黃治川(重慶植恩藥業(yè)有限公司,重慶 401220)
有機定位效應(yīng)在藥物合成中的應(yīng)用
黃治川(重慶植恩藥業(yè)有限公司,重慶 401220)
目前,隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國的制藥產(chǎn)業(yè)也擁有了良好的發(fā)展前景,制藥產(chǎn)業(yè)在發(fā)展的過程中使人們對于藥物合成引起了高度的重視。在藥物合成的過程中融入定位效應(yīng),可以有效的提高藥物合成的效率和質(zhì)量。本文主要對有機定位效應(yīng)在藥物合成中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的分析,希望可以促進(jìn)我國制藥產(chǎn)業(yè)在未來實現(xiàn)更加快速的發(fā)展。
有機定位;藥物合成;應(yīng)用
因為苯環(huán)上所具備的的氫元素在性質(zhì)上都是相同的,因此,能夠進(jìn)行替代的一元取代物也是唯一的。但是一元取代苯在進(jìn)行親電取代的過程中,下一個基團在位置上一共呈現(xiàn)出了三種狀況,分別是鄰位、間位以及對位等。結(jié)合具體的試驗結(jié)果可以了解到,這三個不同的位置在被取代的過程中所產(chǎn)生的結(jié)果是不同的,一般情況下,第二個取代基所要進(jìn)入的位置都是由一元取代苯上所具備的基團來決定的,這種進(jìn)行取代的方式就是定位效應(yīng)。
結(jié)合一些相關(guān)的試驗可以了解到,將一些經(jīng)常見到的基團按照定位效應(yīng)可以分為兩個部分,第一個部分是鄰位以及對位定位基,另一個部分則是間位定位基。通常情況下,鄰位以及對位定位基屬于推電子基團,可以將苯環(huán)上鄰位以及對位電子的數(shù)量不斷增加,從而能加快親電取代反應(yīng),另外,還能對苯環(huán)實現(xiàn)一定的活化作用。間位定位基屬于吸電子基團,可以使苯環(huán)出現(xiàn)鈍化反應(yīng),在間位上具備了一定的電云密度,可以促進(jìn)間位發(fā)生親電取代。
可以定位效應(yīng)的具體原理,可以對主要的三種取代物進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測。二元取代苯的苯環(huán)已經(jīng)具備了兩個取代基,在這兩個取代基處在定位效應(yīng)的位置時,第三個取代基的位置就可以根據(jù)已有取代基的定位效應(yīng)來做出相應(yīng)的調(diào)整。如果是兩個取代基定位效應(yīng)出現(xiàn)了沖突時,在進(jìn)行確定的過程中可以依據(jù)以下幾種規(guī)律來進(jìn)行:第一,強烈活化基團的定位能力當(dāng)比鈍化基團的能力出現(xiàn)差異時,主要基團定位能力的順序排列第一位的是NH2、OH,第二位是OR、NHCOR,第三位是苯基、甲基,第四位是間位定位基。第二,當(dāng)兩個基團都是鈍化基團時,具體的順序應(yīng)該由鈍化能力比較強的來決定。第三,當(dāng)兩個基團都處于間位的情況下時,由于中間的位置可能會受到一定的限制,所以很少會出現(xiàn)取代的現(xiàn)象。
由此可以看出,定位效應(yīng)主要具備了兩個方面的作用,第一個作用為預(yù)測反應(yīng)所得到的主要產(chǎn)物,第二個作用是可以對合成路線進(jìn)行明確的指出,進(jìn)而可以不斷提高合成的效率,并且在整個的過程中也能防止出現(xiàn)分離的現(xiàn)象。
藥物合成本來就是有機合成的范圍之內(nèi),在藥物合成的過程中會涉及到很多元素,其中包括了鹵化、硝化、磺化、重氮化、氧化、還原、消除、烷基化、縮合化以及重拍等,其中可能會涉及到定位效應(yīng)的元素包括了鹵化、硝化、磺化、烷基化以及重排等。
在進(jìn)行制藥的過程中,有一種藥物對氨基水楊酸鈉,這種藥物在進(jìn)行合成的時候,其中有幾個環(huán)節(jié)需要融入定位效應(yīng)才能完成。具體的流程主要包括以下幾點:首先需要以甲苯為這次合成的主要原料,然后將濃硝酸和硫酸結(jié)合在一起,最終得到硝基甲苯,然后在與發(fā)煙硫酸進(jìn)行反應(yīng),得到2-甲基-5-硝基苯硫酸,這個時候再與二氧化鈉進(jìn)行反應(yīng)得出2-甲基-5-硝基苯磺酸鈉,在經(jīng)過一定的時間加熱之后形成2-甲基-2-硝基苯甲醚,在被高錳酸鉀進(jìn)行了氧化之后形成2-甲氧基-4-硝基苯甲酸,最后在與NaHCO3進(jìn)行反應(yīng)形成對氨基水楊酸鈉。
對這種藥物合成的過程進(jìn)行分析可以看出,在具體的合成步驟中有幾次是定位效應(yīng)起到了作用。先是硝酸甲苯與發(fā)煙硫酸兩者之間產(chǎn)生反應(yīng)形成苯磺酸,在這一次合成的過程中,苯環(huán)上已經(jīng)具備了甲基與硝基兩個取代基。因為甲基屬于鄰、對位定位基,硝基與磺酸基在性質(zhì)上都屬于間位定位基,在合成之前甲基的對位已經(jīng)被硝基取代,因此磺酸基只能上鄰位,硝基屬于間位定位基,因此可以處于甲基兩邊的任意一邊,通過這種分析就可以明確出磺酸基需要取代的位置是甲基的鄰位。
在對抗?jié)兯幟郎忱哼M(jìn)行合成的過程中能夠,美沙拉嗪原藥的合成主要是采用水楊酸為原料,然后在苯環(huán)上通過融入硝基將硝基進(jìn)行還原。在這次合成的過程中重點是水楊酸的苯環(huán)確定的位置上進(jìn)行反應(yīng)的。苯環(huán)上的硝基是在硝化反應(yīng)之后才形成的,具體的反應(yīng)機制屬于親電取代反應(yīng)。硝酸在經(jīng)過反應(yīng)之后會形成一定的產(chǎn)物侵入苯環(huán),與離子進(jìn)行分離之后,在苯環(huán)上與硝基進(jìn)行融合。在合成時硝基最終所到達(dá)的位置是水楊酸上的產(chǎn)物來決定的,從而就可以通過定位角度對這次合成進(jìn)行系統(tǒng)的分析。
定位效益與藥物合成兩者之間有著十分密切的關(guān)系,定位效應(yīng)在藥物合成的過程中有著必不可少的作用。對于制藥企業(yè)來說,一定要加強對定位效應(yīng)的使用,選擇最合適的路線來完成相應(yīng)的藥物合成,從而可以不斷提高藥物合成的效率和質(zhì)量。
[1]孫海波.分析有機定位效應(yīng)在藥物合成中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2014,14∶21.
[2]焦?jié)?范書麗.有機定位效應(yīng)在藥物合成中的應(yīng)用[J].科技資訊,2013,15∶100-101.
[3]孟全.微生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)在有機藥物合成中的應(yīng)用[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘,2015,97∶110-111.