相转移催化法在药物合成中应用研究

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相转移催化技术的原理及应用.doc

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相转移催化技术的原理及应用相转移催化原理及应用:介绍了相转移催化的基本原理,并分别讨论了液-液相转移催化、固-液相转移催化和三相催化的特点。

着重介绍了近年来相转移催化技术在制药工业和化学工业中的应用进展。

该相转移催化技术具有操作简单、反应条件温和、收率高、质量好等优点,对工业生产改进工艺技术、降低生产成本具有重要的现实意义。

关键词:相转移催化技术、原理、制药工业、化学工业及应用进展相转移催化反应(简称PTC反应)是XXXX几年来发展起来的一种新的非均相反应理论和方法。

它能顺利进行传统方法难以实现的多相反应,加快反应速度,降低反应温度,改变反应的选择性,抑制副反应的发生。

同时,相转移催化反应不需要使用昂贵的无水溶剂或非质子溶剂,对碱的要求低,可以使用碱金属和碱土金属氧化物的水溶液。

因此,该技术的研究和应用发展迅速。

目前,相转移催化技术已应用于化学合成的大部分领域,涉及医药、农药、香料、造纸、化工、制革、高分子材料等重要领域。

1.相转移催化反应的原理虽然相转移催化反应涉及的化学反应种类很多,但可以分为三类:液-液相转移催化、固-液相转移催化和三相催化。

1.1固-液相转移催化在固-液相转移催化反应中,广泛使用的络合剂有冠醚、穴醚和聚乙二醇,其中价格低廉的聚乙二醇等两亲性化合物在工业上应用广泛。

聚乙二醇是一种常见的螺旋结构化工产品。

其催化机理类似于冠醚等。

它们都是通过氧原子与金属阳离子的络合将活性阴离子带入有机相,从而达到相转移催化的目的。

聚乙二醇是理想的冠醚替代品,因为它可以形成类似冠醚的环,并且不受孔大小的限制。

1.2液-液相转移催化液-液相转移催化反应在不混溶的两相体系中进行。

一个相(通常是水相)是作为亲核试剂的碱或盐,另一个相是有机相,它包含与上述盐反应的反应物。

加入相转移催化剂后,这些物质中的阳离子是亲脂性的,可溶于水相和油相中。

当遇到分布在水相中的盐时,水相中多余的阴离子与相转移催化剂中的阴离子交换。

相转移催化剂在盐酸氟桂利嗪合成中的应用

相转移催化剂在盐酸氟桂利嗪合成中的应用

相转移催化剂在盐酸氟桂利嗪合成中的应用盐酸氟桂利嗪(Saliflufen)是一种重要的抗肿瘤药物,它可以有效地抑制癌细胞的生长和增殖,在抗癌药物研究和临床药物开发中具有重要作用。

盐酸氟桂利嗪的合成有两种方法,一种是采用经典的酰胺法,另一种是采用相转移催化。

在本文中,我们将重点讨论相转移催化法在盐酸氟桂利嗪的合成中的应用。

相转移催化(phase-transfer catalysis, PTC)是一种新型的催化技术,它通过使被催化基团从水溶液阶段转移到有机溶剂中而实现化学反应的加速,在此期间发生的是一种相转移过程,由此被称为相转移催化。

在相转移催化过程中,需要一种化学试剂,即催化剂,它由一种带有磷官能团的配位剂和一种活性离子组成,其作用是使被催化基团从水溶液阶段转移到有机溶剂中,从而加速反应速率。

在盐酸氟桂利嗪合成中,用相转移催化法优于传统酰胺法的一个重要原因是,它可以带来更简单、更快、更安全、更高效的合成方法,并且可以大大减少反应中的副反应。

目前,已经有许多研究表明,通过使用相转移催化剂,可以在常温常压下实现盐酸氟桂利嗪合成,比酰胺法更加简单、高效、安全。

首先,对于使用相转移催化剂合成盐酸氟桂利嗪的研究,研究者们需要确定一种合适的相转移催化剂。

目前,研究表明,采用含有磷官能团的四乙基四砜(TBP)作为催化剂,可以有效地提高反应的速率。

此外,有研究表明,采用带有溴官能团的六苯基三砜(TBPB)作为催化剂,也能有效地提高反应的速率。

其次,在使用相转移催化剂合成盐酸氟桂利嗪时,研究者们需要确定一种合适的有机溶剂。

研究表明,甲醇(MeOH)和乙二醇(EG)是最常用的有机溶剂,其有机溶剂中所含的水分可以有效地促进反应的行为,也可以抑制反应产物的不利影响。

最后,在使用相转移催化剂合成盐酸氟桂利嗪的实验中,研究者们需要确定一定的实验参数,以确保反应的顺利进行。

研究表明,在常温常压下,当催化剂的用量为0.5倍的原料时,反应的速率较快,而反应的收率也较高。

相转移催化技术在药物合成中的应用

相转移催化技术在药物合成中的应用

二、相转移催化剂
1.相转移催化剂的要求 . 具备形成离子对的条件;或者能与反应物 形成复合离子。 有足够的碳原子,以便形成的离子对具 有亲有机溶剂的能力。 R的结构位阻应尽可能小,R基为直链居 多 稳定并便于回收
2.常用的相转移催化剂 . 鎓盐类、冠醚和非环多醚三大类 (1)鎓盐类: 中心原子、中心原子上的取 代基和负离子三部分组成。价廉,毒性 小,应用广泛,其中季铵盐(R4N+X—) 应用最广
CHO OH (CH3)2SO 4 OCH3
40%NaOH/PhH TEBA
CHO OCH3 NaOSO2OCH3 H2O OCH3
需要指出:
在相转移反应中,使用碘代烷效果不好 在相转移反应中,
①碘代烷价格高; ②碘离子在非极性溶剂中与季铵盐阳离 子选择性地形成离子对,妨碍了生成铵 的醇盐,结果使反应变慢或停止。
第八章 相转移催化技术在 药物合成中的应用
制药工程教研室 李丽娟
工作任务: 工作任务
相转移催化技术合成药物及中间体 采用相转移催化技术 相转移催化技术
学习目标: 学习目标
1.了解相转移催化反应的原理 2.熟悉常用相转移催化剂、影响相转移催化 反应的主要因素 3.掌握典型 典型相转移催化技术的操作方法 典型 4.了解相转移催化技术在科研与生产中的应 用与发展。
一、相转移催化的原理
C 8 H 17 C l
有机相
N aC N
水相
C 8 H 17 C N
有机相
N aC l
水相
1
C8H17X
Q CN
1
C8H17CN
Q X
有机相 相界面
NaX
Q CN
NaCN
Q X
水相

