專利名稱：制備脯氨酸硼酸酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備旋光的脯氨酸硼酸酯的方法。這些酯可用作生產(chǎn)肽的中間體與脯氨酸硼酸而不是脯氨酸相結(jié)合。這些肽可用來抑制各種生物學(xué)上重要的蛋白酶。
象用摻入α-氨基酸之硼酸類似物的肽以替代C-端殘基一樣，已基于這些化合物是許多絲氨酸蛋白酶的有效抑制劑的報導(dǎo)，使人們對α-氨基酸的硼酸類似物產(chǎn)生了興趣。例如，參見Matteson等人[J.Am.Chem.Soc.103，5241(1981)];Kettner等人[J.Biol.Chem.259，15106(1984)];和Kinder等人[J.Med.Chem.27，1919(1985)]。
一些研究者，包括Koehler等人[Biochemistry，10，2477(1971)]和Rawn等人[Biochemistry，13，3124(1974)]，推測在這些化合物中硼原子中心的空的P軌道與酶活性部位羥基相作用，形成了一個模擬酶水解之過渡態(tài)的四面體加合物。可以想象硼酸類似物對酶的結(jié)合比底物本身更為緊密，從而抑制了對底物的酶促活性。因為α-氨基酸的硼酸類似物和摻入這些類似物的肽能基于它們所抑制的酶的生物學(xué)功能發(fā)光，所以目前正被用于研究中。另外，正象下面所解釋的，它們也可用于治療中。
由于已顯示在C-端基結(jié)合有脯氨酸的α-氨基硼酸類似物(BoroPro)的肽是某些脯氨酸后裂解酶的有效抑制劑，因此是特別感興趣的。例如，Bachovchin等人[J.Biol.Chem.265，3738(1990)]報導(dǎo)這類肽是從某些細(xì)菌中得到的IgA蛋白酶的抑制劑。這些酶強(qiáng)烈地參予細(xì)菌毒性。Flentke等人[Proc.Natl.Acad.Sci.USA88，1556(1991)]報導(dǎo)這類肽抑制二肽基肽酶Ⅳ(DP-Ⅳ)，后者則對T-細(xì)胞中抗原誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖和IL-2產(chǎn)生起到抑制作用。已知后一效應(yīng)導(dǎo)致對免疫反應(yīng)的抑制。免疫反應(yīng)的抑制在處理如器官移植排斥、移植物對宿主疾病和各種自身免疫病中是有用的。
以前的α-氨基硼酸的合成路線依賴于前述的Mattesont等人所公開的步驟，它遵循硼氫化反應(yīng)，用氯甲基鋰進(jìn)行(不對稱)同系化反應(yīng)和氨解的反應(yīng)次序。Matteson等人[Organometallics 3，1284(1984)]描述了利用這一技術(shù)合成N-乙?；彼?，N-乙?；i氨酸，N-乙?；涟彼岷蚇-乙酰基苯丙氨酸之硼酸類似物的方法。在這些類似物中有一些是以較好的(9∶1)非對映異物體比率獲得的。
利用Matteson的方法合成BoroPro已由前述的Bachovachin和Flentke所證實，但進(jìn)一步的修飾需要構(gòu)建吡咯烷環(huán)，因此只能放棄。此外，利用不對稱合成或拆分技術(shù)制備單一對映體的BoroPro的反應(yīng)條件還未見報導(dǎo)。
由于缺少合成脯氨酸硼酸的有效途徑而阻礙了進(jìn)一步探索脯氨酸后裂解酶，特別是DP-Ⅳ之生物化學(xué)，以及使用BoroPro基酶抑制劑進(jìn)行治療的努力。
對BoroPro更好來源的需要促使我們探索該化合物，特別是該化合物之光學(xué)活性形式的可替代的合成路線，并完成了本發(fā)明。
本發(fā)明的第一個大的方面包括三個緊密相關(guān)的合成脯氨酸硼酸酯的方法。其中的兩個由吡咯開始，第三個合成方法由吡咯烷開始。在本發(fā)明的第一方面的范圍中包括一些新的中間體。脯氨酸硼酸在硼原子上具有一個α手性中心。本發(fā)明的第二個大的方面包括一種在需要時拆分脯氨酸硼酸對映體的方法。按照這種方法，通過與一手性醇，特別可取的是與蒎二醇進(jìn)行反應(yīng)以生成脯氨酸硼酸酯。分離引入附加的手性中心產(chǎn)生的非對映體混合物可以很方便地完成對映體的拆分。得到的脯氨酸硼酸酯可以很容易地與那些活化的，如在肽合成中常用的羰酸基團(tuán)相偶合，以獲得在C-端基具有脯氨酸硼酸酯，而不是氨基酸的肽?？梢猿ヵケＷo(hù)基以獲得游離的硼酸肽。當(dāng)酯保護(hù)基是蒎二醇時，不容易用已知的技術(shù)除去之。本發(fā)明的第三個方面包括幾種除去蒎二醇保護(hù)基的方法。


圖1是本發(fā)明優(yōu)選的反應(yīng)路線實例。
按照本發(fā)明以吡咯開始的第一個合成方法是與一種活化的碳酸衍生物進(jìn)行反應(yīng)，以便利用如式-COOR的基團(tuán)來保護(hù)氮原子，式中R是C1-6烷基、C3-6環(huán)烷基、芐基、苯基、被一個或多個C1-6烷基取代的苯基，或三甲基甲硅烷基乙基，以獲得如式Ⅰ的化合物。
較好的保護(hù)基團(tuán)中R是叔丁基、芐基、三甲基甲硅烷基乙基，苯基，甲基或乙基。最好的保護(hù)基是叔丁氧羰基或Boc。可利用已知的技術(shù)使用保護(hù)基團(tuán)。Grehn等人[Angew.Chem.Int.Ed.Engl.23.296，(1984)]描述了1-Boc-吡咯的合成。
隨后用鋰化試劑處理式Ⅰ化合物以獲得如式Ⅱ的化合物
式中R是如前面定義的基團(tuán)。
式Ⅰ化合物的鋰化可用甲基哌啶化鋰以已知的方法處理來完成，如Hasan等人[J.Org.Chem.46.157(1981)]所介紹的，或用其它位阻氨基化鋰如二異丙基氨基化鋰或二環(huán)己基氨基化鋰來完成，也可在有四甲基乙二胺存在時用正丁基鋰來進(jìn)行鋰化反應(yīng)。該反應(yīng)可以很方便地在惰性溶劑中進(jìn)行，較好的是在-78℃～-40℃的溫度用醚如THF，二乙醚，二甲氧基乙烷或甲基叔丁基醚這樣的溶劑。也可用已知的如Chen等人[Org.Syn.70.151(1991)描述的方法在2-位上將吡咯溴化，并保護(hù)所得到的產(chǎn)物，然后用已知的技術(shù)選用如正丁基鋰這樣不很昂貴的鋰化試劑進(jìn)行鋰化。
不需分離即可將式Ⅱ的中間體與硼酸三烷基酯反應(yīng)，其中每個烷基可以是含1～6個碳原子的直鏈，支鏈或環(huán)烷基，較好的是硼酸三甲基酯或三乙基酯，然后用如檸檬酸或乙酸或硫酸氫鉀這樣的弱酸進(jìn)行酸催化水解，以獲得如式Ⅲ的帶有保護(hù)基的吡咯-2-硼酸
式中R是如前面所定義的。
然后經(jīng)催化氫化將式Ⅲ中間體還原，以形成被保護(hù)的式Ⅳ的脯氨酸硼酸。
式中B定義同前所述。
式Ⅲ中間體可在如乙酸乙酯或四氫呋喃這樣的有機(jī)溶劑中使用如活性炭上的5%鉑，氧化鉑，活性炭上的銠，礬土上的銠，活性炭上的鈀或蘭尼鎳這樣的催化劑在大氣壓下或約50psi的壓力下進(jìn)行催化氫化。
式Ⅳ的硼酸的一個可選擇的合成方法是用一種適宜的?；噭┨幚磉量┩?，以獲得被保護(hù)的如式Ⅷ的化合物。
式中R是如前面所定義的。
選擇保護(hù)基以使吡咯烷的活性能在鄰近氮的位置進(jìn)行鋰化，保護(hù)基應(yīng)含有能阻礙鋰化試劑攻擊羰基的龐大部分。優(yōu)選的是使用如式-COOR的氨基甲?；Ｗo(hù)基，例如，基團(tuán)中R是叔丁氧基或2，4，6-三-叔丁基苯氧基。但也可使用某些?；虮锦；?，如叔丁基羰基或三苯甲基羰基。Beak等人[Chem.Rev.84，471-523，(1984)]描述了其它適宜的保護(hù)基。最好的保護(hù)基是叔丁氧基羰基或Boc中。可按已知的技術(shù)將保護(hù)基用于吡咯烷。
隨后用鋰化試劑處理式Ⅷ化合物以獲得式Ⅸ化合物。
