甲酸及三氟乙酸进行酰化反应合成5.doc

甲酸及三氟乙酸进行酰化反应合成5-甲酰四氢叶酸钙实验方法的研究程志坚 吴晓华 刘俊义九江医学专科学校化学教研室(九江 332000 北京医科大学药学院 北京医科大学生物有机系 摘要 目的：研究合成5-甲酰四氢叶酸钙的实验方法。方法：采用硼氢化钾作还原剂进行氢化反应，再用98%甲酸及三氟乙酸混合物进行酰化反应。结果：实验所得晶体重6.8g，产率为49.9%，比其他方法产率提高18%。结论：此实验方法能提高5-甲酰四氢叶酸钙产率，是操作简便的较好方法。关键词：5-甲酰四氢叶酸钙；叶酸；实验研究A WAY OF SYNTHESIZING CALCIUM 5-FORMY1-5，6，7，8-TETRAHYDROFOLATESChen zhijianDepartment of chemistry,Jiujiang Medical College(jiujiang 332000)Wu Xiaohua,Liu JunjiBeijing Medical UnirersityABSTRACT OBJECTIVE:To study a way of synthesizing calcium 5-formy1-5,6,7,8-tetrahydrofolates.METHODS:The crystals of calcium 5-formy1-5,6,7,8-tetrahydrofolates with KBH4,formylation with HCOOH-CF3COOH to give 5,10-mtheno-5,6,7,8-tetrahydrofo-lates,which was converted into calcium 5-formy1-5,6,7,8-tetrahydrofolates by CaC12 in H2O.RESULTS:The crystals of calcium 5-formy1-5,6,7,8-tetrahydrofolates is 6.8 g. The rate of production using this way is 49.9%,which increases 20% more than using other else ways. CONCLUSIONS: This is a convenient and effective way which increases the rate of produc-tion of calcium 5-formy1-5,6,7,8-tetrahydrofolates.KEY WORDS: folic acid, calcium 5-formy1-5,6,7,8-tetrahydrofolates;synthesis, way 5-甲酰四氢叶酸钙，又名亚叶酸（CF），是四氢叶酸的同系物，主要作为甲氨喋呤（MTX）的解救药而广泛应用于正在接受化疗的癌症患者。目前对CF的合成有采用喋酸类化合物、叶酸、及其他试剂为原料的方法。本文采用以叶酸为原料的合成方法，并对还原剂及酰化反应进行改进，现报道如下：1 材料与方法1.1材料1.1.1试剂 药用叶酸，为北京生化制药厂生产。硼氢化钾，98%甲酸，三氟乙酸，氯化钙，无水乙醇，无水乙醚，活性炭，盐酸，氢氧化钠均为北京化工厂生产，AR级。氢氧化钠配制成1mol/L、3.7mol/L浓度。盐酸配制成0.01mol/L、0.5mol/L、1mol/L浓度。1.1.2仪器 三颈瓶，抽滤瓶，布氏漏斗，温度计（未经校正），电热恒温水浴锅（北京医疗设备厂生产），RE95旋转蒸发仪（北京新技术应用研究所），2XZ-0.5真空泵（浙江），显微熔点仪Reich-Wien（德国），UV-260光谱仪（日本岛津），Perkin-Elmer 397光谱仪（美国）VXR-300s核磁共振仪（美国）1.2方法1.2.1合成路线1.2.2实验操作 在三颈瓶中加入工用叶酸10.0g、1mol/L氢氧化钠溶液55.0mL蒸馏水66.0mL，室温搅拌至溶解并加热到45-50。在氮气保护下（将氮气袋导气管直接接入三颈瓶的瓶口）缓慢加入还原剂硼氢化钾（KBH4）7.5g，保温同时搅拌反应2小时，加入活性炭0.5g，恒温5010分钟后抽滤，滤液用1mol/L盐酸调节pH值至2.5，产生褐红色沉淀，加少量蒸馏水搅拌继续加入1mol/L盐酸调节pH值至2.1后，抽滤，得黄色滤饼，用蒸馏水洗涤并抽干，即得（II）。