合成化学，2020,28(12)&1049-1054 Chin.J.Syn.Chem.2020,28(12)&1049-1054
hXp：///xhxhoo •快递论文)
!-AR别构拮抗剂Cmpd l5关键中间体
(S)-9-q基甲氧拨基--甲酰胺基苯丙氨酸的合成
赵帅，芮雪，钱明成，陈新*
(常州大学药学院，江苏常州213164)
摘要：报道了伐氯R别构拮抗剂Cmpd l5的关键中间体——(S)5-｛基甲氧O基三-甲酰胺基苯丙氨酸(l2)的不对称合成方法。首先，二苯亚胺甘氨酸叔丁酯与对甲酸节酯节漠在手性相转移催化剂作用下发生不对称烷基化反应，以94%的产率和98%的ee值制得相应产物；接着经水解、脱保护基和酰胺化等多步反应成功合成了l2o通过在其竣酸端引入长链的聚乙二醇竣酸酯结构，成功测得了l2的ee值(97%)。产物的结构经1HNMR, 13C NMR和HR-MS(ESI)确证。 关键词：仅氯R别构拮抗剂；不对称烷基化；聚乙二醇竣酸酯；相转移催化；苯丙氨酸
中图分类号：0626；R914.5文献标志码：A DOI：10.15952/j.ckg cjsc.10055511.20202 Synthesit of(S)-Fmoc-4-carbamoylphenylalanine&The Key Intermediate for fi2-AR Allosteric Inhiditor Cmpd l5
ZHAO Shuai,RUI Xuc,QIAN Miny-cheny,CHEN Xin*
(SchooiooPhaamacy,Chanyzhou Unoeeasoty,Chanyzhou213164,Chona) Abstrach:Tha asymmetric synthesis of(S)-Fmoc-4-carbamoylphenylalanina(l2),tUa key intermedi-ata of炖氯R//s U/c inhibitor Cmpd l5was developed.Firstly,asymmetric alkylation of方eObutyS diphcylimiiia glycine with4-(bemomlhy/benzamide by chiral phase-transfer catalysts was accom-paohed.ThepaoductwaOa o oaded woth94%yoead and98%e.Seconday,aoteaOeeeaaataanOooama-toonO,oncaudonyhydaoayOo,depaotectoon and amodatoon,compound l2waOOucce O ou a yobtaoned.The
e eaaue(97%)ootheonteamedoatewaOmeaOuaed byontaoduconyaaony-chaon poayethyaeneyaycoacaa-
boxylate at its carboxylic acid end.The structure of tUe product was confirmed by1H NMR,13C NMR and HR-MS(ESI).
Keywords：氯R//steric inhinitor；asymmetric alkylation；polyethylene glycol carboxylate；phase transfer catalysis；Phenylalanine
G蛋白偶联受体(G p-otein-coupled receptors& GPCRs)是体内最庞大的蛋白质超家族，目前已经有2000多种不同的GPCRs被报道[1-2]o G蛋白偶联受体通过与细胞周围环境中的配体结合从而激活细胞内的一系列信号通路，引起细胞状态的改变，参与了人体内几乎全部生理病理和药理过程[3]o其功能与多种疾病有关，如心血管类疾病、神经系统疾病、炎症疾病、代谢性疾病、癌症
收稿日期：2020-08-01；修订日期：20205954
基金项目：国家自然科学基金青年基金资助项目(21602018)
第一作者简介：赵帅(1988-)，男，汉族，河南开封人，博士，讲师，主要从事药物合成研究。通信联系人：陈新，博士，教授，E-mail:xinchei^cczu.edu.a
