專利名稱：一種雙羥基高脯氨酸衍生物及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及雙羥基高脯氨酸衍生物及其制備方法與應用。
背景技術：
氨基酸和糖是產生自然界物質多樣性的兩種主要合成砌塊。蛋白質和多肽中的氨基酸(α，β，γ，...)能夠產生二級結構，這是形成分子三維空間結構的基礎。糖廣泛存在于核苷、糖蛋白和糖類脂中，細胞借助這些分子的相互作用完成胞內和胞外的信息傳遞。轉移、感染和炎癥等許多重要的病理過程均與這些分子的相互識別有關，對它們相互識別作用的研究，已成為生物學、醫學等研究領域的前沿課題。
集氨基酸和糖的結構特征于一體，即既有氨基酸的氨基和羧基，又有糖的環狀多羥基結構(糖環上還可以有乙酰氨基和氨基)的一類化合物被稱之為糖氨基酸(J.P.McDevitt，Jr.，P.T.Lansbury，J.Am.Chem.Soc.1996，118，3818.)。由于糖氨基酸是一類高度取代的多官能團合成砌塊，因此可以通過組合化學的手段用于合成化合物庫。
與普通氨基酸相比，糖氨基酸含有的多羥基結構可以進一步衍生化，從而增加化合物的結構多樣性。以糖氨基酸為合成砌塊合成多酰胺類化合物和小分子化合物庫的工作已經取得了長足進展(L. A.Thompson，J.Ellman，Chem.Rev.1996，96，555)。首先，就合成技術而言，目前的寡糖合成遠未達到多肽合成的自動化水平，因此，通過已經成熟的多肽合成技術，以衍生化的糖氨基酸為原料合成寡糖類似物庫——糖氨基酸寡聚物庫，不失為一個有吸引力的選擇。其次，將糖氨基酸通過肽鍵嵌入多肽片段，開辟了合成具有新穎結構的肽類似物的新途徑。通過對糖環上的多羥基進行衍生化可以增強其親脂性，使其更容易穿過細胞膜。第三，糖環上具有的豐富的立體化學中心和多官能團結構，可以作為導入多個藥效團的結構骨架(平臺)，這在藥物發現中具有重要價值。
迄今為止，化學家們合成的糖氨基酸已經超過280種，按照氨基和羧基在糖環上的位置，糖氨基酸可以分為以下幾類(F.Schweizer(Angew.Chem.Int.Ed.2002，41，230)1)氨基和羧基分別與糖環相連，如式I/A的糖氨基酸(sugar amino acid(SAA))；
(式I/A)2)氨基和羧基均位于糖環上雜原子鄰位的側鏈或與直接與糖環相連，如式I/B的糖基氨基酸(glycosyl amino acid)，式I/C的雙取代糖基氨基酸(double substituted glycosylamino acid)； (式I/B) (式I/C)3)氨基和羧基均位于不與糖環上雜原子相鄰的側鏈，如式I/D和式I/E的基于亞氨糖的糖基氨基酸；式I/F的亞氨糖氨基酸(azasugar acid(ASA)) (式I/D)(式I/E)(式I/F)其中，X＝S，P...；n＝0，1，2...；Y＝CH，CH2，S，O，NHCO，CONH，NR；U＝0，1，2...；v＝0，1，2...；w＝0，1，2...，Z＝NHAc，OH，H.

發明內容
本發明的目的是提供一種結構新穎的雙羥基高脯氨酸衍生物及其制備方法。
本發明所提供的雙羥基高脯氧酸衍生物，結構如式II， (式II)其中，R1為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基，氨基，取代氨基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為氫，異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R5為疊氮基，氨基，叔丁氧羰基氨基，芐氧羰基氨基，9-芴甲氧羰基氨基，烷基酰氨基，芳基酰氨基，C3-C8-環烷基酰氨基；R6為羥基，叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基；烷氧基，芳氧基，C3-C8-環烷氧基；烷基酰氧基，芳基酰氧基，C3-C8-環烷基酰氧基；叔丁氧羰基，芐氧羰基氨基，9-芴甲氧羰基。
以上化合物可以以適當的酸或堿形式制備為鹽。常見的酸有鹽酸，硫酸，氫溴酸，磷酸，甲酸，乙酸，三氟乙酸，乳酸，草酸，酒石酸，檸檬酸等；常見的堿有氫氧化鈉，氫氧化鉀，三乙胺，氨水等。
本發明雙羥基高脯氨酸衍生物的制備方法，包括如下步驟1)將式III化合物與鹽酸羥胺進行反應得到肟，再與叔丁基二甲基氯硅烷反應得到相應的O-叔丁基二甲基硅基肟，將O-叔丁基二甲基硅基肟的羥基用甲磺酰基保護后，在四丁基氟化銨作用下脫去叔丁基二甲基硅基，得到式IV結構的硝酮； 2)式IV結構的硝酮在式V結構的烯醇硅醚的作用下，得到式II/A化合物， (式V) (式II/A)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R6為叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基。
式V中Si為TBS(叔丁基二甲基硅基)，TMS(三甲基硅基)，TES(三乙基硅基)。式V的制備按文獻進行(a)Heathcock，C.H.；Davidsen，S.K.；Hug，K.T.；Flippin，L.A.；J.Org.Chem.；1986，51，3027-3037.(b)Emde，H.；Simchen，G.；Liebigs Ann.Chem.；1983；5；816-834.
