電化學(xué)在藥物合成中的應(yīng)用

目錄(mùlù)目錄(mùlù)電化學(xué)合成(héchéng)

光化學(xué)合成

相轉(zhuǎn)移催化合成

總結(jié)第一頁，共18頁。1電化學(xué)合成反響(fǎnxiǎng)在藥物合成中的應(yīng)用一、電化學(xué)合成電化學(xué)合成〔electrochemicalsynthesis〕是可以在溫和條件下進(jìn)行的對環(huán)境友好的潔凈合成，通過改變電極電位可以提高反響(fǎnxiǎng)的選擇性、純度和效率，電子轉(zhuǎn)移和化學(xué)反響(fǎnxiǎng)可以同時進(jìn)行?？梢赃m用于電化學(xué)合成的反響(fǎnxiǎng)包括官能團(tuán)的加成、取代、裂解、消除、氧化和復(fù)原等。

第二頁，共18頁。2優(yōu)點(diǎn)：具有高的選擇性，可用于定向選擇性合成。反響條件溫和，多數(shù)在常溫常壓下進(jìn)行，并且可以(kěyǐ)通過電流和電壓來控制。三廢少，無爆炸和火災(zāi)等危險。可代替昂貴的復(fù)原劑和氧化劑縮短反響時間。第三頁，共18頁。3以對氨基苯酚(běnfēn)的合成為例，化學(xué)合成：第四頁，共18頁。4電化學(xué)合成(héchéng)：對于一個優(yōu)秀的電化學(xué)合成反響，應(yīng)該(yīnggāi)能夠充分利用反響物和電能，盡可能在高電流密度下操作〔減少電解質(zhì)投資〕。第五頁，共18頁。5H2O-EtOH-HClNi電極(diànjí)H2SO4-H2O,Fe2(SO4)3Pb電極(diànjí)H2O-EtOH-HClH2O-EtOH-HCl二、電化學(xué)合成反響實(shí)例1、復(fù)原反響〔1〕羰基化合物的復(fù)原隨著反響條件的不同，羰基可被復(fù)原成羥基(qiǎngjī)和烷基。值得注意的是，同一反響物，在不同的條件下，使用不同的電極，反響物可能會不同，如：第六頁，共18頁。6羰基的電化學(xué)復(fù)原在藥物合成中應(yīng)用(yìngyòng)很多，例如利用化學(xué)法制備非甾體抗炎藥萘普生〔naproxen〕時，反響步驟多，產(chǎn)率低。第七頁，共18頁。72，室溫下反響(fǎnxiǎng)6h，產(chǎn)率85%遠(yuǎn)高于常規(guī)化學(xué)反響(fǎnxiǎng)。第八頁，共18頁。8〔2〕含氮化合物的復(fù)原控制條件〔電壓、電流、溶劑(róngjì)和溫度等〕可將硝基化合物的復(fù)原產(chǎn)物固定在亞硝基、羥胺、氨基衍生物上，產(chǎn)率都很高。第九頁，共18頁。9〔3〕復(fù)原(fùyuán)加成反響第十頁，共18頁。10(4)復(fù)原裂解(lièjiě)反響胱氨酸經(jīng)過電解復(fù)原得半胱氨酸，產(chǎn)率〔99%〕和電解效率都很高。第十一頁，共18頁。112、氧化反響〔1〕雙鍵化合物的氧化在不同條件(tiáojiàn)下，雙鍵可氧化為羥基、羰基、環(huán)氧基衍生物。第十二頁，共18頁。12對芳香化合物而言，可以在芳香環(huán)上引進(jìn)羥基，或者將苯環(huán)(běnhuán)氧化成醌。也可將芳香(fāngxiāng)環(huán)的側(cè)鏈烷基化為醇、醛〔或酮〕以至于羧基：第十三頁，共18頁。133、電化學(xué)不對稱合成電化學(xué)也可用于不對稱合成，與一般合成相比(xiānɡbǐ)，電化學(xué)具有反響條件溫和，易于控制、手性試劑用量少、產(chǎn)物純度較高、易于別離等優(yōu)點(diǎn)。如在乙酐中將肉桂酸衍生物電解復(fù)原，得到了66%的非對映體過量?！伯?dāng)有兩個手性原子時，以〔R,R〕〔R,S〕為一組，〔S,S〕〔S,R〕為一組，一組非對映體的量減去另一組非對映體的量的絕對值，然后除以二者之和，記為d.e.〕第十四頁，共18頁。14Michael加成是碳-碳不飽和鍵不對稱合成的一個有力工具，但需要參加NaH，使用電化學(xué)方法將其改進(jìn)，在電極上可以直接(zhíjiē)生成活化的陰離子基，不需要再參加催化劑，使反響條件變得溫和，環(huán)境友好，同時縮短了反響時間。Feroci等人用此法合成了咔唑-2-酮，當(dāng)R基為苯基時，化學(xué)產(chǎn)率為88%，同時到達(dá)非對映體過量為98%。第十五頁，共18頁。15Diels-Alder反響時有機(jī)合成中最有用的方法(fāngfǎ)之一，環(huán)加成產(chǎn)物可以得到幾乎100%d.e.,但是必須在底物上連接適宜的手性基團(tuán)，這就增加了合成的難度和步驟。而用電化學(xué)方法(fāngfǎ)那么可以一步完成，且產(chǎn)率高。第十六頁，共18頁。16小結(jié)：電化學(xué)合成是一個與有機(jī)化學(xué)、電化學(xué)等學(xué)科相關(guān)的新興研究領(lǐng)域，近年來取得了長足的開展。但由于它是一項涉及面廣，又較復(fù)雜的根底研究，迄今為止，電化學(xué)合成的機(jī)理還不十分清楚，尤其關(guān)于分子層次的直接信息很少，許多研究還只局限于單個反響的優(yōu)化和機(jī)理的探討(tàntǎo)，有的反響產(chǎn)率也