式中R是如前面所定義的。
式Ⅷ化合物可用仲丁基鋰和四甲基乙二胺按已知的方法處理進(jìn)行鋰化(如Beak等人[Tet.Lett.30.1197(1989)]所述的)。該反應(yīng)可以方便地在一種惰性有機(jī)溶劑中，較好的是一種醚如二乙醚，甲基叔丁基醚或THF中，在溫度為大約-78℃～0℃，較好為-78℃～-40℃的條件下進(jìn)行。用一反應(yīng)性烷基鋰如仲丁基鋰或叔丁基鋰來進(jìn)行鋰化反應(yīng)，較好的是存在一種如四甲基乙二胺，六甲基磷酰胺或N，N′-二甲基丙烯脲(DMPU)這樣的配位添加劑。
不需分離，式Ⅸ中間體接著與硼酸三烷基酯反應(yīng)，其中每個烷基可以是含1～6個碳原子的直鏈，支鏈或環(huán)烷基，較好的是硼酸三甲基酯或三乙基酯;隨后用水進(jìn)行水解并萃取到如氫氧化鈉或氫氧化鉀這樣的堿水溶液中以幫助純化。酸化堿溶液到約pH3，萃取獲得如式Ⅳ的被保護(hù)的脯氨酸硼酸。
為了形成硼酸酯，接著使式Ⅳ的游離硼酸中間體與如式Ⅴ的二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)式中X是一個連接基團(tuán)，以獲得如式Ⅵ的化合物
式中X是與上面提到的相同的連接基，R是如前面所定義的。如此形成的酯基團(tuán)是一種可除去的保護(hù)基。這種酯保護(hù)基的結(jié)構(gòu)，合成和連接及除去方法在化學(xué)領(lǐng)域中是普遍熟知的。因此，化學(xué)領(lǐng)域中的專業(yè)人員會意識到，連接基X的結(jié)構(gòu)并不重要。連接基X可以是飽和的2到3元烴鏈;構(gòu)成可選擇性地含有不飽和鏈或稠環(huán)C5-12碳環(huán)體系之一部分的飽和的2到3元烴鏈;構(gòu)成芳香環(huán)系之一部分的2到3元烴鏈;或如式-(CH2)n-NH-(CH2)m-的基團(tuán)，其中n和m均可是2或3;其中這些基團(tuán)可以是未取代的或由一個或多個C1-3烷基或苯基取代的。
相應(yīng)地，如式Ⅴ的適宜的二醇是，例如，乙二醇、頗哪醇、鄰苯二酚、蒎二醇，丁-2，3-二醇，2，2-二甲基丙-1，3-二醇，二乙醇胺和1，2-二苯基乙-1，2-二醇。
對于由酯基保護(hù)的硼酸部分，然后可用已知的技術(shù)除去氮上的保護(hù)基(如Greene在"Protective Groups in Organic Synthesis"(J.Wiley & Sons，1981)中所述的);以獲得如式Ⅶ的所需的脯氨酸硼酸酯的鹽酸化物。
例如，當(dāng)保護(hù)基是Boc時，可以很容易地用在乙酸乙酯中的干氯化氫將其除去。
較好的是將式Ⅳ化合物與一種手性、非外消旋的二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，這些二醇如(1S，2S，3R，5S)-(+)蒎二醇)，1，2-二苯基乙-1，2-二醇;或丁-2，3-二醇;因為這樣可以向分子中引入附加的手性中心。這樣可以利用已知的非對映體分離方法，如HPLC或分級結(jié)晶法拆分硼原子上的α手性中心。這一點(diǎn)在圖1的反應(yīng)路線圖中有所說明，式Ⅵ化合物的同分異構(gòu)體中用(1S，2S，3R，5S)-(+)-蒎二醇保護(hù)的硼酸可用高壓液相層析法(HPLC)進(jìn)行分離，得到化合物Ⅵa和Ⅵb。另外，具有同樣硼保護(hù)基的式Ⅶ化合物的鹽酸化物異構(gòu)體可以在溶劑(如乙酸乙酯，或二氯甲烷/乙酸乙酯混合物，異丙醇或乙醇)中用分級結(jié)晶法分離，以得到連接在硼上的碳有R構(gòu)型的單一異構(gòu)體化合物Ⅶb。
使用蒎二醇的另一個好處是如此形成的硼酸酯比用其它二醇得到的酯更穩(wěn)定，例如，在用頗哪醇時層析中經(jīng)常觀測到失去了大量的保護(hù)基。由于可以獲得所需要物質(zhì)更好的回收率，這一方法在用硅膠層析進(jìn)行純化和異構(gòu)體分離中是很有用的。
在上述稍作改進(jìn)的合成方法中，式Ⅲ的吡咯衍生物能直接用式Ⅴ的二醇進(jìn)行酯化，得到式ⅢA的酯。
該酯可用與式Ⅲ化合物相同的方法進(jìn)行還原，產(chǎn)生如式Ⅵ的被保護(hù)的脯氨酸硼酸酯。換句話說，即在反應(yīng)步驟中可以顛倒吡咯環(huán)被還原和硼酸基被酯化的次序。
這樣制備的脯氨酸硼酸酯很容易與在肽合成中常用的活化的羧酸，例如，一種氮被保護(hù)的氨基酸偶聯(lián)以獲得如式Ⅹ的化合物
式中-COOR2是一種在肽合成中常用的氨基保護(hù)基，因此R2是，例如，叔丁基、芐基或芴基甲基，R3是天然存在的氨基酸的側(cè)鏈，可以具有在肽合成中常用的那種適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)基。
式Ⅹ化合物在硼酸和氨基酸氮上含有保護(hù)基。為了保持生物學(xué)活性或為了進(jìn)一步的化學(xué)處理，必要時可將其中之一個或兩個保護(hù)基除去?？砂慈我淮涡虺ケＷo(hù)基。除去這些保護(hù)基的各種方法描述如下。
可用已知的方法除去氮保護(hù)基，以獲得式Ⅺ的化合物。
保護(hù)硼酸部分的酯基在中性或酸性有機(jī)介質(zhì)中是穩(wěn)定的，但許多硼酸酯在溫和的堿(pH＝7.5)水溶液條件下迅速裂解并產(chǎn)生硼酸。然而，在使用蒎二醇之硼酸酯情況下，已知其水解是困難的，且需要特殊的條件除去蒎二醇，例如，參見Matteson等人[J.Am.Chem.Soc.102，7590(1980)]和Brown等人[J.Organometallic Chem.385，15(1988)]。
這些方法不適于從如式Ⅵ，Ⅹ或Ⅺ的化合物中除去蒎二醇。我們已發(fā)現(xiàn)了一些用于從如式Ⅵ，Ⅹ或Ⅺ的硼酸酯化合物中除去蒎二醇的方法。因此，蒎二醇的去除可在溫和條件下使用一種具有裂解1，2二醇能力的氧化劑來進(jìn)行，以從平衡中除去蒎二醇并使平衡進(jìn)一步向游離硼酸方向移動。例如，用偏高碘酸鈉在乙酸銨水溶液和丙酮中于室溫下處理保護(hù)基為蒎二醇的式Ⅵ和式Ⅹ的化合物，分別得到式Ⅳ和式Ⅻ的化合物。
該反應(yīng)可以在水中方便地進(jìn)行，可以加入如乙酸銨或磷酸氫二鈉這樣的緩沖溶液，pH為3～10之間，較好的是6到8，溫度為0到80℃，較好的是20到40℃，可存在有一種如丙酮、甲醇、乙醇、四氫呋喃(THF)或乙腈等可與水混溶的有機(jī)溶劑。適宜的氧化劑是具有分解1，2-二醇能力的非親核性氧化劑如高碘酸或它的鹽或高錳酸鹽。在這些條件下沒有發(fā)現(xiàn)碳一硼鍵的氧化分解，可以理解到這種方法適用于任何用蒎二醇保護(hù)的硼酸中。另外，它還可用于任何屬于1，2-二醇的硼酸酯保護(hù)基中，而當(dāng)對保護(hù)基的簡單水溶液水解作用很慢或不完全時，這種方法特別有用。
在使用含有未保護(hù)之胺的蒎二醇硼酸酯化合物，如式Ⅺ化合物時，也可使用上述方法，但對這種類型的化合物第二種新方法更可取。這種方法包括在pH4或更低時將式Ⅺ化合物水溶液裝入一陽離子交換樹脂柱中，用水或稀醋酸洗脫該柱以除去蒎二醇。這樣可從平衡中除去蒎二醇并使反應(yīng)向水解方向移動。然后用稀氫氧化銨水溶液洗脫該柱以除去產(chǎn)物，蒸發(fā)和酸化后得到式ⅩⅢ化合物的鹽
適宜地是使用一種強(qiáng)酸陽離子交換樹脂，如磺酸型樹脂，例如Dowex50，從樹脂中洗脫的蒎二醇可從水溶液中回收并重新使用，這可非常方便地將水溶液通過一非離子高聚物吸附劑，如可幾乎定量吸附蒎二醇的Amberlite
