本发明涉及有机合成技术领域，尤其是涉及一种以猪去氧胆酸为原料合成石胆酸的方法。
背景技术：
石胆酸，名为3α-羟基-5β-胆烷酸，是存在于人、牛、兔的胆汁及牛、猪的胆石中的一种胆汁酸，研究表明其以及其衍生物具有多种生理活性，抑制肿瘤的效果，如可以选择性的杀死神经瘤细胞，而对正常细胞几乎没有毒性；其含量变化在肝脏病诊断中具有重要的参考价值。
目前，石胆酸主要来源于动物胆汁的提取与分离，化学合成的方法鲜有报道，不能满足市场需求；因此开发一条新颖、实用、适合工业化的合成路线很有必要。1946年，journalofbiologicalchemistry，1946,162,555-563报道以脱氧胆酸为起始原料，经过甲酯化、羟基双保护，然后选择性脱出3-oh保护基、水解、氢化历经7步反应合成石胆酸。反应式如下：
此合成路线中，用到昂贵的二氧化铂催化剂，且收率只有23%，成本高，收率低，限制了于工业化生产。
虽然，cn106977572a一种以猪去氧胆酸为原料合成石胆酸的方法公开了一种采用两步反应即可合成石胆酸的方法，但是，该专利中进行黄鸣龙还原反应时使用水合肼，由于水合肼为剧毒试剂，温度高时易爆炸，而且使用水合肼所带来的后处理非常繁琐，不环保，因此，cn106977572a公开的以猪去氧胆酸为原料合成石胆酸的方法不能满足环保、安全生产的需求，难以进行工业化生产。
技术实现要素：
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种以猪去氧胆酸为原料合成石胆酸的方法。
本发明采用的技术方案为：
一种以猪去氧胆酸为原料合成石胆酸的方法，包括以下步骤：
步骤a):在溶剂中，以式(1)所示的猪去氧胆酸为原料，酸作用下与甲醇发生酯化反应，得式(2)化合物；
步骤b):在溶剂中，式(2)化合物在氧化剂作用下发生双氧化反应，得式(3)的化合物；
步骤c):在溶剂中，式(3)化合物在还原剂作用下发生选择性还原反应，得式(4)化合物；
步骤d):在溶剂中，式(4)化合物在酰化试剂和有机碱作用下发生酰化反应，得式(5)化合物；
步骤e):在溶剂中，式(5)化合物与肼发生成腙反应，得式(6)化合物；
步骤f):在溶剂中，式(6)化合物在还原剂作用下发生脱腙反应，得式(7)化合物；
步骤g):在溶剂中，式(7)化合物在碱作用下发生水解反应，得式(8)所示的石胆酸；
所述反应过程如反应式(ⅰ)：
反应式(ⅰ)。
优选地，步骤a)中，所述猪去氧胆酸与甲醇反应的条件为：将猪去氧胆酸溶解在甲醇中，加入浓硫酸，在0℃~60℃的温度下，反应1~12小时，得式(2)化合物。
优选地，步骤b）中，式(2)化合物发生双氧化反应的反应条件为：将式(2)化合物溶解于溶剂中，加入氧化剂，在0~60℃的温度下反应0.5~2小时，得式(3)化合物。
优选地，步骤b)中，所述氧化剂选自nbs、naclo、cro3、pdc、pcc和h2o2的一种或多种；所述溶剂为丙酮、水、二氯甲烷、二氯乙烷、四氢呋喃和氯仿的一种或多种。
优选地，在步骤b)中，当氧化剂为cro3、pdc或pcc时，溶剂为丙酮、二氯甲烷或二氯乙烷；当氧化剂为nbs、naclo和h2o2时，溶剂为丙酮、水或四氢呋喃。
优选地，步骤c）中，式(3)化合物发生选择性还原反应的条件为：式(3)化合物溶解于甲醇中，加入还原剂，在0~30℃的温度下反应1~10小时，hplc检测反应完全，得式(4)化合物。
优选地，步骤c)中，还原剂为氰基硼氢化钠、硼氢化钠和三乙酰氧基硼氢化钠、硼氢化钾中的一种或多种，式(3)化合物与还原剂的摩尔比为1:1.1~2。
优选地，步骤d)中，式(4)化合物发生酰化反应的条件为：将式(4)化合物溶解于二氯甲烷中，加入乙酰氯与有机碱，室温下反应1~5小时，得到式(5)化合物；所述式(4)化合物与乙酰氯的摩尔比为1:4。
优选地，步骤d）中，所述有机碱为喹啉、吡啶或三乙胺。
优选地，步骤e)中，式(5)化合物发生成腙反应的条件为：将式(5)化合物溶解于醋酸中，加入苯磺酰肼或对甲基苯磺酰肼，在温度25~60℃下反应2~8h，得式(6)化合物。
优选地，步骤f)中，式(6)化合物发生还原脱腙反应的条件为：将式(6)化合物溶解于醋酸中，加入还原剂，在25~60℃的温度下反应8~24h，得式(7)化合物；所述式(6)化合物与还原剂的比例为1：5~30；所述还原剂为硼氢化钠、氰基硼氢化钠、三乙酰氧基硼氢化钠中的一种或多种。
