李公春,田源,李存希,吳長增,牛亮峰,鞠志宇,孫婷(許昌學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,河南許昌461000)
硝苯地平的合成
李公春,田源,李存希,吳長增,牛亮峰,鞠志宇,孫婷
(許昌學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,河南許昌461000)
硝苯地平是第一代1,4-二氫吡啶類鈣離子拮抗劑,主要用于高血壓和心絞痛的治療。以甲醇為溶劑,以鄰硝基苯甲醛、乙酰乙酸甲酯和碳酸氫銨為原料,進(jìn)行三組分反應(yīng),一步法合成硝苯地平,產(chǎn)率為56.6%。
硝苯地平;鄰硝基苯甲醛;乙酰乙酸甲酯;合成
1,4-二氫吡啶類化合物作為鈣離子通道的調(diào)節(jié)劑,在臨床上廣泛應(yīng)用于心絞痛、高血壓、心率失常等心腦血管疾病[1-7]。硝苯地平(nifedipine,簡稱NF)化學(xué)名稱為2,6-二甲基-4-(2-硝基苯基)-1,4-二氫-3,5-吡啶二甲酸二甲酯,是唯一一個二氫吡啶環(huán)結(jié)構(gòu)對稱的地平類藥物。硝苯地平是第一代鈣拮抗劑中具有代表性的藥物,由德國拜爾公司在70年代首次開發(fā)上市。NF經(jīng)多年的臨床應(yīng)用和深入研究,成為抗高血壓、防治心絞痛藥物,是20世紀(jì)80年代中期世界暢銷的藥物之一。該藥的特點(diǎn)是:起效快,峰/谷比值高,導(dǎo)致了神經(jīng)體液活化,經(jīng)多年臨床使用,該藥的療效得到了肯定。硝苯地平在價格上也占據(jù)了強(qiáng)有力的優(yōu)勢。
硝苯地平是鈣拮抗劑中的一種,其擴(kuò)張冠狀動脈和周圍動脈作用最強(qiáng),抑制血管痙攣效果顯著,是變異型心絞痛的首選藥物,臨床適用于預(yù)防和治療冠心病、心絞痛,特別是變異型心絞痛和冠狀動脈痙攣所致心絞痛[8-10]。適用于各種類型的高血壓,對頑固性、重度高血壓也有較好療效。由于能降低后負(fù)荷,對頑固性充血性心力衰竭亦有良好療效,宜于長期服用。另外,也適用于患有呼吸道阻塞性疾病的心絞痛病人,其療效優(yōu)于β受體阻滯劑。硝苯地平作為抗心絞痛藥被列入2012年版國家基本藥物目錄中。硝苯地平有多種合成方法[11-15],可以采用經(jīng)典的Hantzsch法進(jìn)行合成,鄰硝基苯甲醛、乙酰乙酸甲酯和碳酸氫銨進(jìn)行三組分反應(yīng)合成。合成硝苯地平的反應(yīng)式如下:
圖1 合成硝苯地平的反應(yīng)式
1.1 儀器和試劑
天津港東科技發(fā)展股份有限公司生產(chǎn)的FTIR-650型傅里葉變換紅外光譜儀;鞏義市英峪予華儀器廠的LC恒溫磁力攪拌器。甲醇,乙酰乙酸甲酯,鄰硝基苯甲醛,碳酸氫銨;所有試劑均為分析純。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
在25 mL圓底燒瓶中加入1.51 g(10 mmol)鄰硝基苯甲醛、3.02 g(26 mmol)乙酰乙酸甲酯、1.03 g(13 mmol)碳酸氫銨和3 mL甲醇,原料混合均勻后開始緩慢加熱至50℃,保溫攪拌1 h,然后加熱至回流反應(yīng)1.5 h,冷卻至室溫,析出黃色固體,抽濾,用少量甲醇洗滌,干燥得到黃色固體1.96 g,產(chǎn)率56.6%。
2.1 產(chǎn)物紅外譜圖分析
硝苯地平在FTIR-650型傅里葉變換紅外光譜儀上用KBr壓片法進(jìn)行了紅外光譜測試,所得紅外光譜見圖2。
圖2硝苯地平的紅外光譜圖
圖2 為硝苯地平即1,4-二氫-2,6-二甲基-4-(2-硝基苯基)-3,5-吡啶二甲酸二甲酯的紅外光譜圖。3333.56 cm-1歸屬為N-H鍵伸縮振動吸收峰,3099.05 cm-1歸屬為Ph-H鍵伸縮振動吸收峰,2950.55 cm-1歸屬為甲基和亞甲基C-H鍵伸縮振動吸收峰,1685.97 cm-1,1680.29 cm-1歸屬為酯羰基C=O的伸縮振動吸收峰,1646.79 cm-1歸屬為1,4-二氫吡啶環(huán)上C=C的伸縮振動吸收峰,1530.32 cm-1歸屬為硝基N=O的伸縮振動吸收峰,1497.20 cm-1,1432.92 cm-1歸屬為苯環(huán)骨架振動,1349.91 cm-1歸屬為C-N的伸縮振動吸收峰,1310.41 cm-1,1226.93 cm-1歸屬為N-O的伸縮振動吸收峰,1120.10 cm-1,1101.19 cm-1,1020.16 cm-1歸屬為酯基C-O的伸縮振動吸收峰。744.39 cm-1歸屬為鄰二取代苯環(huán)C-H的彎曲振動。硝苯地平的紅外光譜圖與標(biāo)準(zhǔn)圖譜一致[16-17]。
2.2 合成硝苯地平反應(yīng)的討論
1,4-二氫吡啶類鈣離子通道調(diào)節(jié)劑可以采用Hantzsch法合成,由于硝苯地平是二氫吡啶環(huán)結(jié)構(gòu)對稱的1,4-二氫吡啶類化合物,可以采用經(jīng)典Hantzsch法一步合成硝苯地平。以甲醇為溶劑,以鄰硝基苯甲醛、乙酰乙酸甲酯和碳酸氫銨為原料,進(jìn)行三組分回流反應(yīng),得到硝苯地平。在合成硝苯地平時,采用碳酸氫銨作為Hantzsch反應(yīng)的氨源,碳酸氫銨加熱分解生成氨氣、二氧化碳和水。為了防止碳酸氫銨分解速度過快,分解時所產(chǎn)生的氨氣不能充分利用,降低反應(yīng)產(chǎn)率,實(shí)驗(yàn)過程中采用先不加熱原料混合物,攪拌至原料混合均勻,原料混合均勻后再開始緩慢加熱。
2.3 反應(yīng)機(jī)理的探討
