几种具有抗2型糖尿病活性化合物的合成研究

论文摘要

本文主要研究了几种具有抗2型糖尿病活性化合物的合成,其中包括吲哚衍生物、螺环化合物、及葡萄糖衍生物等。1、分别以5-溴-2-氯苯甲酸、5-溴-2-氯苯甲醇、5-溴-2-氯苯甲醛为起始原料,来合成了化合物（3R,4R,5S,6R）-2-（3-（4-乙基苯甲基）-4-氯苯基）-6-（羟甲基）四氢-3,4,5-吡喃三醇（1）。研究运用Friedel-Crafts酰基化、Weinreb酰胺、Suzuki cross-coupling反应、格氏反应等四种不同方法合成和偶联苯环,比较了各个反应的特点,解决了该步反应的邻对位选择性不精确问题。提高了反应收率。采用了TMS、AC和苄基保护糖环来进行偶联反应,确定了运用了苄基保护葡萄糖酸内酯,进行偶联反应的合成方法,使反应的收率增加,且简化了反应步骤。另外,解决了合成目标化合物时,葡萄糖酸内酯的脱苄基保护收率低问题,发现了主要原因是化合物上的氯原子在加氢反应时同时被脱去而产生了副反应,同时,有效的提高了收率。最终解决了原有合成路线中存在的,反应步骤长,合成重要中间体时,存在邻对位选择性不好,难以纯化等问题,同时,解决了偶联糖环时反应收率低的问题。使整个合成反应总收率提高至70%2、以7-氯-5-甲基-1H-吲哚为起始原料运用了两种不同的合成方法来合成了化合物（3R,4R,5S,6R）-2-（1-（4-乙基苄基）-7-氯-5-甲基-1H-3-吲哚基）-6-（羟基甲基）-四氢-3,4,5-吡喃三醇（30）。首先采用了先保护吲哚N原子,合成3-卤素吲哚化合物为中间体合成路线,确认了该3-卤素吲哚化合物在后处理如干燥、过滤时,较容易变质,影响反应质量。不宜作为工业放大路线。进一步,采用了先偶联苯环,再引入糖环的合成方法,使得整个反应路线减少了对吲哚内N原子的保护、脱保护过程。减化了反应步骤,将反应的总收率提高至70%以上。同时,在引入糖环的反应中,改用了经三氯乙腈处理的（3R,4S,5S,6R）-6-（羟甲基）-四氢-2,3,4,5-四吡喃醇为偶联糖环反应原料,明显提高了糖环偶联的反应选择性和反应收率。进一步,运用上述改进合成方法,合成了相关的吲哚衍生物,同样取得了良好的效果。3、研究了带螺环结构抗2型糖尿病化合物螺[6-（4-乙基苄基）-5-氯-1,3-二氢异苯并呋喃-1,2’-（3’R,4’S,5’S,6’R）-6’-（羟基甲基）-四氢-3’,4’,5’-吡喃三醇]（50）的合成。用了不同于文献报道的以1-溴-4-氯-2,5-二甲基苯为起始原料合成化合物50的合成方法,而是采用3-氨基-4-甲基苯甲酸为起始原料,先将两个苯环偶联,再引入糖环的合成路线,最终,改进的合成路线原料易得,且减少了合成步骤,简化了反应条件。进一步,采用了1-溴-5-溴甲基-4-氯-2-甲氧基甲基苯为起始原料经过Suzuki cross-coupling反应来合成重要中间体1-（4-乙基苯甲基）-5-溴-2-氯-4-（甲氧基甲基）苯的合成路线,取得了较高收率和简化了操作。同时,解决了该糖环化合物需经硅胶柱等多步纯化,从而使工业放大成本较高的问题,解决方法具体为将目标化合物经合成后,不经硅胶柱纯化,而对其糖环上羟基进行AC保护,而其AC保护产物的物理形态变为容易重结晶的固体,从而直接进行重结晶纯化,最终再脱去AC保护,该后处理方法得率高,操作简便,适于工业放大生产。4、以2-氯-5-溴苯甲醚为起始原料合成了化合物（3R,4R,5S,6R）-2-（5-（4-乙基苄基）-2-（2-（烯丙氧基）乙氧基）-4-氯苯基）-6-（羟基甲基）-四氢-3,4,5-吡喃三醇（75）,在2-氯-5-溴苯甲醚为起始原料,运用Friedel-Crafts酰基化合成了重要中间体（5-溴-2-氯-4-甲氧基苯基）（4-乙基苯基）甲酮时,发现该反应产物存在明显的邻位异构体杂质,且该异构体杂质与产物性质接近,需经两次硅胶柱纯化等步骤,后处理困难,为工业放大增加了难度。进一步,我们改进采用2-氯-5-溴苯甲醚为起始原料,运用Friedel-Crafts酰基化反应,来合成了（5-溴-2-氯-4-甲氧基苯基）（4-乙基苯基）甲酮,然后,不经纯化,将该化合物上甲氧基脱去甲基成羟基,使得该步反应的后处理较容易的将上步反应的邻位杂质除去,解释产生该现象的原因可能是邻位杂质在化合物上甲氧基脱去甲基成羟基后,该羟基与邻位羰基形成了分子内氢键,从而使该邻位杂质与对位目标化合物的物理性质发生了很大的变化。