XAD-200柱來完成。用甲醇或乙醇洗脫可將蒎二醇從柱中除去。離子交換和蒎二醇吸附這二步操作可結(jié)合到一個過程中，在該過程中用泵將水從一個柱子循環(huán)到另一個柱子中。這樣具有需要更少量水的優(yōu)點(diǎn)，并可使過程連續(xù)到足夠長以獲得較高的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率。
本領(lǐng)域的專業(yè)人員會懂得，上述利用一種陽離子交換樹脂除去蒎二醇的方法只適于含有堿性功能基，如未保護(hù)的胺的化合物。
第三種方法也適于含有未保護(hù)胺的化合物，如式Ⅺ化合物的蒎二醇酯。該法包括在一個兩相體系中用式R4-B(OH)2的另一硼酸進(jìn)行蒎二醇硼酸酯的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，式中R4代表一個C1-12的烴基，它可由直鏈，支鏈或環(huán)烷基鏈和苯環(huán)組成，優(yōu)選的R4是苯基。兩相中的一相是pH調(diào)整到低于7，較好的是pH1-4的水，另一相是如己烷，石油醚或甲苯這樣的烴類有機(jī)溶劑。因此，在pH1的水和己烷混合物中用苯基硼酸處理式Ⅺ化合物，隨后通過相分離，在有機(jī)相中產(chǎn)生苯基硼酸的蒎二醇酯，經(jīng)蒸發(fā)可將其回收;并在水相中產(chǎn)生式ⅩⅢ的游離硼酸的溶液，用離子交換樹脂以與上述相似的方法可將該溶液分離。在該體系中溶在有機(jī)相中的唯一組分是蒎二醇苯基硼酸酯，從而從平衡中除去了蒎二醇;式Ⅺ化合物和形成的式ⅩⅢ化合物由于二者均不溶于烴類溶劑，所以它們留在水層中?？捎萌魏螏в袩N基側(cè)鏈的硼酸進(jìn)行反應(yīng)，生成溶于烴類溶劑中的蒎二醇酯。
完全去保護(hù)的式ⅩⅢ化合物也可用已知的方法從式Ⅻ化合物中去掉氮保護(hù)基來制備?？梢钥闯鋈缡舰?，Ⅻ和ⅩⅢ的化合物通常具有兩個手性中心。一個鄰近硼原子，另一個存在于氨基酸部分中，當(dāng)該部分為甘氨酸時例外。還可看到，為了生物學(xué)用途，與這些化合物的非對映異構(gòu)體混合物相比更需要這些化合物的純的單一非對映異構(gòu)體。因此能制備這些化合物純的單一異構(gòu)體很重要。最重要的是，由于氨基酸通常可能以單一對映體形式存在，這一目的可用已知的技術(shù)通過使旋光純的氨基酸與外消旋脯氨酸硼酸相偶聯(lián)并分離所形成的非對映異構(gòu)體混合物來達(dá)到。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)除非是纈氨酸這一特殊情況，這類分離經(jīng)常是困難的和費(fèi)時間的。因此較好是使用一種鄰近硼原子的手性中心為單一異構(gòu)體的脯氨酸硼酸，這時與旋光純氨基酸偶聯(lián)后已不需進(jìn)行異構(gòu)體的拆分。本發(fā)明提供了一種容易的用于拆分脯氨酸硼酸對映體的方法。
下列實施例進(jìn)一步舉例說明本發(fā)明。
實施例11-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯-2-硼酸向在四氫呋喃(THF)(275ml)中于-78℃氬氣保護(hù)下的四甲基哌啶(8.8ml，52mmol)溶液中加入丁基鋰在乙烷中的2M溶液(26ml，52mmol)。15分鐘后向上述溶液中加入在THF(10ml)中的1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯(8.35g，50mmol)溶液，并在-78℃下攪拌4小時。然后加入硼酸三乙酯(30ml，176mmol)，并經(jīng)3小時使混合物升至室溫，再經(jīng)12小時后，用乙醚(500ml)稀釋反應(yīng)混合物并用1M KHSO4水溶液洗(3×100ml)，然后用1M NaHCO3水溶液洗(1×100ml)，用MgSO4干燥，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得褐色固體，將其在硅膠上用快速層析法純化(1∶9乙酸乙酯己烷)，獲得8.7g(82%)白色晶狀固體(熔點(diǎn)101.0～101.5℃)。
1H NMR(CDCl3)δ1.65(s，9H)，6.26(t，J＝3.3(Hz，1H)，7.10(dd，J＝1.6，3.2Hz，1H)，7.15(s，2H)，7.44(dd，J＝1.6，3.2Hz，1H);13C NMR(CDCl3)27.9，85.5，112.0，128.7，152.0;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度)212(MH+，11)，156(100)，138(68);元素分析C9H14BNO4計算值C，51.23，H，6.69，N，6.64.實測值C，51.22，H，6.51，N，6.67.
實施例21-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2-硼酸6.15克(24mmol)如實施例1制備的1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯-2-硼酸在乙酸乙酯(100ml)中的溶液用5%pt/c(ca.500mg)在50psi下氫化24到48小時。所得的懸浮液經(jīng)硅藻土墊過濾并濃縮。該材料用硅膠進(jìn)行層析，所用的連續(xù)洗脫液為9∶1己烷∶乙酸乙酯然后是丙酮，將丙酮部分濃縮除去痕量溶劑后結(jié)晶出清亮玻璃狀所需化合物6.05克(97%)(熔點(diǎn)100～101℃)。
1H NMR(CDCl3)δ1.42(s，9H)，1.6-2.15(m，5H)，3.1-3.6(m，2H);13C NMR(CDCl3)δ25.1，25.7，28.4，45.6，46.2，78.6，154.5;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度)116(100)，70(46);元素分析C9H18BNO4計算值C，50.27，H，8.44，N，6.51.
實測值C，50.52，H，8.22，N，6.58.
實施例3(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇1-(1，1-二甲基乙氧基羰基-吡咯烷-2S-硼酸酯和(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2R-硼酸酯按實施例2制備的1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2-硼酸(1.52g，7.1mmol)溶液和(1S，2S，3R，5S)-(+)-蒎二醇(1.36g，8.0mmol)在乙醚(25ml)中室溫下攪拌2小時，濃縮并經(jīng)硅膠快速層析(85∶15己烷∶乙酸乙酯)獲得2.1克(85%)1∶1比例的兩種非對映體的混合物。它們經(jīng)過一個300×3.9mm的微孔硅膠A柱進(jìn)行HPLC分離，用甲基叔丁基醚∶己烷(1∶9)洗脫并用U.V檢測器在220nm處檢測之。在這些條件下首先洗脫的是異構(gòu)體(1S，2S，3R，4S，5S)-蒎二醇1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2S-硼酸酯。
S-異構(gòu)體1H NMR(C6D6)δ0.55(s，3H)，1.09(s，3H)，1.52(s，9H)，1.60(s，3H)，1.2-2.2(m，8H)，3.1-3.5(m，3H)，4.11(m，0.3H)，4.33(m，0.7H);13C NMR(C6D6)δ23.9，26.6，27.1，27.3，28.4，28.6，28.8，36.0，38.2，39.9，46.1，51.9，78.3，78.5，85.7，154.9.