优选地，步骤g)中，式(7)化合物在碱作用下发生水解反应的条件为：将式(7)化合物溶解于甲醇中，加入氢氧化钠溶液，在25~70℃的温度下反应3~12h，得式(8)化合物。
优选地，步骤g)中，所述氢氧化钠溶液的百分浓度为20%~50%。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明采用猪去氧胆酸为起始原料，经过24-羧基酯化、3α-羟基和6α-羟基氧化成羰基、选择性还原、酰化、成腙、脱腙、水解共7步反应生成石胆酸。本发明通过成腙然后还原的反应路线脱出6-羰基的方法新颖、独特，而且，本发明在合成过程中不使用水合肼，合成工艺条件安全、环保、温和，总摩尔产率可达40%，适用于工业化生产；此外，本申请中前四步反应的转化率较高，选择性较好，几乎无副反应反生，其中，3α-羟基和6α-羟基氧化成羰基这一步的转化率明显高于现有技术中其他文献所公开的选择性氧化6-oh反应的转化率。
具体实施方式
下述实施例中，化合物结构由核磁共振仪（bruker,400mhz）测定；猪去氧胆酸由成都普瑞法科技开发有限公司提供；其余常规试剂主要由上海国药化学试剂公司提供。
实施例一：
一、式(2)化合物的合成
取100g猪去氧胆酸（255mmol），加入1000ml甲醇，然后降温至5℃，逐滴滴加5ml浓硫酸，搅拌至固体溶清，升至25℃，搅拌8h，hplc检测反应完全，然后加入1000ml饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，减压浓缩，用1500ml乙酸乙酯萃取，合并有机相，依次用2*1500ml饱和碳酸氢钠、3*1000ml饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩得到白色固体104g，摩尔收率100%。1hnmr(400mhz,cdcl3/tms):δ=0.66(3h,s,18-h),0.94(6h,t,j=1.4hz),3.63(1h,m,6α-h),3.69(3h,s),4.07(1h,m,3α-h)。
二、式(3)化合物的合成
取100g式(2)化合物，加入1000ml丙酮，常温搅拌溶清，降温0~5℃，缓慢滴加琼斯试剂200ml，滴加30min，滴加完毕后反应30min，tlc检测反应完全，加入150ml异丙醇淬灭反应，减压浓缩后加入乙酸乙酯与水，分层，依次用水、10%碳酸氢钠、盐水洗涤，然后用无水硫酸镁干燥，浓缩得白色固体95g，摩尔收率95.9%。1hnmr:3.64(s,3h,ch3o);2.63(dd,j=13.4and14.7hz,1h,h-12);0.93(s,3h,h-19);0.91(d,j=6.5hz,3h,h-21);0.67(s,3h,h-18)。
三、式(4)化合物的合成
取100g式(3)化合物，加入1000ml甲醇，常温搅拌溶清，降至0℃，加入硼氢化钠4g，反应30min后tlc检测显示反应完全，稀盐酸调ph=6~7，减压浓缩后加入乙酸乙酯和水，分层，盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，浓缩得到白色固体100g，摩尔收率89.6%。1hnmr(400mhz,cdcl3/tms):δ=0.70(3h,s,18-h),0.94(3h,d,j=6.4hz,21-h),1.03(3h,s,19-h),3.69(3h,s),4.13(1h,m,3α-h)。
四、式(5)化合物的合成
取100g式(4)化合物，加入1000ml二氯甲烷，室温搅拌溶清，加入乙酰氯30ml、吡啶35ml，室温反应1h，tlc检测显示反应完全，加入水，分层，盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，浓缩得到白色固体90g，摩尔收率79.7%。1hnmr(400mhz,cdcl3/tms):δ=0.70(3h,s,18-h),0.94(3h,d,j=6.4hz,21-h),1.09(3h,s,19-h),2.03(3h,s),3.69(3h,s),5.19(1h,m,3α-h)。
五、式(6)化合物的合成
