一种光学活性二胺衍生物及其盐的制备方法与流程

1.本发明涉及医药中间体领域，尤其是一种光学活性二胺衍生物的制备方法。


背景技术：

2.依度沙班是小分子口服抗凝药,为凝血因子x(fxa)阻滞剂。凝血过程中，活化的凝血因子 x(fxa)将凝血酶原(fii)激活成为凝血酶(fiia)，促使纤维蛋白形成，由此形成血栓，因而 fxa 已成为开发新一代抗凝药物的主要靶点。依度沙班通过选择性、可逆性且直接抑制 fxa 达到抑制血栓形成的口服抗凝药物，其对fxa的选择性比fiia高104倍。
3.[(1r,2r,5s)-2-氨基-5-[(二甲基氨基)羰基]环己基]氨基甲酸叔丁酯及其草酸盐是依度沙班的关键中间体，其结构如：
[0004]
专利cn100545160c首次公开了该化合物的合成工艺。该路线以消旋的3-环己烯-1-甲酸为起始原料，经拆分后，分离出(1s)-3-环己烯-1-甲酸，再经碘代，在碱性条件下，经酯交换开内酯环再闭环得到环氧化合物，经叠氮化钠开环后得到相应的叠氮化物，在boc酸酐存在下，经pd/c催化加氢得到相应的boc-保护的氨基衍生物，经磺酸酯化和二次叠氮化钠取代得到叠氮化合物，经水解得到相应的羧酸化合物，与二甲胺盐酸盐在缩合剂作用下得到相应的酰胺，叠氮基经还原得到相应的氨基化合物，路线如下：该合成方法路线繁琐，且在合成过程中两次用到叠氮化钠这种易燃易爆的危险试剂，不易放大生产。且该方法会产生大量废液，不利于环保及实际生产。
[0005]
第一三共提出一种全新的构型控制策略，利用burgess-type试剂与氨基物反应得到磺酰二胺衍生物，再将磺酰胺邻位的羟基转化成磺酸酯，十分巧妙地经磺酰化的三元氮
杂环衍生物中间态后再重排扩环，再经水解得到中间体109b9-01，通过成草酸盐(包括其水合物)纯化，得到高纯度的中间体。该路线化合物109d3-01结构中的磺酰氨基甲酸叔丁酯基团并不是非常稳定；因此，该路线在实现工业化大规模生产的过程中还需要做很多更细致的研究，以期达到更好的效果。
[0006]


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的是：提供一种光学活性二胺衍生物及其盐的制备方法，该制备方法具有成本低、工艺稳定且产品纯度高，手性纯度高，生产工艺绿色环保等优点。
[0008]
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种光学活性二胺衍生物的制备方法，所述光学活性二胺衍生物如式i所示，所述制备方法包括：式ⅱ所示化合物ⅱ与磷酸盐缓冲-液、酶、胺源混合，经酶促反应得到式ⅰ所示化合物；
[0009]ⅱ所述的酶选自自有转氨酶酶库，编号：hg-ata-0182。
[0010]
进一步的，所述缓冲液选自磷酸钾缓冲盐、磷酸钠缓冲盐体系的缓冲液或tris-hcl缓冲液中的一种。
[0011]
进一步的，酶促反应的温度为20-35℃，ph为7.0-8.0。
[0012]
进一步的，酶与式ⅱ所示化合物的质量比为1:30，式ⅱ所示化合物浓度10-150g/l。
[0013]
进一步的，胺源来自于甲酸铵，乙酸铵，乙胺或异丙胺中的一种；胺源与式ⅱ化合物的质量比为0.2-5.0。
[0014]
进一步的，式ⅱ所示化合物的制备方法包括以下步骤：
[0015]
（1）在碱的作用下，化合物ⅳ在有机溶剂或水中与二碳酸二叔丁酯反应生成化合物ⅲ；（2）在氧化剂的作用下，化合物ⅲ在有机溶剂中被氧化反应生成化合物ⅱ。
[0016]
进一步的，步骤（1）中所述的碱选自氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化锂，碳酸钠，碳酸钾，碳酸氢钠，碳酸氢钾，三乙胺，n,n二异丙基乙胺，吡啶或dmap中的一种；步骤（1）中所述的有机溶剂选自二氯甲烷，dmso，甲苯或dmf中的一种。
[0017]
进一步的，步骤（2）中所述的氧化剂选自jones试剂，tempo/naclo氧化体系，三氧化硫-吡啶络合物氧化体系，乙酸酐和dmso氧化体系，草酰氯，dmso和三乙胺的氧化体系，dess-martin的氧化体系中的一种。
[0018]
进一步的，步骤（2）中所述的有机溶剂选自二氯甲烷，dmso，甲苯，dmf，乙酸乙酯，醋酸异丙酯，四氢呋喃中的一种。
[0019]
一种光学活性二胺衍生物盐的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：由上述制备方法制得的式i所示化合物与草酸反应形成草酸盐。
[0020]
采用本发明的技术方案的有益效果是：本发明中的一种光学活性二胺衍生物的制备方法原材料易得，成本低，工艺稳定，不使用易燃易爆等危险品，产生的废水废液较少，更佳绿色环保，且制备的一种光学活性二胺衍生物的方法不仅化学纯度高，光学纯度也高。
