成都生物所在手性1, 4-二氫吡啶的不對稱合成研究中獲得新進(jìn)展
作者:李光勛
時間:2022-04-08
1,4-二氫吡啶類具有廣泛的生物活性,其中最重要的是有效的Ca2+通道拮抗劑。到目前為止,市場上有多種1,4-二氫吡啶類結(jié)構(gòu)的藥物可供大家選擇,如硝苯地平、尼群地平、尼索地平、拉西地平、非洛地平、氨氯地平等。在這些被廣泛使用的藥物中,氨氯地平和硝苯地平幾十年來一直是世界上最暢銷的藥物。由于生物利用度或組織選擇性等不同性質(zhì),已經(jīng)開發(fā)出三代此類藥物。改變這些藥物性質(zhì)的簡單方法就是改變?nèi)〈M瑫r,不同的對映體表現(xiàn)出不同,甚至相反的活性。仔細(xì)分析這些藥物分子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),這些藥物分子大部分具有Hantzsch-type結(jié)構(gòu)類型:即3,5位是酯基取代,2,6位是烷基取代,N-H游離,目前缺乏有效的制備方法。
具有生物學(xué)活性的1,4-二氫吡啶類分子
近日,中國科學(xué)院成都生物研究所唐卓、李光勛團(tuán)隊發(fā)展了一種手性磷酸催化的C(sp3)–H對映選擇性去對稱溴代反應(yīng),以廉價易得的對稱1,4-二氫吡啶作底物,將2,6位甲基去對稱單溴代,獲得相應(yīng)的手性1,4-二氫吡啶。
去對稱溴代合成策略制備手性1,4-二氫吡啶
在最優(yōu)條件下,作者對4-位的取代基進(jìn)行系統(tǒng)考察,發(fā)現(xiàn)各種取代苯環(huán)、芳雜環(huán)、取代烯烴、烷基均能很好的反應(yīng)得到相應(yīng)的手性產(chǎn)物。同時,作者也考察了3,5-位的酯基,發(fā)現(xiàn)位阻較大的芐基也能兼容的反應(yīng)得到相應(yīng)的手性產(chǎn)物。
1,4-二氫吡啶底物普適性研究
另外,作者還對所得產(chǎn)物的衍生作系統(tǒng)研究。首先,溴代產(chǎn)物可以發(fā)生多種親核取代反應(yīng)得到相應(yīng)的手性1,4-二氫吡啶,尤其是可以引入疊氮基,并通過Clik反應(yīng)引入氮唑環(huán);其次,具有中心手性的1,4-二氫吡啶能很好的氧化芳構(gòu)化合成具有軸手性的多取代4-芳基吡啶。該方法能有效合成DPP4抑制劑。作者對反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行初步探索,可能涉及1,4-二氫吡啶烯烴雙鍵的對映選擇性溴代,以及分子內(nèi)[1-3]-Br遷移。
方法的衍生合成應(yīng)用研究
對稱性的Hantzsch type 1,4-二氫吡啶可以通過Hantzsch反應(yīng)高效獲得。在該研究以對稱性1,4-二氫吡啶為底物,通過C(sp3)–H對映選擇性去對稱溴代策略,將惰性C-H鍵轉(zhuǎn)化為易于修飾的C-Br鍵,合成多種手性1,4-二氫吡啶。同時,該中心手性能很好的轉(zhuǎn)化為軸手性。該方法為具有廣泛生物學(xué)活性的1,4-二氫吡啶的研究與制備奠定了良好的基礎(chǔ)。
該研究以“Chiral Phosphoric Acid Catalyzed Enantioselective Desymmetrization of 1,4-Dihydropyridines by C(sp3)-H Bromination”為題發(fā)表于Angewandte Chemie International Edition期刊上,同時相應(yīng)成果也申請專利。該研究得到中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會、中國科學(xué)院西部之光人才A類、以及四川省科技廳中央引導(dǎo)地方項目(2021ZYD0061)的支持。