雜環(huán)化合物合成詳解_第1頁(yè)
雜環(huán)化合物合成詳解_第2頁(yè)
雜環(huán)化合物合成詳解_第3頁(yè)
雜環(huán)化合物合成詳解_第4頁(yè)
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雜環(huán)化合物合成詳解演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)優(yōu)選雜環(huán)化合物合成目前二頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前三頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前四頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前五頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前六頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)第一節(jié)環(huán)合策略和環(huán)合反應(yīng)原理

1、環(huán)合策略

結(jié)構(gòu)剖析-逆向分析-環(huán)合方式選擇-確定合成路線.目前七頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)2、環(huán)合反應(yīng)原理(環(huán)合方法學(xué))

1)環(huán)合中最常用的反應(yīng)類(lèi)型—縮合反應(yīng)目前八頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)應(yīng)用以上合成原理的例子將在下面具體的雜環(huán)化合物合成中介紹。目前九頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)2)環(huán)加成反應(yīng)

(1)分子內(nèi)環(huán)加成—電環(huán)化反應(yīng)即分子內(nèi)的周環(huán)反應(yīng)(PericyclicReactions),發(fā)生鍵的協(xié)同重組,這一反應(yīng)在雜環(huán)化合物的合成中有所使用,有必要了解。補(bǔ)充復(fù)習(xí)知識(shí):

分子軌道的對(duì)稱(chēng)性4n個(gè)-電子體系4n+2個(gè)-電子體系目前十頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前十一頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)M1面的對(duì)稱(chēng)性丁二烯C2軸的對(duì)稱(chēng)性目前十二頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)M1面的對(duì)稱(chēng)性環(huán)丁烯C2軸的對(duì)稱(chēng)性目前十三頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)分子軌道對(duì)稱(chēng)性的意義對(duì)m1的對(duì)稱(chēng)性:對(duì)稱(chēng)、反對(duì)稱(chēng)、對(duì)稱(chēng)、反對(duì)稱(chēng)…..對(duì)C2的對(duì)稱(chēng)性:反對(duì)稱(chēng)、對(duì)稱(chēng)、反對(duì)稱(chēng)、對(duì)稱(chēng)……對(duì)稱(chēng)性交替變化的規(guī)律,對(duì)于討論周環(huán)反應(yīng)過(guò)程的立體化學(xué)選擇規(guī)則和特點(diǎn)十分重要。分子軌道必須具有對(duì)稱(chēng)性,不能用非對(duì)稱(chēng)的分子軌道。目前十四頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)前線軌道理論1952年,福井謙一,前線電子,前線軌道,前線軌道理論。Highestoccupiedmolecularorbital

(HOMO)——最高已占軌道Lowestunoccupiedmolecularorbital

(LUMO)——最低未占軌道Frontiermolecularorbitals前線軌道——

HOMO,LUMO前線軌道理論要點(diǎn)前線電子的作用類(lèi)似于單個(gè)原子中的價(jià)電子。前線軌道在分子反應(yīng)中起著主要作用。HOMO對(duì)電子的束縛較松弛,具有電子供體的性質(zhì)。LUMO對(duì)電子的親和力較強(qiáng),具有電子受體的性質(zhì)。目前十五頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)分子軌道對(duì)稱(chēng)守恒原理1970年,Woodward-Hoffmann要點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)是分子軌道進(jìn)行重新組合的過(guò)程,在一個(gè)協(xié)同反應(yīng)中,分子軌道的對(duì)稱(chēng)性是守恒的,即由原料到產(chǎn)物,軌道的對(duì)稱(chēng)性始終不變。分子軌道的對(duì)稱(chēng)性控制著整個(gè)反應(yīng)的進(jìn)程。電環(huán)化反應(yīng)ElectrocyclicReactions

開(kāi)鏈-電子體系末端形成一個(gè)單鍵而關(guān)環(huán)或其逆反應(yīng)。目前十六頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)(+)4n個(gè)電子體系軌道對(duì)稱(chēng)性加熱光照目前十七頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)4n+2個(gè)電子體系軌道對(duì)稱(chēng)性加熱