—1050—合成化学VL.28&2020
Chart1
等。目，超过40%的现代药物直接或间接靶向GPCRs⑷。
'素受体('苯R)是研究最的GPCRs之一*5「6+。其中,02苯R在支气管、心血管和肺部都有广泛表达，在调节管：各项中扮演着至关重要的。目市售02苯R激动剂和拮抗剂较多，如沙丁胺醇(salbu-tamoi)、特布他林(terbutaline)、沙美特罗(salmet-eroi)-福莫特罗(formoterol)和普(prop-ranoloi)等[7]o值注意的是，02苯R药物皆为正，正的高守性和受体基因的高度同，这些正存在受体
12赵帅等：/32-BR别构拮抗剂Cmpd15关键中间体……--甲酰胺基苯丙氨酸的合成—1051—
亚型选择性差、神经系统不良反应和禁忌症较多等问题［8］。与之相比，在空间和拓扑结构上，与正构结合位点不同的其他区域相结合的别构配体，因具有更高的受体亚型选择性而成为药物研发的热点［9-14］'目前，已报道的02苯R别构调节剂有别构激动剂Cmpd6FA［15］和别构拮抗剂Cmpd15［16］。其中，Cmpd15的结构于2017年由本课题组与美国合作者共同报道(Chart1)［17］o 如图所示,Cmpd15可以由3个片段A~C偶联得到。其中片段A廉价易得，片段C的合成已由本课题组报道［18'19］o然而片段B对甲酰基取代的G-苯丙氨酸十分昂贵(7200元/g，安耐吉化学)，不利于后续进行的Cmpd15衍生物的合成研究。
本文从二苯亚胺甘氨酸叔丁酯(2)和对甲酰胺节漠(3)出发，经过不对称烷基化、水解、脱保护基和酰胺化等多步反应成功合成了Fmoc保护的片段B，即化合物12o通过在其竣酸端引入长链的聚乙二醇竣酸酯结构，成功测得了其ee值(97%)(Schema2)，产物结构经中NMR, 13C NMR和HR-MS(ESI)确证。
1实验部分
1.1仪器与试剂
Autopol IA型旋光仪；Beker300/400MHo型核磁共振仪(TMS为内标);Thermo Orbitrap E/ta 型质谱仪;Agilent1260型高效液相谱仪。
化合物1*20+、2*19+、3［21］和13*22+按文献方法合成；其余所用试剂均为分析纯'
1.2合成
(1)4-甲甲基苯甲酸节酯(6)的合成
在250mL单口烧瓶中，加入4-甲甲基苯甲酸5(6.0g,27.9mmoi)和氯化亚矶(18mL)，回流反应3h o冷却至室温，浓缩除去过量氯化亚矶，将苯甲醇(24mL)和NaHCO3(7.0g,83.7mmoi)加入浓缩液中，搅拌5h。抽滤，滤液浓缩后经硅胶柱层析［洗脱剂：％(石油瞇)/%(乙酸乙酯)= 100/1］纯化得白固体6(8.3g，收率98%)；1H NMR(CDC/,300MHo)8：&04(d,'=8.4 Ho,2H),7.32-7.45(m,7H), 5.36(s,2H), 4.47(s,2H)；13C NMR(CDCi3,75MHo)8：165.9,142.9,136.0,130.3,130.1,129.1,128.7,128.4,128.3,66.9,32.3。 (2)(S)-4-(3-(叔丁氧基)-2-((二苯基亚甲基)氨基)甲-氧亚基)苯甲酸节酯(7)的合成在100mL的单口烧瓶中，加入化合物2 (926.0mg, 3.2mmoe)，化合6(4.8g,15.7 mmoi)和催化剂H烯丙基-nt-蔥甲基漠化辛可宁1(191.0mg,0.3mmoi)的甲苯(28mL)和(14mL)混合溶液，降温至-40C，滴加50%KO H溶液(0.9mL)，搅拌下反应72h。反应液浓缩，加入水(30mL)，用乙酸乙酯(3x30mL)萃取，有机相用饱和食盐水洗涤后加入无水硫酸钠干燥，浓缩得到的粗产物经硅胶柱层析［洗脱剂：％石油醞)/%(乙酸乙酯)=30/1］纯化得白固体14(1.3g，产率94%,98%ee),:"］D= -159.4°(c=1.0,CH2Ci2)；1H NMR(CDCi3, 400MHo)8：7.91(d,'=8.2Ho,2H),7.54-7.56(m,2H),7.43-7.45(m,2H),7.25-7.40(m,9H),7.1乙氧酰胺苯甲酯
