專利名稱：24－亞甲基－膽甾－5－烯－3β，19－二醇的合成方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有顯著生理活性的天然產(chǎn)物24-亞甲基-膽甾-5-烯-3β，19-二醇(24-methylene-cholest-5-en-3β，19-diol；Litosterol)的人工合成方法。
本發(fā)明的方法是用易得的豆甾醇(II)合成得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮(III)，再與N-溴代乙酰胺在高氯酸水溶液催化下反應生成3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6β-羥基-24-酮(IV)，接著通過光照成環(huán)反應生成3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6，19-環(huán)氧-24-酮(V)，接著環(huán)氧開環(huán)生成3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-19-羥基-24-酮(VI)，接著水解生成3β，19-二羥基-膽甾-5-烯-24-酮(VII)，最后將支鏈上的24位羰基轉化成亞甲基，得到目的產(chǎn)物(式I化合物)。總產(chǎn)率14％。反應的過程如下式所示 本發(fā)明方法的具體步驟如下(1).將豆甾醇(II)按照已有的方法(JianGuo Cui，LongMei Zeng，Jing Yu Su et al.，Steroids，2001，66，33-38)合成得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮(III)；(2).將III溶解在二氧六環(huán)(用量一般為剛好溶解III或稍多)中，冷至10～15℃，加入催化量的高氯酸水溶液(濃度為5％～10％wt，用量為III的1％～5％mole)，30～40分鐘內避光分批加入1～1.4倍重量的N-溴代乙酰胺，室溫繼續(xù)攪拌反應30～40分鐘，加入亞硫酸鈉水溶液中止反應，二氯甲烷萃取，減壓除去溶劑得到一白色固體，硅膠柱層析，甲醇重結晶得到3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6β-羥基-24-酮(IV)；(3).將上一步中的產(chǎn)物IV或白色固體溶解在苯/環(huán)己烷(體積比為1/3～1/2，用量一般為剛好溶解IV或稍多)混合溶劑中，加入5～10倍重量的四醋酸鉛，1～1.2倍重量的碘，2～3倍重量的碳酸鈣，惰性氣體保護下光照反應5～7個小時，冷卻后用石油醚和乙酸乙酯萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇重結晶得到3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6，19-環(huán)氧-24-酮(V)；(4).將上一步中的產(chǎn)物V或淺黃色固體溶解在95％的乙醇(一般用量為剛好溶解V或稍多)中，加入3～5倍重量的鋅粉，攪拌回流5～7個小時，冷卻后過濾除去鋅粉，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇重結晶得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-19-羥基-24-酮(VI)；(5).將上一步中的產(chǎn)物VI或淺黃色固體溶解在四氫呋喃(一般用量為剛好溶解VI或稍多)中，加入濃度為2～3％wt的氫氧化鉀甲醇溶液(氫氧化鉀的用量為VI重量的1～3倍)，加熱回流10～15分鐘，冷卻后減壓除去溶劑，乙酸乙酯萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇重結晶得到3β，19-二羥基-膽甾-5-烯-24-酮(VII)；(6).在惰性氣體保護下，將氫化鈉的無水二甲亞砜溶液(5mg/mL～10mg/mL)加熱至70～80℃攪拌35～45分鐘，冷卻至室溫后加入5～8倍氫化鈉重量的甲基三苯基碘化膦或甲基三苯基溴化膦(通常用少量無水二甲亞砜溶解)，攪拌10～15分鐘后，加入0.5～1.0倍氫化鈉重量的上一步中的產(chǎn)物VII(通常用少量無水二甲亞砜溶解)，升溫至70～80℃攪拌反應1～2個小時，冷卻至室溫后加入冰水中止反應，乙醚萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇重結晶得到目的產(chǎn)物24-亞甲基-膽甾-5-烯-3β，19-二醇(式I化合物)。