相转移催化合成对甲基苯甲醚

相转移催化合成对甲基苯甲醚
( 曲阜 师范大学化学与化工学院 , ① 山东省生命有机分析重点实验室 ; ②曲阜弘利化工有 限公司 , 3 6 , 2 15 山东省曲阜市 ) 7
摘要 : 以四丁基溴化铵为相转移催化剂, 催化对甲苯酚与硫酸二甲酯反应合成对甲基苯甲醚, 并对催化
剂的用量 、 反应物料 比、 反应时间 、 反应温度等 因素对产物收率 的影 响进行 了讨论. 果表明 , 结 在硫酸二 甲酯和
1 4 实验操 作 .
在装 有磁 子 、 温度 计 、 液 漏 斗 、 形 回流 冷凝 滴 球
器 的三 颈瓶 中加 人 对 甲苯 酚 l . E 0 1 o) 甲 0 5m ( .m 1 、
酚和硫 酸二 甲酯反 应 合 成 对 甲基 苯 甲醚 , 反 应 原 此 料廉 价易 得 、 件 温 和 、 条 反应 收率 提 高 , 一 条经 济 是
苯 3 L 磁 力搅 拌 同时 水 浴加 热 至 5 ℃ , 反应 0m , 0 向
瓶中加入相转移催化剂四丁基溴化铵 19 ( .0 .3gO0 6
m 1 , 一定 量 的 3% K C 。 o)用 0 :O 溶液 调 P 为碱性 , H 控 温 5 -0o 继续 搅拌 4 i, 06 C, 0mn 向反应 瓶 中缓慢 滴 加
文 献标 识 码 : A
文章编 号 : 0 - 3 (000 - 7- 1 1 37 21 )3 09 4 0 5 0 0
对 甲基苯 甲醚 ( - e y ai l) 茴 香 醚类 衍 pm t l ns e 属 h o 生物 . 天然 存在 于依 兰依 兰油及 卡南 加依 兰油 中, 具
合理 、 易于工业生产的合成路线.
收稿 日期 :0 00 -9 2 1 -30
作者简介 : 中锋 , , 8 一本科生 ; 高 男 1 9, 9 研究方 向: 有机药物合成 ; - a : o og n00 6 .o ; E m i g z nf g @13 cr lah e 0 n 孙学军 , ,92 , 男 16 一 教授 ; 研究方 向: 药物合成 ; — a : x u xe n 6 .O . Em i ssn u u @13 Cr l j j n

相转移催化法在药物合成中应用研究

相转移催化法在药物合成中应用研究

相转移催化法在药物合成中应用研究摘要:相转移催化是指在催化剂的作用下,有机相中的反应物与固相或者水相中的反应物发生反应,加快反应速率、提高产品收得率的新技术。

相转移催化技术的普及给化工企业带来巨大的经济效益和社会效益,一方面能够加快老产品的改造和新产品的开发速度,另一方面有利于产品质量的提高和成本的降低。

相转移催化法最初只是用于有机合成、高分子聚合反应等烷基化反应,但目前已经在分析、制革、造纸等许多化工领域广泛使用。

本文围绕相转移催化法,首先简单介绍相转移催化法的发展现状和特点,然后阐述液-液相转移催化、固-液相转移催化、三相转移催化三大类相转移催化反应机理,最后讲述相转移催化法在药物合成中的应用研究。

关键词:相转移催化法;液-液相转移催化;固-液相转移催化;三相转移催化中图分类号:r9 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)23-578-01近年来,随着经济和科学技术的快速发展,化工领域涌现出很多新技术、新方法和新产品,大大降低药物的生产成本和销售价格。

相转移催化法是在20世纪70年代初发展起来的新型有机合成新方法,该方法大多应用在不均匀的相反应体系中,在非极性溶剂的合成中反应条件温和,在药物合成的取代反应、消除反应、酞化反应、氧化反应和还原反应中具有显著的效果,目前已经在制药领域得到广泛的应用。

相转移催化法使药物合成的操作规程得到简化、提高产品的收得率、降低药物合成反应的温度、降低对药物合成设备的强度要求、提高药物合成反应速率、降低药物的生产成本,在一定程度上解决看病贵的问题,给企业和社会均带来巨大的效益。

一、相转移催化法的发展现状及特点相转移催化是20世纪60年代末发展起来的化工有机合成新技术,在合成非极性溶剂中具有反应条件温和、反应迅速、收得率高、产品质量好等优势,在近30年取得巨大的进步,被广泛应用于化工、造纸、制药等工业领域。

与制药相关的有机合成反应在均相条件下很容易进行,但是在非均相条件下难以进行,即使可以进行,反应速率慢、效果不好,相转移催化就是利用催化剂加快非均相条件下的有机合成反应速率。

相转移催化法在药物合成中的应用

相转移催化法在药物合成中的应用
维普资讯
第 2 第 3期 3卷
20 年 6 07 月
I 方学阮学球 (然 学 ) 呵 科版 自
J u n l fHe e rh Un v r i ( t r l ce c ii n o r a o b i No t ie st Na u a in e Ed t ) y S o
相转 移 催化 反应 是 2 0世 纪 7 0年代 以后发 展起 来 的一种 新 型合成 手段 .相 转移 催化 剂 的作用 主要是 在
两相 系统 中将 反应 物 与催 化剂 形成 离 子 对 而 抽 提 到非 质 子 溶 剂 中 ,避 免 了质 子 溶剂 对 反 应 物 的溶 剂化 作 用 ,而加 速 了反应 进 行. 以季 铵盐 作 为催 化剂 为例 ,相 转移 催化作 用 总是按 下 述方 法进 行 :根 据原 料的 物 理 性质 ,选 用 两种 不互 溶 的反 应相 ,其 中一相 ( 般 是水 相 ) 内包含 着 盐 ,它 发 挥碱 或 亲 核试 剂 的作 用 ; 一 另 一相 是有 机 相 ,其 中溶解 着 有待 与盐 反应 的有 机物 . 因为 含盐 的水 相在含 有反 应基 质 的有机 相 中是 不溶 的 ,在 没有 界 面现象 的情况 下 ,看不 出反应 发生 .加 入相 转移 催化 剂例 如季 铵盐 卤化 物 ,其 中含有 亲脂 性 阳离子 ,在 水相 和有 机 相 中都有 良好 的 溶解度 ,当它 和含 盐 的水相 接触 时 ,便与 盐溶 液 中过量 的 阴离 子发
构如图 1 .

图 l 手 性 相 转 移 催 化 剂
来 稿 日期 :2 0 — 2— 2 0 6 1 1
作者 简 介 :张 桂 明 ( 9 8) 1 6 一,男 ,河 北 赤 城 人 ,赤 城 县公 安局 助 理 工程 师.

相转移催化剂的研究进展(收藏)

相转移催化剂的研究进展(收藏)

相转移催化的研究进展摘要:相转移催化(Phase transfer),简称PT,是20世纪70年代以来在有机合成中应用日趋广泛的一种新的合成技术。

在有机合成中常遇到非均相有机反应,这类反应的通常速度很慢,收率低。

但如果用水溶性无机盐,用极性小的有机溶剂溶解有机物,并加入少量(0.05mol以下)的季铵盐或季磷盐,反应则很容易进行,这类能促使提高反应速度并在两相间转移负离子的鎓盐,称为相转移催化剂[1]。

一般存在相转移催化的反应,都存在水溶液和有机溶剂两相,离子型反应物往往可溶于水相,不溶于有机相,而有机底物则可溶于有机溶剂之中。

不存在相转移催化剂时,两相相互隔离,几个反应物无法接触,反应进行得很慢。

相转移催化剂的存在,可以与水相中的离子所结合(通常情况),并利用自身对有机溶剂的亲和性,将水相中的反应物转移到有机相中,促使反应发生。

关键词:相转移催化剂;应用;前景Research progress of Phase transfer catalystAbstract:Introduces the concept of the phase transfer catalyst and its application in Organic synthesis, and the prospect is predicted.: Phase Transfer Catalysis (Phase transfer), referred to as PT, is a twentieth Century 70 years in organic synthesis and application of a new is becoming more widely. In organic synthesis is often encountered in heterogeneous organic reactions, usually the speed of this kind of reactions very slow, low yield. But if the water soluble inorganic salt, with small polar organic solvents and adding a small amount(0.05mol) quaternary ammonium or phosphonium salt, the reaction is easily,this kind of to increase the reaction speed and onium salt anion two phase transfer, known as phase transfer catalyst . The general existence of phase transfer catalytic reaction, in aqueous and organic solvent phase, are soluble in water, insoluble in organic phase, and the organic substrate is soluble in organic solvent. There is no phase transfer catalyst,two-phase isolated from each other, unable to contact several reactants,reaction is very slow. The presence of phase transfer catalyst, can be combined with the aqueous phase (usually), and the use of their own on of organic solvents, the reaction was transferred into organic phase and water phase, prompt reaction.Keywords:Phase transfer catalyst ;application ;prospect许多有机合成反应在均相条件下容易进行,而在非均相条件下不易进行,或者存在反应速率慢,效果差,反应不完全的特点。

