相转移催化在药物合成中的应用
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。
相转移催化法制备对甲氧基苯甲酸
摘 要 ：对甲氧基苯甲酸又称为茴香酸，是一种医药和香料的中间体。传统工艺以对羟基苯甲酸和硫酸二甲酯为原料，在 氢氧化钠为催化剂的条件下反应制得，生产过程中产生大量酸性废水。采用对甲基苯甲醚相转移催化剂制备对甲氧基苯甲酸， 相比传统工艺更为环保、节约和高效。
关键词 ：相转移化 ；制备 ；对甲氧基苯甲酸 中图分类号 ：TQ245 文献标志码 ：A 文章编号 ：1003–6490（2020）12–0047–02
聚合物不溶于水而且不溶于固体，所以称之为三相催化， 催化剂使用过后的大量回收，干燥后活性不会受到影响，而 且可以重复使用，加上现代化合工技术的日益发展，为化合 工艺积累了理论知识和实践经验。虽然可以大量回收，但是 回收是比较困难的，所以在工业上催化剂价格昂贵，近年来 三相催化发展成为新的催化法。 2.3 相转移催化剂突出优点
在接触对甲氧基苯甲酸时，要避免与皮肤和眼睛的接触， 要做好严格的保护措施，可以穿合适的防护服，戴好手套。 如果不慎接触到皮肤，脱去被污染的衣服，用大量的清水冲 洗接触部位 ；接触到眼睛部位，应该立即提起眼睑，用流动 的清水或者是生理盐水进行冲洗，然后迅速就医；当不慎吸入， 应迅速脱离现场到空气新鲜的地方，保持呼吸的通畅，如果 出现了呼吸困难，应该要进行吸氧，如果出现了呼吸停止， 要立即进行人工呼吸，然后迅速就医 ；当不慎食入，可以饮 用足量的温水来催吐，然后迅速就医。 1.3 操作处置和储存
3.2.1 加料反应
2.7mL 甲苯、100mL 水、相转移化催化剂 0.2kg、几颗沸
石通过加热分批次的加入高锰酸钾，并用少量的水冲洗冷凝
管内壁，然后加热回流 2~3h，同时需要持续摇动烧瓶，只到
油层消失，停止反应。
3.2.2 提纯
混合物在反应的过程中用减压抽滤操作，并用热水洗涤
相转移催化技术的原理及应用.doc
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。
相转移催化剂的应用原理
相转移催化剂的应用原理1. 相转移催化剂的定义相转移催化剂是指具有两种不相溶相（比如有机相和水相）之间可转移的反应物催化剂。
它们能够在两相界面之间催化反应，并且能够通过改变界面的性质来促进反应进程。
2. 相转移催化剂的类型2.1 相转移催化剂的基本分类- 相转移催化剂可分为两类：水相转移催化剂（Phase Transfer Catalyst, PTC）和有机相转移催化剂（Liquid-Liquid Phase Transfer Catalyst, LLPTC）。
- 水相转移催化剂的特点是在水相中活化反应物，并促进反应物进入有机相中进行反应。
- 有机相转移催化剂也被称为双相催化剂，可以在有机相中形成催化反应的临界微环境。
2.2 相转移催化剂的具体分类相转移催化剂可以根据催化机理的不同进一步分类，包括：- 表面活性剂型催化剂：如季铵盐类、硫酸亚铁、碘和多巴酸铵等。
- 配位性催化剂：如一些过渡金属离子和有机配体组成的络合物等。
- 键键相转移催化剂：如它们通过共价键与反应物发生作用，然后通过非共价成键与另一个相中的反应物发生作用的催化剂。
3. 相转移催化剂的应用原理3.1 反应物的传递相转移催化剂通过调控界面的性质来促进反应物的传递，并降低反应的活化能。
它们能够将水溶性的反应物转移至有机相，或者将有机溶剂中的反应物转移到水相。
这种转移过程可以降低反应物之间的扩散阻力，提高反应的效率。
3.2 反应物的激活在相转移催化剂的作用下，反应物可以在界面处经历激活过程。
水相转移催化剂通常通过阴离子或阳离子的形式激活反应物，使其更易于反应。
有机相转移催化剂则通过形成络合物或其他非共价键的方式激活反应物。
3.3 反应物的选择性相转移催化剂的选择性主要取决于其结构和配体的性质。
不同的催化剂对于不同的反应物具有不同的选择性。
通过合理选择催化剂，可以实现对于特定反应物的高选择性催化作用。
3.4 反应物的回收相转移催化剂能够促进反应的进行，并确保反应物在两相中的传递。