光照目前十八頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)電環(huán)化反應(yīng)的規(guī)律4n個(gè)-電子體系——

加熱:順旋,對(duì)稱(chēng)性允許光照:對(duì)旋,對(duì)稱(chēng)性允許4n+2個(gè)-電子體系——加熱:對(duì)旋,對(duì)稱(chēng)性允許光照:順旋,對(duì)稱(chēng)性允許

雖然用上述規(guī)律與方法進(jìn)行反應(yīng)的解釋過(guò)于粗略與簡(jiǎn)單,但這問(wèn)題不大,因?yàn)槲覀兊玫搅苏_的結(jié)果:對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè);根據(jù)原料結(jié)構(gòu),應(yīng)用不用條件,得到目標(biāo)產(chǎn)物。目前十九頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)(2)分子間環(huán)加成

a.加成類(lèi)型由成環(huán)的大小,形成σ鍵的數(shù)量,以及環(huán)原子的數(shù)量來(lái)劃分目前二十頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前二十一頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)b.分子間環(huán)加成的過(guò)程不管那種環(huán)加成都可概括成兩種途徑,下面以1,3-環(huán)加成為例說(shuō)明這兩途徑:c.環(huán)加成反應(yīng)的理論基礎(chǔ):Woodward-Hoffmann規(guī)則和前線軌道理論目前二十二頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)第二節(jié)吡啶衍生物的合成

1、吡啶類(lèi)藥物二氫吡啶類(lèi)(Dihydropyridine,DHP,或稱(chēng):

Dipine類(lèi)藥物)硝苯地平、尼卡地平、尼莫地平、尼索地平、氨氯地平、尼伐地平、等目前二十三頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)其它含孤立吡啶芳環(huán)的合成藥,如:

煙酸(維生素類(lèi),治療肝膽道疾病)、異煙肼類(lèi)抗結(jié)核病藥物、維生素VB6、驅(qū)蟲(chóng)啶、等:目前二十四頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前二十五頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)2、吡啶衍生物的合成(RingSynthesisofPyridines)

1)From1,5-dicarbonylcompounds(直接環(huán)合法)

常用1,5-戊二醛衍生物作起始物目前二十六頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)舉例:目前二十七頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)也可以戊烯二酮(醛)作起始物:目前二十八頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)1,5-二醛類(lèi)化合物制備不易,工業(yè)上常用1,5-二羧酸作原料,但僅能制得2,6-二羥基吡啶類(lèi)化合物,如:目前二十九頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)2)HantzschSynthesis

(fromaldehyde,twomolesofβ-dicarbonylcompounds)由Hantzsch于1882年代發(fā)明的,主要用于對(duì)稱(chēng)性吡啶衍生物的合成。目前三十頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)Hantzsch法近一個(gè)世紀(jì)后成為合成Dipine類(lèi)[二氫吡啶(DHP)類(lèi)鈣通道調(diào)節(jié)劑]抗高血壓、心絞痛與心衰藥物的首選方法,如硝苯地平的合成:目前三十一頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)3)UnsymmetricalpyridineSynthesis,又稱(chēng):Hantzsch變易法目前三十二頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前三十三頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)4)ByAza-Diels-AlderReaction目前三十四頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前三十五頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)合成吡啶方法歸納目前三十六頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)

第三節(jié)喹啉衍生物的合成

1、概述目前三十七頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)2、常用合成方法

常用苯胺衍生物為原料,進(jìn)行環(huán)合得喹啉。合成法設(shè)計(jì)可分為五大類(lèi)(見(jiàn)下圖),I和II類(lèi)合成法應(yīng)用較多。目前三十八頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)3、喹啉衍生物的合成(SynthesisofQuinolines)

1)Fromarylaminesand1,3-dicarbonylcompounds

a)TheCombesSynthesis(I類(lèi)合成法)目前三十九頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)b)Conrad-Limpach-KnorrSynthesis(I類(lèi)合成法)