附图说明
[0021]
图1是实施例9的产物纯度hplc图。
[0022]
图2是实施例10 的产物手性hplc图。
[0023]
图3是实施例11 的核磁谱图。
实施方式
[0024]
下面结合具体实施方式对本发明中的一种光学活性二胺衍生物的制备方法作进一步说明。
[0025]
图1是实施例9的产物纯度hplc图。
[0026]
图2是实施例10 的产物手性hplc图。
[0027]
图3是实施例11 的核磁谱图。
[0028]
实施例1：化合物ⅲ的合成合成路线如下：
[0029]
向三口反应瓶中加入300ml dcm，100.0g（1.00eq）化合物ⅳ，6.6g（0.1eq）dmap，滴加128.90g（1.10eq）二碳酸二叔丁酯，加毕，20-30℃下继续反应3-5h，tlc监控无原料剩余，加入200ml水，分液，有机相用200ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤分液，有机相用200ml饱和食盐水洗涤分液，40-50℃减压脱溶得淡黄色油状物135.7g，收率：88.3%，hplc：98.51%。ms:287（m+h）
+
。该步产品不需要进一步纯化可直接用于下一步反应。
[0030]
实施例2：化合物ⅲ的合成合成路线如下：
[0031]
向三口反应瓶中加入300ml 甲苯，100.0g（1.00eq）化合物ⅳ，6.6g（0.1eq）dmap，滴加128.90g（1.10eq）二碳酸二叔丁酯，加毕，20-30℃下继续反应3-5h，tlc监控无原料剩余，加入200ml水，分液，有机相用200ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤分液，有机相用200ml饱和食盐水洗涤分液，60-70℃减压脱溶得淡黄色油状物120.8g，收率：78.6%，hplc：96.74%。ms:287（m+h）
+
。该步产品不需要进一步纯化可直接用于下一步反应。
[0032]
实施例3：化合物ⅲ的合成合成路线如下：
[0033]
向三口反应瓶中加入300ml水，100.0g（1.00eq）化合物ⅳ，加入42.9g(2.00eq)氢氧化钠，128.90 g（1.10eq）二碳酸二叔丁酯，加毕，40-50℃下继续反应6-8h，tlc监控无原料剩余，加入200ml dcm，分液，有机相用200ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤分液，有机相用200ml
饱和食盐水洗涤分液，40-50℃减压脱溶得淡黄色油状物137.85g，收率：89.7 %，hplc：98.78%。ms:287（m+h）
+
。该步产品不需要进一步纯化可直接用于下一步反应。
[0034]
实施例4：化合物ⅲ的合成合成路线如下：
[0035]
向三口反应瓶中加入300ml水，100.0g（1.00eq）化合物ⅳ，加入56.9g（1.0eq）碳酸钠，128.90 g（1.10eq）二碳酸二叔丁酯，加毕，40-50℃下继续反应6-8h，tlc监控无原料剩余，加入200ml dcm，分液，有机相用200ml饱和碳酸氢钠溶液洗涤分液，有机相用200ml饱和食盐水洗涤分液，40-50℃减压脱溶得淡黄色油状物113.24g，收率：74.3 %，hplc：93.67%。ms:287（m+h）
+
。该步产品不需要进一步纯化可直接用于下一步反应。
[0036]
实施例5：化合物ⅲ的合成
[0037]
向三口反应瓶中加入500ml dcm，500ml 水，100.0g（1.00eq）化合物ⅲ，加入73.4g（2.5eq）碳酸氢钠，18.50g（0.5eq）碳酸钠，36.0g（1.0eq）溴化钠，2.73g（0.05eq）2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物，加毕降温至0-5℃，向反应瓶中滴加240.0g次氯酸钠溶液（13%），控温在0-5℃，2小时滴毕保温反应2-4小时，tlc监控无原料剩余，静置分液，加入200ml dcm，萃取两次，分液，合并有机相用200ml饱和食盐水洗涤分液，40-50℃减压脱溶得淡黄色油状物94.7g，收率：95.4 %，hplc：98.14%。ms:285（m+h）
+
该步产品不需要进一步纯化可直接用于下一步反应。
[0038]
实施例6：化合物ⅲ的合成
[0039]
向三口反应瓶中加入500ml 丙酮， 100.0g（1.00eq）化合物ⅲ，降温至0-5℃，向反应瓶中滴加175ml琼斯试剂，控温在0-5℃，滴毕后升温至20-30℃，保温反应10-14h，向反应液中加入40.0 ml甲醇，加入500ml水,2000ml甲基叔丁基醚，分液，有机相用500ml饱和盐水洗涤分液，40-50减压脱溶得到淡黄色油状物83.0g，收率：83.6%，hplc:97.5%。ms:285（m+h）