其中，在上述制備過程中，步驟2)反應溫度為-78℃至30℃，反應溶劑選自二氯甲烷、乙氰和四氫呋喃等。
將式II/A結構化合物進行還原反應(Pd-C催化下常壓氫化反應)，得到式II/B化合物； (式II/B)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R6為叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基。
將式II/B結構化合物與氨基保護劑進行反應，得到式II/C化合物； (式II/C)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為氫，異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R5為叔丁氧羰基氨基，芐氧羰基氨基，9-芴甲氧羰基氨基，烷基酰氨基，芳基酰氨基，C3-C8-環烷基酰氨基；R6為叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基。
將式II/A結構化合物在TBAF/HAc作用下，得到式II/D化合物；
(式II/D)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基。
將式II/D結構化合物與羥基保護劑反應，得到式II/E化合物； (式II/E)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R6為烷氧基，芳氧基，C3-C8-環烷氧基；烷基酰氧基，芳基酰氧基，C3-C8-環烷基酰氧基；叔丁氧羰基，芐氧羰基氨基，9-芴甲氧羰基。
將式II/D結構化合物進行還原反應(Pd-C催化下常壓氫化反應)，得到式II/F結構化合物， (式II/F)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；
R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基。
將式II/F結構化合物與氨基保護劑反應，得到式II/G化合物； (式II/G)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R6為叔丁氧羰基，芐氧羰基，9-芴甲氧羰基，烷基酰基，芳基酰基，C3-C8-環烷基酰基。
將式II/A結構化合物在TBAF作用下，得到式II/H化合物； (式II/H)其中，R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基。
將式II/A結構化合物進行水解反應，得到式II/I結構化合物；
(式II/I)其中，R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R6為叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基。
將式II/I化合物與氨基化合物進行反應，得到式II/J化合物； (式II/J)其中，R1為氨基，取代氨基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R6為叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基。
將式II/A化合物在酸性條件下用還原劑進行還原(Pd-C催化下常壓氫化反應)，得到式II/K結構化合物； (式II/K)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；
R6為叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基。
式IV結構的硝酮也屬于本發明的保護范圍， (式IV)其中，R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基。
不同的糖氨基酸具有不同的合成方法，本發明合成的雙羥基高脯氨酸是一種新的糖氨基酸，這類化合物在合成上具有十分重要的價值。如下式，以5-疊氮甲基-3，4-丙叉雙羥基-N-叔丁基氧基高脯氨酸乙酯為例，它不僅同時具有糖氨基酸(sugaramino acid(SAA))和亞氨糖氨基酸(azasugar acid(ASA))的結構特點，而且糖環上N原子上的H被OTBS所取代，經進一步的反應，既可以得到五元環的內酯，也可以形成羥氨。羥氨可進一步還原為胺，也可氧化為硝酮。硝酮作為非常有用的中間體，可通過親核加成，[2+3]環加成等反應進一步衍生出許多骨架多樣性的化合物。因此，本發明雙羥基高脯氨酸衍生物是一個很好的組合化學平臺，以此為基礎，可合成出系列寡糖類似物和肽(含環肽)類似物。