以β-酮酸酯代替a)中的1,3-二酮衍生物與苯胺反應(yīng):氯喹中間體目前四十頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)Kineticcontrolvs.thermodynamiccontrolLow

T-----kinetic

controlHigh

T-----thermodynamic

control目前四十一頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)2)Fromarylaminesandα,β-unsaturated

carbonylcompounds(I類(lèi)合成法)

a)TheSkraupSynthesis(斯克洛浦-合成法):將芳香族伯胺與甘油同硫酸和一種氧化劑(如:硝基苯、五氧化二砷、氧化鐵等)一起加熱,甘油首先脫水形成丙烯醛,再與芳胺縮合,經(jīng)芳構(gòu)化(氧化)得喹啉及其衍生物。反應(yīng)過(guò)程見(jiàn)下頁(yè)目前四十二頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)CH2-OHCH2-OHCH-OH第1步:+H2SO4△-H2OCH-OHCH2-OHCHHC=OCH2-OHCH2重排HC=OCH2CH-H2OH2SO4,△丙烯醛第2步:NH2+CHCH2CHO第3步:NH2CHCH2CH=+NO2N-2H+NH2+NH2CHCH2CH=關(guān)環(huán)-H2O1,4-加成NH2HO-CHCH2CH=1234芳構(gòu)化(氧化)目前四十三頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前四十四頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)濃H2SO4硝基苯,△NCH3OCH2-OHCH2-OHCH-OH+NH2OCH3濃H2SO4硝基苯,△NCH2-OHCH2-OHCH-OH+NH2目前四十五頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)b)TheDoebner-VonMillerVariation

α,β-unsaturatedaldehydesandketonesareusedinplaceofglycerolina).目前四十六頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)原始的Doebner-VonMillerMethode如下,反應(yīng)中應(yīng)用了兩分子苯胺,其中一個(gè)與醛基反應(yīng)成亞胺,以利環(huán)合:目前四十七頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)3)FromOrtho-acylanilines(II類(lèi)合成法)

a)TheFriedl?nderSynthesis目前四十八頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)eg.:目前四十九頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)b)ThePfitzingerSynthesis目前五十頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)4)V類(lèi)型的喹啉合成法

喹諾酮類(lèi)抗菌藥物常用該法合成,我國(guó)汪敦佳等人合成環(huán)丙沙星的路線如下:目前五十一頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)合成喹啉方法歸納目前五十二頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)第四節(jié)吲哚衍生物的合成

(RingSynthesisofIndols)

目前五十三頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前五十四頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前五十五頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)1、吲哚的化學(xué)合成目前五十六頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)1)Fischer吲哚合成法(1883年)

---用醛或酮的芳腙制備目前五十七頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前五十八頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前五十九頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前六十頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前六十一頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)2)用鄰-(2-氧代烷基)苯胺制備目前六十二頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前六十三頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)3)用α-芳氨基羰基化合物制備目前六十四頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)4)用N-烯丙基鄰鹵芳胺制備目前六十五頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)第五節(jié)嘧啶衍生物的合成

(RingSynthesisofPyrimidines)

1、引言

含單獨(dú)嘧啶環(huán)和含有嘧啶環(huán)的化學(xué)或生物合成的,以及從天然產(chǎn)物中分離的藥物在所有藥物中占有的數(shù)量為最多,同時(shí)幾乎復(fù)蓋所有的藥物種類(lèi),如其中包括:抗菌的磺胺嘧啶類(lèi),鎮(zhèn)靜和催眠用的巴比土酸類(lèi),抗病毒和抗腫瘤的嘧啶及其核苷,抗瘧、降壓的嘧啶類(lèi)藥物,以及維生素類(lèi)(如VB6)等,所以,掌握合成嘧啶類(lèi)化合物的方法與原理極為重要。目前六十六頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)2、嘧啶的化學(xué)合成

根據(jù)逆向合成分析法,嘧啶母核分子的合成法可歸納為下列三種類(lèi)型,最好的嘧啶合成路徑為類(lèi)型Ⅰ,事實(shí)上也是類(lèi)型Ⅰ最常用,它是由N-C-N和C-C-C兩部分參與縮合。目前六十七頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)1)類(lèi)型Ⅰ的合成法