+
该步产品不需要进一步纯化可直接用于下一步反应。
[0040]
实施例7：化合物ⅲ的合成
[0041]
向三口反应瓶中加入500mldmso，100.0g（1.00eq）化合物ⅲ，107.5g（2.0eq）三乙胺，20-30℃，向反应瓶中滴加100.2g（2.0eq）三氧化硫吡啶络合物的dmso（200ml ），保温20-30℃，加入1000ml 冰水淬灭，加入1000mlmtbe萃取分液，加入500ml10%磷酸水溶液洗涤分液,有机相用500ml饱和食盐水洗涤分液，40-50减压脱溶得到淡黄色油状物86.7g，收率：87.3%，ms:285（m+h）
+
hplc:95.5%。该步产品不需要进一步纯化可直接用于下一步反应。
[0042]
实施例8：转氨酶hg-ata-0182基因的构建根据genbank收录的志贺氏菌属（shigella castellani）转氨酶的基因序列(genbank: dq362617.1），由安徽通用生物按照大肠杆菌密码子优化后构建在pet 28a载体上，命名为pet28a-hg-ata-0182。
[0043]
实施例9：转氨酶hg-ata-0182酶粉的制备将实施例8所得的质粒pet28a-hg-ata-0182，接种至5ml含卡那霉素的lb培养基(5g酵母粉；10g蛋白胨；10g nacl，ph值为7 .0)中，37
°
c振荡培养过夜，按1%（w/w)的接种量接入装有100ml lb培养基的500ml三角瓶中，置于37
°
c，200rpm摇床震荡培养，当培养液的od600=0.6-0.8时，加入终浓度为0.5mmo1/l的iptg作为诱导剂，18
°
c诱导16h后，将培养液离心，收集细胞，并用pbs洗涤3次；随后将细胞沉淀物按照细胞沉淀物：pbs缓冲液=1：9中，并通过超声破碎（工作时间共30min，超3s，停7s，功率50%），得到转氨酶粗酶液，sds-page鉴定表达情况。将所得转氨酶粗酶液经冷冻干燥，即获得转氨酶hg-ata-0182酶粉。
[0044]
实施例10：化合物ⅰ的盐的合成
[0045]
将20.0g异丙胺加入至500ml 200mm pbs中，6m hcl溶液调节ph为7 .5 ,而后加入
200mg磷酸吡哆醛、1.0 g转氨酶hg-ata-182酶粉。混匀后，逐滴加入溶解于100ml dmso的28.4g 底物（化合物ⅱ），体系ph保持为7 .0～7 .5，30℃
±
2℃恒温搅拌16h，hplc检测底物（化合物ⅱ）峰面积小于1%，停止反应。使用1m hcl溶液调节ph至4.0，过滤去除沉淀，而后使用500ml二氯甲烷萃取两次除去未反应完的底物（化合物ⅱ），保留水相。使用2m naoh溶液调节水相ph至12.0，而后使用500ml二氯甲烷萃取三次，合并的有机相使用无水naso4干燥、过滤，并在30℃下旋转蒸发至干，用168ml乙腈和25ml水于40度下溶解后加入13g草酸二水合物成盐析出固体，过滤，在60℃下真空干燥至恒重，获得32.1g 淡黄色固体产物，收率85.9%，hplc:100%，ee%:100%。ms:286（m+h）
+
。
[0046]
实施例11：化合物ⅰ的盐的合成
[0047]
将2.6 g甲酸铵加入至50ml 200mm pbs中，6m hcl溶液调节ph为7 .5 ,而后加入20mg磷酸吡哆醛、100mg转氨酶hg-ata-0182酶粉。混匀后，逐滴加入溶解于10ml dmso的2.90g 底物（化合物ⅱ），体系ph保持为7 .0～8.0，20-30℃搅拌20h，hplc检测底物（化合物ⅱ）峰面积小于1%，停止反应。使用1m hcl溶液调节ph至4.0，过滤去除沉淀，而后使用50ml二氯甲烷萃取两次除去未反应完的底物（化合物ⅱ），保留水相。使用2m naoh溶液调节水相ph至12.0，而后使用50ml二氯甲烷萃取三次，合并的有机相使用无水naso4干燥、过滤，并在30℃下旋转蒸发至干，用15ml乙腈和2.1ml水于40度下溶解后加入1.2g草酸二水合物成盐析出固体，过滤，在60℃下真空干燥至恒重，获得3.14g 淡黄色固体产物，收率82.3%，hplc:99.7%，ee%:99.6%。ms:286（m+h）
+
。
[0048]
实施例12：化合物ⅰ的盐的合成
[0049]