與含有羥甲基的多羥基亞氨糖結構類似，有些亞氨糖氨基酸與亞氨糖一樣，表現出對糖苷酶的抑制性(I.C.Dibello，P.Dorling，L.Fellows，B.Winchester，FEBS Lett.1984，176，61.；Y.Nishimura，E.Shitara，H.Adachi，M.Toyoshima，M.Nakajima，Y.Okami，T.Takeuchi，J.Org.Chem.2000，65，2)，因此，對本發明雙羥基高脯氨酸衍生物進行結構修飾，可構成新的糖苷酶抑制劑。
本發明利用5-疊氮-5-脫氧戊糖的手性結構，制備了5-疊氮甲基-3，4-雙保護羥基硝酮，進而利用硝酮與酯的烯醇硅醚式親核試劑的加成反應，制備出雙羥基高脯氨酸衍生物。本發明方法產物區域選擇性好，立體選擇性高，能大量進行制備。


圖1為實施例6化合物的單晶結構圖。
具體實施例方式
以5-脫氧-5-疊氮-2，3-O-異亞丙基-D-呋喃核糖1為原料，與鹽酸羥胺反應，得到肟2，產率98％。2與叔丁基二甲基氯硅烷反應得到相應的O-叔丁基二甲基硅基肟3，產率81％。3的羥基用甲磺酰基保護，產率100％。4在四丁基氟化銨作用下脫去叔丁基二甲基硅基，同時發生分子內的親核取代反應，得到關環產物-硝酮5，產率82％。5與1-叔丁基二甲基硅氧基-1-乙氧基-乙烯(由乙酸乙酯與叔丁基二甲基氯硅烷在LDA的作用下制備)在碘化鋅的催化作用下，得到6，產率81％。6在四丁基氟化銨作用下直接得到內酯7，產率99％。如果在四丁基氟化銨的THF溶液中加入乙酸，則可以得到羥胺8，產率69％。6也可以在催化氫化條件下得到胺9，產率99％。6還可以在氫氧化鋰作用下堿性水解定量地得到羧酸10。反應流程如下
式I中iNH2OH HCl Pyridine，DCM；iiTBSCl，Pyridine，DCM；iiiMsCl，Et3N，DCM；ViTBAF，DCM，r.t.；v ZnI2，DCM，-78℃；viTBAF，HAc，THF，0℃-r.t.；viiTBAF，THF，0℃-r.t.；viiiH2，Pd-C；ixLiOH，THF∶MeOH∶H2O(2∶2∶1)。
實施例1糖肟(化合物2)的合成 將5-脫氧-5-疊氮-2，3-O-異亞丙基-D-呋喃核糖(1)(4.0克，18.6毫摩爾)溶解于20毫升二氯甲烷中，室溫下加入吡啶(5.9毫升，74.4毫摩爾)，鹽酸羥胺(2.6克，37.2毫摩爾)，攪拌下反應12小時后，TLC顯示反應已經完全。向反應體系加入20毫升水，分液，水相用20毫升乙酸乙酯萃取3次，合并有機相，有機相用無水硫酸鈉干燥后干燥后過濾，濾液減壓濃縮后經柱層析分離(洗脫劑石油醚∶乙酸乙酯＝4∶1)，得到產物糖肟(化合物2)4.2克。產物為白色固體，產率98％。
Rf＝0.44(石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1).
Melting point91-92℃.
IRvmax(film)3362(br)，2990，2937，2106(N3)，1065cm-1.
1H NMR(300MHz，CDCl3)δppm 1.39(s，CH3 of isopropylidene group)，1.48(s，s，3H，CH3of isopropylidene group)，3.39-3.60(m，2H，2H-5)，3.73-3.83(m，1H)，3.89(s，br，1H，OH of C-4)，4.19(dd，0.56H，J＝6.17，9.29Hz)，4.31(dd，0.38H，J＝6.33，8.60Hz)，4.82(t，0.77H，J＝6.65Hz)，4.82(t，0.77H，J＝6.65Hz)，5.38(t，0.38H，J＝5.97Hz)，6.93(d，0.37H，J＝5.64Hz)，7.49(d，0.55H，J＝7.15Hz)，9.36(s，br，0.57H，N-OH)，10.08(s，br，0.30H，N-OH).
13C NMR(CDCl3)δppm 25.17，25.29(MeC)，27.46，27.65(MeC)，53.88，54.51，53.88，54.51(C-5)，68.62，70.08(C-4)，71.59，74.95(C-2)，77.72，78.46(C-3)，112.78，110.18，110.44(CMe2)，149.07，151.68(C-1).
FT-ICRMScalcd.for[M+H]+C8H15N4O4231.1093，found231.1087.