4(d,'=8.2Ho,2H), 6.65 (d,'=6.4Ho,2H), 5.30-5.37(m,2H), 4.12-4.16(m,1H), 3.20-3.30(m,2H), 1.44(s,9H)；13C NMR(CDCi3,100MHo)8：170.8,170.6,166.6,144.3,139.4,136.3, 136.2,130.4,130.0,129.7,128.9,128.7, 128.5,128.4,128.3,128.3,128.2,128.1, 127.7,81.6,67.5,66.7,39.7,28.2。
(3)(S)-4-(3-(叔丁氧基)-2-((叔丁氧基O 基)氨基)甲-氧亚基)苯甲酸节酯(8)的合成将(S)-4-(3-(叔丁氧基)-2-((二苯基亚甲基)氨基)甲-氧亚基)苯甲酸节酯7(1.0g, 1.93 mmoi)溶于四氢咲喃(17mL)中，降温至0C，滴加1M HC1溶液(17mL)，滴毕，于0C反应1h。加入饱和碳酸氢钠溶液(10mL)淬灭反应，用10%Na2CO3溶液调节pH至7~9，减压浓缩，残余物加入水"40mL)，用乙酸乙酯(3x40mL)萃取，合有机，和食盐水，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，粗产物溶于7mL无水四氢咲喃中，于0C滴加三乙胺(403!L, 2.9mmoi)和二碳酸二叔丁酯(532!L,2.3mmoi)，滴毕，反应1h。用水(40mL)淬灭反应，加入乙酸乙酯(3 x40mL)萃取，合并有机相，依次用饱和食盐水，无水硫干燥,，经
析［洗脱剂：％(石油瞇)/%(乙酸乙酯)=20/1］纯化得白固体8(800.4mg,91%)；1H NMR
—1052—合成化学Vol.28,2020
(CDC/,400MHz)8：&00(d,7=8.1Hz,2H), 7.32-7.45(m,5H)&7.25(d,7=7.2Hz,2H), 5.35(s,2H), 5.04(d,7=4Hz,1H), 4.45-4.50(m,1H)& 3.06-3.17(m,2H)& 1.41(d, 7=7.2Hz,18H)；13C NMR(CDC/,1
00MHz) 8：170.7,166.4&155.1&142.2&136.1&129.8, 129.7,128.8,128.7,128.3,128.3,82.5, 79.9,66.8,54.7,38.6,28.4,28.1。
(4)(S)-4-(3-(叔丁氧基)-2-((叔丁氧基O 基)氨基)-3-氧亚基)苯甲酸(9)的合成
将化合物8(250.0mg,0.6mmol)溶于甲醇(3mL)中，加入耙碳"37.5mg,15%)，通入氢气，反应至终点。用硅藻土抽滤，滤饼浓缩得白固体9(187.2mg,93%)；1H NMR(DMSO氨6, 400MHz)8：12.87(s,1H),7.85(d,7=8.0 Hz,2H),7.34-7.38(m,2H),7.24(d,7=8 Hz,1H), 3.6-4.09(m,1H), 3.01(dd,7= 13.Hz,5.6Hz,1H), 2.88-2.94(m,1H), 1.29~1.34(m,18H)；13C NMR(DMSO氨6,100 MHz)8：171.0,167.3,155.4,143.1,129.4, 129.2,129.0,80.5,78.2,55.6,36.5,28-1, 27.6。
(5)(S)-2-(((叔丁氧O基)氨基)-C-(4-氨基甲酰基苯基)丙酸叔丁酯(10)的合成
氮气保护下，将9(150.0mg,0.4mmol),!-U基丁二酰亚胺NHS(61.2mg,0.5mmol)和EDCI(103.3mg,0.5mmol)溶于乙月青"5mL)中，搅拌下反应12h。浓缩，残余物加入水(10mL)，用二氯甲烷"3X10mL)萃取，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，浓缩，残余物用乙猜溶解，于0C 滴加氨水(1mL)，滴毕，搅拌1h。浓缩，残余物加入水(10mL)，用二氯甲烷(3X10mL)萃取，合并有机相，依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，残余物经硅胶柱层析[洗脱剂：% (二氯甲烷)/%(甲醇)=20/1+纯化得白固体10(148.4mg,99%)；1H NMR(DMSOC6,400 MHz)8：7.9(s,1H),7.9(d,7=8.0