将34.0 g乙酸铵加入至500ml 200mm pbs中，6m hcl溶液调节ph为8.0 ,而后加入200mg磷酸吡哆醛、1.5g转氨酶hg-ata-0182酶粉。混匀后，逐滴加入溶解于100ml dmso的34.0g 底物（化合物ⅱ），体系ph保持为7 .5～8.5，20-30℃搅拌20h，hplc检测底物（化合物ⅱ）峰面积小于1%，停止反应。使用1m hcl溶液调节ph至4.0，过滤去除沉淀，而后使用500ml二氯甲烷萃取两次除去未反应完的底物（化合物ⅱ），保留水相。使用2m naoh溶液调节水相ph至12.0，而后使用500ml二氯甲烷萃取三次，合并的有机相使用无水naso4干燥、过滤，并在30℃下旋转蒸发至干，用15ml乙腈和2.1ml水于40度下溶解后加入1.2g草酸二水合物成
盐析出固体，过滤，在60℃下真空干燥至恒重，获得35.16g 类白色固体产物，收率78.6%，hplc:99.6%，ee%:99.5%。
[0050]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实验例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的同等要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0051]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的权利方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种光学活性二胺衍生物的制备方法，所述光学活性二胺衍生物如式i；所示，其特征在于，所述制备方法包括：式ⅱ所示化合物ⅱ与磷酸盐缓冲液、酶、胺源混合，经酶促反应得到式ⅰ所示化合物；；ⅱ所述的酶选自自有转氨酶酶库，编号：hg-ata-0182。2.根据权利要求1所述的一种光学活性二胺衍生物的制备方法，其特征在于：所述缓冲液选自磷酸钾缓冲盐、磷酸钠缓冲盐体系的缓冲液或tris-hcl缓冲液中的一种。3.根据权利要求1所述的一种光学活性二胺衍生物的制备方法，其特征在于：酶促反应的温度为20-35℃，ph为7.0-8.0。4.根据权利要求1所述的一种光学活性二胺衍生物的制备方法，其特征在于：酶与式ⅱ所示化合物的质量比为1:30，式ⅱ所示化合物浓度10-150g/l。5.根据权利要求1所述的一种光学活性二胺衍生物的制备方法，其特征在于：胺源来自于甲酸铵，乙酸铵，乙胺或异丙胺中的一种；胺源与式ⅱ化合物的质量比为0.2-5.0。6.根据权利要求1所述的一种光学活性二胺衍生物的制备方法，其特征在于：式ⅱ所示化合物的制备方法包括以下步骤：；（1）在碱的作用下，化合物ⅳ在有机溶剂或水中与二碳酸二叔丁酯反应生成化合物ⅲ；（2）在氧化剂的作用下，化合物ⅲ在有机溶剂中被氧化反应生成化合物ⅱ。7.根据权利要求6所述的一种光学活性二胺衍生物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的碱选自氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化锂，碳酸钠，碳酸钾，碳酸氢钠，碳酸氢钾，三乙胺，n,n二异丙基乙胺，吡啶或dmap中的一种；步骤（1）中所述的有机溶剂选自二氯甲烷，dmso，甲苯或dmf中的一种。8.根据权利要求6所述的一种光学活性二胺衍生物的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的氧化剂选自jones试剂，tempo/naclo氧化体系，三氧化硫-吡啶络合物氧化体系，乙酸酐和dmso氧化体系，草酰氯，dmso和三乙胺的氧化体系，dess-martin的氧化体系中的
一种。9.根据权利要求6所述的一种光学活性二胺衍生物的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的有机溶剂选自二氯甲烷，dmso，甲苯，dmf，乙酸乙酯，醋酸异丙酯，四氢呋喃中的一种。10.一种光学活性二胺衍生物盐的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：由权利要求1-9中任一项所述制备方法制得的式i所示化合物与草酸反应形成草酸盐。

技术总结
本发明涉及药物制备技术领域，尤其是一种光学活性二胺衍生物及其盐的制备方法，经Boc保护氨基，氧化羟基成羰基，还原胺化得到，其中还原胺化用到转胺脱氢酶，得到的光学纯式Ⅰ化合物的ee值，相对于现有的不对称合成或化学拆分工艺，不仅步骤大大缩短，收率提高较多，成本和三废也降低明显。和三废也降低明显。和三废也降低明显。


技术研发人员：陈剑 余长泉 陈涛
受保护的技术使用者：南京桦冠生物技术有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/7/7