本發(fā)明的技術(shù)方案涉及2-氰基-3，12-二氧代齊墩果烷-1，9(11)-二烯-28-羧酸(CDDO)的合成方法。

技術(shù)背景

以齊墩果酸(oleanonic acid，OA)為代表的齊墩果烷型(oleanane)五環(huán)三萜類化合物在自然界分布廣泛，資源豐富，價廉易得，在體內(nèi)表現(xiàn)出廣泛的生物活性，如抗炎、抗癌、保肝等?；诖祟惢衔锏慕Y(jié)構(gòu)修飾改造是藥物化學(xué)工作的熱門領(lǐng)域之一。(Mol.Cancer Ther.，2007，6，154-162)

美國達(dá)特茅斯學(xué)院的Honda課題組以O(shè)A為原料，在OA的三個活性位點，即A環(huán)C-3羥基、C環(huán)C12(13)雙鍵以及C-17位羧基進行結(jié)構(gòu)改造，得到2-氰基-3，12-二氧代齊墩果烷-1，9(11)-二烯-28-羧酸(CDDO)及其衍生物。(Bioorg.Med.Chem.Lett.，2002，12，1027-30)

CDDO及其衍生物(CDDOs)是一類具有高抗癌、抗炎、抗氧化活性的半合成齊墩果烷型三萜類化合物，具有較高的研究開發(fā)價值，是目前已知抗癌活性最強的三萜類化合物(Nature Reviews Cancer，2007，7，357-69)，其中CDDO的甲酯化衍生物甲基巴多索隆正處于三期臨床研究中。

研究表明，此類化合物的C28位取代基對藥理活性的影響很大，是結(jié)構(gòu)修飾的關(guān)鍵部位。因此，CDDO為此類化合物合成過程中的關(guān)鍵前體。然而目前CDDO的合成方法存在重大缺陷，為此類藥物的研發(fā)造成了嚴(yán)重的障礙。

Honda等人報道的CDDO合成路線如下：

Reagents and conditions：(a)CH₂N₂；(b)Ac₂O，pyridine；(c)H₂O₂，AcOH；(d)Br₂，HBr，AcOH；(e)KOH，MeOH；(f)Jones reagent；(g)HCO₂Et，NaOMe，PhH；(h)NH₂OH·HCl，EtOH；(i)NaOMe，Et₂O，MeOH；(j)DDQ，PhH；(k)LiI

上述CDDO合成路線存在的主要缺陷為：合成路線較長，產(chǎn)率較低，成本較高，后處理過程繁瑣，環(huán)境不友好，以及純化過程中涉及多次柱層析，使得CDDO難以大量合成積累。

本發(fā)明提供了一種通過六步合成方法來獲得CDDO的有效途徑，相比于Honda等人報道的十一步合成方法，路線簡化，成本低廉，環(huán)境友好，后處理及純化過程簡便，產(chǎn)率大大提升，可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，同時為后續(xù)科研工作提供了重要參考依據(jù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種低成本、高轉(zhuǎn)化率合成CDDO的技術(shù)方案，其特征在于，包括以下步驟：

(1)以齊墩果酸(OA)為原料，在堿性條件下與甲基化試劑發(fā)生酯化反應(yīng)制得式(I)所示的齊墩果酸甲酯；制備式(I)化合物的特征在于，采用的堿性試劑選自碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鉀或碳酸氫鈉；采用的甲基化試劑選自碘甲烷、重氮甲烷或硫酸二甲酯；采用的溶劑選自N，N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、甲醇、丙酮或乙酸乙酯；采用的反應(yīng)時間為1-24小時；

(2)二甲基亞砜溶液中，式(I)化合物在氧化劑與氟代苯的作用下制得式(II)所示3-氧代齊墩果烷-1，13-二烯-28-羧酸甲酯；制備式(II)化合物的特征在于，采用的氧化劑為2-碘?；郊姿?IBX)；IBX的投料量為式(I)化合物的2-4當(dāng)量；采用的溶劑選自二甲基亞砜或N，N-二甲基甲酰胺；采用的保護氣體選自氮氣或氬氣；采用的反應(yīng)溫度為30～100℃；采用的反應(yīng)時間為1-30小時；

(3)式(II)化合物經(jīng)氧化得式(III)及式(IV)所示3，12-二氧代齊墩果烷-1-烯-28-羧酸甲酯和3-氧代-12，13-環(huán)氧化齊墩果烷-1-烯-28-羧酸甲酯的混合物；制備式(III)及式(IV)混合物的特征在于，采用的氧化劑為間氯過氧苯甲酸(mCPBA)；mCPBA的投料量為式(II)化合物的1-5當(dāng)量；采用的溶劑選自二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇、乙腈或丙酮；采用的反應(yīng)時間為1-30小時；