實施例2TBS保護的糖肟(化合物3)的合成 將(2)(4.2克，18.2毫摩爾)溶于20毫升二氯甲烷中，于室溫下依次加入叔丁基二甲基氯硅烷(4.3克，28.7毫摩爾)，吡啶(3.8毫升，47.5毫摩爾)，攪拌下反應24小時后，TLC顯示反應已經完全。向反應體系加入20毫升水，分液，水相用20毫升二氯甲烷萃取3次，合并有機相，有機相用無水硫酸鈉干燥后過濾，濾液減壓濃縮后經柱層析分離(洗脫劑石油醚∶乙酸乙酯＝8∶1)，得到產物TBS保護的糖肟(化合物3)5.1克。產物為無色糖漿狀，產率81％。
Rf＝0.78(石油醚∶乙酸乙酯＝4∶1)；Rf＝0.78(石油醚∶乙酸乙酯＝4∶1).
IRvmax(film)3476(br)，2989，2956，2932，2859，2103(N3)，1067cm-1.
1H NMR(300MHz，CDCl3)δppm 0.17，0.17(s，s，2.77H，CH3 of TBS group)，0.17，0.17(s，s，3.26H，CH3 of TBS group)，0.92，0.94(s，s，4.18H，4.64H，t-Bu of TBS group)，1.37，1.39(s，s，1.29H，1.61H，CH3 of isopropylidene group)，1.46，1.49(s，s，1.27H，1.70H，CH3 of isopropylidenegroup)，2.94，(s，br，1H，OH of C-4)，3.55-3.57(m，2H，2H-5)，3.69-3.75(m，0.57H，H-4)，3.80-3.86(m，0.41H，H-4)，4.19(dd，J＝6.26，9.03Hz，0.43H)，4.29(dd，J＝6.32，8.70Hz，0.56H)，4.83(t，J＝6.43，6.43Hz，0.43H)，5.33(t，J＝6.43Hz，0.65H)7.05(d，J＝5.51Hz，0.56H，H-1)，7.56(d，J＝6.60Hz，0.42H，H-1).
13C NMR(CDCl3)δppm-5.45，-5.37，-5.31(2CH3 of TBS)，18.06，18.10(CTBS)，25.32，25.39(Me2C)，25.88，25.93(t-Bu of TBS group)，27.55，27.59(Me2C)，53.60，53.97(C-5)，69.19，70.42(C-4)，72.29，75.03(C-2)，78.22，78.87(C-3)，110.29，110.46(CMe2)，153.93，156.08(C-1)FT-ICRMScalcd.for[M+H]+C14H29N4O4Si345.1958，found345.1960.
實施例3甲磺酸酯糖肟(化合物4)的合成 將(3)(5.0克，14.5毫摩爾)溶于30毫升二氯甲烷中，于冰浴冷卻下加入甲磺酰氯(1.7毫升，29.5毫摩爾)，逐滴加入三乙胺(4.1毫升，29.5毫摩爾)，滴加完畢，TLC顯示反應已經完全。向反應體系加入30毫升冰水，分液，水相用30毫升二氯甲烷萃取3次，合并有機相，有機相用無水硫酸鈉干燥后過濾，濾液減壓濃縮后經柱層析分離(洗脫劑石油醚∶乙酸乙酯＝6∶1)，得到產物甲磺酸酯糖肟(化合物4)6.1克。產物為黃色油狀，產率100％。
Rf＝0.51(石油醚∶乙酸乙酯＝4∶1)；0.74(二氯甲烷∶乙酸乙酯＝30∶1).
IRvmax(film)2933，2858，2109(N3)，1348，1252，1178，926cm-1.
1H NMR(300MHz，CDCl3)δppm 0.15，0.16(s，s，2.86H，CH3 of TBS group)，0.21，0.21(s，s，3.15H，CH3 of TBS group)，0.92，0.94(s，s，9H，t-Bu of TBS group)，1.37，1.40(s，s，3H，CH3 ofisopropylidene group)，1.48，1.50(s，s，3H，CH3 of isopropylidene group)，3.08(s，3H，CH3 of Msgroup)，3.43(dd，J＝2.35，13.79Hz，0.53H)，3.57-3.66(m，1H)，3.86(dd，J＝2.97，13.80Hz，0.48H)，4.45(dd，J＝6.27，7.77Hz，0.49H)，0.65-4.71(m，1H)，4.78-4.86(m，1H)，5.30(dd，J＝4.26，7.00Hz，0.53H)，7.10(d，J＝4.24Hz，0.53H，H-1)，7.53(d，J＝8.22Hz，0.47H，H-1).
13C NMR(CDCl3)δppm-5.40，-5.37，-5.30，-5.26，-5.22(2CH3 of TBS)，17.98，18.12(CTBS)，24.19，25.13(Me2C)，25.89，26.04(t-Bu of TBS group)，26.45，27.48(Me2C)，38.73，38.92(Me ofMs group)，51.29，51.31(C-5)，71.52，74.64(C-4)，75.10，75.68(C-2)，76.80，78.22(C-3)，109.78，110.43(CMe2)，150.75，151.91(C-1).