Hz, 2H),7-30(d,7=7.8Hz,2H),7.20(d,7=8.0 Hz,1H)& 4.01-4.07(m,1H), 2.99(dd,7= 13.Hz,5.4Hz,1H), 2.86-2.1(m,1H), 1.30~1.35(m,18H)；13C NMR(DMSOC6,100 MHz)8：171.1,167.,155.4,141.2,132.4, 129.0,127.4,80.5,78.2,55.,36.3,28-1, 2*.6。
(6)(S)-4-甲酰胺基苯丙氨酸盐酸盐(11)的合成
将10(138.0mg,0.4mmol)溶于二氯甲烷(2mL)和甲醇(2mL)中，通入氯化氢气体，反应至终点(TLC监测)。减压浓缩，残余物加入少量酯，滤，滤酯白固11(79.1mg,85%)；1H NMR(DMSO甲6,400 MHz)8：&57(s,3H),7.89(d,7=8.1Hz, 2H),7.42(d,7=8.1Hz,2H), 4.19(s,1H)& 3.23(dd,71=21.1Hz,72=14.8Hz,2H)；13C NMR(DMSO甲6,100MHz)8：170.2,140.3, 167.2&129.8,129.,129.5,52.9,35.5。
(7)(S)甲-茹基甲氧O基甲-甲酰胺基苯丙氨酸(12)的合成
在25mL的单口烧瓶中，加入化合物11 (90.0mg,0.4mmol),1,4-二氧六环和10%碳酸钠溶液，于0C缓慢滴加Fmoc扫1(95.2mg, 0.4mmoi)的1,4-二氧(1mL)溶,,
拌下于0C反应4h；升温至室温，反应16h。用3N盐酸溶液酸化反应体系至pH=1，加入水(20 mL)，用乙酸乙酯(3X20mL)萃取，合并有机相，和食盐水，无水硫干燥,
憎，白混合物加入少量乙酸乙酯，抽滤得白粉末状固体12(138.3mg，产率87%)；1H NMR (DMSO甲6,400MHz)8：7.86(t,7=8.5Hz, 4H),7.77(d,7=8.5Hz,1H)&7.62(t,7=6.6 Hz,2H),7-38-7.42(m,4H),7.25~7.42(叫2H),4.14-4.24(m,4H), 3.16(dd,7=13. Hz, 4.0Hz,1H), 2.91- 2.97(m,1H)；13C NMR(DMSO甲6,100MHz)8：170.8,169.8, 169.5,155.9,143.9,141.4,141.2,132.0, 129.,127.9,127.8,127.2,125.2,120.1, 82.1,70.,70.5,70.4,70.2,69.8,68.9, 67.0,56.1,47.2,39.4,39.1,28-2；HR-MS (ESI)m/z：Calcd for C25H22N2O5j:M+Na]+} 453.1421&found453.1424。
(8)(S)甲甲4-氨基甲酰基节基)-1-(9-{基甲酯)-C,6-二氧亚基甲,10,13,16-四氧亚基-4,7-二氮杂十八烷-18-酸酯(14)的合成
将12(200.0mg,0.5mmol),HATU(232.3 mg,0.6mmol)和DITA(100»L,0.6mmol)溶解于DMF(10mL)中，氮气保护下，加入化合物13 (122.3mg,0.4mmol)的DMF(2mL)溶液，搅拌
12赵帅等：伐氯R别构拮抗剂Cmpd15关键中间体……甲-甲酰胺基苯丙氨酸的合成—1053—
下反应12h。减压蒸憎，粗产物加入少量乙酸乙酯，搅拌30min，抽滤，滤饼经硅胶柱层析［洗脱剂：％(二氯甲烷)/%(甲醇)=50/1］纯化得白固体l4(276mg，产率64%,97%ee),［"D= -1.0°(e=1.0,CH2Ct2)；1H NMR(DMSOE6, 400MHz)8：7.3(d,'=7.9Hz,4H),7.54-7.56(叫2H),7.37(t,'=7.4Hz,2H),7.20-7.29(m,5H), 6.3(s,1H), 4.51(t,'=7.1 Hz,1H),4.27~4.38(叫2H),4.15(t,'=6.