相转移催化剂催化合成DL-扁桃酸
别处于互不相溶的两种溶剂（ 液 一液两相体系或 固 一液两相体系） 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 。现 阶 段 随着 人 们对 实验 工艺 和反 应条 件 的不断 改进 ， 相转移 催化 法 也成 功地 应 用 于扁 桃酸 的合 成 ， 并 且 收 到 了很 好 的效 果， 大大地提高了扁桃酸的得率 。目前常用相转移催化剂有 ： 阴离子作反应物时 ， 相转移催化剂常常是季铵盐 （ 四级铵盐 ） 、 季鳞盐 、 锍盐或砷盐； 阳离子作反应物时 ， 相应 的相转移催化剂往往是冠醚或穴醚等 Ｉ ６ Ｊ 。本实
验 中我们采 用 了一种 新 的季铵 盐类 相转 移催化 剂 四 乙基 溴 化铵 ， 应用于 Ｄ Ｌ一扁桃 酸 的合成 中取 得 了较 好 实
验效果。
１ 实验方 法
１ ． １ 主要 实验仪 器及 试剂
Ｄ Ｆ— ｌ ｘ型集热式磁力加热搅拌器 （ 江苏金坛市金城国胜实验仪器厂） ； Ｄ Ｚ Ｔ Ｗ 型电子调温 电热套（ 河北 黄骅市新兴电器厂 ） ； 搅拌器（ 上海南汇电讯器材厂 ） ； Ｎ Ｉ Ｃ Ｏ Ｌ Ｅ Ｔ一 ３ ７ ０红外光谱仪（ Ｎ ｉ ｃ ｏ ｌ ｅ ｔ 公司制造 ） 。 苯 甲醛 （ 化 学纯 ， 天津 市化 学试 剂二 厂 ） ； 三氯 甲烷 （ 分析纯 ， 北 京市 大兴 区安定 镇工 业 东 区 ） ； 四 乙基溴 化 铵（ 分析纯， 国药集团） 。 １ ． ２ 实验 方法
４ ６・
０ ． ４ ６ ｇ四 乙基 溴 化铵 ， 水浴 加热并 搅 拌 。 当温 度 升至 ５ ６ ￣ Ｃ时 ， 开 始 自滴 液 漏 斗 中加 入 ７ ０ ｍＬ ３ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ％ 的 氢氧 化 钠
相转移催化合成对甲基苯甲醚
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。
相转移催化技术原理及应用
相转移催化技术原理及应用摘要:介绍了相转移催化技术的基本原理, 分别讨论了液一液相转移催化反应、固一液相转移催化反应和三相催化反应的特点。
着重记述了近年来相转移催化技术在医药工业和化工中的应用进展。
采用相转移催化技术具有操作简便、反应条件温和、收率高、质量好等优点, 对于工业生产进行工艺技术改进、降低生产成本, 具有重要现实意义。
关键词：相转移催化技术、原理、医药工业、化工、应用进展相转移催化反应( 简称PTC 反应) 是20 世纪60 年代发展起来的一种异相反应的新理论和方法。
它能使采用传统方法难以实现的异相反应顺利进行，能够加快反应速率，降低反应温度，改变反应的选择性，抑制副反应发生。
同时相转移催化反应无需使用价格昂贵的无水溶剂或非质子溶剂，且对碱的要求低，可以使用碱金属、碱土金属氧化物的水溶液。
因此该技术的研究和应用得到了迅速发展。
现在，相转移催化技术已经应用到了化学合成的绝大多数领域，涉及到医药、农药、香料、造纸、化工、制革、高分子材料等重要领域［1 ］。
1、相转移催化反应的原理相转移催化反应虽然涉及的各种类型化学反应很多, 但概括起来可分为三大类: 液一液相转移催化、固一液相转移催化和三相催化。
1.1 固一液相转移催化在固－液相转移催化反应中，应用较多的络合剂主要有冠醚、穴醚和聚乙二醇类等，其中工业上使用较多的为价格低廉的聚乙二醇等两亲类化合物。
聚乙二醇是一类大众化工产品，结构呈螺旋构象它的催化机理与冠醚等的催化机理相似，均为通过氧原子与金属阳离子络合，将活性阴离子带入有机相，从而达到相转移催化的目的。
聚乙二醇的自动活动的链可以形成与冠醚类似的环，且不受孔穴大小的限制，因此是理想的冠醚取代物，得到了广泛的应用。
1.2 液一液相转移催化液－液相转移催化反应是在一个互不混溶的两相系统中进行。
其中一相( 一般为水相) 为碱或含起亲核试剂作用的盐类，另一相为有机相，其中含与上述盐类起反应的作用物。
相转移催化法在药物合成中的应用
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 ．