R-異構(gòu)體1H NMR(C6D6)δ0.52(s，3H)，1.08(s，3H)，1.52(s，9H)，1.61(s，3H)，1.2-2.2(m，8H)，3.1-3.6(m，3H)，4.01(m，0.3H)，4.25(m，0.7H);13C NMR(C6D6) 23.9，26.6，27.1，27.3，28.4，28.7，28.9，35.8，38.2，39.6，46.2，51.8，78.1，78.5，85.7，154.5.
可以清楚地看出，用(1R，2R，3S，5R)-(-)-蒎二醇作原料以類似的方法可制備(1R，2R，3S，5R)-蒎二醇-1(1，1-二甲基乙氧羰基)-吡咯烷-2S-硼酸酯和(1R，2R，3S，5R)-蒎二醇-1-(1，1-二甲基乙氧羰基)-吡咯烷-2R-硼酸酯。
實施例14(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇吡咯烷-2S-硼酸酯鹽酸化物按實施例3制備的(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇-1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2S-硼酸酯溶液(28.5mg，0.08mmol)在無水HCl的EtoAc溶液(約3M)中攪拌。2小時后該溶液從乙酸乙酯中濃縮2次以產(chǎn)生21.2毫克(91%)所需的白色鹽酸化物固體(熔204℃(分解))。
1H NMR(CDCl3)δ0.83(s，3H)，1.14(d，J＝11Hz，1H)，1.29(s，3H)，1.45(s，3H)，1.85-2.15(m，6H)，2.17-2.50(m，3H)，3.18-3.25(m，1H)，3.45(bs，2H)，4.42(dd，J＝1.8，8.6Hz，1H)，8.80(bs，1H)，10.56(bs，1H);13C NMR(CDC13)δ23.9，24.5，26.5，27.0，27.2，28.4，34.9，38.2，39.4，45.8，51.2，79.0，87.6;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度)250(MH+，1000);HRMS(EI)C14H24BNO2計算值 249.1900，實測值249.1899.
可以看出以類似的方法能制備(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇-吡咯烷-2S-硼酸酯鹽酸化物。
實施例5(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇吡咯烷-2R-硼酸酯鹽酸化物按實施例3制備的(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇-1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2R-硼酸酯溶液(18.3mg，0.05mmol)用如上所述的EtoAc中的無水HCl處理，實驗完成后獲得14.3mg(96%)所需的白色鹽酸化物固體(熔點(diǎn)248℃(分解))。
1H NMR(CDCl3)δ0.83(s，3H)，1.14(d，J＝11Hz，1H)，1.29(s，3H)，1.45(s，3H)，1.85-2.15(m，6H)，2.17-2.50(m，3H)，3.18-3.25(m，1H)，3.45(bs，2H)，4.42(dd，J＝1.8，8.6Hz，1H)，8.80(bs，1H)，10.56(bs，1H);13C NMR(CDCl3)δ23.9，24.5，26.5，27.0，27.2，28.5，34.9，38.1，39.4，45.8，51.2，79.0，87.8;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度)250(MH+，100);HRMS(EI)C14H24BNO2計算值249.1900，實測值249.1903.
可以看出以類似的方法能制備(1R，2R，3S，5R)-蒎二醇-吡咯烷-2R-硼酸酯鹽酸化物。
實施例6(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇-1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯-2-硼酸酯按實施例1制備的1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯-2-硼酸溶液(1.36g，6.45mmol)和(1S，2S，3R，5S)-(+)-蒎二醇(1.10g，6.45mmol)在20ml乙醚中攪拌4小時。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)然后在硅膠上快速層析(95∶5己烷∶乙酸乙酯)，獲得1.83克(82%)所需的清亮油狀產(chǎn)物。
1H NMR(CDCl3)δ0.90(s，3H)，1.30(s，3H)，1.41(d，J＝11Hz，1H)，1.50(s，3H)，1.50(s，3H)，1.59(s，9H)，1.96(m，2H)，2.21(t，J＝6Hz，1H)，2.16-2.40(m，2H)，4.45(dd，J＝2，8Hz，1H)，6.20(t，J＝3Hz，1H)，6.65(d，J＝3Hz，1H)，7.40(d，J＝3Hz，1H);13C NMR(CDCl3)δ24.0，26.4，27.2，28.1，28.6，35.5，38.3，39.8，51.8，79.8，83.6，83.9，111.6，123.2，124.7，150.0;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度)346(MH+，4)，246(81)，153(100)，135(56).
可以看出能以類似的方法制備(1R，2R，3S，5R)-蒎二醇-1(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯-2-硼酸酯。
實施例7從1-(1，1-二甲基乙氧羰基)-吡咯烷制備1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2-硼酸向在-78℃氮?dú)獗Ｗo(hù)下的1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷(17.1g，100mmol)在二乙基醚(200ml)中的溶液中加入1.3M仲丁基鋰在環(huán)己烷中的溶液(92.3ml，120mmol)內(nèi)，同時保持溫度低于-60℃。加完后將反應(yīng)混合物在-78℃下攪拌4小時。加入硼酸三甲基酯(31.1g，300mmol)，經(jīng)3小時使混合物溫度升至室溫。再經(jīng)12小時后，加入水(150ml)，隨后加入2M NaOH(200ml)。分離水相并用2M NaOH(150ml)再次萃取有機(jī)相。用2M HCl酸化合并的堿性萃取液到pH3并用乙酸乙酯(5×200ml)萃取。將合并的有機(jī)萃取物干燥(Na2SO4)并濃縮以形成所需的白色晶狀固體產(chǎn)物(15.49g，72%)，其與實施例2產(chǎn)生的材料完全相同。
實施例8(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇-1-(1，1-二甲基乙氧羰基)-吡咯烷-2RS-硼酸酯向按實施例7制得的材料(15.49g，72.0mmol)在氯仿(250ml)中的溶液內(nèi)加入(1S，2S，3R，5S)-(+)-蒎二醇(12.77g，7.5mmol)。在室溫氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌16小時后除去溶劑，用硅膠快速層析法(己烷/乙酸乙酯9∶1，4∶1)純化剩余物，獲得所需的按1∶1比例的油狀非對映異構(gòu)體混合物(23.6g，67.7%，按1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷計)。該材料與實施例3制得的異構(gòu)體混合物完全相同。
1H NMR(CDCl3)δ0.85(s，3H)，1.12-1.21(m，1H)，1.29(s，3H)，1.41(s，3H)，1.45(s，9H)，1.81-2.20(m，8H)，2.28-2.39(m，1H)，3.04-3.18(m，1H)，3.34-3.45(m，2H)，4.28-4.38(m，1H);13C NMR(CDCl3)δ23.7，26.2，27.1，28.5，35.5，38.2，39.6，46.1，78.0，78.8，85.7，85.8，154.7;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度)350(MH+，100)，294(72)，250(30)。
實施例9(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇-吡咯烷-2-硼酸酯鹽酸化物非對映異構(gòu)體的分析方法制備0.2M異硫氰酸苯酯在二氯甲烷-三乙胺(9∶1)中的試劑溶液。被分析的樣品(1-5mg)按每微摩爾被分析物10微升試劑溶液的量用試劑溶液處理，清液在室溫放置15分鐘。然后，1微升溶液樣品用1.00毫升高壓液相層析級乙腈稀釋，10微升這樣稀釋后的溶液用高壓液相層析法分析(柱YMCAQ-303 S-5 120A，4.6×250mm，流動相65%MeCN-35% 25mM磷酸銨，pH7.5;流速1ml/分，用UV在254nm處檢測)。大約6.4分鐘時洗脫出脯氨酸硼酸R異構(gòu)體的苯基硫脲衍生物，約7.8分鐘時洗脫出其差向異構(gòu)體，作為內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)的未反應(yīng)的異硫氰酸苯酯則在12.2分鐘時洗脫出來。
實施例10(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇吡咯烷-2RS-硼酸酯鹽酸化物用冰冷卻攪拌的(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇-1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2RS-硼酸酯(224g，0.64mmol)在二乙醚(900ml)中的溶液，在10～18℃下將無水HCl氣體通入溶液35分鐘。溶液在室溫下攪拌過夜，再次用冰冷卻并過濾出沉淀物。固體用冷乙醚(400ml)洗接著用石油醚/二乙醚9∶1(200ml)洗并真空干燥，得到所需的白色鹽酸化物固體(113g，62%)(熔點(diǎn)228-234℃。用實施例9中所述的高壓液相層析法分析此材料，證明它是按60∶40的比例混合的硼酸的RS異構(gòu)體的混合物。
1H NMR(CDCl3)δ0.83(s，3H)，1.14(d，J＝11Hz，1H)，1.29(s，3H)，1.45(s，3H)，1.85-2.15(m，6H)，2.17-2.50(m，3H)，3.18-3.25(m，1H)，3.45(bs，2H)，4.42(dd，J＝1.8，8.6Hz，1H)，8.80(b，1H)，10.56(bs，1H);13C NMR(CDCl3)δ23.9，24.5，26.5，27.0，27.2，28.4，34.9，38.2，39.4，45.8，51.2，79.0，87.6;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度)250(MH+，100);元素分析C14H24BNO2·HCl計算值C，58.87，H，8.82，N，4.90，Cl，12.41.實測值C，58.40，H，8.86，N，4.81，Cl，12.39.
