黃治川(重慶植恩藥業(yè)有限公司,重慶 401220)
有機(jī)定位效應(yīng)在藥物合成中的應(yīng)用
黃治川(重慶植恩藥業(yè)有限公司,重慶 401220)
目前,隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國(guó)的制藥產(chǎn)業(yè)也擁有了良好的發(fā)展前景,制藥產(chǎn)業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中使人們對(duì)于藥物合成引起了高度的重視。在藥物合成的過(guò)程中融入定位效應(yīng),可以有效的提高藥物合成的效率和質(zhì)量。本文主要對(duì)有機(jī)定位效應(yīng)在藥物合成中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的分析,希望可以促進(jìn)我國(guó)制藥產(chǎn)業(yè)在未來(lái)實(shí)現(xiàn)更加快速的發(fā)展。
有機(jī)定位;藥物合成;應(yīng)用
因?yàn)楸江h(huán)上所具備的的氫元素在性質(zhì)上都是相同的,因此,能夠進(jìn)行替代的一元取代物也是唯一的。但是一元取代苯在進(jìn)行親電取代的過(guò)程中,下一個(gè)基團(tuán)在位置上一共呈現(xiàn)出了三種狀況,分別是鄰位、間位以及對(duì)位等。結(jié)合具體的試驗(yàn)結(jié)果可以了解到,這三個(gè)不同的位置在被取代的過(guò)程中所產(chǎn)生的結(jié)果是不同的,一般情況下,第二個(gè)取代基所要進(jìn)入的位置都是由一元取代苯上所具備的基團(tuán)來(lái)決定的,這種進(jìn)行取代的方式就是定位效應(yīng)。
結(jié)合一些相關(guān)的試驗(yàn)可以了解到,將一些經(jīng)常見(jiàn)到的基團(tuán)按照定位效應(yīng)可以分為兩個(gè)部分,第一個(gè)部分是鄰位以及對(duì)位定位基,另一個(gè)部分則是間位定位基。通常情況下,鄰位以及對(duì)位定位基屬于推電子基團(tuán),可以將苯環(huán)上鄰位以及對(duì)位電子的數(shù)量不斷增加,從而能加快親電取代反應(yīng),另外,還能對(duì)苯環(huán)實(shí)現(xiàn)一定的活化作用。間位定位基屬于吸電子基團(tuán),可以使苯環(huán)出現(xiàn)鈍化反應(yīng),在間位上具備了一定的電云密度,可以促進(jìn)間位發(fā)生親電取代。
可以定位效應(yīng)的具體原理,可以對(duì)主要的三種取代物進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。二元取代苯的苯環(huán)已經(jīng)具備了兩個(gè)取代基,在這兩個(gè)取代基處在定位效應(yīng)的位置時(shí),第三個(gè)取代基的位置就可以根據(jù)已有取代基的定位效應(yīng)來(lái)做出相應(yīng)的調(diào)整。如果是兩個(gè)取代基定位效應(yīng)出現(xiàn)了沖突時(shí),在進(jìn)行確定的過(guò)程中可以依據(jù)以下幾種規(guī)律來(lái)進(jìn)行:第一,強(qiáng)烈活化基團(tuán)的定位能力當(dāng)比鈍化基團(tuán)的能力出現(xiàn)差異時(shí),主要基團(tuán)定位能力的順序排列第一位的是NH2、OH,第二位是OR、NHCOR,第三位是苯基、甲基,第四位是間位定位基。第二,當(dāng)兩個(gè)基團(tuán)都是鈍化基團(tuán)時(shí),具體的順序應(yīng)該由鈍化能力比較強(qiáng)的來(lái)決定。第三,當(dāng)兩個(gè)基團(tuán)都處于間位的情況下時(shí),由于中間的位置可能會(huì)受到一定的限制,所以很少會(huì)出現(xiàn)取代的現(xiàn)象。