２
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．
第五章 (有机合成)相转移催化剂的应用
2、相转移催化机理
C8H17Cl
有机相
NaCN
水相
C8H17CN
有机相
+ -
NaCl
水相
+
水相 界面 有机相
季铵盐 亲核试剂 相转移 + - + Q X
Q X + NaCN
+ -
+
- 负离子交换
Na X + Q CN
-
离子对 相转移 + -
R CN
目的产物
R X + Q CN
有机反应物
PTC：相转移催化剂，具有“搬运”离子的作用，“搬运 工”。 问题：若反应需在水相中进行呢？ “逆相相转移催化剂”！
2、腈的制备
RX + KCN NaCN
PTC
RCN + KX NaX
不同RX的反应速度：1°RX ＞ 2°RX
PTC：鎓盐、冠醚（18C6、15C5）
由氰乙酸甲酯合成丙戊酸类抗癫痫药中间体时形成的碳 — 碳键，也可用固液相相转移催化合成反应；收率可达 96%。
蒽酮用卤代烃进行 C — 烷基化时，也可不同程度的产 生O—烷基化反应。例如蒽酮在30%氢氧化钠水溶液中， 以二氯甲烷为溶剂和氯化三乙基苄铵作相转移催化剂， 用不同的卤代烃，收率和产物各不相同。
而且试剂昂贵；而相转移催化方法可使这类反应在浓氢氧化 钠溶液和有机溶剂两相体系中，于较温和条件下进行，可有 较好的选择性和较高的收率。
（2）RF 的制备
RCH2 X + KF
X：Cl、Br
n-C16H33 P(n-Bu)3Br or 18C6
18C6 CH3CN
+
-
相转移催化反应研究
相转移催化反应研究相转移催化反应是近年来在化学领域发展较快的一项技术，它被广泛运用于精细化学品的制备、新材料的开发以及新药研发等领域。
本文就相转移催化反应的原理、性质、应用及研究前景进行综述和讨论。
一、相转移催化反应的原理相转移催化反应是化学反应中用于调节反应速率和反应均衡的方法，它通过改变反应体的空间结构，从而有效的改变反应速率和反应均衡。
主要的相转移催化反应包括一系列有机反应，如：电子转移催化反应、拉曼光谱（Raman）催化反应、光化学催化反应等。
电子转移催化反应是典型的相转移催化反应，其原理是：催化剂在反应物之中形成一对稳定的电子捕获共价键，这对电子捕获共价键的形成会使反应物的电子结构发生变化，从而调节反应体的构型空间和性质。
二、相转移催化反应的性质相转移催化反应具有以下几个重要特点：（1）空间结构变化：相转移催化反应能够改变反应物及反应产物的空间结构，以改变反应物之间的相互作用，从而调节反应性质。
（2）结构灵活性：相转移催化反应可以产生复杂大分子结构，从而大大增加结构灵活性。
（3）选择性：相转移催化反应具有很强的选择性，可以有效的分离反应混合物中的特定组分，或者有效的阻止特定的反应产物的形成。
三、相转移催化反应的应用相转移催化反应在化学领域得到了广泛的应用，可以用于制备精细化学品、新材料的开发以及新药研发等领域。
其中比较典型的有以下几种应用：（1）药物合成：相转移催化反应可以有效地改变反应物的结构，从而有效的促进合成药物的速度、稳定性以及选择性。
（2）新材料开发：相转移催化反应可以在改变反应物的空间结构的同时，增加其结构灵活性，从而有效的利用原材料的优势，开发出新材料。
（3）环境保护：相转移催化反应可以减少反应过程中的污染，保护环境。
四、相转移催化反应的研究前景随着科学技术的进步，相转移催化反应将被广泛应用到化学领域的各个方面，特别是在新材料的开发、新药的研究以及环境保护等领域。
在未来的研究中，研究人员除了继续加强对相转移催化反应的基础理论研究外，还要继续探索新的应用方法，以推动相转移催化反应在化学反应中的发展。
相转移催化剂的应用
磺酸型表面活性剂类相转移催化剂包括十二烷基苯磺酸、十六烷基硫酸等，它们能够将有机相中的反应物质转移 到水相中，促进反应的进行。这类催化剂在水-有机两相体系中广泛应用于酯化、水解、烷基化等反应。
03 相转移催化剂的应用领域
有机合成
相转移催化剂在有机合成中广泛应用 于卤代烃、磺酸盐、羧酸盐等亲核试 剂的亲核取代反应，以及醇的烷基化 反应等。
局限性
01
成本较高
相转移催化剂多为有机金属化合 物，价格较高，增加了生产成本
