探索性有机化学实验教学——以2-氨基-5-乙基-1,3,4-噻二唑的合成为例

有机化学实验是制药工程专业重要的基础课之一,既是对有机化学理论课的补充,又是学习药学专业课的基础。本文以氨基硫脲和丙醛为原料,通过改变溶剂、氧化剂种类、反应温度、反应时间及反应物投料比筛选出最优反应条件,从而提高2-氨基-5-乙基-1,3,4-噻二唑的产率。通过本次实验,不仅有利于学生巩固理论知识,提高实验动手能力,培养学生热爱化学,热爱科研,激发探索性思维具有重要的作用。

一步法合成N-(1-乙基丙基)-3,4-二甲基苯胺

以自制的Pd-Pt/C为加氢催化剂,有机酸为助催化剂,3,4-二甲基硝基苯和3-戊酮为原料,通过硝基加氢、酮胺加成、脱水与碳氮双键加氢一系列反应一步法合成了N-(1-乙基丙基)-3,4-二甲基苯胺。考察了不同加氢催化剂、助催化剂和反应温度对该反应的影响;在较佳的反应工艺条件下,四步反应的总收率达98.6%,比文献值收率提高10%。

N,N-二(2-氨基乙基)-1，3-丙二胺的合成

将二乙烯三胺与乙酸乙酯回流,二乙烯三胺的伯氨基被酰基保护后,仲胺基与丙烯腈进行加成,然后用RaneyNi催化水合肼还原腈基,水解脱酰基,得N,N-二(2-氨基乙基)-1,3-丙二胺。TLC检测每一步反应,总收率67.4%。对中间体和目标产物进行了1H NMR和元素分析表征。

N-异丁酰基-3′-O-(1-氟-1,1,3,3-四异丙基-1,3-二硅氧烷-3-基)-2′-苄氧羰基鸟苷的NMR研究

本文采用氢氟酸吡啶鎓在5′-位选择性断裂1,1,3,3-四异丙基二硅氧烷基保护基的方法得到了核苷衍生物N-异丁酰基-3′-O-(1-氟-1,1,3,3-四异丙基-1,3-二硅氧烷-3-基)-2′-苄氧羰基鸟苷(化合物1),并应用液相色谱串联质谱(LC-MS)、气相色谱-高分辨质谱(GC-HRMS)、液体1D和2D NMR谱(包括~1H NMR、^(13)C NMR、19F NMR、DEPT、~1H-~1H COSY、~1H-^(13)C HSQC和~1H-^(13)C HMBC),对产物的~1H、^(13)C和19F NMR信号进行了归属,确定了其结构.

2,N-二甲基-N-(3,3-二苯基丙基)-1-氨基-2-丙醇的合成

目的研究 2 ,N 二甲基 N (3 ,3 二苯基丙基 ) 1 氨基 2 丙醇 (1 )的合成方法。方法以肉桂酸、氯化亚砜、甲胺等为原料 ,经烃化、氯化、酰化和还原反应得到N 甲基 3 ,3 二苯基丙胺 (5 ) ;以 3 氯异丁烯为原料 ,经加成、水解、环合反应得到环氧异丁烷 (7) ,化合物 5与 7经烃化反应得到目标产物。结果与结论设计的合成路线以肉桂酸计 ,5步反应总收率为 62 7% ,合成路线简便易行 ,适于大规模制备。所合成的目标产物经ESI MS和1H NMR确证。

