背景及概述
R(-)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯(CAS:141942-85-0),业内俗称侧链ATS-5,是一种高附加值手性医药中间体,核心用于降血脂明星药物阿托伐他汀钙的合成,在心血管药物产业链中占据关键地位。
物理化学特性
R(-)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯的分子式C₇H₁₁NO₃,分子量157.17,英文化学全称Ethyl(R)-(-)-4-cyano-3-hydroxybutyrate。R(-)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯分子含1个手性中心,为R-构型,是保证阿托伐他汀钙药效的关键手性源,外观为无色至微黄色透明液体,纯度通常≥98%(HPLC/GC)。密度为1.114g/mL(25℃),沸点为270℃(常压),常温下R(-)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯化学性质稳定,易溶于有机溶剂,微溶于水。折射率:n₂₀/D1.448,具手性光学活性,比旋光度为特征质控指标。R(-)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯刺激性物质(R36/37/38),需避光密封储存,避免接触皮肤与黏膜。
用途
R(-)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯作为阿托伐他汀钙的关键手性侧链中间体,用于构建药物分子的二羟基庚酸侧链,决定药物与靶点的结合活性。阿托伐他汀钙通过抑制HMG-CoA还原酶降低胆固醇,是高血脂、冠心病治疗的一线药物,全球市场需求巨大,直接带动该中间体的规模化生产。
合成工艺
参考文献[1]报道以4-氯乙酰乙酸乙酯为起始原料,经ADH酶不对称还原,生成(S)-(-)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯。脱卤酶催化下与氰化钠反应,一步构建R-构型手性中心,得目标产物R(-)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯。反应条件温和(常温常压)、原子经济性高、总收率≥85%,手性纯度可控,符合医药生产绿色化趋势。

图1 R(-)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯的合成反应式
国内已形成R(-)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯专业化产业链,具备吨级规模化供货能力,产品纯度达99%,出口全球市场。作为他汀类药物的核心中间体,R(-)-4-氰基-3-羟基丁酸乙酯技术水平与产能直接影响阿托伐他汀钙的生产成本与供应稳定性,是连接基础化工与高端医药的关键桥梁,市场前景稳定且广阔。
参考文献
[1]Journal of the American Chemical Society, , vol. 124, # 31 p. 9024 - 9025.