對(duì)于類(lèi)型Ⅰ的縮合,常采用1,3-二功能化的三碳化合物與N-C-N胺類(lèi)化合物為原料,在縮合過(guò)程中,可發(fā)生氨基對(duì)羰基、羧基、酯基、酰氯或烯醇醚中缺電子碳原子的親核進(jìn)攻,進(jìn)行脫水、脫醇或脫HX的縮合;也可發(fā)生氨基直接親核加成到腈基或極性的雙鍵上。其反應(yīng)通式如下:式中:A=H,烷基,芳基,OH,OR,SH,NH2,NHR,NR2……;

E,E‘=CHO,COR,COOR,CN,CH(OR)2,CH(SR)2等;X,X'=H,烷基,芳基,OH,NH2,SH……目前六十八頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)

上式為這一類(lèi)型嘧啶合成法的總結(jié),式中的E,E‘可以同時(shí)為相同功能基團(tuán),即E=E’。這樣的三碳化合物有如:1,3-二醛、1,3-二酮、1,3-二酯、1,3-二腈等。E和E’也可分別為不同的功能基團(tuán),即E≠E’,這樣的三碳原料有如:1,3-醛酮、1,3-醛酯、1,3-酮酯、1,3-醛腈、1,3-酮腈等。

總之,

是帶有兩個(gè)缺電子碳中心的三碳化合物。當(dāng)

中的中間碳上有取代基Y時(shí),則環(huán)合后嘧啶環(huán)的C-5位上存在該取代基Y(≠H),這是合成某些5-取代嘧啶的常用方法。

從以上圖可知,當(dāng)E=E',必有X=X';當(dāng)E≠E'時(shí),則產(chǎn)物中的X≠X'。目前六十九頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)上式中A可為不同的基團(tuán),而使連在同一碳原子上的二氨基化合物為不同的原料,如有:脲、硫脲、脒和胍等,這些化合物中氨基的親核程度對(duì)反應(yīng)條件的選擇很有影響。

二氨基化合物的反應(yīng)活性可由它們的堿性強(qiáng)弱來(lái)衡量,四種二氨基化合物的相對(duì)反應(yīng)活性順序?yàn)椋弘遥倦撸玖螂澹倦?,這可從A組份的供電性來(lái)評(píng)判。

選擇不同的A組份,可使環(huán)合后的嘧啶環(huán)C-2位上具有不同的基團(tuán):羥基、巰基、氨基或烴基等。

通過(guò)以上分析可知:只要選擇不同的原料,便可以合成得到設(shè)計(jì)所要求的二取代、三取代或四取代的嘧啶化合物。目前七十頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)a.堿性催化環(huán)合制備嘧啶

巴比妥酸類(lèi)衍生物都是以丙二酸二酯和二氨基化合物在以上介質(zhì)中加熱獲得:

目前七十一頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)

注:在分子內(nèi)互變異構(gòu)方面,巴比妥酸是一個(gè)很特別的例子,它有五種互變異構(gòu)的可能性:

根據(jù)X-光結(jié)構(gòu)測(cè)定,巴比妥酸晶體以V式為主要存在形式,故巴比妥酸有5,5-二烷基化衍生物。但巴比妥酸具有酸性,故它也常以IV形式出現(xiàn)。IIIIIIIV

V目前七十二頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)值得注意的是,在以取代胍作二氨基化合物,環(huán)合成嘧啶衍生物的反應(yīng)中,有同分異構(gòu)現(xiàn)象存在。如最簡(jiǎn)單的甲基胍和乙酰乙酸乙酯反應(yīng),可能有三種不同的環(huán)合方式,故有三種不同的同分異構(gòu)產(chǎn)物形成,但實(shí)驗(yàn)中,僅分離到前兩種產(chǎn)物(這里存在一個(gè)Dimroth重排過(guò)程):目前七十三頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)Dimroth重排(1909年)