N-(1-乙基丙基)-3,4-二甲苯胺的合成研究

以 3,4 二甲苯胺 ,3 戊酮为原料还原胺化合成除草剂二甲戊乐灵中间体N (1 乙基丙基 ) 3,4 二甲基苯胺。转化率 10 0 % ,选择性 >87%

1-氰基-中氮茚-3-[N-(2-氨基乙基)]甲酰胺的合成及其Cu^2＋荧光探针行为

设计合成了1-氰基-中氮茚-3-[N-(2-氨基乙基)]甲酰胺(化合物3).通过IR,1H NMR对其结构进行了表征,测试了其紫外光谱和荧光光谱,研究了其对Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co2+、Mg2+、Na+、K+和Ca2+的识别作用,发现Zn2+、Ni2+、Co2+、Mg2+、Na+、K+和Ca2+对化合物3的荧光光谱几乎没有影响,但Cu2+对化合物3有非常强大亲和力,Cu2+可以使化合物3的荧光发射明显猝灭,化合物3在DMSO溶剂中作为铜离子荧光探针,受常见离子干扰较小,对于铜离子有着较高的选择性.

4-环丙基-1,2,5-噁二唑-3-甲酸的连续化合成研究

4-取代-1,2,5-噁二唑-3-甲酸作为重要的合成模块,在药物化学领域具有着重要价值。现有合成方法存在使用氧化剂(高锰酸钾、硝酸钠),容易产生爆炸隐患,反应难以控制,总收率低等问题。本文介绍了以3-环丙基-3-氧代-丙酸乙酯为原料,经一步反应制备3-环丙基异恶唑-5(4H)酮中间体,并以3-环丙基异恶唑-5(4H)酮为原料制备4-环丙基-1,2,5-噁二唑-3-甲酸的连续化合成方法,对部分关键连续化合成条件进行探究,确定R1反应模块最适停留时间为30 min,氢氧化钠溶液的通入流速为48 μL/min,R2反应模块最适温度为50℃,收率为45%。

磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)δ抑制剂Idelalisib中间体(S)-2-(1-氨基丙基)-5-氟-3-苯基-4(3H)-喹唑啉酮盐酸盐的合成及晶体结构表征

以(S)-2-(叔丁氧羰基氨基)丁酸和2-氨基-6-氟苯甲酸为起始原料,经环合,然后与苯胺反应,再在盐酸的作用下,脱Boc、成盐酸盐,即得(S)-2-(1-氨基丙基)-5-氟-3-苯基-4(3H)-喹唑啉酮盐酸盐。目标产物经核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、碳谱(^(13)C NMR)、质谱(MS)、红外光谱(IR)进行了表征,再经挥发得到了本品的单晶,并通过X单晶衍射分析表征了其结构。

（4R-cis）-6-[2-[2-（4-氟苯基）-5-（1-异丙基）-3-苯基-4-[苯胺（羰基）]-^1H-吡咯-1-基]乙基]-2，2-二甲基-1，3-二氧己环-4-乙酸叔丁酯的波谱学研究

对 (4R cis) 6 [2 [2 (4 氟苯基 ) 5 (1 异丙基 ) 3 苯基 4 [苯胺 (羰基 ) ] 1 H 吡咯 1 基 ]乙基 ] 2 ,2 二甲基 1 ,3 二氧己环 4 乙酸叔丁酯的傅里叶变换离子回旋共振质谱 (FT ICR MS)、核磁共振氢谱 (1 H NMR)、碳谱(1 3 C NMR)以及1 H同核位移相关谱 (1 H 1 HCOSY)、检出1 H的异核多量子相干谱 (HMQC)和1 H检测的异核多键相关谱 (HMBC)报道并进行解析。确定了1 H谱、1 3 C谱中各谱峰的归属 ,研究了其六元环部分的立体构象 。

N,N-二[二(3-甲氧基丙基)膦基乙基]-2-乙氧基乙胺盐酸盐的合成

以2-乙氧基乙胺和3-氯-1-丙醇等为起始原料,经7步反应,制备了N,N-二[二(3-甲氧基丙基)膦基乙基]-2-乙氧基乙胺(PNP5)盐酸盐,其中关键步骤是后两步.PNP5盐酸盐的结构和组成通过IR,1HNMR,13CNMR,31PNMR,MS和元素分析等方法确认.