FT-ICRMScalcd.for[M+H]+C15H31N4O6SSi423.1734，found423.1715.
calcd.for[M+Na]+C15H30N4NaO6SSi445.1553，found445.1547.
實施例4雙羥基硝酮(化合物5)的合成 將底物(4)(5.8克，13.7毫摩爾)溶解于40毫升二氯甲烷中，于室溫下滴加三水合四丁基氟化銨(TBAF·3H2O)(4.3克，13.7毫摩爾)的二氯甲烷(20毫升)溶液，48小時后，TLC顯示反應已經完全。加入30毫升飽和碳酸氫納溶液淬滅反應，分液，水相用30毫升乙酸乙酯萃取5次，合并有機相，有機相用無水硫酸鈉干燥后過濾，濾液減壓濃縮后經柱層析分離(洗脫劑石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1～0∶1)，得到產物雙羥基硝酮(化合物5)2.4克。產物為白色固體，產率82％。
Rf＝0.19(石油醚∶乙酸乙酯＝1∶4)；0.22(乙酸乙酯).
Melting point107-108℃. D16+81.6°(c 0.735，CHCl3).
IRvmax(film)3083，2997，2104，1575，1333，1258，1206，1053cm-11H NMR(300MHz，CDCl3)δppm 1.48(s，3H，CH3 of isopropylidene group)，1.41(s，3H，CH3 of isopropylidene group)，3.80(dd，J＝9.14，12.24Hz，1H，H-5)，4.01(dd，J＝4.03，12.37Hz，1H，H-5)，4.14-4.16(m，1H，)，4.99(t，J＝5.73，5.73Hz，1H H-3)，5.31(d，J＝5.70Hz，1H，H-2)，6.91(s，1H，H-1).
13C NMR(CDCl3)δppm 25.72，26.96(Me2C)，47.14(C-5)，73.40，74.32，77.30，77.82，122.12，132.34.
FT-ICRMScalcd.for[M+H]+C8H13N4O3，213.0988，found213.0981.
實施例5雙羥基高脯氨酸乙酯(化合物6)的合成 在100毫升的圓底燒瓶中預先放入磁攪拌子，粉末狀4分子篩(1.15克)，碘化鋅(0.82克，2.57毫摩爾)。密閉條件下抽真空，邊抽真空邊用高溫加熱槍均勻加熱圓底燒瓶。5分鐘后停止加熱，繼續抽真空。待體系冷至室溫后，在Ar氣保護下用注射器將nitrone(5)(2.74克，12.9毫摩爾)的二氯甲烷(50毫升)溶液加入上述圓底燒瓶。室溫下攪拌5分鐘后將體系冷卻至-78℃，逐滴加入1-叔丁基二甲基硅氧基-1-乙氧基-乙烯(3.2毫升，15.5毫摩爾)。讓反應體系在1.5小時內逐步升溫至-40℃，TLC顯示反應已經完全。過濾，濾液減壓蒸干后得淺黃色油狀物。經柱層析分離(洗脫劑石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)，得到產物雙羥基高脯氨酸乙酯(化合物6)4.35克。產物為無色油狀，產率81％。
Rf＝0.42(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)；0.56(石油醚∶乙酸乙酯＝6∶1)；0.67(二氯甲烷∶乙酸乙酯＝60∶1). D24+73.4°(c1.28，CHCl3).
1H NMR(300MHz，CDCl3)δppm 0.10(s，3H)，0.16(s，3H)，0.89(s，9H)，1.25(t，J＝7.14，7.14Hz，3H，CH3 of Et)，1.30(s，3H，CH3 of isopropylidene group，)，1.46(s，3H，CH3 ofisopropylidene group)，2.07(dd，J＝10.37，15.32Hz，1H)，2.91-3.00(m，2H)，3.35(dd，J＝4.39，11.33Hz，1H)，3.57(t，J＝10.58，10.58Hz，1H)，3.81(dd，J＝3.86，10.27Hz，1H)，4.14(dq，J＝1.35，7.11，7.11，7.11Hz，1H，CH2 of Et)，4.53(d，J＝6.90Hz，1H)，4.66(dd，J＝5.26，6.73Hz，1H)；13C NMR(CDCl3)δppm-4.71，-4.66(2CH3 of TBS)，14.17(CH3 of Et)，17.71(CTBS)，25.39(Me2C)，25.98(t-Bu of TBS group)，26.14(Me2C)，28.96(CH2 adjcent to C＝O)，49.41(CH2adjcent to N3)，60.77(CH2 of Et)，66.39，67.01，76.06，80.71，112.18(CMe2)，171.81(C＝O).
