阿托伐他汀钙及其侧链酶法工艺项目

1、阿托伐他汀钙及其侧链酶法工艺项目第一阶段工作总结2012年9月11日一 总结1 阿托伐他汀钙侧链（A-9）酶法工艺的探索和优化工作已经基本结束。经过5位研发人员（李昕，胡全银，何正友，姚文峰，侯凯）近3个月的共同努力，合成A-9的总收率已经达到21%，物料成本基本降低到 1000元/公斤 以内（参见下面excel 文件）。最近几天的实验结果表明，总收率还有提高的空间。2 通过改变第1和2步反应的条件，不仅显著提高了两步反应的收率，从公司以前52.5% 收率提高到现在约 80-85%，而且简化了后处理和纯化操作；另外由于避免使用DMSO 氧化体系而产生难闻的Me2S，减轻了对环境的污染。3 通过

2、优化第3和4 步反应的条件，略微提高了由MY031-2002合成MY031-2004 的收率，从以前 40% 提高到现在 45% 左右，而且还在进一步提高之中。4 第5、6、7和8步反应的条件和后处理也做了一些细微的改进。5 我们也对其他合成路线和合成方法做了一些尝试，取得了一定的结果。6 基于小试阶段的研究探索和优化工作，并结合目前已经取得的成果，我们期望能够开始第二阶段的研究工作。我们对中试阶段的研发充满信心。二 合成路线三 他汀侧链（A-9）工艺优化第1步：操作流程：(实验记录本：0000322012-085)5-10 C，滴加MY031-1002 （Cbz-Cl，1.0 eq）到MY0

3、31-1001（3-胺基丙醇，1.1 eq）和 Et3N (1.1 eq) 的DCM (1 L) 溶液中； 5-10 C反应1-2 h，TLC（EtOAc/PE 1:100）跟踪反应直至原料消失，停止反应； 依次用10% HCl(300 ml*3)、饱和食盐水（200 ml*3）洗涤反应液；取少量有机相（ 2 mL）用无水硫酸钠干燥，浓缩，干燥，得白色固体；做1H-NMR （MY031_2001_HNMR_YWF-034-085）和HPLC(034-085-2001)分析；其余有机相直接用于第2步反应。1H-NMR （400 MHz,CDCl3）:7.26-7.38(m,5 H),5.10(s

4、,3 H),3.65-3.68(t,2 H),3.34-3.35(m,2 H),1.67-1.73(m,2 H)。标准样品 HNMR: MY031-2001_QR_HNMR注意事项：滴加 Cbz-Cl 时的温度控制在 5-10 C，反应温度控制在5-10 C。HPLC 谱图：034-085-2001_HPLC.pdfHNMR 谱图： MY031_2001_HNMR_YMY031_2001_QR_HNMMY031_1002_0804_HMY031_1001_QR_HNMWF_034_085_HNMR.pdf R.pdf NMR.pdf R.pdf第2步：操作流程：(实验记录本：000032201

5、2-087) 机械搅拌往5 L三颈瓶中加入KBr(0.15 eq)和H2O（350 ml），待KBr完全溶解后；依次加入TEMPO(0.01 eq) 、MY031-2001(1.0 eq，来自于第1步反应)和二氯甲烷（600 ml；1000 ml来自于第一步反应）； 混合液冷却至5 oC时，缓慢滴加NaClO-NaHCO3- H2O溶液（注意：先将NaHCO3溶于550 ml水中，然后再与aq NaClO 混合），滴加过程中控制温度在2 10C,滴加过程约100 min。滴加完后，210 C 反应75 min，TLC 检测原料消失（注意：估计滴加结束后30 min 内反应已经结束）；停止反应，

6、分液，有机相依次用 KI 的 10% HCl（100 ml含1.6 g KI） 溶液(500 ml*2)，10% Na2S2O3 溶液(300 ml*2)，水(500 ml)和饱和食盐水(500 ml)洗涤，无水Na2SO4 干燥；浓缩得白色固体 （189 g，纯度92-98%，2步收率约80%）; HNMR: MY031-2002_HNMR_YWF-034-087。1H-NMR（400 MHz,CDCl3）: 9.78(s,1 H),7.30-7.53(m,5 H),5.08-5.28(s,3 H),3.46-3.50(m,2 H),2.70-2.73(t,2 H)。标准样品 HNMR: M