3-取代硫基-4-N-邻羟苯基亚胺基-5-乙基-1,2,4-三唑类化合物的合成及抑菌活性

本文以对称二氨基硫脲为原料,经关环,缩合,亲核取代反应,合成出5个新型抗菌剂-3-取代硫基-4-N-邻羟苯基亚胺基-5-乙基-1,2,4-三唑类化合物(3a～3e),并利用1HNMR,IR等进行结构表征.生物活性测试表明,质量浓度为0.01%时,3a～3e对金黄色葡萄球菌与白色念珠菌的抑菌率均高于90.0%;对大肠杆菌的抑菌率高于80%.构效关系表明,三唑硫醚类化合物对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)的抑制效果强于三唑硫醇类化合物;苯乙酰胺环的对位上引入拉电子基团如-Cl,-Br,-NO2可增加化合物的抑菌活性,而引入推电子基团如-CH3则降低其抑菌活性;与现售药物氟康唑相比,所合成的目标化合物的抗菌效果更优.

N-(2-甲氧基乙基)-2-(3-硝基-1,2,4,-三氮唑-1-)乙酰胺的注射液反复冻融的稳定性研究

建立了N-(2-甲氧基乙基)-2-(3-硝基-1,2,4,-三氮唑-1-)乙酰胺的注射液的HPLC的分析方法,在此基础上进行了N-(2-甲氧基乙基)-2-(3-硝基-1,2,4,-三氮唑-1-)乙酰胺注射液的反复冻融影响因素试验。采用高效液相色谱法测定不同浓度的N-(2-甲氧基乙基)-2-(3-硝基-1,2,4,-三氮唑-1-)乙酰胺样品,其拟合峰面积与N-(2-甲氧基乙基)-2-(3-硝基-1,2,4,-三氮唑-1-)乙酰胺浓度呈良好线性。在N-(2-甲氧基乙基)-2-(3-硝基-1,2,4,-三氮唑-1-)乙酰胺线性范围内计算反复冻融后N-(2-甲氧基乙基)-2-(3-硝基-1,2,4,-三氮唑-1-)乙酰胺的含量,结果显示冻融前后其含量没有明显变化。结果表明,N-(2-甲氧基乙基)-2-(3-硝基-1,2,4,-三氮唑-1-)乙酰胺注射液反复冻融后含量及有关检验指标无明显变化,表明N-(2-甲氧基乙基)-2-(3-硝基-1,2,4,-三氮唑-1-)乙酰胺注射液在反复冻融条件下稳定性良好。

N-2-(3,4-亚甲二氧基苯乙基)-3-(4-甲氧基甲基-1-环戊烯基-1-丙基)胺的合成

以环戊二烯基钠和3-溴丙酸甲酯为原料,通过亲核加成反应、硼氢化氧化反应、羟基保护、还原反应、氧化反应和Borch还原氨化反应6步反应完成目标产物N-2-(3,4-亚甲二氧基苯乙基)-3-(4-甲氧基甲基-1-环戊烯基-1-丙基)胺的合成,总收率为:33.4%.

N-二异丙基磷酰基-N-[2-(3′,4′-亚甲二氧苯基)]乙基甘氨酸的单晶结构的研究

三尖杉酯碱是一种具有显著抗肿瘤活性的化合物。在以磷酰基、磺酰基、乙酰基作N－苯乙基甘氨酸上氨基的保护基进行分子内酰化的Friede-Crafts反应，合成三尖杉酯碱母核－（N－7，8－亚甲二氧苯并－3－氮杂环庚酮－1）时所得结果相差甚远。特别是用磷酰基保护甘氮酸衍生物可以避脱羰，顺利地进行内酰化反应，对合成三杉酯碱的母核有重要的意义。为了阐明磷酰基为氨基酸中氮原子上的孤对电子的稳定作用，我们测定了N－二异丙基磷酰基－N－[2-(3′,4′－亚甲二氧苯基）]乙基甘氨酸的单晶结构。