FT-ICRMScalcd.for[M+H]+C18H35N4O5Si，415.2377，found415.2369實施例6雙羥基高脯氨酸-γ-內酯(化合物7)的合成 將雙羥基高脯氨酸乙酯(化合物6)(300毫克，0.72毫摩爾)溶解于8毫升四氫呋喃中，于冰浴下滴加三水合四丁基氟化銨(TBAF·3H2O)(308毫克，0.98毫摩爾)的四氫呋喃(3毫升)溶液，攪拌1.5小時后，TLC顯示反應已經完全。先加入10毫升乙酸乙酯，再用10毫升飽和碳酸氫納溶液淬滅反應。分液，水相再用10毫升乙酸乙酯萃取4次，合并有機相。有機相用無水硫酸鈉干燥后過濾，濾液減壓濃縮后經柱層析分離(洗脫劑石油醚∶乙酸乙酯＝3∶1～2∶1)，得到產物雙羥基高脯氨酸-γ-內酯(化合物7)182毫克。產物為白色固體，產率99％。
Rf＝0.38(石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1)；0.65(石油醚∶乙酸乙酯＝1∶1). D24+175.2°(c 0.685，CHCl3).
1H NMR(300MHz，CDCl3)δppm 1.33(s，3H)，1.49(s，3H)，2.59(dd，J＝11.13，17.94Hz，1H)，2.85(dd，J＝8.64，17.93Hz，1H)，3.32(td，J＝5.41，5.41，8.70Hz，1H)，3.61(dd，J＝5.54，12.23Hz，1H)，3.77(dd，J＝8.75，12.20Hz，1H)，4.74(d，J＝6.50Hz，1H).
13C NMR(CDCl3)δ24.89(Me2C)，25.98(Me2C)，30.89(CH2 adjcent to C＝O)，49.03(CH2adjcent to N3)，68.70，70.11，78.27，80.77，113.15(CMe2)，175.63(C＝O).
FT-ICRMScalcd.for[M+H]+，C10H15N4O4 255.1093，found255.1086圖1為所得化合物的單晶結構圖。
實施例71，3，4-三羥基高脯氨酸乙酯(化合物8)的合成 將原料雙羥基高脯氨酸乙酯(化合物6)(50毫克，0.12毫摩爾)溶解于5毫升四氫呋喃中，冷卻至0℃，在Ar氣保護下滴加0.36毫升預先配制的四丁基氟化銨/醋酸的四氫呋喃溶液(四丁基氟化銨，醋酸在溶液的濃度分別為1M，0.5M)，攪拌4小時后，TLC顯示反應已經完全。先加入5毫升乙酸乙酯，再用5毫升飽和碳酸氫納溶液淬滅反應。分液，水相再用5毫升乙酸乙酯萃取4次，合并有機相。有機相用無水硫酸鈉干燥后過濾，濾液減壓濃縮后經柱層析分離(洗脫劑石油醚∶乙酸乙酯＝3∶1～2∶1)，得到產物1，3，4-三羥基高脯氨酸乙酯(化合物8)25毫克。產物為無色油狀，產率69％Rf＝0.59(石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1).
1H NMR(300MHz，CDCl3)δppm 1.27(t，J＝7.08，7.08Hz，1H)，1.28(s，3H，CH3 ofisopropylidene group)，1.42(s，3H，CH3 of isopropylidene group)，2.16(dd，J＝8.09，15.70Hz，1H)，2.87(dd，J＝6.52，15.69Hz，1H)，3.07-3.13(m，1H)，3.53(dd，J＝4.73，11.70Hz，1H)，3.65(dd，J＝9.19，11.60Hz，1H)，4.01(t，J＝7.29，7.29Hz，1H)，4.16(q，J＝7.11，7.11，7.11Hz，2H，CH2 ofEt)，4.50(d，J＝6.70Hz，1H)，4.61-4.65(m，1H)，6.92(s，1H，N-OH).
13C NMR(CDCl3)δ 12.72(CH3 of Et)，22.71(Me2C)，24.30(Me2C)，28.52(CH2 adjcent toC＝O)，47.41(CH2 adjcent to N3)，59.45(CH2 of Et)，64.18，64.75，74.20，79.14，110.08(CMe2)，170.05(C＝O).