本發(fā)明方法以易得的豆甾醇(II)作為起始原料，經(jīng)過十步反應首次合成得到24-亞甲基-膽甾-5-烯-3β，19-二醇(I)，總產(chǎn)率達14％。
本發(fā)明方法在3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮(III)合成3β，19-二羥基-膽甾-5-烯-24-酮(VII)的過程中采用獨特的反應條件和后處理方法，四步反應的中間產(chǎn)物(IV，V，VI)可以不分離提純直接用于下一步反應，避免了分離提純過程中的一些不必要的損失，可以獲得相對較高的產(chǎn)率(提高4％)，這樣的處理方法更具有實際生產(chǎn)價值。
實施例1(1).將豆甾醇按照“JianGuo Cui，LongMei Zeng，Jing Yu Su et al.，Steroids，2001，66，33-38”的方法經(jīng)過五步反應合成得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮，總產(chǎn)率63％；(2).3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮300mg溶解在3mL二氧六環(huán)溶液中，用冰水浴冷卻到10℃后，加入0.15mL高氯酸水溶液(濃度為7％wt)，避光加入300mg N-溴代乙酰胺，分八次加入，40分鐘內加完。撤去冷浴，室溫繼續(xù)攪拌40分鐘，加入稀冷的亞硫酸鈉水溶液20mL，二氯甲烷萃取四次，合并有機相，依次用水洗，5％碳酸氫鈉水溶液洗，飽和食鹽水洗至中性，無水硫酸鈉干燥。過濾，減壓除去溶劑得到一白色固體，該固體直接用于下步反應，或用硅膠柱層析(石油醚/乙酸乙酯體積比為5/1洗脫)分離，甲醇重結晶得到無色針狀晶體3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6β-羥基-24-酮，熔點128～130℃。
(3).步驟(2)中得到的白色固體100mg溶解在50mL苯/環(huán)己烷(體積比為1∶3)的混合溶劑中，快速加入600mg醋酸高鉛，120mg碘，250mg碳酸鈣，在惰性氣體保護下用兩個300瓦的白熾燈泡光照加熱回流5小時。冷卻到室溫后，過濾，白色濾渣反復用石油醚和乙酸乙酯洗滌，合并濾液，5％的碳酸氫鈉水溶液洗二次，飽和食鹽水洗至中性，無水硫酸鈉干燥。過濾，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，該固體直接用于下一步反應，或用硅膠柱層析(石油醚/乙酸乙酯體積比為7/1洗脫)分離，甲醇重結晶得到無色針狀晶體3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6，19-環(huán)氧-24-酮，熔點139～141℃。
(4).步驟(3)中得到的淺黃色固體100mg溶解在15mL95％的乙醇溶液中，加入鋅粉350mg，攪拌回流5小時，冷卻至室溫后過濾，固體用乙醇洗多次，合并有機相，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，該固體直接用于下一步反應，或用硅膠柱層析(石油醚/乙酸乙酯體積比為5/1洗脫)分離，甲醇重結晶得到無色針狀晶體3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-19-羥基-24-酮，熔點132～133℃。
(5).步驟(4)中得到的淺黃色固體100mg溶解在20mL四氫呋喃溶液中，加入6mL甲醇溶液(含3％wt氫氧化鉀)，加熱回流15分鐘。冷卻至室溫，減壓除去溶劑得到一黃色固體，乙酸乙酯稀釋，飽和食鹽水洗至中性，無水硫酸鈉干燥。過濾，減壓除去溶劑，得到的淺黃色固體用硅膠層析(石油醚/丙酮體積比為4/1洗脫)分離，甲醇重結晶得到無色針狀晶體3β，19-二羥基-膽甾-5-烯-24-酮74mg，熔點155～156℃。以上四步反應總產(chǎn)率為29％。
