(R)-环氧苯乙烷的研究与应用

发布日期:2024/12/25 9:21:23

概述

环氧苯乙烷(styreneoxide)又称氧化苯乙烯，是一种重要的有机合成中间体，可用于生产环氧树脂、uv吸收剂等，也是制药及香料工业中的重要原料，用于制备β-苯乙醇及左旋咪唑等，近年来市场对环氧苯乙烷的需求日益增长，呈现供不应求的局面[1]。本篇介绍的(R)-环氧苯乙烷是该化合物的其中一种光学构型。

(R)-环氧苯乙烷.jpg

以苯乙烯为唯一碳源和能源,从不同来源的土壤样品中初筛分离出12株好氧细菌和2株真菌，经复筛，对液体培养物进行手性气相色谱分析，得到一株产生手性苯基环氧乙烷活力较高的菌种PS-1206，并对其发酵，产酶及苯乙烯的全细胞转化进行了研究，利用微生物细胞在30℃，pH 7.0，10mmol/L磷酸缓冲液中转化0.5%苯乙烯10h可以获得(R)-环氧苯乙烷，e.e%值为80%，转化产率为35%[2]。

有关研究

实验探索糖基硫醇在碱性条件下分别与(S)/(R)-环氧苯乙烷的环氧开环反应条件，从溶剂、温度、碱性试剂、反应的投料比等方面优化反应条件合成了12种全新的立体构型确定的苯乙醇硫糖苷衍生物，所有产物的收率均在69%以上。经过1H-NMR确认，所有化合物均保持了环氧原本的构型不变。用甲醇/甲醇钠脱去糖基的乙酰基保护基得到天然产物类似物苯乙醇硫糖苷。最后，初步评价这些化合物对人源O-GlcNAcase的抑制活性。结构与活性分析表明，其抑制OGA的活性与苯乙醇硫糖苷的立体构型密切相关，即R构型的苯乙醇硫糖苷具有更好的活性，其中R构型乙酰氨基葡萄糖衍生物11a的抑制效果最好，其IC_(50)可达到0.99 mmol·L(-1)。该化合物可作为先导化合物用于设计和开发新型人源OGA的高效抑制剂[3]。

应用

有机合成方面，以有机胺和丙烯酸甲酯为原料，依次经Michael加成，Dieckmann环合，脱羧，Mannich反应，黄鸣龙还原，钯碳催化脱苄基，与(R)-环氧苯乙烷加成等7步反应可以合成用作三齿配体的具有手性中心的新型双哌啶衍生物[4]。

药物合成方面，(R)-环氧苯乙烷可用于合成达泊西汀及盐酸达泊西汀。具体步骤包括：萘酚与多聚甲醛在溴化氢的作用下生成1-萘酚溴甲醚，与镁反应得到1-萘酚溴甲醚格氏试剂，与(R)-环氧苯乙烷反应得到R-3-(1-萘氧基)-1-苯基丙醇；再继续与溴化试剂反应得到S-1-溴-1-苯基-3-(1-萘氧基)丙烷，或与磺酰氯反应得到S-1-磺酰氧基-1-苯基-3-(1-萘氧基)丙烷，最后与二甲胺反应，得到达泊西汀，再用氯化氢酸化，得到盐酸达泊西汀。上述合成方法合成路线短，产物收率高，产品质量好，原材料易得，成本低，对环境污染小，适宜工业化生产[5]。此外，以对硝基苯乙胺和(R)-环氧苯乙烷经开环，还原，与2-(2-氨基噻唑-4-基)乙酸直接缩合三步可以合成治疗膀胱过度活动症原料药米拉贝隆，并以苯乙酰氯和对硝基苯乙胺为原料，经酰化，还原，缩合制得主要杂质去羟基米拉贝隆。改进后的米拉贝隆制备工艺反应条件温和，步骤短，操作简便，适合工业放大生产[6]。