(4)式(III)及式(IV)混合物與Br₂和HBr發(fā)生取代-消除反應(yīng)制得式(V)所示的2-溴-3，12-二氧代齊墩果烷-1，9(11)-二烯-28-羧酸甲酯；制備式(V)化合物的特征在于，Br₂的投料量為式(III)與式(IV)混合物的2-5當(dāng)量；采用的HBr濃度為40％或48％；采用的溶劑選自甲酸或乙酸；采用的反應(yīng)溫度為20～50℃；采用的反應(yīng)時間為1-30小時；

(5)式(V)化合物經(jīng)氰基取代反應(yīng)制得CDDO-Me；制備CDDO-Me的特征在于，采用的氰基化試劑為氰化亞銅(CuCN)；CuCN的投料量為式(V)化合物的1-3當(dāng)量；采用的催化劑為碘化鉀(KI)；采用的溶劑選自二甲基亞砜或N，N-二甲基甲酰胺；采用的反應(yīng)溫度為50～120℃；采用的反應(yīng)時間為1-30小時；

(6)CDDO-Me經(jīng)無水碘化鋰(LiI)的作用下反應(yīng)得到CDDO；制備CDDO的特征在于，采用的水解試劑為無水碘化鋰；無水碘化鋰的投料量為CDDO-Me的1-25當(dāng)量；采用的溶劑選自二甲基亞砜或N，N-二甲基甲酰胺；采用的反應(yīng)溫度為100～160℃；采用的反應(yīng)時間為1-24小時；

其合成總路線如下：

制備式(I)化合物的特征在于，采用的堿性試劑優(yōu)選碳酸鉀；采用的甲基化試劑優(yōu)選碘化鉀；采用的溶劑優(yōu)選N，N-二甲基甲酰胺；采用的反應(yīng)時間為20小時。

制備式(II)化合物的特征在于，采用的氧化劑為2-碘?；郊姿幔?-碘?；郊姿岬耐读狭繛槭?I)化合物的3當(dāng)量；采用的溶劑優(yōu)選二甲基亞砜；采用的惰性氣體優(yōu)選氮氣；采用的反應(yīng)溫度優(yōu)選85℃；采用的反應(yīng)時間為26小時。

制備式(III)及式(IV)混合物的特征在于，采用的氧化劑為85％間氯過氧苯甲酸；85％間氯過氧苯甲酸的投料量為式(II)化合物的1.3當(dāng)量；采用的溶劑優(yōu)選二氯甲烷；采用的反應(yīng)時間為26小時。

制備式(V)化合物的特征在于，Br₂的投料量為式(III)與式(IV)混合物的2.4當(dāng)量；采用的HBr濃度為40％；采用的溶劑為乙酸；采用的反應(yīng)溫度為35℃；采用的反應(yīng)時間為24小時。

制備CDDO-Me的特征在于，采用的氰基化試劑為氰化亞銅；氰化亞銅的投料量為式(V)化合物的1.3當(dāng)量；采用的催化劑為碘化鉀；采用的溶劑選為N，N-二甲基甲酰胺；采用的反應(yīng)溫度為120℃；采用的反應(yīng)時間為30小時。

制備CDDO的特征在于，采用的水解試劑為無水碘化鋰；無水碘化鋰的投料量為CDDO-Me的22當(dāng)量；采用的溶劑為N，N-二甲基甲酰胺；采用的反應(yīng)溫度為153℃；采用的反應(yīng)時間為12小時。

具體實施方案

為了進一步闡明本發(fā)明，下面給出一系列實施例，這些實施例完全是例證性的，它們僅用來對本發(fā)明具體描述，此處所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，并不是全部的實施例，不應(yīng)當(dāng)理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明所用齊墩果酸為市場購買的化學(xué)純原料。

實施例1

齊墩果酸甲酯(I)的小量制備

將456mg OA(1mmol)溶于10ml無水DMF中，加入414mg K₂CO₃(3mmol)，攪拌下緩慢滴加125μl碘甲烷(1.1mmol)，用氮氣球防止碘甲烷蒸汽揮出，室溫攪拌24小時。TLC檢測反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液倒入50ml水中，乙酸乙酯萃取(30ml×4)，合并有機層，水洗(30ml×3)，飽和氯化鈉洗(30ml)，無水硫酸鈉干燥，抽濾，旋蒸干燥，得白色粉末479mg，產(chǎn)率100％。化合物I是已知化合物，其CAS號為1724-17-0。