。
03
可能产生有毒废弃物
部分相转移催化剂在反应过程中 可能会产生有毒的副产物和废弃 物，对环境造成一定的影响。
02
可能产生副反应
在某些情况下，相转移催化剂可 能会引发一些不必要的副反应，
影响产物的纯度和产率。
04
操作要求高
开发适用于不同反应类型 和底物的相转移催化剂， 扩大相转移催化在工业生 产中的应用范围。
相转移催化反应机理的深入研究
深入理解
深入研究相转移催化反应的机理， 了解催化剂与底物、产物之间的 相互作用机制，为新型催化剂的 设计提供理论支持。
预测性
建立反应机理模型，预测催化剂在 反应中的行为，提高催化剂设计的 准确性和效率。
相转移催化剂能够促进污染物在 处理过程中的反应速率和转化效 率领域中还用 于土壤修复和水体治理等方面， 改善生态环境质量，保障人类健
康。
04 相转移催化剂的优势与局 限性
优势
高反应效率
相转移催化剂能够有效地提高 化学反应的速率，从而缩短反
相转移催化剂的应用
contents
目录
• 引言 • 相转移催化剂的种类 • 相转移催化剂的应用领域 • 相转移催化剂的优势与局限性 • 未来展望
相转移催化技术在有机合成中的应用
２１ ．． ２冠醚类 冠 醚 可 以折 叠 成一 定 半 径 的 空穴 ， 氧 原子处 使 于一 边 ，所 以能与 适 当大 小 的正离 子形 成络 合物 。
作者简介 ： 朱汉祥（９ ７ ）男 ， １６ 一 ， 浙汀新和成股份 有限公司研究人 员， 主 要从事新产品的研究开发。
维普资讯
一
２
Ｚ Ｅ Ｉ Ｎ Ｈ ＭＩ Ａ Ｄ Ｓ Ｒ Ｈ ＪＡ Ｇ Ｃ Ｅ Ｃ ＬＩ Ｕ Ｔ Ｙ Ｎ
Ｖ １ ９Ｎ ． ２ ０ ） ｏ． ｏ ２（０ ８ ３ ０
形 成 的络 合 正 离 子 能 与 水 相 中的 负 离 子形 成 离 子 对 进入有 机 相 中 ， 而起 到 相 转移 催 化作 用 。 如 ， 从 例 过 氢二苯一 ８ 冠一 １一 ６可将 高锰 酸钾 溶 于苯 中 （ 空 穴 其 络 合 ） ，成为 有机 化合 物 在温 和 条件 下 的一 种方
摘 要 ： 述 了相 转移 催化 剂 的 相 转移 催化 原 理 ， 概 相转 移 催化 剂 的 种 类 ； 以此 为基 础 讨论 了相 并
转 移催化 剂在 有机合 成及 药物合 成 中的 应 用。 关键词 ： 转移 催化 ； 机合 成 ： 用 相 有 应
相 转 移催 化 技 术 是 ２ Ｏ世 纪 ７ Ｏ年 代 初 发 展 起 来 的应用 在有 机合 成 中的新 技 术 ， 由于 Ｐ Ｃ能使 反 Ｔ 应 速度 加快 ， 率 明 提 高 ， 应 条件 温 和 ， 产 反 以及 能 在 非均 相 系统 中进 行 ， 因此 近年 来 相 转 移催 化这 一
进入 有 机相 的 ｅＮ－ Ｕ 与有 机 相 中 的试 剂发 生 反 应 。 亲核取 代反 应 中 Ｑ 终 与 取 代下 来 的 基 团形 在 嘬
成 离子 对 。 如该 基 团是 ｘ ， 生 成 Ｑ Ｘ ｏ 离 子对 参 一则 ＋ －该
相转移催化剂在雷贝拉唑钠合成中的应用
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
"
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。
0667
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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：
［!］
(
$
**+,
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 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。
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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。
例如，抗帕金森药物L一多巴类似物3，4-二羟