滤饼移入三颈瓶中，加入98%甲酸120mL和2%三氟乙酸2.5mL混合物，室温搅拌，反应24小时后在53-58温度间减压浓缩至糖浆状，然后加入0.5mol/L盐酸210mL。室温搅拌并反应24小时后抽滤，滤饼用0.01mol/L盐酸洗涤，抽干，即得（III）。滤饼再移入内盛149mL沸水的三颈瓶中，加3.7mol/L氢氧化钠使溶液澄清，保持反应液沸腾并反应48小时（其间不断补充氢氧化钠，保证pH值为6.7左右），加入活性炭1.0g，继续沸腾10分钟后，抽滤。滤饼用蒸馏水洗涤，合并滤液及洗涤液。滤液在55下加入6.0mL氯化钙溶液（含CaC12 3.0g）,室温搅拌，反应30分钟，抽滤，滤饼用少量蒸馏水洗涤。合并滤液，加入无水乙醇700mL，静置，室温析昌后，抽滤。滤饼用无水乙醇和无水乙醚交替洗涤3次后真空泵干燥3小时（DMSO回流加热干燥），得黄色晶体（V），此为粗品。再进行反复重结晶或层析方法，可得纯品。1.2.3检测及鉴定方法 粗品用薄层色谱（TLC）法检测（其中硅胶G为青岛海洋厂生产）。纯品用紫外线光谱、红外光谱、核磁共振谱进行结构分析和鉴定。2 结果2.1实验结果 粗品重6.8g，产率49.9%，熔点220-230dec。2.2检测鉴定结果 粗品检测内含少量杂质。纯品结构分析和鉴定结果为：紫外光谱UVXmax（0.1M NaOH）：280.0mm 218.2mm。红外光谱 IR：3370 1602 1407 1328 1190 1107 833 核磁共振谱：HNMR(D2O)1.8-2.3m,2H-C()，2H-C()；3.1-3.6m,H-C(6),2H-C(7),2H-C(9);4.2t,H-C(); 6.7and 7.5(2d,J=8,4aromH); 7.8 and 8.52s,H-CoN(5), Rotameres3 讨论3.1目前以叶酸为原料合成5-甲酰四氢叶酸钙的方法有两类：一类是将叶酸先氢化再酰化1，另一类是将叶酸先酰化再氢化2。本实验采用硼氢化钾作还原剂，先氢化，再用98%甲酸与三氟乙酸混合物进行酰化反应，操作提高了产率，比文献报道提高近20%3,4。而且采用的叶酸原料为药用规格，不需精制，比较方便，克服了以喋酸类化合物5及以其他试剂为原料的合成方法中存在的副产物多，反应时间长，反应条件要求高，某些试剂昂贵等缺点。3.2本实验中化合物（II）是关键的中间体，直接影响到产品的产率及后处理。因此，在这重要的还原反应过程中，选择合适的还原剂、还原剂与原料的摩尔比以及反应条件尤为重要。如果还原剂用量小，会因还原不完全而产生大量的二氢叶酸，使后处理困难，产率降低，而用量过大，会引起6位侧链上的C-N断裂。我们选择硼氢化钾作还原剂的用量是合适的。在反应条件中，我们选择45-50的温度进行反应2小时，得到了较好的结果。另外在由（III）转化为（IV）的过程中，溶液的pH值是关键因素。pH值过高或过低，都不利于化合物（III）上的-N=C双键的断裂开环，实验表明，pH值在5.511.4都能转化，而在6.46.7转化率最好。因此在实验操作中，要随时注意溶液pH值的变化，调节在最佳范围。另外，化合物（V）生成时，利用其在乙醇中的不溶性析出晶体，得到了较好产率。参考文献1 carroll Templec,Jr,Robert D. Elliott,Jerry D.Rose,et al.Preparation and purification of L-()-5-Formyl-5,6,7,8-tettahydroforlic Aacid.Joumal of Medicinal chem.istry,1979,22(6):731.2 Hamish C.S. Wood. Process for preparing substantlally pare diastereoisomers of tetrahydrofolic derivatives.U.S.pat,1990,(4):472959.3 黄恺，杨雅琴. 5-甲酰四氢叶酸钙合成的改进.医药工业，1986,17（10）:433.4 Jeanette G. Grasselli.Atlas of spectral Data and physical