用醚的鹽酸化物(約4.5M，200ml)和乙酸乙酯(EtoAc)(150ml)作溶劑，進(jìn)行29g，101mmol規(guī)模的相似反應(yīng)可獲得按81∶19的比例混合的R∶S異構(gòu)體鹽酸化物的混合物(11.1g，47%)。
實施例11利用分級結(jié)晶法得到的(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇-吡咯烷-2R-硼酸酯鹽酸化物方法A將實施例10獲得的60∶40異構(gòu)體混合物(1.18g，4.13mmol)溶于CH2Cl2(65ml)中，稍微加溫并將溶液過濾。濾液用乙酸乙酯(65ml)稀釋，在一分鐘之內(nèi)結(jié)晶開始。懸浮液在室溫下攪拌1-2小時，收集第一次形成的固體物，按實施例9中所述測得非對映異構(gòu)體比率(540mg，46%，R∶S比率97.1∶2.9)。將溶劑從濾液中蒸餾直到大部分CH2Cl2已被除去，然后將剩余的乙酸乙酯溶液在室溫下攪拌過夜以產(chǎn)生第二次形成的微白色固體物(346mg，29%，R∶S比率39.2∶60.8)。第一次的產(chǎn)物用異丙醇(10ml)重結(jié)晶獲得430mg(80%轉(zhuǎn)化率)純度＞99%的2-R異構(gòu)體材料(熔點(diǎn)269-272℃(分解))?！拨痢?5D+0.70°(C＝1.15，MeOH)1H NMR(CDCl3)δ0.83(s，3H)，1.14(d，J＝11Hz，1H)，1.29(s，3H)，1.45(s，3H)，1.85-2.15(m，6H)，2.17-2.50(m，3H)，3.18-3.25(m，1H)，3.45(bs，2H)，4.42(dd，J＝1.8，8.6Hz，1H)，8.80(bs，1H)，10.56(bs，1H);13C NMR(CDCl3)δ23.9，24.5，26.5，27.0，27.2，28.5，34.9，38.1，39.4，45.8，51.2，79.0，87.8，CIMS m/z(%相對強(qiáng)度)250(MH+，100);Anal.Calcd for C14H24BNO2·HCl∶C，58.87，H，8.82，N，4.90，Cl，12.41.實測值C，58.64，H，8.79，N，4.90，Cl，12.66.
方法B(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇-吡咯烷-2RS-硼酸鹽酸化物1∶1比例的異構(gòu)體混合物(850mg，2.98mmol)在乙酸乙酯(60ml)中的懸浮液在加熱回流下攪拌4小時，將混合物熱過濾并收集干燥的固體物得到富集R異構(gòu)體的材料(541mg，64%)，其中R∶S比率為2∶1。將濾液蒸發(fā)獲得富集S異構(gòu)體的材料(217mg)，其中R∶S比率為1∶4。經(jīng)過濾得到的固體物(500mg)以同樣的方法用乙酸乙酯(45ml)處理1.5小時，再進(jìn)行熱過濾以獲得固體物(366mg，73%)，R∶S＝7∶1。該材料再次用乙酸乙酯(38ml)處理1.5小時，此時分離的固體物(287mg，78%)的R∶S比率為97∶3。其光譜性質(zhì)與由A法得到的材料相同。
實施例12從(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2-硼酸酯制備1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2-硼酸向按實施例8所述方法制得的(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇-1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2RS-硼酸酯(1.9g，5.44mmol)在丙酮(80ml)中的溶液內(nèi)加入0.1M乙酸銨溶液(80ml)和偏高碘酸鈉(3.49g，16.33mmol)。反應(yīng)混合物在室溫攪拌40小時，然后將丙酮蒸發(fā)，剩余物用2M NaOH溶液處理，此水相用CH2Cl2(2×80ml)萃取。將合并的有機(jī)萃取液干燥(Na2SO4)并濃縮以產(chǎn)生所需要的白色泡沫狀固體產(chǎn)物(890mg，76%)，其與在實施例2中制備之材料的NMR相同。為了分析目的將硼酸與頻哪醇衍生。
實施例13頗哪醇1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2RS-硼酸酯向?qū)嵤├?2中制取的硼酸(890mg，4.14mmol)在氯仿中的溶液內(nèi)加入頗哪醇(489mg，4.14mmol)，在室溫下攪拌16小時后除去溶劑，剩余物通過硅膠層析(己烷/乙酸乙酯，4∶1)進(jìn)行純化，得到所需要的白色固體產(chǎn)物(1.04g，85%)(熔點(diǎn)73-75℃)。
1H NMR(CDCl3)δ1.18(s，6H)，1.21(s，6H)，1.38(s，9H)，1.57-2.00(m，4H)，2.98(br s，1H)，3.27(m，2H);13C NMR(CDCl3)δ24.3，24.5，24.7，24.9，25.3，27.0，27.6，28.4，28.6，43.6，45.8，46.3，78.8，83.2，154.4，154.8;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度)298(18)，242(100，MH+-tBu)，198(30，MH+-Boc);元素分析C15H28BNO4計算值C，60.62，H，9.50，N，4.71.實測值C，60.94，H，9.65，N，4.88.
實施例14N-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-L-纈氨?；量┩?2R-硼酸(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇酯。
叔丁氧基羰基(t-Boc)-L-纈氨酸(351.7g，1.62mol)在CH2Cl2(1.6L)中的溶液用冰浴冷卻，并在0～2℃于40分鐘之內(nèi)將二環(huán)己基碳化二亞胺(161.8g，0.784mol)的CH2Cl2(0.75L)溶液加入上述溶液內(nèi)。加完后將溶液在0～5℃下攪拌3.5小時，過濾出白色沉淀并用CH2Cl2(0.2L)洗，在18～20℃(水浴冷卻)向得到的澄清溶液中加入按實施例10制備的(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇吡咯烷-2RS-硼酸酯鹽酸化物(210g，0.735mol)在含有N-甲基嗎啉(164g，1.62mol)的CH2Cl2(2.0L)中的溶液?；旌衔镌谑覝財嚢柽^夜，混濁的溶液經(jīng)一個16cm直徑×2cm高的硅膠柱(200～425目)過濾，并用CH2Cl2(1.5L)洗。蒸發(fā)掉溶劑以獲得高粘性的油狀物(542g)。將該油狀物溶解干乙酸乙酯(0.7L)中并在冰浴中冷卻該混合物。在低溫下過濾出形成的結(jié)晶并用冷的乙酸乙酯(0.1L)洗。把濕濾餅轉(zhuǎn)移到石油醚(0.65L)中室溫下攪拌1小時。將白色固體物過濾，用冷的石油醚(0.1L)洗并干燥至恒重以獲得白色固體的題目化合物(113.4g)(熔點(diǎn)128～130℃)。收集所有母液并濃縮至體積約0.8升。在冰箱中放置2天后過濾出所形成的固體物，按上述方法用石油醚處理以獲得米色固體(50.4g)。此固體物是雜質(zhì)和不需要的非對映異構(gòu)體的混合物。濃縮上面得到的母液，剩余物在硅膠柱上(14cm直徑×60cm;用己烷/乙酸乙酯(85∶15)(14L)展層)純化之。收集適當(dāng)?shù)牟糠钟檬兔烟幚?，用過濾法收集固體物并干燥以獲得更多的所需產(chǎn)物(18.5g)。同時獲得另一種非對映異構(gòu)體(7.5g)(熔點(diǎn)82-83℃)。合并的混合部分和母液通過第二個柱純化獲得額外的純化合物(13.5g)，總共獲得145.4g(44.3%)所需的非對映異構(gòu)體(熔點(diǎn)128～130℃)。
1H NMR(CDCl3)δ0.83(s，3H)，0.91(d，J＝6.7Hz，3H)，0.97(d，J＝6.7Hz，3H)，1.27(s，3H)，1.35-1.45(m，1H)，1.39(s，3H)，1.41(s，9H)，1.72-2.14(m，9H)，2.26-2.36(m，1H)，3.15(dd，J＝6.7，10.1Hz，1H)，3.43-3.51(m，1H)，3.70-3.81(m，1H)，4.19-4.28(m，2H)，5.29(d，J＝9.2Hz，1H);13C NMR(CDCl3)δ17.3，19.2，24.0，26.3，27.1，27.2，27.4，28.4，28.6，31.4，33.9，35.5，38.2，39.6，46.7，51.2，56.6，77.8，79.2，85.8，155.9，170.2;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度)449(MH+，100)，393(50);元素分析C24H41BN2O5計算值C，64.28，H，9.22，N，6.25.實測值C，64.58，H，9.33，N，6.52.