(6).反應瓶先用氬氣清掃，然后在氬氣氣氛下加入氫化鈉(55％-65％)80mg，用干燥的石油醚(30-60℃)洗滌3次，減壓抽干石油醚后加入無水二甲亞砜5mL，在70～80℃攪拌反應40分鐘，得一黃綠色溶液。待反應液降至室溫后，加入溶于3mL二甲亞砜的甲基三苯基碘化膦400mg，溶液變?yōu)轷r黃色，繼續(xù)攪拌10分鐘后，加入溶于1mL二甲亞砜的3β，19-二羥基-膽甾-5-烯-24-酮25mg，在70～80℃攪拌反應1個小時。待溫度降至室溫后，加入15mL冷水，用乙醚萃取四次，乙醚溶液用水洗至中性，蒸去溶劑，得到的淺黃色的固體，后者用硅膠層析(石油醚/丙酮體積比為3/1洗脫)分離，甲醇重結晶得到無色針狀晶形的目的產(chǎn)物18mg。熔點166～167℃。產(chǎn)率74％，從豆甾醇起始的十步反應總產(chǎn)率為14％。
實施例2參照實施1的方法，其中步驟(2)中N-溴代乙酰胺的用量為400mg；步驟(3)中醋酸高鉛的用量為900mg，反應時間為7個小時；步驟(4)中鋅粉的用量為500mg，反應時間為7個小時；步驟(5)中甲醇溶液(含3％wt氫氧化鉀)的用量為10mL；步驟(6)中甲基三苯基碘化膦的用量為600mg；其它條件與實施1相同，得到結果相同。
實施例3分別參照實施1和實施例2的方法，其中，步驟(6)用等量甲基三苯基溴化膦代替甲基三苯基碘化膦，其它條件相同，得到結果相同。
目的產(chǎn)物(24-亞甲基-膽甾-5-烯-3β，19-二醇)結構確證熔點 166～167℃，文獻報道為165～166℃比旋光度 [α]20D＝-24°(c，0.125，CHCl3)，文獻報道為-25.8°(c，0.24，CHCl3)元素分析 C79.95，H11.23，C28H46O2的計算值C81.10，H11.18FAB-MS M++1＝415IR 3394，3082，2957，2936，2869，1642，1466，1378，1054，964，888v/cm-11HNMR(CDCl3) 0.737(s，3H，18-CH3)，0.947(d，J＝6.5Hz，3H，H-21)，1.014(d，J＝2.5Hz，3H，H-26)，1.028(d，J＝2.5Hz，3H，H-27)，3.573(m，1H，H-3)，3.610(d，J＝11.5Hz，1H，H-19a)，3.821(d，J＝11.5Hz，1H，H-19b)，4.652(brs，1H，H-28a)，4.711(brs，1H，H-28b)，5.747(brd，J＝5.0Hz，1H，H-6)13CNMR(CDCl3)156.88(C)，135.56(C)，127.40(CH)，105.94(CH2)，71.38(CH)，62.75(CH2)，57.68(CH)，56.00(CH)，50.41(CH)，42.59(C)，42.35(CH2)，41.55(C)，40.07(CH2)，35.76(CH)，34.71(CH2)，33.82(CH)，33.44(CH)，33.36(CH2)，32.00(CH2)，31.25(CH2)，31.01(CH2)，28.22(CH2)，24.08(CH2)，22.00(CH3)，21.87(CH3)，21.81(CH2)，18.70(CH3)，12.22(CH3)
權利要求
1.一種24-亞甲基-膽甾-5-烯-3β，19-二醇的合成方法，其特征是用豆甾醇合成得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮，再與N-溴代乙酰胺在高氯酸水溶液催化下反應生成3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6β-羥基-24-酮，接著通過光照成環(huán)反應生成3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6，19-環(huán)氧-24-酮，接著環(huán)氧開環(huán)生成3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-19-羥基-24-酮，接著水解生成3β，19-二羥基-膽甾-5-烯-24-酮，最后將支鏈上的24位羰基轉化成亞甲基，得到目的產(chǎn)物。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征是具體步驟為(1).