分為兩種類(lèi)型:1)稠環(huán)系統(tǒng)中的雜原子的移位(translocation,Type1);

2)雜環(huán)上雜原子的環(huán)外和環(huán)內(nèi)的移位(Type2)。

一般地,Type2多于Type1。目前七十四頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)Dimroth重排機(jī)理目前七十五頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)b.酸性條件下制備嘧啶

(i)以四烷氧基丙烷作三碳化合物時(shí)

與尿素可在溫和條件下,得到高收率嘧啶衍生物:

當(dāng)四乙氧基丙烷和甲酰胺反應(yīng)制備嘧啶時(shí),需在濃硫酸作用下,加熱到208℃(強(qiáng)烈條件下)才可順利環(huán)合:

目前七十六頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)(ii)以蘋(píng)果酸及其衍生物作原料時(shí)

目前七十七頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)需注意的是三碳化合物上的氰基,在酸性條件下先轉(zhuǎn)為酰胺,后再環(huán)合;若在堿性條件下,則氰基常無(wú)變化地保存在產(chǎn)物中:目前七十八頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)

下面是特別的例子,三分子乙腈在堿性條件下可縮合成一個(gè)嘧啶分子,與上頁(yè)例有相似的過(guò)程:目前七十九頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)例:胞嘧啶是以氰基乙醛的縮醛和脲素為原料縮合而得,首先在丁醇中或異丙醇中將以上兩原料在金屬鈉的作用下,回流1~3小時(shí),得到?jīng)]環(huán)合的中間體,后再用10%硫酸加熱處理,可得產(chǎn)率為75-85%的胞嘧啶:2)類(lèi)型Ⅲ的合成法a.Remfry-Hull合成法目前八十頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)

Hull簡(jiǎn)化了Remfry-Hull合成法,仍以丙二酰胺為丙二胺衍生物,應(yīng)用甲酰胺或甲酸酯類(lèi)作一碳化合物,此法進(jìn)一步發(fā)展,是將丙二酰胺的任一端酰胺改用脒替代,如下例:目前八十一頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)b.丙二亞胺類(lèi)衍生物合成法其反應(yīng)通式表述如下:

式中:X,X’=OR’,SR’,NHR’;

Y=Cl,OCOR'',OR''R',R''為H,烷基,芳基等。以1,3-丙二亞胺作原料與甲酸衍生物環(huán)合生成嘧啶。目前八十二頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)

丙二亞胺法(III類(lèi)型合成法)發(fā)展變化較大,改用氰基衍生物代替甲酸類(lèi)化合物,制得2-氨基嘧啶類(lèi)化合物,氰基衍生物有氯化氰,氰酸酯類(lèi),氰胺等:目前八十三頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)3)其它合成法

a.丙二腈/氰胺法(Ⅱ類(lèi)型合成法)

目前八十四頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)b.Biginelli反應(yīng)合成3,4-二氫嘧啶(DHPM)

1893年,Biginelli報(bào)道了上述反應(yīng),以脲、醛和β-酮酯為原料,縮合得DHPM,該反應(yīng)缺點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),收率不高,僅在20%~50%。目前八十五頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)

Hantzsch反應(yīng)與Biginelli反應(yīng)都屬于多組分反應(yīng)(MulticomponentReaction,MCR),兩反應(yīng)有很多相似之處,因DHPM與DHP有相似的藥理學(xué)性質(zhì),才引發(fā)了人們近期對(duì)Biginelli反應(yīng)研究的高潮,達(dá)到每個(gè)月在主流刊物上都有關(guān)于Biginelli反應(yīng)方法改進(jìn)或新結(jié)構(gòu)DHPM論文發(fā)表,含DHPM結(jié)構(gòu)的化合物是現(xiàn)代藥物發(fā)現(xiàn)中最受追捧的化合物之一。目前八十六頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前八十七頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前八十八頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前八十九頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)近年來(lái),人們嘗試用其它方法來(lái)改進(jìn)這一反應(yīng):

