摘要:6-氟-4-色滿酮是醫(yī)藥生產(chǎn)中常用的一種藥物中間體,它的合成方法有很多。本文選擇起始原料對氟苯酚與3-氯丙酸,通過碘化鉀與聚乙二醇PEG-400進行催化,再用濃硫酸與之產(chǎn)物對氟苯氧丙酸進行環(huán)化,合成6-氟-4-色滿酮。這種改進后的藥物中間體6-氟-4-色滿酮的合成方法具有操作簡便、反應時間短、收率高以及安全性高等優(yōu)點。本文即主要介紹了這種合成方法,僅供參考。
關鍵詞:藥物中間體;6-氟-4-色滿酮;合成方法
自然界中的滿酮類化合物具有特殊的藥理活性,可以用之作為藥物中間體來合成許多藥品[1]。6-氟-4-色滿酮是滿酮類化合物的一種,其主要用于合成醛糖還原酶抑制劑等[2]。6-氟-4-色滿酮同時還屬于含氟有機化合物,其脂溶性和疏水性較高,用之生產(chǎn)的醫(yī)藥具有毒性低、藥效高、用量少以及代謝能力強等優(yōu)點,因此在許多新醫(yī)藥產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛應用[3]。但與此同時,6-氟-4-色滿酮的生產(chǎn)價格也比較昂貴,這主要與其合成方法有關。目前6-氟-4-色滿酮的合成主要有兩種途徑,而筆者在傳統(tǒng)途徑的基礎上,進一步改進了其合成工藝,該合成方法具有操作簡便、反應時間短、收率高以及安全性高等優(yōu)點。以下就來簡單介紹這種合成方法,僅供參考。
1 實驗部分
1.1 儀器與試劑
本次實驗主要應用的設備有:顯微熔點測定儀,溫度計,紅外光譜儀 FTIR-8400S。主要應用的試劑有:化學純3-氯丙酸、硫酸,分析純試劑若干。
1.2 對氟苯氧丙酸的制備
選用150mL規(guī)格的三口燒瓶(帶有溫度計、回流冷凝管以及磁力攪拌器),首先加入對氟苯酚5.6g+氫氧化鉀2.8g+水25mL,在室溫中攪拌15min,充分混合均勻,然后一邊攪拌一邊以恒壓滴液漏斗滴加3-氯丙酸6.5g+碳酸鉀8.3g+水38mL,30min滴完,充分混合均勻,再加入碘化鉀0.4g+聚乙二醇PEG-400 0.5g,加熱回流3h,冷卻后再一邊攪拌一邊滴加濃鹽酸直至pH值達到1,此時溶液中可見分層,再以冰水冷卻即可析出固體,經(jīng)過濾后以水重結晶,得到對氟苯氧丙酸1.9g,其為白色片狀晶體。計算總收率,約為25%(mp.84-85℃)。
1.3 6-氟-4-色滿酮的合成
取對氟苯氧丙酸 1.0g置入帶塞錐形瓶中,再加入濃硫酸6.5mL以溶解固體,此時溶液呈深綠色,將之于室溫下存放12h,之后加入冰水冷卻,即可析出淺黃色固體,經(jīng)過濾水洗后以50%乙醇重結晶,得到6-氟-4-色滿酮0.76g,其為白色針狀晶體。計算總收率,約為84%(mp.116-118℃)。
2 討論
2.1 合成對氟苯氧丙酸的投料比與投料方式對收率的影響
在合成對氟苯氧丙酸的過程中,固定對氟苯酚:氫氧化鉀=1:1,碳酸鉀:3-氯丙酸=1:1,觀察對氟苯酚:3-氯丙酸對收率的影響,詳見1。
分析表1發(fā)現(xiàn),當催化劑用量及反應時間等條件一致時,對氟苯酚:3-氯丙酸=1:1.2時合成對氟苯氧丙酸的收率最高且投料較少。而在實際實驗中,使用3-氯丙酸時可稍微過量,因為這樣可以防止因3-氯丙酸部分水解而影響收率,以及易于產(chǎn)物的提純。
再者,在合成對氟苯氧丙酸的過程中,投料方式也對收率具有有一定的影響。為了促使對氟苯酚與3-氯丙酸充分反應,本次實驗中先用堿與對氟苯酚反應生成酚氧負離子,再以碳酸鉀為縛酸劑與3-氯丙酸中和至弱堿性,然后再進行投料,從而避免了3-氯丙酸消耗堿而減少酚氧負離子。
2.2 相轉移催化劑對合成對氟苯氧丙酸的影響
本次實驗在合成對氟苯氧丙酸的過程中,采用了碘化鉀與聚乙二醇PEG-400進行催化。之所以加入碘化鉀作為催化劑,一者是由于鉀離子是一種較強的親核試劑,二者是由于鉀離子可以與3-氯丙酸發(fā)生鹵素交換,并且其是一種較好的離去基團。而之所以加入聚乙二醇PEG-400作為催化劑,一者是由于聚乙二醇PEG-400具有降低液體表面張力及液-液之間界面張力的作用,二者是由于聚乙二醇PEG-400有利于不同類物質(zhì)的相互擴散和作用[4]。酚鹽與鹵代酸鹽在水中的親核取代反應屬于一種均相反應,不過由于水分子對酚氧負離子的包圍,導致其親核性減弱,所以需要加入聚乙二醇來解除水分子對其的包圍,從而加速其親核取代反應,提高收率[5]。
2.3 環(huán)化劑對合成6-氟-4-色滿酮的影響
以往所采用的合成6-氟-4-色滿酮的方法,乃是參照國外相關方法而來的,即制備多聚磷酸PPA對對氟苯氧丙酸環(huán)合,但是所得到的收率均少于國外相關報道的90%以上。分析其原因,可能與采用PPA 對對氟苯氧丙酸環(huán)合,容易受溫度和時間等的影響而導致反應物部分碳化,從而影響收率有關。所以,本文對這種方法進行了適當?shù)母倪M,以濃硫酸代替PPA對對氟苯氧丙酸環(huán)合,只需于室溫下存放12h再行操作即可,不但操作簡便,且收率較高。
結語:
6-氟-4-色滿酮作為一種常用的藥物中間體,其一方面具有毒性低、藥效高、用量少以及代謝能力強等優(yōu)點,另一方面合成成本較高。而筆者通過對國外合成方法進行適當?shù)母倪M,得到了一種新的6-氟-4-色滿酮的合成方法,具有操作簡便、反應時間短、收率高以及安全性高等優(yōu)點。
參考文獻:
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基金項目:2017年安徽高校自然科學研究重點項目“6-取代-4-色滿酮-2-羧酸的制備及其性能研究”(編碼:KJ2017A906)。