相转移催化法合成扁桃酸

相转移催化法合成扁桃酸
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由于该反应的反应体系是液态的, 因此在以上 的实验中, 除氯仿外没有加入其他溶剂。根据以上 的实验结果可知, 在无外加溶剂存在时, 手性相转移 催化剂不能诱导扁桃酸的不对称合成。于是我们尝 试在反应体系中加入其他一些溶剂进行实验, 结果 发现当反应体系中加入一定量的苯作为外加溶剂 时, 手性相转移催化剂便可以诱导扁桃酸的不对称 合成了。
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67
一种是先将苯甲醛溶于氯仿, 加入无水氢氰酸, 得扁 桃腈, 再水解制得。上述 ! 种方法均存在步骤多、 操 作不便、 有一定污染等问题。目前常用的较新方法 是相转移催化法 ( /&0 法) 。即在季铵盐等相转移催 化剂存在下, 由氯仿与氢氧化钠作用, 生成三氯甲基 碳负离子, 被相转移催化剂转移到有机相中, 在有机 相中产生活泼中间体 1 002! , 二氯卡宾对苯甲醛的羰 基进行加成, 加成产物经重排、 水解得到扁桃酸。过 程如下:
[!]
(
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**+,
结论
(8)综合大量的实验结果经济性、 后处理等
因素考虑, 由苯甲醛与氯仿在相转移条件下合成扁 桃酸外消旋体的最佳的反应条件为: 反应温度为 .0 反应时间为 ! :, 9, 23* 试剂用量为 0 6 00; <=+。在 此条件下, 以 3$>$ 作相转移催化剂, 产物收率可达 ?@1 。 (,)通过对 ! 种相转移催化剂的比较实验, 发 现 3$>$ 的催化效果最佳。 (;)在试验中我们发现, 直接利用叔胺也可以 合成扁桃酸, 并提出了叔胺与二氯卡宾结合的机理。 (7)通过实验发现, 在无外加溶剂存在时, 手性 相转移催化剂不能诱导扁桃酸的不对称合成。而在 有外加溶剂存在时, 手性相转移催化剂才能诱导扁 桃酸的不对称合成。 参考文献:

相转移催化在药物合成中的应用课稿

相转移催化在药物合成中的应用课稿

相转移催化在药物合成中的应用程方莉摘要:介绍了相转移催化的基本原理,分别介绍了液-液相转移催化反应,固-液相转移催化反应和三相转移催化反应的特点。

着重介绍了近年来相转移催化在药物合成中的应用进展,采用相转移催化技术具有操作简便、收率高、反应温和等特点,对于工艺技术的改进有重要的现实意义。

关键词:相转移催化;相转移催化剂;合成;应用0 引言:相转移催化(Phase Transfer Catelysis)简写是PTC,是六七十年代发展起来的有机合成新方法,也是目前药物合成和工艺改进中最具吸引力的一项新方法、新工艺,其使用范围涉及到有机合成的各种类型反应,并且能够缩短反应时间、提高反应收率和选择性。

该技术应用于非极性溶剂中具有反应条件温和、反应速度快、收率高、产品质量好等特点。

因此,在近三十年来,该技术的研究与应用得到了迅速的发展。

1 相转移催化剂及反应原理相转移催化是指一种催化剂能加速,或者能使分别处于两种互不相溶的溶剂中的物质发生反应,反应时,催化剂把一种实际参加反应的实体,从一相转移到另一相中,以便使它于底物相遇而发生反应。

这种现象和过程叫相转移催化作用,这种催化剂叫相转移催化剂。

一般存在相转移催化的反应,都存在水溶液和有机溶剂两相,离子型反应物往往可溶于水相,不溶于有机相,而有机底物则可溶于有机溶剂之中。

不存在相转移催化剂时,两相相互隔离,几个反应物无法接触,反应进行得很慢。

相转移催化剂的存在,可以与水相中的离子所结合,并利用自身对有机溶剂的亲和性,将水相中的反应物转移到有机相中促使反应发生。

1.1 相转移催化剂相转移催化剂有翁盐、聚醚和高分子载体催化剂三大类.其中常用的有三乙基苄基氯化铵(TEBA)、溴化四丁基铵(TBAB)、四丁基碘化胺(TBAI)、18一冠醚一6、二苯并一l8一冠醚一6、聚乙二醇一400 (PEG一400)、新洁尔灭、度米芬等。

近年来,由于手性药物的大量应用,用于合成手性药物的手性相转移催化剂成为相转移催化剂研究热点之一。

相转移催化2

相转移催化2

相 转 移 催 化 合 成 dl- 扁 桃 酸(Mendilic Acid )一、目的要求:1.了解相转移催化反应的原理,常用的相转移催化剂以及在药物合成中的应用。

2.掌握相转移二氯卡宾法制备dl-扁桃酸的操作。

二、实验原理、基础理论及技能 实验原理:在药物合成中常遇到有水相和有机相参与的非均相反应,这些反应速度慢、收率低、条件苛刻,有些甚至不发生反应。

1965年,Markasza 首先发现鎓类化合物具有使水相中的反应物转入有机相中的性质,从而加快了反应速度,提高了收率,简化了操作,并使一些难以进行的反应顺利完成,从而开辟了相转移催化这一新的合成方法。

近十几年来,相转移催化在药物合成中的应用日趋广泛。

常用的相转移催化剂主要有两类:(1)季盐类:常用的季铵盐、季磷盐等,其中以三乙基苄基氯化铵(TEBA ),四丁基硫酸氢铵(TBAB )最常用。

在这些化合物中,烃基是油溶性基团,若烃基太小,则油溶性差,一般要求烃基的总量大于150g/mol 。

(2)冠醚类:常用的有18-冠-6,二环己基18-冠-6,二苯基18-冠-6等。

冠醚具有和某些金属离子络合的性能而溶于有机相中,例如:18-冠-6与KCN 溶液中的K +络合,而与络合离子形成离子对的CN -也随之进入有机相。

18-冠-6 二环己基18-冠-6本实验采用相转移方法以发生二氯卡宾(:CCl 2),即在50%NaOH 水溶液中加入少量相转移催化剂,由氯仿制得。

这种反应过程属α-消除反应。

首先季铵盐在碱液中形(C 2H 5)3N +CH 2C 6H 5.Cl -TEBA(C 4H 9)4N +.X - X=Cl -, Br -, HSO 4-TBAOOOOOOOOOOOOR 4N +C l -+N aOHR 4N +O H -+N aClR 4N +O H-+C HC l3成季铵碱而转入氯仿层,继而季铵碱夺去氯仿中的一个质子而形成离子对(R 4N +.CCl 3-),然后消除生成二氯卡宾。

相转移法合成苯妥英钠

相转移法合成苯妥英钠

医药 与 保 健 l l}I
相转移 法合成苯妥英钠
苏 柏榕 ’ 崔 健 ’ 邹桂 华
( 、 药集团制药总厂 , 1哈 黑龙江 哈 尔滨 10 4 2 牡丹江 医学院药学 系, 5 00 、 黑龙 江 牡丹江 17 1 ) 50 1
摘 要: 目的: 究苯妥 英钠的合成工艺。方法 : 研 以苯甲醛为原料 ,E - 00 P G 60 作催化剂,e 1 FC , 氧化 , 然后缩舍得 苯妥英钠。结果 : 产物及 中间体 结构经 I R确认 , 总收率 %。结论: 相转移法合成苯妥英钠具有试剂易得 , 操作方法简便 , 反应条件温和, 成本较低, 污染低等优点。 关 键词 : 苯妥 英钠 ; 移 催 化 ; 成 相转 合