7、Y031-2002_QR_HNMR, HPLC: MY031-2002_QR_HPLC注意事项：1） 刚开始滴加 aq NaClO 时，速度一定要慢，否则体系升温较明显；2） NaHCO3 用量随 NaClO 用量而改变，约是NaClO 用量的0.29 当量；3） 滴加完NaClO 30 min 内，估计反应已经结束；4） 用于溶解KBr 的水量可以减少，另外CH2Cl2 用量也可以减少。HPLCMY031-2002_QR_HPLC.pdf HNMR:MY031_2002_HNMR_YWF_034_087.pdfMY031_2002_QR_HNMR.pdf第34步：操作流程：目前产率最好的两步

8、法合成MY031-2004 (实验记录本：0000322012-091)冰浴（02 C），将DERA（7.5 g， DERA/MY031-2002 = 1.5/1，g/g）加入到磷酸盐（Na2HPO4, KH2PO4）缓冲溶液（75 ml, DERA/缓冲溶液 = 1/10，g/mL）中，搅拌约30 min;冰浴（02C），滴加MY031-2002(5.0 g，溶于2.5 ml DMSO中); 取样HPLC: 032-091_blank_5 min冰浴（02C），滴加40% 乙醛（6.0 ml，MY031-2002/乙醛 = 1/2.2，mol/mol,用5倍体积水稀释）,约40 min加完。

9、02 C搅拌4小时；（用HPLC跟踪反应: 032-091_CH3CHO_1 h, 032-091_CH3CHO_2.5 h;）02 C，滴加NaClO2 水溶液，室温搅拌30 min；取样HPLC: 032-091_oxy_30 min用1N盐酸调节pH 2.0左右，搅拌约10 min；取样HPLC: 032-091_oxy_HCl加入无水亚硫酸钠 （7.1 g），搅拌30 min；取样HPLC: 032-091_oxy_HCl_Na2SO3加入甲醇 （ 100 ml），搅拌 30 min；过滤，浓缩，用EA 萃取2次，有机相合并，用无水硫酸钠干燥；浓缩得淡黄色油状物，加入EA (20 mL

10、)、对甲苯磺酸 100 mg）和无水硫酸镁 (约3.0 g)，室温搅拌约 2 h；过滤，滤饼用EA 洗涤一次；浓缩，加入甲叔醚 （约7 ml），0C下静置析晶约2小时；过滤，滤饼用甲叔醚洗涤一次，真空抽干，得白色固体（3.5 g，收率48%，没有扣除杂质二甲砜(HNMR: 2.97 ppm)）。（HNMR: 032-091-P_before H2O_HNMR; 032-091-P_after H2O_HNMR。）注意事项：1） 酶催化合成MY031-2003 的反应时间延长到了 4 h，因为我们观察到 2 h 时原料还有一定的剩余；另外该步反应的温度控制在10 oC以内，HPLC 显示反应过程

11、比室温反应好。2） 用NaClO2 氧化 MY031-2003 的反应，用HPLC 跟踪发现加入H2SO4 或HCl 后反应2 h是不够的，有一个中间体不能完全转化。目前我们观察到反应时间应该大于 15 h，此时中间体几乎完全消失。3）增加了用Na2SO3 淬灭过量 NaClO2 的过程，反应的复杂程度有所减弱。HPLC 谱图：032-091_full_HPLC.pdf HPLC 谱图分析_MY031-2002HNMR 谱图：032-091-P_before H2O_HNMR 032-091-P2_after H2O_HNMR第5步： 11操作流程：（实验记录本0000312012-045）M