UPLC-MS/MS法测定利奈唑胺及其中间体(S)-N-(2-乙酰氧基-3-氯丙基)乙酰胺中的遗传毒性杂质(S)-1-氨基-3-氯-2-丙醇

目的建立液质联用色谱法(UPLC-MS/MS)同时测定利奈唑胺及其中间体(S)-N-(2-乙酰氧基-3-氯丙基)乙酰胺中的基因毒性杂质(S)-1-氨基-3-氯-2-丙醇。方法采用Agilent Poroshell 120 EC-C_(18)色谱柱,流动相为0.1%甲酸水溶液-0.1%甲酸甲醇溶液(梯度洗脱),流速为0.3 mL·min^(-1),柱温为35℃,进样量为2μL,电喷雾离子源,正离子模式,多反应监测模式(MRM)测定,定量离子对为质荷比(m/z)110.0→91.9,定性离子对为质荷比(m/z)110.0→56.1。结果(S)-1-氨基-3-氯-2-丙醇在0.836~208.989 ng·mL^(-1)范围内线性关系良好(r=0.9996),检测限为0.279 ng·mL^(-1),定量限为0.774 ng·mL^(-1),利奈唑胺中该杂质平均加样回收率在96.6%~97.6%(RSD<2%),中间体中该杂质平均加样回收率在101.6%~105.6%(RSD<2%)。3批利奈唑胺中均未检出该杂质,3批中间体中该杂质含量均小于0.05%。结论本法灵敏、可靠,可用于利奈唑胺及其起始原料(S)-N-(2-乙酰氧基-3-氯丙基)乙酰胺中基因毒性杂质(S)-1-氨基-3-氯-2-丙醇的测定。

HPLC测定N-[2-(5-甲氧基-1H-吲哚-3-)乙基]己酰胺的含量及其有关物质

目的 建立了N-[2-（5-甲氧基-1H-吲哚-3-）乙基]己酰胺（MLT-5）含量测定和有关物质检查的方法。方法 采用Zorbax 300SB C18（4．6mm×250mm，5μm）色谱柱，流动相为甲醇-水（55：45），流速1．0mL·min^-1，检测波长277nm。结果 在所选定的液相色谱条件下，有关物质与主药完全分离，MLT-5在0．05～40mg·L^-1（r=0．9997）内线性关系良好，最低检测限为0．4ng。检测了3批样品，主峰含量均在99．0％以上，有关物质在1％以内。结论 此法简便、灵敏、准确，可用于MLT-5的含量测定和有关物质检查。

2′-脱氧腺苷-5′-N-[(2S)-2-(3-苯甲酰苯基)-1-氧代丙基]甘氨酸酯的合成

以N-[(2S)-2-(3-苯甲酰苯基)-1-氧代丙基]甘氨酸和2′-脱氧腺苷为原料合成了标题化合物。产物结构经IR、1HNMR、13CNMR和MS确证。实验结果表明,2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)在该反应中是一种较好的缩合试剂。此外发现,N-[(2S)-2-(3-苯甲酰苯基)-1-氧代丙基]甘氨酸乙酯在皂化反应中会消旋。

N,N-2-[2-(1,3-二氧戊环)-2-乙基]甘氨酸酯的合成

以甘氨酸酯盐酸盐为原料,经与2-(2-溴乙基)-1,3-二氧戊环反应,得到新型透皮吸收促渗剂N,N-2-[2-(1,3-二氧戊环)-2-乙基]甘氨酸甲酯和N,N-2-[2-(1,3-二氧戊环)-2-乙基]甘氨酸乙酯。通过FT-IR、HPLC-MS和1HNMR确证了相关化合物的结构。

N-芳基-2-乙基-3-羟基-4-吡啶酮的微波合成

用微波辐射从 2 乙基 3 羟基 4 吡喃酮和芳胺合成了系列N 芳基 2 乙基 3 羟基 4 吡啶酮 ,并对产物进行了紫外、红外、氢核磁和质谱表征 .