實施例8二氨基酸乙酯(化合物9)的合成 將原料雙羥基高脯氨酸乙酯(化合物6)(0.70克，1.69毫摩爾)溶解于30毫升甲醇中，加入280毫克5％的鈀碳，在氫氣氣氛下攪拌反應過夜，TLC顯示原料已經反應完全。過濾回收鈀碳，減壓蒸干濾液，得到產物二氨基酸乙酯(化合物9)0.65克。產物為無色油狀，產率99％。
Rf＝0.62(乙酸乙酯∶甲醇＝9∶1).
1H NMR(300MHz，CDCl3)δppm 0.12(s，3H，CH3 of TBS group)，0.13(s，3H，CH3 ofTBS group)，0.90(s，9H，t-Bu of TBS group)，1.26(t，J＝7.15，7.15Hz，3H，CH3 of Et)，1.30(s，2H，NH2)，1.38(s，3H，CH3 of isopropylidene group)，1.47(s，3H，CH3 of isopropylidene group)，2.08(dd，J＝10.38，15.21Hz，1H)，2.86-2.99(m，4H)，3.79(dd，J＝3.86，10.19Hz，1H)，4.15(dq，J＝1.05，7.11，7.07，7.07Hz，2H，CH2 of Et)，4.52(d，J＝6.94Hz，1H)，4.70(dd，J＝4.86，6.89Hz，1H).
13C NMR(CDCl3)δ-4.69，-4.62(2CH3 of TBS)，14.14(CH3 of Et)，17.69(CTBS)，25.51(Me2C)，26.00(t-Bu of TBS group)，26.13(Me2C)，29.12(CH2 adjcent to C＝O)，40.79(CH2adjcent to NH2)，60.61(CH2 of Et)，66.88，70.18，76.62，80.82，111.99(CMe2)，172.05(C＝O).
FT-ICRMScalcd.for[M+H]+，C18H37N2O5Si，389.2472，found389.2458.
實施例9雙羥基高脯氨酸(化合物10)的合成
將原料雙羥基高脯氨酸乙酯(化合物6)(100毫克，0.24毫摩爾)溶解于5毫升四氫呋喃∶甲醇∶水＝2∶2∶1(v/v/v)的混合溶劑中，加入一水合氫氧化鋰(15.1毫克，0.36毫摩爾)，攪拌下反應過夜，TLC顯示原料已經反應完全。用1N鹽酸調節PH值到5左右，減壓蒸干溶劑后向反應體系加入二氯甲烷，用無水硫酸鈉干燥后過濾，濾液減壓濃縮后得到產物雙羥基高脯氨酸(化合物10)93毫克。產物為白色泡沫狀，產率100％。
Rf＝0.34(石油醚∶乙酸乙酯＝3∶1).
1H NMR(300MHz，CDCl3)δppm 0.10(s，6H，2CH3 of TBS group)，0.88(s，9H，t-Bu ofTBS group)，1.31(s，3H，CH3 of isopropylidene group)，1.48(s，3H，CH3 of isopropylidene group)，1.30(s，3H，CH3 ofisopropylidene group)，1.46(s，3H，CH3 of isopropylidene group)，ppm 2.11(dd，J＝11.35，15.13Hz，1H)，2.89(d，J＝14.68Hz，1H)，3.03(d，J＝3.84Hz，1H)，3.34(dd，J＝3.81，10.91Hz，1H)，3.55(t，J＝10.44，10.44Hz，1H)，3.74(dd，J＝8.32，8.95Hz，1H)，4.55(d，J＝6.68Hz，1H)，4.68-4.72(m，1H)，7.54(s，br，COOH).
13C NMR(CDCl3)δppm-5.70，-5.32(2CH3 of TBS)，16.66(CTBS)，24.37(Me2C)，24.96(t-Bu of TBS group)，25.05(Me2C)，29.30(CH2 adjcent to C＝O)，48.37(CH2 adjcent to N3)，66.07，66.27，80.09，111.51(CMe2)，177.59(C＝O).
FT-ICRMScalcd.for[M-H]-C16H29N4O5Si，385.1907，found385.1913.