實施例2

齊墩果酸甲酯(I)的大量制備

將22.8g OA(50mmol)溶于300ml無水DMF中，加入20.7g K₂CO₃(150mmol)，攪拌下緩慢滴加3.43ml碘甲烷(55mmol)，用氮氣球防止碘甲烷蒸汽揮出，室溫攪拌24小時，出現(xiàn)大量白色固體。反應(yīng)結(jié)束后將混懸液倒入大量冰水中，待產(chǎn)物充分析出后抽濾，用大量水洗滌濾餅，刮出濾餅，在紅外燈下充分干燥，得干燥固體23.5g，產(chǎn)率100％。

實施例3

3-氧代齊墩果烷-1，13-二烯-28-羧酸甲酯(II)的小量制備

將479mg化合物I(1mmol)溶于15ml DMSO中，加入0.2ml氟代苯和1.12g IBX(4mmol)，氮氣保護，85℃下反應(yīng)24小時。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液冷至室溫，倒入20ml 20％硫代硫酸鈉中，二氯甲烷萃取(20ml×3)，合并有機層，飽和氯化鈉洗(20ml)，無水硫酸鈉干燥，抽濾，旋蒸干燥得白色雪花狀粉末276.8mg，產(chǎn)率59.4％。化合物II是已知化合物，其CAS號為69660-90-8。

實施例4

3-氧代齊墩果烷-1，13-二烯-28-羧酸甲酯(II)的大量制備

將23.52g化合物I(50mmol)溶于500ml DMSO中，加入10ml氟代苯和42g IBX(150mmol)，氮氣保護，85℃下反應(yīng)24小時。反應(yīng)結(jié)束后冷至室溫，在冰浴下將反應(yīng)液倒入400ml 20％硫代硫酸鈉中，加入300ml二氯甲烷溶解產(chǎn)物，繼續(xù)攪拌30分鐘，濾除白色不溶物，水層繼續(xù)用二氯甲烷洗滌(300ml×3)，合并有機層，飽和碳酸氫鈉洗(400ml)，水洗(400ml)，無水硫酸鈉干燥，抽濾，旋蒸干燥得白色粉末20.49g，產(chǎn)率87.9％。

實施例5

3，12-二氧代齊墩果烷-1-烯-28-羧酸甲酯(III)和3-氧代-12，13-環(huán)氧化齊墩果烷-1-烯-28-羧酸甲酯(IV)混合物的小量制備

將782.9mg化合物II(1.68mmol)溶于15ml二氯甲烷中，在冰浴下加入443.2mg 85％mCPBA(2.18mmol)，室溫下反應(yīng)26個小時，反應(yīng)液由澄清變渾濁。反應(yīng)結(jié)束后將15ml 20％硫代硫酸鈉倒入反應(yīng)液中繼續(xù)攪拌10分鐘，溶液變澄清，分液，水層用二氯甲烷萃取(20ml×3)，合并有機層，飽和碳酸氫鈉洗(20ml)，飽和氯化鈉洗(20ml)，無水硫酸鈉干燥，抽濾，旋蒸干燥得白色蓬松固體800mg?；衔颕II是已知化合物，其CAS號為305818-28-4?；衔颕V是已知化合物，其CAS號為1428550-97-3。

實施例6

3，12-二氧代齊墩果烷-1-烯-28-羧酸甲酯(III)和3-氧代-12，13-環(huán)氧化齊墩果烷-1-烯-28-羧酸甲酯(IV)混合物的大量制備

將22.59g化合物II(50mmol)溶于200ml二氯甲烷中，冰浴下加入13.20g 85％mCPBA(65mmol)，室溫下反應(yīng)26個小時。反應(yīng)結(jié)束后抽濾除去白色固體，濾液用20％硫代硫酸鈉溶液洗滌(200ml×2)，合并水層，以二氯甲烷洗滌(100ml)，合并有機層，飽和碳酸氫鈉洗(200ml×2)，水洗(200ml)，無水硫酸鈉干燥，抽濾，旋蒸干燥得白色蓬松固體24.35g。