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P EG 0 0 - 0 6
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5 R K r, 二 乙内酰脲 的钠盐 。苯 妥英钠 临床上 用于 9 ℃ 。 I ( B ) 苯 O O 抗癫痫 大发作 的首 选药 物 ,常用 于抗癫 痫 、 c -: 6 (vAH; m 3 0 7 卜) 1 6 0左 右 有 两 个 峰 8 抗心 律失 常 、 三叉 神 经 痛 、 轻 度高 血 压 抗 抗 说 明是两个 ( ; 50和 14 0 f 5 苯 苯妥英钠原合 成路线第一步 以苯 甲醛为 1 8 原料, 以剧毒 的 N C a N或 K N为催化 剂 , C 虽然 环 骨架伸缩振动); 5 、 1 左 右 产率高( 收率可高达 9 %以上 ) 但 由于氰化物 6 0 7 0 0 。 ONa 为剧毒物质 , 使用不便 , 既破坏环境 , 又影响健 ( )是苯环 的单 C= O Na OH HCI 康; 使用维生素 B 为催化剂 ,E 一 0 0作相转 取 代 。 。 P G 60 Ph 4 ̄5 = Ph l — = 1 1 2 移催化剂 , 不仅没有毒性 , 而且 反应条件 温和 、 23苯 妥 英 钠 . 收率高 。原合成路线第二步用浓 H O N 3做氧化 的制备 图 l 剂, 腐蚀严重 , 反应时间又长 , 一般要 3 4小时 , — 向装 有 温度 计 、 若气温低 , 所需时间更长 , 而且还产生氮的有毒 搅 拌 器 、 回流 冷 凝 器 本 条 路 线 通 过 V .代 替 氰 化 物 、 B 氧化物 , 操作不方便 , 又污染环境 ,三废 ” “ 处理 的 10 0 mL三颈 烧瓶 中,依次 加入二苯 乙二酮 P G 60 E 一 0 0作 为催 化 剂进 行 安 息香 缩 合,用 g5% 0 、 . 及 0 4 aH 量大 ; 改用 F C e 1作氧化剂 , 废气排 放 , 无 操作 2 、0 乙醇 1mL 尿 素 11g 2 % 的 N O FC HO 代替浓 H O 作为氧化剂进行氧化 eI6 ・ N, 方便 、 安全 , 品收率高 、 产 质量好 , 作方便安 2 mL 操 4 。开动搅拌 , 水浴加热回流 10 mi。 2 n 冷至 反应, 及最后环和反应, 安全 快速地制备了抗 全。第三步按原方法进行。具体合成路线见图 室 温 , 入 7mL水 中 , 拌 后 放 置 1mn滤 除 倒 4 搅 5 i, 癫痫药物 一 苯妥英钠, 从而为苯妥英钠的制备 l 。 黄色沉淀。滤液用 1%盐酸调至 p = 5 H 4~5 析 , 提供 了一个安全高速高效途 径,操作简单 、 收 1主要仪器 和试剂 出结晶, 抽滤得苯妥英粗品。 率高 、 污染低等优点的合成路线。 也为癫痫疾病 苯 甲醛 ( R) 沈 阳市 新 西 试 剂 厂 ; A , 将苯妥英粗品悬浮于 4倍水 中,水浴 温热 的临床治疗提供了安全可靠保障,具有大批量 P G 6 0 c )广州 化学试 剂厂 ;e l 6 至 4 0 E - 0 0(P, F E ・H O OC,搅拌下滴加适 量 2 %的 N O 0 a H至全 生 产 , 业 推 广 的应 用 前 景 。 工 ( R)沈阳市试剂 五厂。R 2 5旋转蒸发器 , A , 一0 上 溶 , 以下用活性炭脱 色,滤液放置室温后 , 6 0 参 考 文献 海 申胜生 物技术有 限公 司;红外分光光度仪 , 用冷水冷却 , 少量水洗 涤 , 用 尽量抽 干 , 真空干 『1 1田文君 , 袁进 , 张荣等.苯妥英钠临床应用概 称 收 1 R( B )c : 0 Vrn80TI X 一 ai 0 F -R; T 4双 目显 微 熔 点 测 定 仪 , 燥 , 重 , 率 为 9 % 。 I K r ,m~ 3 3 9 a 述 f1 峡 药 学 ,0 7 1 ( )7 — 6 J_ 海 2 0 ,9 7 :4 7 . 北京泰克仪器有限公司。 ( ;10左 右 是 (v ; 5 ( m 2 9 5 30 3 0 9 v ; 2 f1 小 玲 .E 6O 2刘 P G一 OO促 进 下合 成 安 息 香反 应 研 2合 成 过 程 ( ; 9 ( ;60 (v )l5 7和 1 v 16 0 v 10 ; 7 究 『1 州化 工 , 0 6 3 ( )4 — 4 J广 . 2 0 , 4 1 :3 4 . 21安息香( . 二苯 乙醇酮) 的制备 4 3苯 环 骨 架 伸 缩 振 动 )7 0 7 0 . ) 苯 9( ;0 、5 (y 是 [ 兰州大学. 大学化 学系有机化 学教 研 室 3 ] 复旦 在装有冷凝器 、 温度计 、 搅拌器 的 lO 环 的 单 取代 。 O mL 编. 机化 学实验[ . 有 M] 北京 : 高等教 育 出版社 , 三 颈 烧 瓶 中 ,加 入 3 E 一 0 0 lmL水 , g P G 6 0 ,O 3讨论 2 0 2 6 2 8 0 5: 3 — 3 . 31第一步安息香缩 合,传统方法采用剧 . 3m 5 0 L 9 %乙醇,. 维生素 B 盐酸盐 , 3g 5 。 冰浴冷 [] 国家 药 典委 员会 编 .中 华人 民共 和 国 药典 . 4 却下搅拌。 待固体反应物溶解后 , 加入预先冷却 毒 N C a N作为催化剂 , 使用不当易造成危 害; 本 20 0 5年 版 . 部 f . 京 : 学 工 业 出 版 社 , 二 M] 北 化 、 G 60 P 没有 的 1%氢氧化钠水溶液 l m , 0 O L 再加入 2 rL新 法采用维生素 B。 E 一 0 0作为催化剂 , O a 2 0 .. 0 5 1 蒸馏的苯 甲醛 , 搅拌下 水浴加热 , 5 ℃下 回 毒性 , 于 0 反应条件温和 , 收率高 ; 重现性好, 成功率 流反应 8 rn 冷 却 , 0 i, a 减压抽 滤得浅黄色结 晶 , 高 , 得 在 实 验教 学 中及化 工 合 成 中 推广 。 值 用 冰 一水 两次洗涤结 晶, 干燥 , 得安息香 ( 苯 二 32用 VB 催化 , . 不仅没有毒性 , 而且反应 乙醇酮 ) 。称重 ,收率 7 %,测熔点 为 13~ 条件温和 、 3 3 收率高。使用 V B 催化 时, 必须在碱 15 。 测 I ( B )c 3 4 6( H;9 6 液 中 进 行 ,a H 溶 液 浓 度 对 反 应 收 率 影 响 较 3℃ R K r ,m- 1 vo )22 : _ NO ( ; 2 ( 说 明含有 C 基团 ;6 0 大 。催化剂 V v 12 0 6 H 18 B 盐酸盐价格昂贵, 放大生产后 , ( 含 C O 双 键 ; 07 v = 3 6 (v ; 8 15 0和 1 如何回收和再利用, 进一步降低产品成本 , 是需 4 0苯环骨架 伸缩);0 、5 (y ) 苯环 要研究和解决的问题 。 5( 70 7 0 ^ 是 的单取代。 3 第二步氧化反应 , 反应路 线用 H O 3 原 N 22二苯乙二酮的制备 . 作为氧化剂 , 腐蚀设备 , 而且产 生大量 N : O 气 在装有 冷凝 器 、 搅拌器 、 温度 计的 10 体 ,污染环境 ,三废 ”处理麻烦 ;本法 采用 0mL “ 三颈烧 瓶中 , 次加入 1g F C ・ 2 、0 L FE1作为 氧化 剂 , 依 8 e 1 6 0 2m e , H 无废气排 放 , 作方便 、 操 安 冰醋 酸 、. 8 mL水 。开 动搅 拌 , 热 至沸 , 三氯 全 , 5 加 待 收率 高 。本 法 采用 的方 法 避 免 了 上 述 不 足 , 化铁溶解后 ,加入二苯乙醇酮 37 ,保持回流 尤其改善 了传统工业生产 中用 HN .g O 氧化产生 5mn 0 i。冷却 , 有黄色晶体析 出, 减压抽滤, 粗品 大量腐 蚀性气体的不足 。 用 9 %的乙醇重结 晶, 5 趁热过滤 , 冷却 析出黄 4 结 论