12、Y031-2004（白色固体）加入三颈瓶中；依次加入甲苯、甲醇和丙酮，溶解后再加入对甲苯磺酸和无水硫酸镁；室温搅拌过夜；向反应液中加入饱和碳酸氢钠水溶液（1000 mL）和乙酸乙酯（1000 mL），搅拌5分钟后分液，水相用乙酸乙酯（500 mL*1）萃取；有机相合并，用饱和食盐水（500 mL * 2）洗涤，无水硫酸钠干燥；浓缩得无色油状物（66 g，大于理论收率62 g，算作95%）。没有进一步处理，直接投入下一步反应。注意事项：1） MY031-2004需干燥，最好测定其含水量，含水较多会影响收率；2） 大于理论收率原因是油状产品中溶剂（甲苯，乙酸乙酯等）未能彻底旋干，不过不影响下一步反

13、应；3）反应时间可能不需要过夜，HPLC监测反应结束即可停止反应。HNMR 谱图MY031_2005_HNMR.pdf第6步：操作流程：（实验记录本0000312012-053） 25 C，MY031-2005溶于甲醇中；5-10C，滴加氢氧化钠水溶液，滴加完后； 室温（25C）搅拌3小时，TLC显示反应完全； 加入水（60 mL）和乙酸乙酯 （30 mL），振荡后分液；5-10C，水相用0.5 N HCl调pH至5左右；用乙酸乙酯（60 mL x 3）萃取，有机相合并，用无水硫酸钠干燥；浓缩得无色油状物（3.11 g， 90% 收率）,HPLC: HK-031-053。没有进一步处理，直接投

14、入下一步反应。注意事项：1） 滴加氢氧化钠水溶液时防止温度过于升高，最好在低温下滴加（5-10C），反应须在室温（25C）进行，在低温下（0C）反应很慢2）用稀酸（0.5N）调PH 时，为防止温度过于升高，最好在低温下滴加（5-10C），用PH计监测偏酸性（5左右）即可，过于偏酸性会引起副反应。HPLC 谱图： HK-031-053.pdfHNMR 谱图：HK-031-047-HNMR_MY031-2006.pdf第7步：操作流程：（实验记录本0000312012-055） MY031-2006和DMAP溶于叔丁醇中； 室温（25C），滴加Boc2O的叔丁醇溶液； 室温反应2-3小时，TLC

15、跟踪至反应结束；加入乙酸乙酯 （100 mL）和 水 （50 mL），分液；水相用乙酸乙酯 （50 mL）萃取，合并有机相，依次用水(1*)、0.5 N 盐酸 （2 *）、碳酸氢钠水溶液(1*)和氯化钠水溶液(1*)洗涤；干燥，浓缩得棕红色油状物(3.21 g, 85% 收率）。HPLC: HK-031-055;注意事项：1） 反应中温度会有升高，注意保持室温(25C), 反应中伴随着大量气体放出，需保证气体排出的畅通；2） 0.5 N 盐酸洗涤时，点TLC板，确保DMAP全部被洗走；HPLC 谱图： HK-031-055.pdfHNMR 谱图第8步：操作流程：(实验记录本0000312012

16、-003)MY031-2007溶于甲醇中，氮气保护下加入到已有钯碳的单口瓶中； 氢气压力（一个大气压）下室温搅拌反应24小时；过滤除去钯碳，滤液浓缩，真空干燥得油状物（2.01 g，90%）。注意事项：1） 注意加料顺序和后处理，防止着火；2） 氢化密闭性好，压力适合时可能不需要24小时。HNMR 谱图HK-031-001_A-9_HNMR.pdf四 对其他合成路线和合成方法的尝试1 尝试了以氯乙醛为起始原料的合成路线我们尝试了多次由MY031-3000 合成MY031-3002 的反应，发现虽然可以得到MY031-3002,但收率很低，而且纯化非常困难，因此放弃对该路线的继续探索。2 尝试了不经过A-9 合成 MY031-5002-A & B 的合成路线上面的合成路线不经过A-9,比常规的路线少了2步反应，因此我们期望能够提高合成阿托伐他汀钙的收率。我们尝试了该路线，而且已经得到MY031-5002-A & B.但通过与M-4反应的对比试验发现，A-9 反应最好，MY031-5002-B 居中，MY031-5002-A 最差。当然，后两个化合物的反应条件没有优化。3 尝试了M-4 先与 3-氨基