,研究了二氯(对-甲基)钌二聚体和二氯戊甲基环戊二烯铑二聚体与两种配体(单甲苯磺酸盐、顺式氨基茚醇配体)形成不同催化体系的催化性能。结果发现,不同组合所形成复合物对催化反应转化率影响不明显,但立体选择性 差异较大,所得产物的ee值范围为77%94%。为了提高产物的光学纯度,将(R-1-35-双(三氟 甲基)苯基]乙醇和三乙烯二胺(DABCO)形成复合体,在正庚烷中重结晶,可提高ee值至>99%。类似地,以硼烷为氢供体,采用金属钌催化剂催化氢转移反应,还原35-双三氟甲基苯乙酮得到(R-1-35-双(三氟甲基)苯基]乙醇,产率为97%ee值为93%,通过重结晶,ee值可提高至>99%


2Grasa等以手性的13-二苯基丙烷二氨出发,合成出一种新的催化剂[(二磷烷)二氯化钌(二氨化合物)],室温下以异丙醇为还原剂不对称催化还原芳香酮,取得了较好的结果,以此催化体系还原35-双三氟甲基苯乙酮,产物R-型醇的 ee值为95%


1.2 微生物法不对称合成

微生物法即通过完整的微生物细胞立体选择性生物催化来实现。采用微生物细胞内的酶系进行转化,不需要对酶进行分离提纯,也不需额外添加昂贵的辅酶,在催化反应过程中只需添加廉价的辅助底物(如蔗糖或葡萄糖)以实现辅酶的再生,而且反应条件温和、效率高、速度快,无毒性和环境污染,与化学催化剂相比具有高度的底物、区域和立体特异性。


1Gelo-Pujic等报道了采用开菲尔乳杆菌 (Lactobacillus kefir)和黑曲霉(Aspergillus niger)细胞还原35-双三氟甲基苯乙酮制备(R-1- 35-双(三氟甲基)苯基]乙醇,可得到较高的产率和较好的对映选择性,ee值最高大于99%,但催化过程依赖于辅酶的高效循环,反应底物的初 始浓度偏低(5 mmol·L-1),不利于工业化生产。


2Homann等研究了约300种微生物立体选择性还原一系列芳香酮获得相应的手性醇,从中筛选到约60余株菌种可选择性还原芳香酮获得 相应的R-型或者S-醇,ee92%99%。当利用热带假丝酵母(Candida tropicalis46491菌株还原 35-双三氟甲基苯乙酮时,可获得相应的R-醇,产率为93%ee值为92%


1.3 酶法不对称合成

Zhu等从赭色掷孢酵母(Sporobolomyces salmonicolor)中分离出羰基还原酶(SSCR)用于不对称还原酮类化合物,研究发现当芳香酮和脂肪酮的氢转移发生在羰基的不同面,会得到不同构型的产物,以溶解在二甲基亚砜中的35-双三氟甲基苯乙酮为底物,反应体系包括:D-葡萄糖、D-葡萄糖脱氢酶、NADPH和还原酶SSCR,还原后得到R-醇,酶催化效率为120 nmol·min-1·mg-1,产物的光学纯度ee值为99%


2. 拆分:

Vankawala等研究了以南极假丝酵母脂肪酶(Candida antarctica lipase-BCAL-B)为催化剂,乙烯醋酸酯作为酰基受体,甲苯作反应溶剂时,先将外消旋体1-35-双(三氟甲基)苯基]乙醇不对称转化为(R-1-35-双(三氟甲基)苯基]乙酸乙酯,而外消旋体中的S-型醇不发生反应,再用盐酸水解乙酰基团得到(R-1-35-双(三氟甲基) 苯基]乙醇,产率为84%ee值大于99%。由于生物催化剂和外消旋体1-35-双(三氟甲基)苯基]乙醇容易获得,所以此方法对于大规模生产(R- 1-35-双(三氟甲基)苯基]乙醇具有重要的参考意义。


参考文献:

[1]黄金,杜沫葱,王普. 阿瑞吡坦关键手性中间体精馏提取工艺研究 [J]. 浙江工业大学学报, 2016, 44 (02): 164-168.

[2]何军邀,唐俊,王普等. 手性1-[3,5-(三氟甲基)苯基]乙醇的合成与拆分 [J]. 科技通报, 2011, 27 (03): 321-325. DOI:10.13774/j.cnki.kjtb.2011.03.001

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