基苯丙氨酸(6一[ F]氟一L_多巴)是帕金森病治疗药物L一多巴的类似物，已广泛应用于帕金森氏病的早期诊断和部分肿瘤的鉴别诊断，目前，在合成中最有应用价值的是用操作简便的亲核手性相转移催化对映选择烷基化法合成较高对映纯度的6_[鹅F]氟一L一多巴[1]。
所用相转移催化剂为溴化O (9)一烯丙基一N一(9-蒽甲基)辛可尼丁铵，结构如图1
H
C
2
N+
图1 手性相转移催化剂
近年来，相转移催化剂已经广泛应用于取代、消除、缩合、氧化、还原、酰化、偶联以及立体选择等反应中。
2 取代反应
2.1 亲电取代
5一硝基水杨酸是常用的医药、化工中间体，可用水杨酸和7O 硝酸于70~C 反应得到，该法腐蚀大，收率仅33% 。
朱惠琴[2]以乙酸为溶剂，PEG一400为相转移催化剂，用硝酸铈铵对水杨酸进行硝化制得5一硝基水杨酸收率为63.3%，操作简便，选择性好。
图2 5一硝基水杨酸的合成
2 还原反应
2．1抗菌增效剂溴莫替林
溴莫替林是二氢叶酸还原酶抑制剂，是甲氧苄氨嘧啶(TMP)的替代性新产品。
金熔[3]等合成其中间体4一溴一3，5-二甲氧基苯甲醛时以PEG一400为相转移催化剂，结果与未用相转移催化剂相比收率提高了30%。
图3 4一溴一3，5-二甲氧基苯甲醛
2．2 白藜芦醇(Resveratrol，3，4 ，5一trIhydroxystilbene)
白藜芦醇具有抗高血压，冠状动脉扩张等效果，并能抑制肿瘤发生．白藜芦醇在植物中含量低，文献报道的合成方法存在原料难得，路线复杂，收率不高等缺点。
卓广澜[4]等以3，5一二羟基苯甲酸为原料，通过五步反应(反应中用相转移催化剂PEG一400)得到目标产物，收率高且反应时间缩短。
图4 白藜芦醇的合成
3 消除反应
特比萘酚(Terbinafine)是真菌角鲨烯的双氧化酶特异性抑制剂，用于治疗浅表皮肤真菌病，可VI服、局部给药，疗效好、毒性低。
韩莹等[5]21在合成其重要中间体3，3-二甲基丁炔时用TBAB催化反应，使收率提高到90 %(文献未用相转移催化剂收率70% )。
图5 3，3-二甲基丁炔的合成
4 酰化反应
克林霉素磷酸酯是克林霉素的衍生物，其抗菌活性高、吸收快、水溶性好、副作用低，临床上被国内外广大医生应用，胡国强等[6]在合成克林霉素磷酸酯时，用TBAI催化磷酸化反应，得到中间体。
收率85.4%。
图5 克林霉素磷酸酯的合成
5 氧化反应
酮洛芬化学名3一苯甲酰基一2一甲基苯乙酸是消炎镇痛作用强、不良反应小的非甾类抗炎药，合成报道较多，但是因为反应为非均相反应，大多存在操作复杂、生产周期长、收率低的缺点。
范琦等[7]用阳离子表面活性剂度米芬(domiphen bromide)为相转移催化剂，以苯为有机相，氢氧化钠水溶液为水相，催化氧化由图9中A制得B，收率69％，纯度99.5 %，不经重结晶即可达到2005版药典的质量要求。
图6 酮洛芬的合成
6 结论展望
由此可见，相转移催化使许多用传统方法很难进行的反应或者不能发生的反应能顺利进行，而且具有选择性好、条件温和、操作简单、反应速度快等优点，具有很好的实用价值。
最近又将相转移催化技术与超声波技术联用，更能缩短反应时间，提高产率。
相转移催化法在药物合成中必将找到广阔的新用途。
参考文献
[1] 唐刚华，唐小兰，张岚．亲核手性相转移催化对映选择烷基化法合成6一氟一多巴[J]．中国药物化学杂志，2002，
12 (1)：39-42
[2] 朱惠琴．5一硝基水杨酸的制备[J]．中国医药工业杂志，2005，36(4)：201
[3] 金熔，王尔华，杨友田．溴莫替林的合成[J]．中国药科大学学报，2000，31(1)：l一2
[4] 卓广澜，沈振陆，姜会玲．天然产物(E)-白藜芦醇的全合成[J]．中国药物化学杂志，2002，12(3)：152—154
[5] 韩莹，黄嘉梓，屠树滋．特比萘酚的合成[J]．中国药科大学学报，2001，31(1)：8-9
[6] 胡国强，张中权，许启泰．克林霉索磷酸酯的合成[J]．中国抗生素杂志，2003，28(8)：463—464
[7] 范琦，程秀华，张琴．酮洛芬的相转移催化合成[J]．中国医药工业杂志，2005，36(11)：664—66
致谢在此论文完成之际，我衷心感谢。