相转移催化剂在雷贝拉唑钠合成中的应用

相转移催化剂在雷贝拉唑钠合成中的应用
2 0 1 3年第 2 1 卷
合 成 化 学
Ch i n e s e J o u r n a l o f S y n t h e t i c C h e mi s t r y
Vo 1 . 2 1 ,2 0 1 3
第6 期, 7 6 3  ̄ 7 6 6
N o . 6,7 6 3—7 6 6
Ab s t r a c t :Ra b e p r a z o l e s o d i u m w a s s y n t h e s i z e d b y a t e n — s t e p r e a c t i o n f r o m 2, 3 - 1 u t i d i n e .T h e s t r u c - t u r e s we r e c o n f i r me d b y H NMR ,MS a n d e l e me n t a l a n a l y s i s .I n o r d e r t o o p t i mi z e r e a c t i o n c o n d i 。
关Hale Waihona Puke 键 词: 2 , 3 - 二 甲基吡啶 ;雷贝拉唑钠 ; 相转移催化剂 ;药物合成
文献标 识码 : A 文章编 号 : 1 0 0 5 - 1 5 1 1 ( 2 0 1 3 ) 0 6 - 0 7 6 3 - 0 4 中图分类号 : 0 6 2 6 ; R 9 1 4 . 5
App l i c a t i o n o f Ph a s e Tr a ns f e r Ca t a l y s t s i n t h e Ra be p r a z o l e S o d i u m S y n t h e s i s

