《药物合成反应》第3讲--酰化反应.ppt
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1、药物合成反应第药物合成反应第3 3讲讲-酰化反应酰化反应概概 述述1 1 定义:定义:有机物分子中有机物分子中有机物分子中有机物分子中O O O O、N N N N、C C C C原子上导入酰基的反应原子上导入酰基的反应原子上导入酰基的反应原子上导入酰基的反应2 2 分类:分类:根据接受酰基原子的不同可分为:根据接受酰基原子的不同可分为:氧酰化、氮酰化、碳酰化氧酰化、氮酰化、碳酰化3 3 意义:药物本身有酰基;合成手段意义:药物本身有酰基;合成手段 2uu常用的酰化试剂常用的酰化试剂3酰化机理:加成酰化机理:加成酰化机理:加成酰化机理:加成-消除机理消除机理消除机理消除机理 L:L:加成阶段反
2、应是否易于进行决定于羰基的活性加成阶段反应是否易于进行决定于羰基的活性加成阶段反应是否易于进行决定于羰基的活性加成阶段反应是否易于进行决定于羰基的活性:若若若若L L L L的的的的电电电电子子子子效效效效应应应应是是是是吸吸吸吸电电电电子子子子的的的的,不不不不仅仅仅仅有有有有利利利利于于于于亲亲亲亲核核核核试试试试剂剂剂剂的的的的进进进进攻攻攻攻,而而而而且且且且使使使使中间体稳定;若是给电子的作用相反。中间体稳定;若是给电子的作用相反。中间体稳定;若是给电子的作用相反。中间体稳定;若是给电子的作用相反。4 在消除阶段在消除阶段在消除阶段在消除阶段 反反反反应应应应是是是是否否否否易易易易
3、于于于于进进进进行行行行主主主主要要要要取取取取决决决决于于于于L L L L的的的的离离离离去去去去倾倾倾倾向向向向。L L L L-碱碱碱碱性性性性越越越越强强强强,越越越越不不不不容容容容易易易易离离离离去去去去,CICICICI-是是是是很很很很弱弱弱弱的的的的碱碱碱碱,-OCOROCOROCOROCOR的的的的碱碱碱碱性性性性较较较较强强强强些,些,些,些,OHOHOHOH-、OROROROR-是相当强的碱,是相当强的碱,是相当强的碱,是相当强的碱,NHNHNHNH2 2 2 2-是更强的碱。是更强的碱。是更强的碱。是更强的碱。RCOCIRCOCIRCOCIRCOCI(RCO)(RC
4、O)(RCO)(RCO)2 2 2 2O O O O RCOOH RCOOH RCOOH RCOOH、RCOOR RCOOR RCOOR RCOOR RCONHRCONHRCONHRCONH2 2 2 2 RCONRRCONRRCONRRCONR2 2 2 2 R:RR:RR:RR:R带吸电子基团带吸电子基团带吸电子基团带吸电子基团 利于进行反应;利于进行反应;利于进行反应;利于进行反应;R R R R带给电子不利于反应带给电子不利于反应带给电子不利于反应带给电子不利于反应 R R R R的的的的体体体体积积积积若若若若庞庞庞庞大大大大,则则则则亲亲亲亲核核核核试试试试剂剂剂剂对对对对羰羰羰羰
5、基基基基的的的的进进进进攻攻攻攻有有有有位位位位阻阻阻阻,不不不不利于反应进行利于反应进行利于反应进行利于反应进行 5uu酸碱催化酸碱催化酸碱催化酸碱催化uu 碱碱碱碱催催催催化化化化作作作作用用用用是是是是可可可可以以以以使使使使较较较较弱弱弱弱的的的的亲亲亲亲核核核核试试试试剂剂剂剂(被被被被酰酰酰酰化化化化物物物物)H-H-H-H-NuNuNuNu转转转转化化化化成成成成亲核性较强的亲核试剂亲核性较强的亲核试剂亲核性较强的亲核试剂亲核性较强的亲核试剂Nu-Nu-Nu-Nu-,从而加速反应。从而加速反应。从而加速反应。从而加速反应。uu 酸酸酸酸催催催催化化化化的的的的作作作作用用用用是是
