相转移催化剂在药物合成中的应用

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一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相转移催化法，简称PTC，是在上个世纪60年代所发展的起来的一种新型有机合成方法，目前其已经被广泛应用于各类药物的生产中。这种有机合成方法能够在在还原、氧化、取代和消除等药物的合成反应中，起到良好的应用效果，与此同时，该种合成方法反应迅速、反应条件温和、质量好、收效率高，这也是该项技术得到广泛应用和发展的一个重要原因。在这里从相移催化法的反应原理为入手点进行分析：QXNaCNQCNNaX水相水相水相水相QCN水相CNQ有机相1C8H17XC8H171XXQNaCNCNQNaX相界面根据上面的反应原理可以知道，整个反应过程需要具备三个条件：条件一：二相系统要互不相溶，其中一相为有机相，另一相则是含有亲核试剂的盐类，一般情况下均为水相。条件二：整个反应中的阴离子一定要与Q+形成相应的离子对，并且要萃取入有机相。条件三：要有足够的碳原子，便于反应形成的离子对具备亲有机溶剂的能力，同时，要求R的结构要尽可能地小，稳定具便于回收相转移催化法在应用过程中，经常用到的催化剂有非环多醚类、冠醚类。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固一液相转移催化在固一液相转移催化反应中，最为常用的络合剂有冠醚、穴醚、7,-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一液相转移催化反应，在苯溶液中加入KMnO，由于溶液中的稀烃成分没有发生氧气化作用，这时，KMnO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KMn04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，从而表现固一液相转移催化。2．2液一液相转移催化以下我们通过具体的例子来说明液一液相转移催化反应，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，从而表现出液一液相转移催化。在液一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一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相转移催化法在生产应用、药物合成中应用非常广泛，其与传统的强碱催化的无水操作相比，采用相转移催化技术，不仅有利于简化工艺操作过程，确保安全生产，而且有利于生产收率的提高。以下我们针对其操作我们通过具体的例子来说明其操作技术，CH2CNBrCH2(CH2)2CH2BrNaOHCCNNaOHCCOOH/H2O无水传统合成方法CCOOHNaOHCCNNaOHClCH2(CH2)2CH2ClCH2CNTEBA50%HOCH2CH2OH相转移催化合成法根据上面的相转移催化反应，在苯溶液中加入催化剂后，溶液中的稀烃成分迅速发生氧气化作用，促进烯烃的氧化，其收率提高了将近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4一溴一3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3一苯甲酞基一2一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【I】．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Ⅱ】．河北北方学院学报(自然科学版)，2oo7(o3)．[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Ⅱ】．江西化工，2oo8(o4)．『4]王德俊．相转移催化法在药物合成中应用研究卟中国保健营养，2o12(o4)．『51于凉云，徐宝财．表面活性荆作相转移催化剂在药物合成中的应用卟精细化工，2oo2(s1)．