相转移催化法合成扁桃酸的工艺研究

相转移催化法合成扁桃酸的工艺研究

相转移催化法合成扁桃酸的工艺研究于丽颖;罗亚楠;郑凤梅【摘要】采用平行反应器,以苯甲醛、氯仿为原料,以氢氧化钠为碱剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和β-环糊精(β-CD)复合催化剂为相转移催化剂合成了扁桃酸.通过测熔点和IR分析对产物进行了表征.采用单因素实验法研究了相转移催化剂种类、反应物的摩尔配比、反应时间、反应温度、催化剂用量等对产物产率的影响.在单因素实验的基础上,根据Box-Benhnken设计原理,设计三因素三水平响应面分析法,建立二次多项式回归方程的预测模型,获得最佳工艺参数:反应温度80℃,反应时间2.16 h,催化剂用量7.54%(CTMAB占5.37%,β-CD占2.17%),摩尔比n(苯甲醛)n(氯仿)=11.38.在此条件下通过曲面响应法预测的扁桃酸的理论产率为63.16%,实际测得扁桃酸的产率均值为63.00%,与理论预测值基本相符.%Taking mandelic acid has been synthesized from benzaldehyde and chloroform using sodium hydroxide as alkali agent by adopting Multi-Zone ReactionPlatform,hexadecyl trimethyl ammonium bromide and β-cyclodextrin as phase transfer catalyst.Structures of products were determined by means of micro-melting point measuring instrument and IR spectra.By a single factor test,effects of PTC types,reactants ratio,reaction time,reaction temperature and catalyst dosage etc. on reaction were studied. On the basis of single factor experiments,a quadratic polynomial regression equation of the forecasting model was set up by using Box-Behnken design.The optinal reaction parameters were obtained as follows:reaction temperature 80℃,reaction time 2.16h,catalyst (hexadecyl trimethylammonium bromide andβ-cyclodextrin)dosage 7.54%(compare to benzaldehyde),reactants ratio n (benzaldehyde) n(chloroform)=11.38.Under the optimum conditions,the average experimental yield of mandelic acid was up to 63. 00%,which agreed with the predicted value of 63.16%.【期刊名称】《吉林化工学院学报》【年(卷),期】2016(033)011【总页数】5页(P15-19)【关键词】扁桃酸;十六烷基三甲基溴化铵;β-环糊精;相转移催化【作者】于丽颖;罗亚楠;郑凤梅【作者单位】吉林化工学院化学与制药工程学院,吉林吉林132022;吉林化工学院化学与制药工程学院,吉林吉林132022;吉化炼油厂,吉林吉林132021【正文语种】中文【中图分类】O622.5扁桃酸(mandelic acid)具有较强的抑菌作用,可用于治疗泌尿系统等疾病,它在医药合成中具有广泛的用途.用于合成环扁桃酸酯、头孢羟唑、羟苄唑、匹莫林以及一些抗生素类药物.也用作防腐剂.有机合成中扁桃酸是很好的对映体胺、醇的拆分试剂,可作为不对称还原、Diels-Alder反应的手性模板,也可作为手性反应的起始物[1-2].当前,合成对氯扁桃酸的方法主要对氯苯甲醛氰化法、苯乙酮法和相转移催化法.其中对氯苯甲醛氰化法很易发生安息香反应,生成对氯苯甲酸,使得产率低、纯度低、难以纯化,且使用了剧毒物质氰化钠.苯乙酮二氯代水解酸化法中的原料氯气有剧毒,且该反应是多步反应,操作步骤繁琐,比较难控制.而相转移催化法不需要使用强碱和无水条件,给实验操作带来很大方便,同时还缩短了反应时间,简化了操作步骤,收率也有较大的提高,是目前较常用的对氯扁桃酸合成方法.季铵盐类相转移催化剂(PTC)是合成扁桃酸中使用的最多的一种 [3-6].在分子中引入脂溶性长碳链(如CTMAB),使得季铵盐中阳离子部分与阴离子部分距离比较远,在有机溶剂中分得较开,提高了亲核试剂的亲核活性,增强了季铵盐的络合能力从而使它具有较好的相转移能力.β-CD 是一种环状低聚糖,环糊精具有疏水内腔和亲水的外腔,可作为主体和许多客体物质形成包含络合物,表现出优良特性,包括对不同反应的催化活性[7-10].我们设计选用CTMAB和β-CD作为复合催化剂催化合成扁桃酸,将CTMAB的相转移能力同β-CD的包络作用相结合,提高产率,增强反应的选择性,降低副反应的发生率.1.1 仪器与试剂L-760型平行反应器(北京来亨仪器公司);RE-2000A旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器公司);WRS-2微型熔点仪(上海精密科学仪器有限公司);Nicolet6700型号傅立叶变换红外光谱(KBr压片/美国热电).对氯苯甲醛(分析纯,天津市大茂化学试剂厂),三氯甲烷(分析纯,烟台市双双化工有限公司),乙酸乙酯(分析纯,天津市永大化学试剂有限公司),十六烷基三甲基溴化铵(分析纯,天津市兴复精细化工研究所),β-环糊精(分析纯,成都科龙有限公司),氢氧化钠(分析纯,天津市北方天医化学试剂厂),无水硫酸镁(分析纯,天津市永大化学试剂有限公司),甲苯(分析纯,天津市永大化学试剂有限公司),除苯甲醛外其它试剂使用前未经进一步处理.1.2 实验方法在配有搅拌磁子的厚壁试管的平行反应器中加入新蒸馏苯甲醛1.60 g(0.02 mol)、氯仿3.40 g(0.03 mol)和一定量相转移催化剂.加热搅拌,当温度升至80 ℃时,开始缓缓滴加质量分数为50%氢氧化钠溶液2.4 mL,继续反应2 h.反应完毕,加入适量水使固体全溶.用分液漏斗分去下层氯仿层,水层用98%浓硫酸酸化至pH=1,再用25 mL乙酸乙酯分3次萃取,加无水硫酸镁静置干燥20 min.将干燥后的溶液于旋转蒸发仪中旋蒸除去乙酸乙酯,剩余产物冷却,过滤干燥得粗产物.将粗产品用甲苯进行重结晶,活性炭脱色,得到目标产物扁桃酸,计算产率.用熔点仪测其熔点及其红外光谱表征其结构.2.1 单因素实验2.1.1 催化剂种类对产物产率的影响按“1.2”项下方法,改用不同种类的相转移催化剂,考察催化剂种类对产物产率的影响.实验结果见表1.由表1可知,CTMAB+β-CD复合催化活性催化目标产物产率较单一催化剂效率高,主要原因为一方面β-CD用其空穴结构束缚苯甲醛,减少了自身的歧化反应,从而降低了杂质和副产物生成的几率.2.1.2 反应时间对产物产率的影响按“1.2”项下方法,以CTMAB+β-CD为反应催化剂,改变反应时间,考察反应时间对产物产率的影响.实验结果见表2.由表2可知,随着反应时间的增长,产物的产率先增加后降低.2 h之前,随着反应时间的增加产率呈明显增加趋势,当反应时间为2h时产物的产率最高,但若继续增长反应时间,产物的产率又呈下降趋势.可能因为反应时间延长后加剧氧化和脱缩反应等副反应.2.1.3 反应物料比对产物产率的影响按“1.2”项下方法,以CTMAB+β-CD为反应催化剂,考察反应物料比对产物产率的影响.实验结果见表3.由表3可知,随着氯仿加入量的增加,扁桃酸的产率先增高后降低.当n(苯甲醛)n(氯仿)=11.89时,产物产率最高.主要原因可能为氯仿在此反应中主要起到两种作用,一是与氢氧化钠反应生成二氯卡宾作为反应物参加反应,继续增加氯仿的量,溶剂作用占据主导地位,促使反应物浓度降低而导致产率下降.还有一部分氯仿将作为回流溶剂.2.1.4 加热温度对产物产率的影响按“1.2”项下方法,以CTMAB+β-CD为反应催化剂,改变反应温度,考察反应温度对产物产率的影响,实验结果见表4.由表4可知,随着温度增加,扁桃酸的产率也将随之增长.但是当温度增至80 ℃后,产率基本保持平稳即不再继续增长.80 ℃以下随着温度增长产率逐渐递增,可能是因为氯仿的沸点为61 ℃,温度过低时氯仿很难有效地进行回流,当温度高一些时氯仿可以有效地发挥作用.80 ℃以上随着温度的递增产率基本保持不变,可能因为一方面CTMAB含有长链(十六烷基)和三个甲基从而很难发生霍夫曼消除副反应,另一方面,复配的β-CD催化剂可以包裹苯甲醛,使反应专一发生,基本没有副产物苯甲酸的发生.2.1.5 催化剂用量对产物产率的影响按“1.2”项下方法,以CTMAB+β-CD为反应催化剂,改变催化剂用量,考察催化剂用量(占苯甲醛的摩尔百分比)对产物产率的影响.实验结果见表5.由表5可知,随着复合催化剂总量的递增,扁桃酸的产率呈现先增后减的趋势,当CTMAB+β-CD复合催化剂的用量为苯甲醛的7%(摩尔百分比)时,产率达到最高,太高太低都将影响产率.2.2 曲面响应法研究2.2.1 响应面试验结果根据单因素实验结果,选取物料摩尔比(X1)、反应时间(X2)、催化剂用量(X3)三个因素,根据Box-Behnken的实验设计原理进行响应面实验,方案及实验结果见表6.2.2.2 响应面试验分析利用Design Expert对表6数据进行二次多元回归方程拟合,得到物料摩尔比(X1)、反应时间(X2)、催化剂用量(X3)对扁桃酸产率二次多元回归方程为:Y=61.14-7.33X1+1.20X2-0.37X3-2.33X1X2-1.00X1X3+2.65X2X3-8...模型方差分析结果见表7.表7可以看出,对扁桃酸产率所建立的二次多项模型极著性(P<0.01).失拟项P=0.096 7,不显著;模型的决定系数R2=0.995 5,调整确定系数=0.989 7,说明该模型能解释98.97%响应值的变化.通过模型方程所作的响应曲面图及等高线,结果见图1~3.由图1、3可知,物料摩尔比与反应时间、反应时间与催化剂用量对相转移催化合成扁桃酸产率影响较显著.通过Design Expert分析得到模型最佳数据为加热温度80 ℃,反应时间2.16 h,催化剂用量7.54%,摩尔比n(苯甲醛)n(氯仿)=11.38.此条件下获得扁桃酸的理论产率为63.16%.为检验上述方法的可靠性,采用得到的最佳提取条件进行3次平行试验的产率均值为63.00%,与理论值接近.因此采用响应曲面法优化得到的合成条件参数基本准确可靠,具有一定的实用价值.2.3 目标产物表征2.3.1 熔点测定扁桃酸标准品的初熔、终熔熔点值为118 ℃、121 ℃.实验测量的熔点为118.5 ℃,达到目标产物扁桃酸的标准品熔点,可以粗略估计所得产物为目标产物扁桃酸.2.3.2 IR测定产物红外光谱主要基团特征吸收峰(cm-1)为:3 399 cm-1 (醇羟基O—H键伸缩振动吸收峰),3 070~2 892 cm-1(羧羟基伸缩振动吸收峰),1 716 cm-1(羧酸羰基伸缩振动吸收峰),1 298 cm-1(羧基C—O伸缩振动吸收峰),1 063 cm-1(羟基C—O伸缩振动吸收峰),941 cm-1(羧基O—H键弯曲振动吸收峰),1 587,1 497,1 453 cm-1(苯环骨架伸缩振动吸收峰),732,697 cm-1(苯环一取代吸收峰).以上结果表明,可以初步断定产物为目标产物.研究采用平行反应器,以苯甲醛、氯仿为原料,以氢氧化钠为碱剂,CTMAB+β-CD复合催化剂为相转移催化剂合成了扁桃酸.通过单因素实验和响应面实验设计,确定了用CTMAB和β-CD复合催化剂催化合成扁桃酸的最佳工艺条件为:反应温度80℃,反应时间2.16h,催化剂用量7.54%(CTMAB占5.37%,β-CD占2.17%),摩尔比n(苯甲醛)n(氯仿)=11.38.通过熔点测定和红外光谱分析对扁桃酸进行了定性表征,确定了合成的产物为扁桃酸.实验发现,用CTMAB和β-CD复合催化剂为相转移催化剂合成扁桃酸的产率比使用一种催化剂的产率高,得到的产品纯度高、色泽好.此工艺具有潜在的应用前景,深入研究有待进一步开展.*通信作者:罗亚楠,E-mail:********************【相关文献】[1] 苏为科,何潮洪.医药中间体制备方法(抗菌药中间体)[M].北京:化学工业出版社,2001,514-516.[2] 禹茂章,包文滁,喻忠厚,等译.精细化学品辞典[M].第2版.北京:化学工业出版社,1994:902-904.[3] Corson BB.The preparation of Substituted mandelic acids and their Bacteriological effects[J].New York:John Wiley&Sons Inc,1941,21(1):336-342.[4] Merz A.Phrase transfer catalyzed reactions Ⅳ.Simpler mandelic acidsynthesis[J].Synthes Is,1974,10:724-726.[5] Dehmlow EW.相转移催化作用[M].北京:化学工业出版社,1988:247-251.[6] 吴珊珊,魏运洋,周凤儿,等.相转移催化法合成扁桃酸[J].江苏化工,2004,32(1):31,39-41.[7] 方渡.有机化学[M].北京:学苑出版社,2002:378,256-258.[8] 成乐琴,杨英杰,于丽颖.2,2-二甲基丙酸的合成工艺研究[J].吉林化工学院学报,2003,20(4):54-55.[9] 肖敏,王树信,胡芳,等.环糊精与季盐协同增效羟基苯乙酸的相转移催化合成[J].化学试剂,1997,19(5):270-276.[10] 梁春华.搅拌速度对聚合物相转移催化剂催化性能的研究[J].吉林化工学院学报,2004,21(2):21-22.。