將豆甾醇II按照已有的方法合成得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮III；(2).將III溶解在二氧六環(huán)溶液中，冷至10～15℃，加入催化量的高氯酸水溶液，30～40分鐘內避光分批加入1～1.4倍重量的N-溴代乙酰胺，室溫繼續(xù)攪拌反應30～40分鐘，亞硫酸鈉水溶液中止反應，二氯甲烷萃取，減壓除去溶劑得到一白色固體，硅膠柱層析，甲醇重結晶得到3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6β-羥基-24-酮IV；(3).將上一步中的產(chǎn)物IV或白色固體溶解在苯/環(huán)己烷＝1/3～1/2體積比的混合溶劑中，加入5～10倍重量的四醋酸鉛，1～1.2倍重量的碘，2～3倍重量的碳酸鈣，惰性氣體保護下光照反應5～7個小時，冷卻后用石油醚和乙酸乙酯萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇重結晶得到3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6，19-環(huán)氧-24-酮V；(4).將上一步中的產(chǎn)物V或淺黃色固體溶解在95％的乙醇溶液中，加入3～5倍重量的鋅粉，攪拌回流5～7個小時，冷卻后過濾，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇重結晶得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-19-羥基-24-酮VI；(5).將上一步中的產(chǎn)物VI或淺黃色固體溶解在四氫呋喃溶液中，加入濃度為2～3％wt的氫氧化鉀甲醇溶液，氫氧化鉀的用量為VI重量的1～3倍；加熱回流10～15分鐘，冷卻后減壓除去溶劑，乙酸乙酯萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇重結晶得到3β，19-二羥基-膽甾-5-烯-24-酮VII；(6).在惰性氣體保護下，將5mg/mL～10mg/mL氫化鈉的無水二甲亞砜溶液加熱至70～80℃攪拌35～45分鐘，冷卻至室溫后加入5～8倍氫化鈉重量的甲基三苯基碘化膦或甲基三苯基溴化膦，攪拌10～15分鐘后，加入0.5～1.0倍氫化鈉重量的上一步中的產(chǎn)物VII，升溫至70～80℃攪拌反應1～2個小時，冷卻至室溫后加入冰水中止反應，乙醚萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇重結晶得到目的產(chǎn)物24-亞甲基-膽甾-5-烯-3β，19-二醇。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征是步驟(2)中所用高氯酸水溶液的濃度為5％～10％wt，用量為III的1％～5％mole。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的方法，其特征是步驟(6)中所用的甲基三苯基碘化膦或甲基三苯基溴化膦，和VII，分別用無水二甲亞砜溶解后再加入。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有顯著抗腫瘤活性和抗菌活性的天然產(chǎn)物24－亞甲基－膽甾－5－烯－3β，19－二醇(Litosterol)的合成方法。本發(fā)明用易得的豆甾醇合成得到3β－乙酰氧基－膽甾－5－烯－24－酮，再與N－溴代乙酰胺在高氯酸水溶液催化下反應生成3β－乙酰氧基－膽甾－5α－溴－6β－羥基－24－酮，接著通過光照成環(huán)反應生成3β－乙酰氧基－膽甾－5α－溴－6，19－環(huán)氧－24－酮，接著環(huán)氧開環(huán)生成3β－乙酰氧基－膽甾－5－烯－19－羥基－24－酮，接著水解生成3β，19－二羥基－膽甾－5－烯－24－酮，最后將支鏈上的24位羰基轉化成亞甲基，得到目的產(chǎn)物。在反應過程中采用獨特的反應條件和多步反應一步分離提純的后處理方法，總產(chǎn)率達14％，具有實際生產(chǎn)價值。
文檔編號C07J9/00GK1448399SQ0311428
公開日2003年10月15日 申請日期2003年4月24日 優(yōu)先權日2003年4月24日
發(fā)明者蘇鏡娛, 陸偉剛, 曾隴梅 申請人:中山大學