權利要求
1.式II結構的雙羥基高脯氨酸衍生物， (式II)其中，R1為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基，氨基，取代氨基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為氫，異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R5為疊氮基，氨基，叔丁氧羰基氨基，芐氧羰基氨基，9-芴甲氧羰基氨基，烷基酰氨基，芳基酰氨基，C3-C8-環烷基酰氨基；R6為羥基，叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基；烷氧基，芳氧基，C3-C8-環烷氧基；烷基酰氧基，芳基酰氧基，C3-C8-環烷基酰氧基；叔丁氧羰基，芐氧羰基氨基，9-芴甲氧羰基。
2.權利要求1所述雙羥基高脯氨酸衍生物的制備方法，包括如下步驟1)將式III化合物與鹽酸羥胺進行反應得到肟，再與叔丁基二甲基氯硅烷反應得到相應的O-叔丁基二甲基硅基肟，將O-叔丁基二甲基硅基肟的羥基用甲磺酰基保護后，在四丁基氟化銨作用下脫去叔丁基二甲基硅基，得到式IV結構的硝酮； (式III) 2)式IV結構的硝酮在式V結構的烯醇硅醚的作用下，得到式II/A化合物， (式V) (式II/A)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R6為叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基；Si為叔丁基二甲基硅基，三甲基硅基，三乙基硅基。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟2)反應溫度為-78℃至30℃；溶劑選自二氯甲烷、乙氰和四氫呋喃。
4.權利要求1所述雙羥基高脯氨酸衍生物的制備方法，是將式II/A結構化合物以Pd-C催化劑催化還原，得到式II/B化合物； (式II/B)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R6為叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基。
5.權利要求1所述雙羥基高脯氨酸衍生物的制備方法，是將式II/B結構化合物與氨基保護劑進行反應，得到式II/C化合物； (式II/C)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為氫，異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R5為叔丁氧羰基氨基，芐氧羰基氨基，9-芴甲氧羰基氨基，烷基酰氨基，芳基酰氨基，C3-C8-環烷基酰氨基；R6為叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基。
6.權利要求1所述雙羥基高脯氨酸衍生物的制備方法，是將式II/A結構化合物在TRAR/HAc作用下，得到式II/D化合物； (式II/D)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基。
7.權利要求1所述雙羥基高脯氨酸衍生物的制備方法，是將式II/D結構化合物與羥基保護劑反應，得到式II/E化合物； (式II/E)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R6為烷氧基，芳氧基，C3-C8-環烷氧基；烷基酰氧基，芳基酰氧基，C3-C8-環烷基酰氧基；叔丁氧羰基，芐氧羰基氨基，9-芴甲氧羰基。
8.權利要求1所述雙羥基高脯氨酸衍生物的制備方法，是將式II/D結構化合物以Pd-C催化劑催化還原，得到式II/F結構化合物， (式II/F)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基。
9.權利要求1所述雙羥基高脯氨酸衍生物的制備方法，是將式II/F結構化合物與氨基保護劑反應，得到式II/G化合物； (式II/G)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R6為叔丁氧羰基，芐氧羰基，9-芴甲氧羰基，烷基酰基，芳基酰基，C3-C8-環烷基酰基。
10.權利要求1所述雙羥基高脯氨酸衍生物的制備方法，是將式II/A結構化合物在TBAF作用下，得到式II/H化合物； (式II/H)其中，R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基。
11.權利要求1所述雙羥基高脯氨酸衍生物的制備方法，是將式II/A結構化合物進行水解反應，得到式II/I結構化合物； (式II/I)其中，R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R6為叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基。
12.權利要求1所述雙羥基高脯氨酸衍生物的制備方法，是將式II/I化合物與氨基化合物進行反應，得到式II/J化合物； (式II/J)其中，R1為氨基，取代氨基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基；R6為叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基。
13.權利要求1所述雙羥基高脯氨酸衍生物的制備方法，是將式II/A化合物在酸性條件下以Pd-C催化劑催化還原，得到式II/K結構化合物； (式II/K)其中，R1為烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R2為氫，烷基，取代烷基，芳基，取代芳基，C3-C8環烷基，C3-C8取代環烷基；R6為叔丁基二甲基硅氧基，三甲基硅氧基，叔丁基二苯基氧硅氧基。
14.式IV結構的硝酮， (式IV)其中，R3和R4為異丙叉，芐叉，環己叉，環丙基亞甲基，C1-C20-烷基，C3-C8-環烷基，C6-C10-芳基，芐基，取代的芐基，甲氧甲基，乙氧甲基，三甲硅基，叔丁基二甲基硅基。
15.權利要求1所述雙羥基高脯氨酸衍生物在制備寡糖類似物和肽類似物中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種雙羥基高脯氨酸衍生物及其制備方法與應用。本發明所提供的雙羥基高脯氨酸衍生物，結構如式II，其中，R
文檔編號C07D207/50GK101070301SQ20061007658
公開日2007年11月14日 申請日期2006年5月8日 優先權日2006年5月8日
發明者俞初一, 蘇青云 申請人:中國科學院化學研究所