相转移催化2

相转移催化2

相转移催化合成 dl- 扁桃酸(Mendilic Acid)一、目的要求:1.了解相转移催化反应的原理,常用的相转移催化剂以及在药物合成中的应用。

2.掌握相转移二氯卡宾法制备dl-扁桃酸的操作。

二、实验原理、基础理论及技能实验原理:在药物合成中常遇到有水相和有机相参与的非均相反应,这些反应速度慢、收率低、条件苛刻,有些甚至不发生反应。

1965年,Markasza 首先发现鎓类化合物具有使水相中的反应物转入有机相中的性质,从而加快了反应速度,提高了收率,简化了操作,并使一些难以进行的反应顺利完成,从而开辟了相转移催化这一新的合成方法。

近十几年来,相转移催化在药物合成中的应用日趋广泛。

常用的相转移催化剂主要有两类:(1)季盐类:常用的季铵盐、季磷盐等,其中以三乙基苄基氯化铵(TEBA),四丁基硫酸氢铵(TBAB)最常用。

在这些化合物中,烃基是油溶性基团,若烃基太小,则油溶性差,一般要求烃基的总量大于150g/mol。

(2)冠醚类:常用的有18-冠-6,二环己基18-冠-6,二苯基18-冠-6等。

冠醚具有和某些金属离子络合的性能而溶于有机相中,例如:18-冠-6与KCN溶液中的K+络合,而与络合离子形成离子对的CN-也随之进入有机相。

18-冠-6 二环己基18-冠-6本实验采用相转移方法以发生二氯卡宾(:CCl2),即在50%NaOH水溶液中加入少量相转移催化剂,由氯仿制得。

这种反应过程属α-消除反应。

首先季铵盐在碱液中形成季铵碱而转入氯仿层,继而季铵碱夺去氯仿中的一个质子而形成离子对(R4N+.CCl3-),然后消除生成二氯卡宾。

二氯卡宾(:CCl2)是非常活泼的反应中间体,能与烯烃、胺类、羟基、羰基以及羧基衍生物反应,生成各类化合物。

如苯甲醛与二氯卡宾加成生成环氧中间体,再经重排,水解得到dl-扁桃酸。

水相:有机相:dl-扁桃酸dl-扁桃酸是重要的化工原料,亦是合成血管扩张药环扁桃酸酯及滴眼药羟苄唑等的中间体。

相转移催化在有机合成中的应用

相转移催化在有机合成中的应用

相转移催化在有机合成中的应用摘要:本文介绍了相转移催化的优点,相转移催化剂的种类以及在有机合成反应中的应用。

主要介绍了相转移催化在亲核取代反应、亲核烃基化反应、烯烃与氢卤酸的加成反应、消去反应以及利用Hofmann重排制备异氰酸酯反应。

关键词:相转移催化,有机合成Phase Transfer Catalysis in Organic Synthesis Abstract: This article describes the advantages of phase transfer catalysis, phase transfer of the type of catalyst, as well as in organic synthesis reactions. The phase transfer catalysis in nucleophilic substitution reactions, nucleophilic alkylation, the olefin and hydrohalic acid addition reaction, elimination reaction and the preparation of isocyanate-reactive using Hofmann rearrangement.Key words: Phase Transfer Catalysis, Organic Synthesis1相转移催化简介相转移催化作用是指一种催化剂能加速或者能使分别处于互不相溶的两种溶剂(液-液两相体系或固-液两相体系)中的物质发生反应。

反应时,催化剂把一种实际参加反应的实体(如负离子)从一相转移到另一相中,以便使它与底物相遇而发生反应。

相转移催化是20世纪六十年代后期出现的一项技术相转移催化的方法,不需要特殊的仪器设备,也不需要价格昂贵的无水溶剂或非质子溶剂。

并且反应条件温和,操作简便,副反应少,选择性高,利用相转移催化,能使许多在一般条件下反应速度很慢或不能进行的反应,大大提高反应速度而顺利进行。

磺胺醋酰钠的合成研究

磺胺醋酰钠的合成研究

磺胺醋酰钠的合成研究摘要:目的通过磺胺醋酰钠的合成,了解通过控制pH、温度等反应条件纯化产品的方法。

方法利用磺胺、醋酐和氢氧化钠乙酰化反应制得磺胺醋酰,通过多次调节pH值除去杂质,最后与氢氧化钠反应得磺胺醋酰钠。

结果合成的磺胺醋酰收率为17.76%,磺胺醋酰钠的产率为15.7%。

结论此方法操作简单,反应过程易于控制,可由于个人操作不当,导致产品产率较低。

关键词:磺胺醋酰钠磺胺醋酰醋酐合成磺胺醋酰钠在临床上主要用于沙眼、结膜炎等眼科感染,其合成原料易得,反应步骤少,且疗效肯定,副反应小,是一种眼科常用药物。

本品为白色粉末,无臭,为短效磺胺类药物,具有广谱抑菌作用。

因与对氨基苯甲酸竞争细菌的二氢叶酸合成酶,使细菌叶代谢受阻,无法获得所需嘌呤和核酸,致细菌生长繁殖受抑制。

本品对大多数革兰氏阳性和阴性菌有抑制作用,尤其对溶血性链球菌、肺炎双球菌、痢疾杆菌敏感,对葡萄球菌、脑膜炎球菌及沙眼衣原体也有较好抑菌作用.对真菌有一定作用。

磺胺醋酰最初由K.A.Jense等以对硝基苯磺酰胺为原料制得,随后中国著名化学家黄鸣龙等用乙酸酐和乙酸对磺胺直接酰化,得二乙酰化物,经水解得磺胺醋酰,收率为77%;1949年日本学者以对乙酰氨基苯磺酰胺为原料,在NaOH存在下经醋酐酰化再水解,得到磺胺醋酰;1958年O.Leoveanu等提出了酸催化乙酰化方法;1989年Kravchenga N.A.提出选择性乙酰化制备磺胺醋酰的方法。

也有人提出用碱催化进行乙酰化的方法,收率为58.3%,尤启冬所编教材《药物化学实验指导》即采用此法。

2003年何黎琴等在文献方法基础上加入吡啶以提高醋酐的酰化能力,产率为63.5%。

2005年王淑月等通过相转移催化法合成了磺胺醋酰,产率为71. 67%。

本实验采用醋酐乙酰化制备磺胺醋酰钠。

一、实验(一)材料1.仪器实验所需仪器:抽滤瓶、分水器、布氏漏斗、玻璃棒、250ml锥形瓶、尾接管、100ml烧杯、50ml量筒、100ml、三颈瓶、水浴锅、真空泵、250温度计、磁力搅拌器、胶头滴管、球形冷凝管2.试剂磺胺,氢氧化钠,醋酐,盐酸,活性炭,丙酮,均为市售分析纯。