參照文獻(xiàn)[18]合成硝苯地平反應(yīng)過程可能是:首先碳酸氫銨在加熱條件下分解,產(chǎn)生水、二氧化碳和氨,然后,鄰硝基苯甲醛和一分子乙酰乙酸甲酯反應(yīng)生成2-(2-硝基亞芐基)乙酰乙酸甲酯,氨和另一分子乙酰乙酸甲酯反應(yīng)生成β-氨基巴豆酸甲酯,所生成的這兩個化合物再發(fā)生Micheal加成反應(yīng),然后失水關(guān)環(huán)生成硝苯地平,合成硝苯地平的反應(yīng)機(jī)理如下:
圖3 合成硝苯地平的反應(yīng)機(jī)理
以甲醇為溶劑,以鄰硝基苯甲醛、乙酰乙酸甲酯和碳酸氫銨為原料,進(jìn)行三組分反應(yīng),合成了硝苯地平,產(chǎn)率為56.6%。
[1]Stout D M,Meyers A I.Recent advance in the chemistry of dihydmpyridine[J].Chem.Rev.,1982,82(2):223-243
[2]Boasert F,Meyer H,Wehinger E.4-Aryldihydropyridine,a new class of highly active calcium antagonists[J].Angew Chem.,Int Ed.,1981,20:762-769.
[3]Goldmann S,Stohefuss J.1,4-Dihydropyridine:effect of chirality and conformation on calcium antagonist and calcium agonist[J].Angew Chem.,Int Ed.,1991,30:1559-1578.
[4]胡冬梅.二氫吡啶類鈣拮抗劑研究的新進(jìn)展[J].中國醫(yī)療前沿,2010,5(13):12-13.
[5]萬斯斯.二氫吡啶類鈣通道阻滯劑的研究進(jìn)展[J].中國實(shí)用醫(yī)藥,2010,5(32):223-225.
[6]張石革,馬國輝,臧靖.二氫吡啶類鈣通道阻滯劑的研究進(jìn)展與合理應(yīng)用[J].中國全科醫(yī)學(xué),2006,9(4):314-316.
[7]舒獻(xiàn).溫曉娜.二氫吡啶類鈣通道阻滯劑的研究進(jìn)展[J].廣東藥學(xué)院學(xué)報,2004,20(2):170-172.
[8]顧復(fù)生.硝苯地平控釋片的臨床應(yīng)用進(jìn)展[J].中華心血管病雜志,1994,22(5):327-328.
[9]石少平.硫酸鎂與硫酸鎂聯(lián)合硝苯地平治療妊高癥療效[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2013,19(3):68-69.
[10]王華,李長彬,劉勁松.硝苯地平治療高血壓使用情況調(diào)查[J].中國實(shí)用內(nèi)科雜志,2013,33(增刊1):138-139.
[11]李世發(fā),倪鐘,賈立森,等.硝苯地平的制備方法:CN, 1421434[P].2003-06-04.
[12]王曉東,黃素萍,時敏,等.硝苯地平的制備及其雜質(zhì)分離方法與應(yīng)用:CN,103204814[P].2013-07-17.
[13]何敬宇,賈鵬飛,劉斯婕,等.硝苯地平的微波合成研究[J].精細(xì)與專用化學(xué)品,2013,28(3):21-23
[14]楊凱,何敬宇,段書德,等.離子液體催化合成硝苯地平的研究[J].精細(xì)與專用化學(xué)品,2013,28(3):18-20
[15]Bossert F,Vater W.4-aryl-1,4-dihydropyridines:US, 3485847[P].1969-12-23.
[16]SDBSWeb:http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_top.cgi.
[17]國家藥典委員會.藥品紅外光譜集.第1卷[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010:469.
[18]Li J J(榮國斌譯).有機(jī)人名反應(yīng)及機(jī)理[M].(第四版).北京:科學(xué)出版社,2011:274-275.
Synthesis of Nifedipine
LI Gong-chun,TIAN Yuan,LI Cun-xi,WU Chang-zeng,NIU Liang-feng,JU Zhi-yu,SUN Ting
(College of Chemistry and Chemical Engineering,Xuchang University,Xuchang,Henan 461000,China)
Nifedipine is first generation 1,4-dihydropyridine calcium antagonist.It is widely used drug for the treatment of hypertension and stenocardia.Nifedipine was synthesized by o-nitrobenzaldehyde,methyl acetoacetate and ammonium bicarbonate.The yield of reaction was 56.6%.
nifedipine;o-nitrobenzaldehyde;methyl acetoacetate;synthesis
1006-4184(2015)3-0026-04
2014-11-13
河南省科技計(jì)劃項(xiàng)目(編號:142300410104,122102210426)。
李公春(1971-),男,河南周口人,副教授,從事有機(jī)合成研究。E-mail:onethree1@163.com。