9 Hz,1H), 3.96(s,2H), 3.65(t,'=2.9Hz, 2H),3.60(t,'=2.5Hz,2H),3.54(d,'=3. Hz,2H),3.45-3.51(m,3H),3.36(d,'=8.2 Hz,2H), 3.11(d,'=6.4Hz,2H), 1.44(s, 9H)；13C NMR(DMSOE6,100MHz)8：170.8, 169.8,169.5,155.9,143.9,141.4,141.2, 132.0,129.,127.9,127.8,127.2,125.2, 120.1,82.1,70.,70.5,70.4,70.2,69.8, 68.9,67.0,56.1,47.2,39.4,39.1,28.2；HR-MS(ESI)m/z：Ca/d for C37H45N309Br j：M+ Na］n}698.3048,found698.3047。
2结果与讨论
为了实现片段B简洁高效的不对称合成，首先尝试使用对甲酰胺节漠3与二苯亚胺甘氨酸叔丁酯2直接发生不对称烷基化反应构建片段B。但是遗憾的是，反应体系非常复杂，且产物很少(Scheme1)o可能原因之一是化合物3在有机溶剂中的溶解性非常差。因此将对甲酰胺节漠3中的酰胺替换为酯基后，与二苯亚胺甘氨酸叔丁酯2发生不对称烷基化反应。经过一系列筛选，最终选定了对甲酸节酯取代的节漠6作为反应底物。其中节基可以通过催化氢化反应转化为相应的竣酸，之后通过氨基化反应得到片段B中的甲酰胺取代基。
从商业可得的对甲酸节漠5出发，经过两步反应合成了所需的节漠底物6。接下来节漠6和二苯亚胺甘氨酸叔丁酯2在手性相转移催化剂l 的作用下，发生不对称烷基化反应，以94%的产率和98%的ee得到了
化合物7：20,23］。再经过亚胺水解和Boo保护得到化合物8。其中水解反应需要在0b下进行，防止酯基同时被水解。化合物8发生催化氢化脱去节基得到相应的竣酸9。化合9经过胺化到所的有对酰胺取代基的化合物l0。该步骤也可使用偶联试剂HATU/EDCI和NH4Ct进行酰胺化，产率94%。再用盐酸脱去Boo保护基得到片段B的盐酸盐化合物ll，最后，将ll进行Fmoc保护得到所需的l2。由于l2在有机溶剂中的溶解性很差，后处理可以用乙酸乙酯等有机溶剂进行多次洗涤，即可得到高纯度的l2。
接下来，尝试测定此条路线合成的l2的光学 纯度。发现由于l2在常见的有机溶剂中溶解度很低，仅能少量溶解在DMSO中，难以使用HPLC 测定其ee值。因此，在其竣酸端引入了一条聚乙二醇竣酸长链，得到了化合物l4，大大提高了其溶解度，最终测得化合物l4的ee值为97%，与化合物7的ee值接近，证明了此条路线的可靠性。
3结论
从对出，经过不对称基化，水解反应，胺化反应等10步反应合成了'2氯R别构拮抗剂Cmpd l5的关键中间体片段B。此条合成路线产率高，对映选择性较好"97%ee)。该研究为Cmpd l5及其类似物的合成提供了一条高效可靠的路线。
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