實施例15L-纈氨酰吡咯烷-2R-硼酸(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇酯酸式馬來酸鹽將N-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-L-纈氨酰吡咯烷-2R-硼酸(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇酯(248mg，0.553mmol)加入到攪拌的無水氯化氫在乙酸乙酯中的溶液內(nèi)，1.5小時后蒸發(fā)掉溶劑以留下去保護(hù)的鹽酸化物。剩余物分配于CH2Cl2和碳酸鈉溶液之間，有機(jī)層在硫酸鎂上干燥，有機(jī)層含有題目化合物的游離堿，它以含有一個氮-硼鍵的環(huán)狀化合物形式存在，但當(dāng)加入酸后復(fù)原為開環(huán)形式。將有機(jī)溶液過濾到馬來酸(64mg，0.553mmol)在甲醇(5ml)中的溶液內(nèi)，蒸發(fā)掉溶劑留下晶狀剩余物(258mg)，將其在乙酸乙酯中重結(jié)晶得到題目化合物(193mg，75%)(熔點(diǎn)145～146℃)。
1H NMR(CDCl3)δ0.84(s，3H)，1.08(d，J＝6.9Hz，3H)，1.13(d，J＝6.9Hz，3H)，1.26-1.31(m，2H)，1.29(s，3H)，1.38(s，3H)，1.72-2.15(m，7H)，2.24-2.38(m，2H)，3.28(dd，J＝6.9，9.4Hz，1H)，3.38-3.47(m，1H)，3.73-3.78(m，1H)，4.14(d，J＝5.1Hz，1H)，4.26(d，J＝7.1Hz，1H)，6.25(s，2H)，7.5-9.0(v.br，4H);13C NMR(CDCl3)δ17.0，18.4，24.0，26.3，27.0，27.1，28.7，30.0，35.4，38.2，39.5，47.3，51.2，56.6，78.1，86.2，135.6，166.3，169.5;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度)349(MH+，100)，197(18);元素分析C23H37BN2O7計算值C，59.49，H，8.03，N，6.03.實測值C，59.50，H，8.13，N，6.03.
實施例16L-纈氨酰吡咯烷-2R-硼酸甲磺酸鹽a)環(huán)-L-纈氨酰吡咯烷-2R-硼酸將按實施例15獲得的馬來酸鹽(5.0g，10.8mmol)在稀醋酸(1.0%，60ml)中的溶液加入呈H-形式的Dowex50X2-200離子交換樹脂柱(3.5cm深×4cm直徑)上，然后用醋酸(1.0%，14L)，水(42L)和氫氧化銨溶液(按1∶100稀釋的商品0.880溶液)洗脫該柱。蒎二醇可從中柱和酸性部分中回收。產(chǎn)物出現(xiàn)在較早的堿性部分，將其收集并用CH2Cl2(2×100ml)洗。將有機(jī)萃取物干燥并濃縮與一些蒎二醇一起得到回收的起始材料的游離堿(174mg，20%)。將水相冷凍干燥以形成題目化合物，該化合物以具有一個氮-硼鍵的環(huán)狀白色固體化合物形式存在(1.52g，66%)(熔點(diǎn)120～130℃)。
1H NMR(CDCl3)δ0.97(d，J＝7.0Hz，3H)，1.06(d，J＝7.0Hz，3H)，1.59-1.80(m，2H)，1.95-2.03(m，2H)，2.41-2.51(m，1H)，2.62-2.69(m，1H)，3.23-3.32(m，1H)，3.51-3.58(m具有重疊的雙重峰，J＝4.2Hz，2H);13C NMR(D2O)δ19.0，21.7，27.3，30.7，29.9，49.6，61.0，170.3;IR(cm-1)3400-3314，3221-3108，2961-2872，1637，1452-1369;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度)375(90，M2H+-3H2O)，197(100，MH+-H2O);元素分析C9H19BN2O3計算值C，50.50，H，8.95，N，13.09.實測值C，50.43，H，8.76，N，12.93.
b)L-纈氨酰吡咯烷-2R-硼酸甲磺酸鹽逐滴向攪拌的在氮?dú)獗Ｗo(hù)下的如上制得的環(huán)化硼酸(5.17g，24.16mmol)在乙腈(190ml)中的懸浮液內(nèi)加入甲磺酸(2.32g，24.16mmol)在乙腈(10ml)中的溶液，經(jīng)5分鐘滴加完后，將混合物在室溫下攪拌2小時，用過濾法收集固體物，用乙腈和二乙醚將其充分洗滌并干燥以獲得呈白色固體的題目化合物(6.14g，82%)(熔點(diǎn)179～180℃)。該材料經(jīng)二甲基甲酰胺/乙腈結(jié)晶一次，得到70%收率的此材料(熔點(diǎn)181-182℃)。
1H NMR(D2O，磷酸鹽，pH2)δ0.99(d，J＝6.8Hz，3H)，1.09(d，J＝6.9Hz，3H)，1.69-1.75(m，1H)，1.90-1.99(m，1H)，2.10-2.14(m，2H)，2.28-2.35(m，1H)，2.80(s，3H)，3.07(dd，J＝7.0 and 11.2Hz，1H)，3.46-3.51(m，1H)，3.75(t，J＝9.0Hz，1H)，4.14(d，J＝5.1Hz，1H);在3.53-3.55(m)and 3.83(d，J＝6.2Hz)處也發(fā)現(xiàn)順式酰胺旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體;13C NMRδ16.2，18.4，26.9，27.1，29.0，38.8，47.9，49.0，57.2，167.2;在16.8，24.3，29.9，57.8，167.5處發(fā)現(xiàn)屬于順式酰胺旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體的峰;IR(cm-1)3387，3000(br)，2972，2655，1646，1370，1197;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度，乙二醇加合物)241(MH+100);
元素分析C10H23BN2O6S計算值C，38.72，H，7.47，N，9.03.
實測值C，38.65，H，7.45，N，8.44.
實施例17N-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-L-纈氨酰吡咯烷-2R-硼酸向攪拌的按實施例14制備的N-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-L-纈氨酰吡咯烷-2R-硼酸(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇酯(1.0g，2.3mmol)在丙酮(75ml)中的溶液內(nèi)加入乙酸銨溶液(60ml，0.1M)和偏高碘酸鈉(1.48g，6.91mmol)，反應(yīng)混合物在室溫攪拌48小時，然后蒸發(fā)去掉丙酮。剩余物用2M氫氧化鈉溶液(100ml)處理并用CH2Cl2洗(2×50ml)。水層用2M鹽酸小心地酸化至pH3并用CH2Cl2(4×70ml)萃取。合并的酸性溶液有機(jī)萃取液用硫酸鈉干燥并濃縮以形成所需的白色泡沫狀固體產(chǎn)物(700mg，90%)。經(jīng)硅膠層析(CH2Cl2/甲醇9∶1)進(jìn)一步純化再次得到白色硼酸固體物(449mg，62%)(熔點(diǎn)82～92℃)。
1H NMR(CDCl3)δ0.95(d，J＝5.7Hz，6H)，1.42(s，9H)，1.55-1.80(m，1H)1.80-2.20(m，4H)，2.89-3.07(m，1H)，3.30-3.55(m，1H)，3.55-3.65(m，1H)，4.10-4.30(m，1H)，5.34(d，J＝9.2Hz，1H);13C NMR(CDCl3)δ18.0，19.1，26.3，27.7，28.3，31.2，46.1，52.0，55.7，79.5，155.6，170.8;IR(cm-1)3395-3319，2971-2875，1711，1619，1400，1174;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度，乙二醇加合物)341(MH+，100)，285(MH+-tBu，67)，241(MH+-BOC，21).