取100g式(5)化合物，加入2000ml醋酸，搅拌溶清，加入苯磺酰肼77g，室温搅拌2h，tlc检测显示反应完全，冰水淬灭反应，加入乙酸乙酯萃取分层，有机相依次用饱和碳酸氢钠、盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，浓缩得白色固体128g，摩尔收率为95.2%。1hnmr(400mhz,cdcl3/tms):δ=0.64(3h,s,18-h),0.90(3h,d,j=6.4hz,21-h),0.96(3h,d,j=6.4hz,19-h),2.04(3h,s),2.43(3h,s),3.66(3h,s),5.14(1h,m,3α-h),7.31(2h,d,j=7.8hz),7.84(2h,d,j=7.8hz)。
六、式(7)化合物的合成
取100g式(6)化合物，加入2000ml醋酸，搅拌溶清，加入硼氢化钠120g，室温反应24h，tlc检测显示反应完全，冰水淬灭反应，加入乙酸乙酯萃取分层，有机相依次用饱和碳酸氢钠、盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，浓缩得到式(7)化合物50g，为微黄色固体，摩尔收率69.3%。1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:4.73–4.67(m,1h),3.65(s,3h),2.01(s,3h),0.90(d,j=8.8hz,6h),0.63(s,3h)。
七、式(8)化合物的合成
取100g式(7)化合物，加入甲醇2000ml溶清，加入33%氢氧化钠溶液调ph>13,50℃下反应3h，tlc检测显示反应完全，浓缩后加入水2000ml，滴加稀盐酸调ph=2.5~3.0，搅拌后，过滤，得到目标物78g，为白色固体，摩尔收率89.6%。1hnmr((cd3od,400mhz):δ0.70(s,3h,18-ch3),0.93(s,3η,19-ch3),0.96(d,j=6.5hz,3h,21-ch3),3.31-3.37(m,1h,3β-ch).13cnmr(cd3od,100.6mhz):10.7,17.4,20.3,22.0,23.2,27.8,29.9,30.5,30.8,30.9,32.6,34.4,34.8,35.1,35.3,39.0,39.3,39.6,41.7,42.2,50.1,55.9,71.4,176.7。
由实施例一合成石胆酸的总摩尔产率为40%。
实施例二：
一、式(2)化合物的合成
取10g猪去氧胆酸，加入100ml甲醇，然后降温至0℃，在约10min内逐滴滴加0.5ml浓硫酸，搅拌至固体溶清，升至25℃，搅拌12h，hplc检测反应完全，然后加入100ml饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，减压浓缩，用150ml乙酸乙酯萃取，有机相分别用2*150ml饱和碳酸氢钠、3*100ml饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩得白色固体10.0g，摩尔收率96.6%。
二、式（3）化合物的合成
取10g式(2)化合物，加入200ml二氯甲烷，常温搅拌溶清，加入16g氧化剂pcc，滴加完毕后反应20min，tlc检测显示反应完全，加水100ml，盐洗、无水硫酸镁干燥、浓缩后得白色固体9g，摩尔收率为90%。
三、式（4）化合物的合成
取100g式(3)化合物，加入1000ml甲醇，常温搅拌溶清，降至0℃，加入硼氢化钾7g，反应30min后tlc检测显示反应完全，稀盐酸调ph=6~7，减压浓缩后加入乙酸乙酯和水，分层，盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，浓缩得到白色固体100g，摩尔收率为89.6%。
四、式(5)化合物的合成
取100g式(4)化合物，加入1000ml二氯甲烷，室温搅拌溶清，加入乙酰氯30ml、三乙胺55ml，室温反应过夜，tlc检测显示反应完全，加入水，分层，盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，浓缩得到白色固体100g，摩尔收率88.6%。1hnmr(400mhz,cdcl3/tms):δ=0.70(3h,s,18-h),0.94(3h,d,j=6.4hz,21-h),1.09(3h,s,19-h),2.03(3h,s),3.69(3h,s),5.19(1h,m,3α-h)。
由实施例二合成石胆酸的总摩尔产率为40.8%。