最终使得该步骤的后处理纯化变的容易。另外,在偶联糖环时,比较了空间位阻效应对偶联糖环反应的收率影响,通过实验结果比较,得出了结论,在苯环与糖环偶联的位置邻位,如果有较大的基团,比如烯丙氧基乙氧基,则会在一定程度上影响反应收率。最终新的合成方法解决了原合成路线的中间体分离纯化困难,偶联反应收率低,总收率低等的问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 本课题研究背景和意义
• 1.1.1 糖尿病简介
• 1.1.2 糖尿病的发病机理简介
• 1.2 治疗2型糖尿病合成药物的研究热点
• 1.2.1 胰岛素分泌促进剂
• 1.2.2 胰岛素增敏剂
• 3-肾上腺素受体（β₃AR）激动剂'>1.2.3 β₃-肾上腺素受体（β₃AR）激动剂
• 1.2.4 影响碳水化合物吸收的物质
• 1.3 SGLT1和SGLT2抑制剂的合成研究进展
• 1.3.1 结构特点
• 1.3.2 糖环-苯环-苯环化合物的合成
• 1.3.3 糖环-吲哚-苯环化合物的合成
• 1.3.4 含螺环的SGLT2抑制剂化合物的合成
• 1.4 本课题研究的目的和拟解决的问题
• 1.5 本课题的研究主要内容
• 2 （3R,4R,5S,6R）-2-（3-（4-乙基苯甲基）-4-氯苯基）-6-（羟甲基）-四氢-3,4,5-吡喃三醇（1）的制备
• 2.1 引言
• 2.2 实验试剂和仪器
• 2.3 C-芳基葡糖酸内酯化合物的合成
• 2.3.1 2-（4-乙基苯甲基）-4-溴-1-氯苯（5）的合成
• 2.3.2 以化合物5为起始原料合成目标化合物1
• 2.3.3 以2,4-二溴-1-氯苯为起始原料合成化合物1
• 2.4 本章小结
• 3 （3R,4R,5S,6R）-2-（1-（4-乙基苄基）-7-氯-5-甲基-1H-3-吲哚基）-6-（羟基甲基）-四氢-3,4,5-吡喃三醇（30）的制备
• 3.1 引言
• 3.2 3-溴吲哚衍生物为中间体合成化合物30
• 3.3 改良合成方法来合成化合物30
• 3.4 运用改进合成方法来合成目标化合物的类似物
• 3.5 经乙酰基保护糖环合成化合物30
• 3.6 本章小结
• 4 含螺环结构的SGLT2抑制剂化合物螺[6-（4-乙基苄基）-5-氯-1,3-二氢异苯并呋喃-1,2'-（3'R,4'S,5'S,6'R）-6'-（羟基甲基）-四氢-3',4',5'-三吡喃醇]（50）的合成
• 4.1 引言
• 4.2 以3-氨基-4-甲基苯甲酸为起始原料合成化合物螺[6-（4-乙基苄基）-5-氯-1,3-二氢异苯并呋喃-1,2'-（3'R,4'S,5'S,6'R）-6'-（羟基甲基）-四氢-3',4',5'-三吡喃醇]（50）
• 4.3 运用WEINREB酰胺反应和SUZUKI CROSS-COUPLING反应来合成化合物50
• 4.3.1 以化合物61为原料运用Weinreb酰胺反应来合成化合物58
• 4.3.2 以化合物55为原料运用Weinreb酰胺反应来合成化合物58
• 4.3.3 运用Suzuki cross-coupling反应来合成化合物58
• 4.3.4 化合物58为原料合成化合物50的合成方法及后处理改进
• 4.4 本章小结
• 5 化合物（3R,4R,5S,6R）-2-（5-（4-乙基苄基）-2-（2-（烯丙氧基）乙氧基）-4-氯苯基）-6-（羟基甲基）-四氢-3,4,5-三吡喃醇（75）的合成
• 5.1 引言
• 5.2 经FRIEDEL-CRAFTS反应合成化合物75
• 5.3 改进的合成方法来合成化合物75
• 5.3.1 合成方法分析
• 5.3.2 改进的合成方法来合成目标化合物75
• 5.4 本章小结
• 6 结论
• 6.1 本文结论
• 6.2 本文创新点
• 6.3 本文研究的后期工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附表1:文中使用的名称缩写
• 附表2:部分产物谱图
• 攻读博士学位期间以第一作者发表的论文及成果