實施例18L-纈氨?；量┩?2R-硼酸鹽酸化物按實施例17制得的N-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-L-纈氨酰基吡咯烷-2R-硼酸(250mg，0.796mmol)，在室溫氮?dú)獗Ｗo(hù)下與HCl/乙醚(4.5M，20ml)一起攪拌1.5小時，然后蒸發(fā)除掉溶劑，剩余物與二乙醚(3×10ml)一起研磨并每次傾去醚。將剩余物干燥以獲得白色粉狀固態(tài)的題目化合物(172mg，86%)(熔點(diǎn)211～213℃)。
1H NMR(D2O，磷酸鹽 pH2)δ0.99(d，J＝6.9Hz，3H)，1.09(d，J＝7.0Hz，3H)，1.67-1.76(m，1H)，1.87-2.01(m，1H)，2.09-2.15(m，2H)，2.28-2.35(m，1H)，3.07(dd，J＝7.0 and 11.4 Hz，1H)，3.48(dt，J＝6.7 and 10.3Hz，1H)，3.73(dt，J＝1.7 and 10.2Hz，1H)，4.14(d，J＝5.2Hz，1H);13C NMRδ16.0，18.3，26.9，27.1，28.9，47.9，48.9，57.2，167.3;IR(cm-1)3400-2800，3368，2970/2880，1635，1475-1378，1400;CIMS m/z(%相對強(qiáng)度，乙二醇加合物)241(MH+，100).
實施例19用苯基硼酸進(jìn)行酯基轉(zhuǎn)移制備環(huán)-L-纈氨?；量┩?2R-硼酸將按實施例15制備的L-纈氨酰基吡咯烷-2R-硼酸(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇酯鹽酸化物(500mg，1.3mmol)在含有己烷(20ml)和苯基硼酸(500mg，2.6mmol)的1M鹽酸(10ml)中所成的溶液在室溫下強(qiáng)烈攪拌1小時。用傾析法除去己烷，然后加入更多的己烷(20ml)，并將混合物進(jìn)一步攪拌30分鐘。分離去各層，合并的己烷層用硫酸鈉干燥并濃縮以得到呈白色晶狀固體的蒎二醇硼酸苯酯(331mg，99%)。隨后水層通過一個Dowex50離子交換樹脂柱，該柱用水(20ml)洗脫隨后用氫氧化銨溶液(1∶100稀釋的商品0.880溶液，50ml)洗脫。分離堿性部分，然后冷凍干燥得到白色粉狀的游離硼酸(230mg，83%)，經(jīng)NMR分析其與實施例16a得到的材料完全相同。
權(quán)利要求
1.一種制備式Ⅶ的脯氨酸硼酸酯的方法
式中X是一個連接基團(tuán)，該方法包括a)用活化的碳酸衍生物處理吡咯，以獲得如式Ⅰ的N-被保護(hù)的吡咯
式中R是C1-6烷基，C3-6環(huán)烷基，芐基，苯基，被一個或多個C1-6烷基取代的苯基，或三甲基甲硅烷基乙基，b)用鋰化試劑處理式Ⅰ的被保護(hù)的中間體，以獲得式Ⅱ的中間體
式中R是如上所定義的，c)用硼酸三烷基酯與式Ⅱ中間體反應(yīng)，該酯中每個烷基可以是含1-6個碳原子的直鏈，支鏈或環(huán)狀烷基，然后用酸催化水解，以獲得式Ⅲ的中間體
式中R是如上所定義的，d)用催化氫化方法還原式Ⅲ化合物，以獲得式Ⅳ的脯氨酸中間體
式中R是如上所定義的，e)使式Ⅳ化合物與如式Ⅴ的二醇反應(yīng)式中X是與上面提到的相同的連接基，以獲得式Ⅵ的硼酸酯
式中X是與上面提到的相同的連接基，R是如上所定義的，f)除去脯氨酸環(huán)中氮原子上的保護(hù)基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在(C)步驟中式Ⅱ中間體與硼酸三甲基酯或三乙基酯反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中連接基X是一飽和的2到3元烴鏈;構(gòu)成C5-12碳環(huán)體系之一部分的飽和的2到3元烴鏈，該環(huán)體系可以含有不飽和鍵或稠環(huán);構(gòu)成芳環(huán)體系之一部分的2到3元烴鏈;或X是式-(CH2)n-NH-(CH2)m-的基團(tuán)，其中n和m均可以是2或3;其中這類基團(tuán)可以是未被取代的或被一個或多個C1-3烷基或苯基取代的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中(e)步驟中的酯化反應(yīng)是用選自己二醇、頗哪醇、鄰苯二酚、蒎二醇、丁-2，3-二醇，二乙醇胺和1，2-二苯基乙-1，2-二醇的二醇完成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中二醇是旋光活性的蒎二醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中在權(quán)利要求1的(e)步驟中形成的N-被保護(hù)的蒎二醇酯被進(jìn)一步分離成其非對映異構(gòu)體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中在權(quán)利要求1的(f)步驟中形成的N-被保護(hù)的蒎二醇酯被進(jìn)一步分離成其非對映異構(gòu)體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中R是叔丁基、芐基、三甲基甲硅烷基乙基、苯基、甲基或乙基。
9.一種制備式Ⅶ的脯氨酸硼酸酯的方法，
式中X是連接基，該方法包括a)用一種活化的碳酸衍生物處理吡咯，以獲得式Ⅰ的N-被保護(hù)的吡咯，
式中R是C1-6烷基，C3-6環(huán)烷基，芐基，苯基，被一個或多個C1-6烷基取代的苯基，或三甲基甲硅烷基乙基，b)用鋰化試劑處理式Ⅰ被保護(hù)的中間體，以得到式Ⅱ的中間體，
式中R是如上所定義的，c)用硼酸三烷基酯與式Ⅱ中間體反應(yīng)，該酯中每個烷基可以是含有1～6個碳原子的直鏈，支鏈或環(huán)狀烷基，隨后用酸催化水解，以獲得式Ⅲ的中間體
式中R是如上所定義的，d)使式Ⅴ的二醇與式Ⅲ化合物反應(yīng)式中Ⅴ是連接基，以獲得式ⅢA的硼酸酯
式中R是如上所定義的，e)經(jīng)催化氫化還原所生成的酯，以獲得式Ⅵ的脯氨酸中間體
f)從脯氨酸環(huán)中的氮原子上除去保護(hù)基。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中在(c)步驟中，式Ⅱ中間體與硼酸三甲基酯或三乙基酯反應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中連接基X是一飽和的2到3元烴鏈;構(gòu)成C5-12碳環(huán)體系之一部分的飽和的2到3元烴鏈，該環(huán)體系可含有不飽和鍵或稠環(huán);構(gòu)成芳環(huán)體系之一部分的2到3元烴鏈;或X是式-(CH2)n-NH-(CH2)m-的基團(tuán)，其中n和m各自是2或3;其中這類基團(tuán)可以是未被取代的或被一個或多個C1-3烷基或苯基取代的。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中(e)步驟中的酯化反應(yīng)是與選自包括乙二醇、頗哪醇、鄰苯二酚、蒎二醇、丁-2，3-二醇、二乙醇胺和1，2-二苯基乙-1，2-二醇的二醇完成的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中的二醇是旋光活性的蒎二醇。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中在權(quán)利要求9的(e)步驟中形成的N被保護(hù)的蒎二醇酯被進(jìn)一步分離成其非對映異構(gòu)體。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中在權(quán)利要求9的(f)步驟中形成的N被保護(hù)的蒎二酯被進(jìn)一步分離成其非對映異構(gòu)體。
16.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中R是叔丁基，芐基，三甲基甲硅烷基乙基、苯基、甲基或乙基。
17.一種制備式Ⅳ中間體的方法
該方法包括a)用活化的碳酸衍生物處理吡咯，以得到式Ⅰ的N-被保護(hù)的吡咯，
式中R是C1-6烷基，C3-6環(huán)烷基，芐基，苯基，由一個或多個C1-6烷基取代的苯基，或三甲基甲硅烷基乙基，b)用鋰化試劑處理式Ⅰ的被保護(hù)的中間體，以獲得式Ⅱ中間體，
式中R是如上所定義的，c)用硼酸三烷基酯與式Ⅱ的中間體反應(yīng)，該酯中每個烷基可以是含1-6個碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)烷基，隨后用酸催化水解，以獲得式Ⅲ的中間體，
式中R是如上所定義的，d)經(jīng)催化氫化還原式Ⅲ的化合物，以獲得式Ⅳ的脯氨酸中間體。
18.一種制備式Ⅳ的中間體的方法
該方法包括a)用酰化試劑處理吡咯烷，以獲得式Ⅷ的被保護(hù)的吡咯烷，
式中R是C1-6烷基、C3-6環(huán)烷基、芐基、苯基，由一個或多個C1-6烷基取代的苯基或三甲基甲硅烷基乙基，b)用鋰化試劑處理式Ⅷ的化合物，以獲得式Ⅸ的化合物