◆首先發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生以上反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、收率低缺點(diǎn)的原因主要集中在催化酸上,用Lewis酸代替HCl可大幅度地提高產(chǎn)率和減少反應(yīng)時(shí)間。如以三氟甲磺酸鹽[M(OTf)n]作催化劑的Biginelli反應(yīng):式中:X=O,S,NH等;

R:芳烴;

R1,R2,R3為任意烷基,碳環(huán)或雜環(huán)等.目前九十頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)

以后選擇不同催化劑作反應(yīng),Lewis酸作催化劑優(yōu)于強(qiáng)質(zhì)子酸HCl,以稀土金屬的三氟甲(基)磺酸鹽[M(OSO2CF3)n,M(OTf)n]作催化劑收率最高?,F(xiàn)以Ln(OTf)3[三氟甲(基)磺酸鑭]為例,介紹催化反應(yīng)機(jī)理:目前九十一頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)◆固相合成法即將脲衍生物接枝在固相高分子載體上,再與醛、β-酮酯為原料,縮合得DHPM。此法增加了收率,產(chǎn)品純度高,但反應(yīng)操作復(fù)雜;

◆外加能量場(chǎng)法如以微波、超聲波等外能量場(chǎng),促進(jìn)Biginelli反應(yīng),優(yōu)點(diǎn)大大縮短反應(yīng)時(shí)間,污染減少,但受到設(shè)備等因素的限制;

◆離子液體(IL)催化法這是近幾年很活躍的研究熱點(diǎn),用IL(常用季銨鹽型酸性IL)促進(jìn)了Biginelli反應(yīng),特點(diǎn)是時(shí)間短、收率高,對(duì)環(huán)境友好,例:目前九十二頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)目前九十三頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)第六節(jié)嘌呤衍生物的合成

(RingSynthesisofPurines)

1、概述

嘌呤是核酸中極為重要的堿基部分,三種重要的堿基是:

它們的許多衍生物成為抗病毒、抗腫瘤等方面的化學(xué)藥物。目前九十四頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)2、嘌呤的化學(xué)合成

合成嘌呤的化學(xué)途徑可分為兩類(lèi):第一類(lèi)從嘧啶的衍生物出發(fā),建立起一個(gè)稠合的咪唑環(huán);另一類(lèi)是以咪唑衍生物為原料,環(huán)合起一個(gè)稠合的嘧啶環(huán);從形式上看,這兩條合成路線均是縮合一個(gè)一碳化合物而成稠環(huán),只不過(guò)所縮合的位置不同而形成區(qū)別,前法是C-8位,后法是C-2位。目前九十五頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)1)嘧啶衍生物為原料合成嘌呤

a.Traube合成法該法是最常用的方法,起源于Traube的鳥(niǎo)嘌呤合成:Traube合成通式:一碳化合物通式目前九十六頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)一碳化合物是多種多樣,基本上分為三類(lèi):

(i)使合成得到的嘌呤8-位上無(wú)取代基的一碳化合物有:甲酸、甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺/POCl3(Vilsmeier-Haack試劑)、原甲酸三乙酯(在乙酸酐存在時(shí),易得所需的嘌呤),均三嗪和二硫甲酸;

(ii)使嘌呤8-有取代基的一碳化合物:一些酸酐,酰氯,酰氨,腈,二甲基酰胺/POCl3,以及除甲酸以外的其它羧酸;

(iii)其它一碳化合物,如尿素,硫脲,氯甲酸乙酯或CS2/吡啶,可用于制得8-氧-和8-硫-嘌呤衍生物;8-取代的氨基嘌呤衍生物可由溴化氰或甲氧羰基異硫氰酸酯等和4,5-二氨基嘧啶制得。目前九十七頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)\編于九點(diǎn)b.Todd合成法該法是Traube合成法的發(fā)展,其特點(diǎn)在于:在4,5-二氨基嘧啶的兩個(gè)氨基上,主要在一個(gè)氨基上引入取代基(供電性為主),以增強(qiáng)環(huán)合能力,達(dá)到可用較溫和的反應(yīng)條件的目的,如下面的例子:

目前九十八頁(yè)\總數(shù)一百零八頁(yè)

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