實施例7

2-溴-3，12-二氧代齊墩果烷-1，9(11)-二烯-28-羧酸甲酯(V)的小量制備

將800mg化合物III和IV的混合物(1.66mmol)溶于15ml乙酸中，室溫下加入107μl 40％氫溴酸(0.73mmol)，升溫至35℃，逐滴加入204μl溴單質(zhì)(3.98mmol)，35℃下攪拌反應(yīng)24小時。反應(yīng)結(jié)束后倒入冰水中，有黃色固體析出，抽濾，用30ml 20％硫代硫酸鈉溶液洗滌濾餅，充分水洗濾餅，烘干，得黃色固體774.7mg，兩步總產(chǎn)率產(chǎn)率82.6％。化合物V是已知化合物，其CAS號為1428550-98-4。

實施例8

2-溴-3，12-二氧代齊墩果烷-1，9(11)-二烯-28-羧酸甲酯(V)的大量制備

將24.35g化合物III和IV的混合物(50mmol)溶于100ml乙酸中，室溫下加入3.224ml 40％氫溴酸(22mmol)，升溫至35℃，逐滴加入6.148ml溴單質(zhì)(120mmol)，35℃下攪拌反應(yīng)24小時。反應(yīng)結(jié)束后倒入冰水中，有黃色固體析出，抽濾，水洗，用200ml 20％硫代硫酸鈉溶液洗滌濾餅，充分水洗濾餅，烘干，得黃色固體23.95g，兩步總產(chǎn)率85.8％。

實施例9

2-氰基-3，12-二氧代齊墩果烷-1，9(11)-二烯-28-羧酸甲酯(CDDO-Me)的小量制備

將558.2mg化合物V(1mmol)溶于10ml無水DMF中，加入98.6mg氰化亞銅(1.1mmol)和16.6mg碘化鉀(0.1mmol)，氮氣保護，120℃下反應(yīng)30個小時。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液冷至室溫，反應(yīng)液倒入25ml水中淬滅，加入100ml乙酸乙酯，充分?jǐn)嚢?，濾去不溶物，有機層分別用飽和碳酸氫鈉(25ml×2)和飽和氯化鈉(25ml)洗滌，無水硫酸鈉干燥，抽濾，旋蒸干燥，經(jīng)硅膠柱層析得黃色粉末364.3mg，產(chǎn)率72.1％。CDDO-Me是已知化合物，其CAS號為218600-53-4。

實施例10

2-氰基-3，12-二氧代齊墩果烷-1，9(11)-二烯-28-羧酸甲酯(CDDO-Me)的大量制備

將5.58g化合物V(10mmol)溶于80ml無水DMF中，加入1.1648g氰化亞銅(13mmol)和0.332g碘化鉀(2mmol)，加氣球防止空氣中的水進入反應(yīng)體系，120℃下反應(yīng)30個小時。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液冷至室溫，反應(yīng)液倒入200ml水中淬滅，加入500ml乙酸乙酯，充分?jǐn)嚢?，濾去不溶物，有機層分別用飽和碳酸氫鈉(200ml×2)和飽和氯化鈉(200ml)洗滌，無水硫酸鈉干燥，抽濾，旋蒸干燥，經(jīng)柱層析(PE/EA＝5∶1)，得黃色粉末4.22g，產(chǎn)率83.6％。

實施例11

2-氰基-3，12-二氧代齊墩果烷-1，9(11)-二烯-28-羧酸(CDDO)的小量制備

將252.7mg CDDO-Me(0.5mmol)溶于10ml無水DMF中，加入1.4718g無水碘化鋰(11mmol)，氮氣保護，加熱回流(153℃)12個小時。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液冷至室溫，反應(yīng)液以20ml乙酸乙酯稀釋，加30ml 5％稀鹽酸，分液，水層再用乙酸乙酯洗滌(20ml×2)，合并有機層并水洗(20ml)，飽和氯化鈉洗(20ml)，無水硫酸鈉干燥，抽濾，旋干，經(jīng)柱層析(PE/EA＝3∶1)、甲苯重結(jié)晶得白色粉末138.6mg，產(chǎn)率56.4％。CDDO是已知化合物，其CAS號為218600-44-3。

實施例12

2-氰基-3，12-二氧代齊墩果烷-1，9(11)-二烯-28-羧酸(CDDO)的大量制備

將2g CDDO-Me溶于80ml無水DMF中，加入12g無水碘化鋰，氮氣保護，加熱回流(153℃)12個小時。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液冷至室溫，反應(yīng)液以200ml乙酸乙酯稀釋，加200ml 5％稀鹽酸，分液，水層再用乙酸乙酯洗滌(120ml×2)，合并有機層并用飽和氯化鈉洗滌(200ml)，無水硫酸鈉干燥，抽濾，旋干，經(jīng)柱層析(PE/EA＝3∶1)、甲苯重結(jié)晶即得白色粉末1.37g，產(chǎn)率70.3％。