药物催化和相转移催化的使用.pptx

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18-冠 -6
4.非环多醚类
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二 苯 基 -18-冠 -6
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二 环 已 基 -18-冠 -6
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相转移催化反应中,用的最多的催化剂是较简单的鎓盐 类,特别是季铵盐类。一般认为相转移催化的速率取 决于催化剂的浓度。
R C
H
+
R C
H
+ H
R C
H
H
A lC l3X -
+
R C
+ H +A lC l3X -
若没有lewis酸的催化,卤代烃的正碳离子上正电荷不够 无法形成反应的中间复合物,烃化反应就无法进行。
在碱催化的反应中,碱是质子的接受者,那些能被碱 催化的反应物必须是容易把质子转移给碱而形成中间 络合物的分子;所以它们经常是一些有氢原子的化合 物。在>C=O,-COOR,-CN,-NO2等基团旁边的-碳 原子上的氢( -氢原子)常呈现这种活泼性。所以这 类化合物,常可以用碱来诱发生成负碳离子,以此来 推动反应的进行。
强酸型阳离子交换树脂(固体酸)
强碱型阴离子交换树脂(固体碱)
第二节 相转移催化
相转移催化(phase transfer catalyzed reaction, PTC),它是 有机合成中最引人瞩目的新技术。
一、向转移催化剂
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相转移催化法在药物合成中应用研究
【摘要】本文在这里主要从相转移催化法的原理、相转移催化法的类型、相转移催化法在药物合成中应用等三个方面进行了简单探讨。

【关键词】相转移催化法;药物合成;应用
相转移催化法在药物合成中的应用,可以有效地解决传统固-液相转移催化反应中,络合剂使用价格高、毒性大、合成困难的缺陷问题,大大提高生产效益。

因此,对相转移催化法在药物合成中应用的探讨有其必要性和现实意义。

1 相转移催化法的反应原理
2 相转移催化法的类型
相转移催化法所涉及到的反应类型和种类多种多样,大体可以将其归纳为三种,即固液转移催化、液液转移催化、三相催化,以下详细的说明:
2.1 固-液相转移催化
在固-液相转移催化反应中,最为常用的络合剂有冠醚、穴醚、乙二醇类等,其中以冠醚、穴醚的催化效果最为良好,但是这种两种物质还存在一定的缺点就是价格高、毒性大、合成相对困难,这也使其在实际生产中的应用受到了很大的限制。

一般情况下主要作为实验室试剂,在工业医药生产中很少应用,而价格便宜的乙二醇类等便成为最为理想的络合剂。

以下我们通过具体的例子来说明固-液相转移催化反应,在苯溶液中加入KMnO4,由于溶液中的稀烃成分没有发生氧气化作用,这时,KMnO4就是沉入溶器的底部,并且呈现无色,但是若在该混合液中加入一定量的冠醚,就会发现溶液迅速转化为紫色,这说明苯溶液与KMnO4已经发生了化学反应,即烯烃已经被氧化。

而这种反应的完成则主要就是在络合物的催化作用下所形成的,在溶液中,络合物通过其络合作用的发挥,使得反应物的活性离子得到释放,有效地参与有机相的催化反应,从而表现固-液相转移催化。

2.2 液-液相转移催化
以下我们通过具体的例子来说明液-液相转移催化反应,以苯硫粉和二滨乙烷的缩合反应为具体案例:
该混合物在碱性条件下,不能溶于有机溶剂只能溶于水,两类物质分别处于水相和有机相中,而且接触率相对较低,所以整个反应无法得以迅速进行,根据有关统计数据分析,在接触长达24小时后,整个反应的收率才将近80%,但是这时,若是在其中加入20%溶液中加入四丁基澳化钱催化剂,那么整个反应就可以在4个小时内完成,这是由于催化剂使得溶液中的稀烃成分发生氧气化作用,
烯烃已经被氧化,其收率可以达到95%以上,其主要原因就是在催化剂的催化作用下所形成的,在溶液反应过程中,催化剂通过其催化作用,促进反应物的活性离子迅速参与有机相的催化反应,相当于一种表现活性剂,而且能够同时溶于水溶于有机物,从本质上讲,整个反应的过程就是萃取溶剂的过程,从而表现出液-液相转移催化。

在液-液相转移催化反应中,最为常用的催化剂有四丁基澳化钱,其之所以能够促进反应快速进行,达到良好的催化效果,就是因为其本身作为运送阴离子的载体,并在两相中相互穿梭,从而促使这两种物质迅速发展反应。

2.3 三相催化反应
近几年,随着化学领域的发展,一种新的相转移催化法得以迅速发展,并且在制药工业中广泛应用,即三相催化反应,这种方法可以解决传统固-液相转移催化反应中,络合剂使用价格高、毒性大、合成相对困难的问题和缺陷,并且在实际生产中的应用不受限制。

三相催化反应以其本身作为运送阴离子的载体,并在三相中穿梭,促使各种物质相互之间迅速产生反应,由于聚合物载体是一种不溶于有机相也不溶于水的固体高分子化合物,所以叫三相催化剂,目前已经在医药工业生产中得到有效应用,并且价格便宜,是较为理想的催化剂。

还有一种是聚合物催化剂,这种催化剂的一个最大的优点就是活性受其他因素的影响较小,并且可以定量回收,加以重复利用。

但是,目前,在我国医药生产中,三相催化反应仍旧处于探索和研究阶段,需要我们进一步加强分析和研究,重视理论研究,并且与实践应用相结合,增强在药物合成中的影响力,使得迅速发展。

3 相转移催化法在药物合成中应用
了将近30%以上,具有良好的应用效果。

在这里针对相转移催化在药物合成的应用进行简单分析:
首先是抗心绞痛药雷诺嗓。

该药物主要则美国的Syntex公司研制而成,在临床上主要作用是抗心绞痛用药,是一种合成的脂肪氧化酶抑制剂,在其合成的过程中,相转移催化剂采采用PEG400,首先制备雷诺嗓的主要中间体,这种合成方法,不仅简单,易于操作,而且收率高,可达90%以上。

其次是抗菌增效剂澳莫替林。

该药物主要是一种替代性新产品,主要作为二氢叶酸的还原酶抑制剂,同时也是甲氧节氨嘧啶的一种替化产品,其在合成时,在催化剂的作用下,首先合成中间体4-溴-3和甲氧基苯甲醛,而且,在其合成的过程中,相转移催化剂同样采用的是PEG400,根据制备结果分析,与不加入催化剂时的收率相比,其收率提高了将近30%以上,且简单易于操作。

另外是酮洛芬。

该药物在临床上主要作为一种消炎镇痛药物使用,其化学名为3-苯甲酞基-2-甲基苯乙酸是酮洛芬,目前,关于其合成的报道和方法有很多种,但是并不是所有的成品都是相转移反应生成,根据大量的调查发现,大多数大部分合成过程存在反应慢、操作复杂、收率低等同题。

而相转移反应方法的应
用却可以在很大程度上解决这一问题,用阳离子表面活性剂度米芬作为相转移催化剂,以氢氧化钠水溶液为水相、以苯为有机相,由此合成酮洛芬,收率约为70%,纯度99.5%。

4 结语
总而言之,相转移催化法的制药行业中应用具有可观的实用价值和经济价值,因此,要加强相转移催化法的原理分析,加大研究力度,并且在实践中不断总结经验,更好地简化操作过程,进一步提高收率,实现生产的经济性、可靠性、实用性,并要积极改善工艺技术,降低合成药物成本,提高市场竞争力,充分发挥其现实意义和作用,促进我国医药技术的大力发展。

参考文献:
[1]王德俊.相转移催化法在药物合成中应用研究[J].中国保健营养,2012(04).
[2]张桂明,许丽娟,杨辉.相转移催化法在药物合成中的应用[J].河北北方学院学报(自然科学版),2007(03).
[3]沈广志,樊俊杰,邹桂华,赵英福. 相转移催化技术在药物合成中的应用[J]. 江西化工,2008(04).
[4]王德俊.相转移催化法在药物合成中应用研究[J].中国保健营养,2012(04).
[5]于凉云,徐宝财.表面活性剂作相转移催化剂在药物合成中的应用[J].精细化工,2002(S1).。

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