6、是是它它它它可可可可以以以以使使使使羰羰羰羰基基基基质质质质子子子子化化化化,转转转转化化化化成成成成羰羰羰羰基基基基碳碳碳碳上上上上带带带带有有有有更更更更大正电性、更容易受亲核试剂进攻的基团,从而加速反应进行。大正电性、更容易受亲核试剂进攻的基团,从而加速反应进行。大正电性、更容易受亲核试剂进攻的基团,从而加速反应进行。大正电性、更容易受亲核试剂进攻的基团,从而加速反应进行。uu例:例:例:例:6第一节第一节 氧原子的酰化反应氧原子的酰化反应 是一类形成羧酸酯的反应是一类形成羧酸酯的反应是一类形成羧酸酯的反应是一类形成羧酸酯的反应是羧酸的酯化反应是羧酸的酯化反应是羧酸的酯化反应是羧酸的酯化
7、反应是羧酸衍生物的醇解反应是羧酸衍生物的醇解反应是羧酸衍生物的醇解反应是羧酸衍生物的醇解反应71)1)1)1)羧酸为酰化剂羧酸为酰化剂羧酸为酰化剂羧酸为酰化剂 提高收率提高收率提高收率提高收率:加快反应速率加快反应速率加快反应速率加快反应速率:(1)(1)提高温度提高温度 (2)(2)催化剂催化剂(降低活化能降低活化能)(1)(1)增加反应物浓度增加反应物浓度增加反应物浓度增加反应物浓度(2)(2)不断蒸出反应产物之一不断蒸出反应产物之一不断蒸出反应产物之一不断蒸出反应产物之一(3)(3)添加脱水剂或分子筛除水。(无水添加脱水剂或分子筛除水。(无水添加脱水剂或分子筛除水。(无水添加脱水剂或分子
8、筛除水。(无水 CuSOCuSO4 4,无水无水无水无水AIAI2 2(SO(SO4 4)3 3,(CF(CF3 3CO)CO)2 2OO,DCCDCC。)。)。)。)一一一一 醇的氧酰化醇的氧酰化醇的氧酰化醇的氧酰化8醇的结构对酰化反应的影响醇的结构对酰化反应的影响醇的结构对酰化反应的影响醇的结构对酰化反应的影响立体影响因素立体影响因素立体影响因素立体影响因素:伯醇仲醇叔醇伯醇仲醇叔醇伯醇仲醇叔醇伯醇仲醇叔醇9催化剂催化剂(1)(1)质子酸催化法质子酸催化法质子酸催化法质子酸催化法:浓硫酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸,氯化氢气体氯化氢气体氯化氢气体氯化氢气体,磺酸等磺酸等磺酸等磺酸等10(2)(2)L
9、ewisLewis酸催化法酸催化法酸催化法酸催化法:(:(AlClAlCl3 3,SnCl,SnCl4 4,FeCl,FeCl3 3,等等等等)(3)(3)酸性树脂酸性树脂酸性树脂酸性树脂(Vesley)Vesley)催化法催化法催化法催化法:采用强酸型离子交换树脂加硫酸钙法采用强酸型离子交换树脂加硫酸钙法采用强酸型离子交换树脂加硫酸钙法采用强酸型离子交换树脂加硫酸钙法11例例例例12(4)(4)DCCDCC二环己基碳二亚胺二环己基碳二亚胺二环己基碳二亚胺二环己基碳二亚胺1314例:例:15(5 5)偶氮二羧酸二乙酯法(活化醇制备羧酸酯)偶氮二羧酸二乙酯法(活化醇制备羧酸酯)偶氮二羧酸二乙酯法