式中R是如上所定義的，c)用硼酸三烷基酯與式Ⅸ的化合物反應(yīng)，該酯中每個烷基可是含1-6個碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)烷基，d)水解前述步驟的產(chǎn)物，以獲得式Ⅳ的化合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中在(c)步驟中式Ⅸ中間體與硼酸三甲基或三乙基酯反應(yīng)。
20.式Ⅲ的中間體
其中R是C1-6烷基、C3-6環(huán)烷基、芐基、苯基，被一個或多個C1-6烷基取代的苯基，或三甲基甲硅烷基乙基。
21.1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯-2-硼酸。
22.一種選自下組的化合物，包括(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2S-硼酸酯;(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2R-硼酸酯;(1R，2R，3S，5R)-蒎二醇1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2S-硼酸酯;和(1R，2R，3S，5R)-蒎二醇1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯烷-2R-硼酸酯。
23.一種選自下組的化合物，包括(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇吡咯烷-2S-硼酸酯鹽酸化物;(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇吡咯烷-2R-硼酸酯鹽酸化物;(1R，2R，3S，5R)-蒎二醇吡咯烷-2S-硼酸酯鹽酸化物;(1R，2R，3S，5R)-蒎二醇吡咯烷-2R-硼酸酯鹽酸化物。
24.一種選自下組的化合物，包括(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯-2-硼酸酯;和(1R，2R，3S，5R)-蒎二醇1-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-吡咯-2-硼酸酯。
25.一種從硼酸酯中除于作為保護(hù)性酯基團(tuán)的蒎二醇的方法，該方法包括用一種具有裂解1，2-二醇能力的氧化劑處理這類硼酸酯。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中所述的氧化劑是偏高碘酸鈉。
27.一種從式Ⅹ化合物中除去作為保護(hù)性酯基團(tuán)的蒎二醇
式中R2是一個保護(hù)基團(tuán)，R3是天然存在的氨基酸的側(cè)鏈，其可具有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)基;或從式Ⅺ化合物中除去蒎二醇的方法，
式中R2是如上定義的，該方法包括用一種具有裂解1，2-二醇能力的氧化劑處理這類硼酸酯。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中所述的氧化劑是偏高碘酸鈉。
29.一種從具有游離胺基團(tuán)的硼酸酯中除去作為保護(hù)性酯基團(tuán)的蒎二醇的方法，該方法包括將這類硼酸酯的水溶液加于陽離子交換樹脂柱上，用水和稀酸水溶液洗脫此柱以除去蒎二醇，最后用稀堿水溶液洗脫此柱以除去游離的硼酸產(chǎn)物。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中所述的柱填料是一種強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂。
31.一種從式Ⅺ的化合物中除去作為保護(hù)性酯基的蒎二醇的方法
式中R3是天然存在的氨基酸的側(cè)鏈，其可以具有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)基，該方法包括將這類硼酸酯水溶液加于一個陽離子交換樹脂柱上，用水和稀酸水溶液洗脫以除去蒎二醇，最后用稀堿水溶液洗脫該柱以除去游離的硼酸產(chǎn)物。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中所述的柱填料是一種強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂。
33.式Ⅹ的中間體
式中保護(hù)基-O-X-O是從蒎二醇衍生來的，且其中R2是保護(hù)基，R3是天然存在的氨基酸的側(cè)鏈，其可選擇性地具有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)基。
34.N-(1，1-二甲基乙氧基羰基)-L-纈氨?；量┩?2R-硼酸(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇酯。
35.式Ⅺ的中間體
式中保護(hù)基-O-X-O衍生于蒎二醇，且其中R3是天然存在氨基酸的側(cè)鏈，其可選擇性地具有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)基。
36.L-纈氨?；量┩?2R-硼酸(1S，2S，3R，5S)-蒎二醇酯或它的鹽。
37.一種制備式Ⅶ之脯氨酸硼酸酯的方法
式中X是連接基，該方法包括a)用?；噭┨幚磉量┩椋垣@得式Ⅷ的被保護(hù)的吡咯烷
其中R是C1-6烷基，C3-6環(huán)烷基，芐基、苯基，被一個或多個C1-6烷基取代的苯基，或三甲基甲硅烷基乙基，b)用鋰化試劑處理式Ⅷ的化合物，以獲得式Ⅸ的化合物
式中R是如前定義的，c)使硼酸三烷基酯與式Ⅸ的化合物反應(yīng)，該酯中每個烷基均可以是含1～6個碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)烷基d)水解前述步驟中的產(chǎn)物，以獲得式Ⅳ的化合物
e)用式Ⅴ的二醇與式Ⅳ的化合物反應(yīng)式中X是與上面所述者相同的連接基，以獲得式Ⅵ的硼酸酯
式中X是與上面所提相同的連接基，R是如上所定義的，f)除去脯氨酸環(huán)中氮原子上的保護(hù)基。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其中在(C)步驟中式Ⅸ的中間體與硼酸三甲基酯或三乙基酯反應(yīng)。
39.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其中連接基團(tuán)X是飽和的2到3元烴鏈;構(gòu)成C5-12碳環(huán)體系之一部分的飽和的2到3元烴鏈，該環(huán)體系可選擇性帶有不飽和鍵或稠環(huán);構(gòu)成芳環(huán)體系之一部分的2到3元烴鏈，或X是式-(CH2)n-NH-(CH2)m-的基團(tuán)，其中n和m均可是2或3;其中這類基團(tuán)可以是未被取代的或被一個或多個C1-3烷基或苯基取代的。
40.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其中在(e)步驟中的酯化反應(yīng)是與選自包括乙二醇，頗哪醇，鄰苯二酚，蒎二醇，丁-2，3-二醇，二乙醇胺和1，2-二苯基乙-1，2-二醇的二醇完成的。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其中的二醇是旋光活性的蒎二醇。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，其中在權(quán)利要求37的(e)步驟中形成的N被保護(hù)的蒎二醇酯被進(jìn)一步分離成其非對映異構(gòu)體。
43.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，其中在權(quán)利要求37的(f)步驟中形成的N被保護(hù)的蒎二醇酯被進(jìn)一步分離成其非對映異構(gòu)體。
44.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其中R是叔丁基，芐基，三甲基甲硅烷基乙基，苯基，甲基或乙基。
全文摘要
介紹了一種制備脯氨酸硼酸酯的方法。N-被保護(hù)的吡咯在2-位被鋰化，其產(chǎn)物與硼酸三烷基酯反應(yīng)。再將其還原以形成被保護(hù)的脯氨酸硼酸，然后使之與二醇反應(yīng)以得到酯。隨著用酯基保護(hù)的硼酸部分將氮上的保護(hù)基除去，以獲得需要的脯氨酸硼酸酯。在一可替換的合成中制得的脯氨酸硼酸酯在硼原子上具有一個手性中心。還公開了對映體拆分的方法，以獲得在C-端基具有脯氨酸硼酸酯而不是一種氨基酸的肽。這些硼酸肽類似物可用于抑制生物學(xué)上重要的蛋白酶。還公開了幾種從蒎二醇硼酸酯中除去蒎二醇的方法。
文檔編號C07D403/00GK1073946SQ9211321
公開日1993年7月7日 申請日期1992年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月22日
發(fā)明者R·斯諾, T·A·凱利, J·亞丹母斯, S·科特斯, C·帕理 申請人:博靈格英格海母制藥公司