由此可以看出,定位效應(yīng)主要具備了兩個(gè)方面的作用,第一個(gè)作用為預(yù)測(cè)反應(yīng)所得到的主要產(chǎn)物,第二個(gè)作用是可以對(duì)合成路線進(jìn)行明確的指出,進(jìn)而可以不斷提高合成的效率,并且在整個(gè)的過(guò)程中也能防止出現(xiàn)分離的現(xiàn)象。
藥物合成本來(lái)就是有機(jī)合成的范圍之內(nèi),在藥物合成的過(guò)程中會(huì)涉及到很多元素,其中包括了鹵化、硝化、磺化、重氮化、氧化、還原、消除、烷基化、縮合化以及重拍等,其中可能會(huì)涉及到定位效應(yīng)的元素包括了鹵化、硝化、磺化、烷基化以及重排等。
在進(jìn)行制藥的過(guò)程中,有一種藥物對(duì)氨基水楊酸鈉,這種藥物在進(jìn)行合成的時(shí)候,其中有幾個(gè)環(huán)節(jié)需要融入定位效應(yīng)才能完成。具體的流程主要包括以下幾點(diǎn):首先需要以甲苯為這次合成的主要原料,然后將濃硝酸和硫酸結(jié)合在一起,最終得到硝基甲苯,然后在與發(fā)煙硫酸進(jìn)行反應(yīng),得到2-甲基-5-硝基苯硫酸,這個(gè)時(shí)候再與二氧化鈉進(jìn)行反應(yīng)得出2-甲基-5-硝基苯磺酸鈉,在經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間加熱之后形成2-甲基-2-硝基苯甲醚,在被高錳酸鉀進(jìn)行了氧化之后形成2-甲氧基-4-硝基苯甲酸,最后在與NaHCO3進(jìn)行反應(yīng)形成對(duì)氨基水楊酸鈉。
對(duì)這種藥物合成的過(guò)程進(jìn)行分析可以看出,在具體的合成步驟中有幾次是定位效應(yīng)起到了作用。先是硝酸甲苯與發(fā)煙硫酸兩者之間產(chǎn)生反應(yīng)形成苯磺酸,在這一次合成的過(guò)程中,苯環(huán)上已經(jīng)具備了甲基與硝基兩個(gè)取代基。因?yàn)榧谆鶎儆卩?、?duì)位定位基,硝基與磺酸基在性質(zhì)上都屬于間位定位基,在合成之前甲基的對(duì)位已經(jīng)被硝基取代,因此磺酸基只能上鄰位,硝基屬于間位定位基,因此可以處于甲基兩邊的任意一邊,通過(guò)這種分析就可以明確出磺酸基需要取代的位置是甲基的鄰位。
在對(duì)抗?jié)兯幟郎忱哼M(jìn)行合成的過(guò)程中能夠,美沙拉嗪原藥的合成主要是采用水楊酸為原料,然后在苯環(huán)上通過(guò)融入硝基將硝基進(jìn)行還原。在這次合成的過(guò)程中重點(diǎn)是水楊酸的苯環(huán)確定的位置上進(jìn)行反應(yīng)的。苯環(huán)上的硝基是在硝化反應(yīng)之后才形成的,具體的反應(yīng)機(jī)制屬于親電取代反應(yīng)。硝酸在經(jīng)過(guò)反應(yīng)之后會(huì)形成一定的產(chǎn)物侵入苯環(huán),與離子進(jìn)行分離之后,在苯環(huán)上與硝基進(jìn)行融合。在合成時(shí)硝基最終所到達(dá)的位置是水楊酸上的產(chǎn)物來(lái)決定的,從而就可以通過(guò)定位角度對(duì)這次合成進(jìn)行系統(tǒng)的分析。
定位效益與藥物合成兩者之間有著十分密切的關(guān)系,定位效應(yīng)在藥物合成的過(guò)程中有著必不可少的作用。對(duì)于制藥企業(yè)來(lái)說(shuō),一定要加強(qiáng)對(duì)定位效應(yīng)的使用,選擇最合適的路線來(lái)完成相應(yīng)的藥物合成,從而可以不斷提高藥物合成的效率和質(zhì)量。
[1]孫海波.分析有機(jī)定位效應(yīng)在藥物合成中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2014,14∶21.
[2]焦?jié)?范書(shū)麗.有機(jī)定位效應(yīng)在藥物合成中的應(yīng)用[J].科技資訊,2013,15∶100-101.
[3]孟全.微生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)在有機(jī)藥物合成中的應(yīng)用[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘,2015,97∶110-111.