10、(活化醇制备羧酸酯)偶氮二羧酸二乙酯法(活化醇制备羧酸酯)16例:镇痛药盐酸呱替啶的合成例:镇痛药盐酸呱替啶的合成例:镇痛药盐酸呱替啶的合成例:镇痛药盐酸呱替啶的合成例:局部麻醉药盐酸普鲁卡因的合成例:局部麻醉药盐酸普鲁卡因的合成例:局部麻醉药盐酸普鲁卡因的合成例:局部麻醉药盐酸普鲁卡因的合成 172)2)2)2)羧酸酯为酰化剂羧酸酯为酰化剂羧酸酯为酰化剂羧酸酯为酰化剂 酸催化机理:酸催化机理:酸催化机理:酸催化机理:碱催化机理:碱催化机理:碱催化机理:碱催化机理:18例:例:例:例:-酯交换完成某些特殊的合成酯交换完成某些特殊的合成酯交换完成某些特殊的合成酯交换完成某些特殊的合成19例:局麻
11、药丁卡因例:局麻药丁卡因例:局麻药丁卡因例:局麻药丁卡因 20例:抗胆碱药溴美喷酯(宁胃适)的合成例:抗胆碱药溴美喷酯(宁胃适)的合成例:抗胆碱药溴美喷酯(宁胃适)的合成例:抗胆碱药溴美喷酯(宁胃适)的合成 21例:抗胆碱药格隆溴胺(胃长宁)的合成例:抗胆碱药格隆溴胺(胃长宁)的合成例:抗胆碱药格隆溴胺(胃长宁)的合成例:抗胆碱药格隆溴胺(胃长宁)的合成 22活性酯的应用活性酯的应用活性酯的应用活性酯的应用 羧酸硫醇酯羧酸硫醇酯羧酸硫醇酯羧酸硫醇酯 2324(2)(2)(2)(2)羧酸吡啶酯羧酸吡啶酯羧酸吡啶酯羧酸吡啶酯25(3)(3)(3)(3)羧酸三硝基苯酯羧酸三硝基苯酯羧酸三硝基苯酯羧酸
12、三硝基苯酯 26(4)(4)(4)(4)羧酸异丙酯(适用于立体障碍大的羧酸)羧酸异丙酯(适用于立体障碍大的羧酸)羧酸异丙酯(适用于立体障碍大的羧酸)羧酸异丙酯(适用于立体障碍大的羧酸)书上例子书上例子书上例子书上例子273 3 3 3)酸酐为酰化剂)酸酐为酰化剂)酸酐为酰化剂)酸酐为酰化剂 H H H H+催化催化催化催化28 LewisLewisLewisLewis酸催化酸催化酸催化酸催化 29碱碱碱碱催催催催化化化化:无无无无机机机机碱碱碱碱:(NaNaNaNa2 2 2 2COCOCOCO3 3 3 3、NaHCONaHCONaHCONaHCO3 3 3 3、NaOH)NaOH)NaOH
13、)NaOH)去去去去酸剂酸剂酸剂酸剂 有机碱:吡啶,有机碱:吡啶,有机碱:吡啶,有机碱:吡啶,EtEtEtEt3 3 3 3N N N N 30混合酸酐的应用混合酸酐的应用混合酸酐的应用混合酸酐的应用 羧羧羧羧酸酸酸酸-三三三三氟氟氟氟乙乙乙乙酸酸酸酸混混混混合合合合酸酸酸酸酐酐酐酐(适适适适用用用用于于于于立立立立体体体体位位位位阻阻阻阻较较较较大大大大的的的的羧羧羧羧酸酸酸酸的的的的酯化)酯化)酯化)酯化)31例例例例 32羧酸羧酸羧酸羧酸-磺酸混合酸酐磺酸混合酸酐磺酸混合酸酐磺酸混合酸酐 羧酸羧酸羧酸羧酸-取代苯甲酸混合酸酐取代苯甲酸混合酸酐取代苯甲酸混合酸酐取代苯甲酸混合酸酐 33其它
14、其它其它其它 34例:镇痛药阿法罗定(安那度尔)的合成例:镇痛药阿法罗定(安那度尔)的合成例:镇痛药阿法罗定(安那度尔)的合成例:镇痛药阿法罗定(安那度尔)的合成 354 4 4 4)酰氯为酰化剂)酰氯为酰化剂)酰氯为酰化剂)酰氯为酰化剂(酸酐、酰氯均适于位阻较大的醇酸酐、酰氯均适于位阻较大的醇)LewisLewisLewisLewis酸催化酸催化酸催化酸催化碱催化碱催化碱催化碱催化 364 4 4 4)酰氯为酰化剂)酰氯为酰化剂)酰氯为酰化剂)酰氯为酰化剂(酸酐酰氯均适于位阻较大的醇酸酐酰氯均适于位阻较大的醇酸酐酰氯均适于位阻较大的醇酸酐酰氯均适于位阻较大的醇)例例例例 375)5)5)5)
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