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文档简介
1、长春工业大学 人文信息学院毕业设计、毕业论文题 目酞胺哌啶酮的合成工艺研究学 院长春工业大学人文信息学院专业班级制药工程专业 080812 班指导教师(职称) 李慧敏(讲师)姓 名张民霞 20 12 年 6 月 9 日摘 要酞胺哌啶酮对血管生成抑制具有重要的生理活性,但近年来的研究表明,酞胺哌啶酮极差的水溶性和药代动力学性质是导致其吸收差、生物利用度低的重要原因,因此在酞胺哌啶酮合成研究的基础上,利用相关领域研究的最新进展对酞胺哌啶酮的合成工艺进行优化,提高产率,保持原有立体构型不变。本文对常见的酞胺哌啶酮合成方法进行了比较之后以廉价的原料,利用中间体进行环化,改进路线合成了酞胺哌啶酮,并找到
2、新的提纯方法,实验操作简便,能实行大量生产。关键词 酞胺哌啶酮 合成 优化 AbstractThalidomide shows strong biological activities to antiangiogenesis,but latest achivements showed that bad solubility and phannacokinetic mostly resulted in the low absorption and bioavailability. So based on the synthetic studies of thalidomide, the auth
3、or improved the synthetic process of thalidomide ultilizing the latest advances and kept the same optical rotation with materials in high yields under mild conditions. We compared all kinds of synthetic routes then choose cheap raw materials and made ues of intermediates for cyclization, improved ro
4、ute synthesis of thalidomide, and found a new purification method, the experiment is simple and can carry out mass production.Key words thalidomide synthesize optimize 目 录第1章 文献综述11.1 酞胺哌啶酮概述11.1.1 发展简史11.1.2 发展现状与前景21.1.3 酞胺哌啶酮结构与物理性质21.2 酞胺哌啶酮药理学研究31.2.1 免疫调节作用31.2.2 抑制肿瘤细胞生长作用31.2.3 对大鼠急性肝衰竭的保护作用
5、41.2.4 对增生性瘢痕细胞的影响41.2.5 抗肿瘤机制41.2.5.1 抑制血管生成41.2.5.2 调节T淋巴细胞和细胞表面黏附分子的表达41.2.5.3 调节细胞因子表达51.3 酞胺哌啶酮药代动力学研究51.3.1 吸收5消旋体的口服吸收5单一异构体的口服吸收51.3.2 分布与消除61.3.2.1 酞胺哌啶酮总的分布和消除61.3.2.1 单一异构体的分布和消除61.3.3 药代动力学机制6第2章 路线设计72.1 引言72.2 文献中的合成方法72.3 本文的合成方法7第3章 实验部分103.1 主要仪器103.2 主要试剂与药品103.3 实验步骤10 -肽酐亚氨基戊二酸酐1
6、的合成103.3.2 -肽酐亚氨基-戊酰氨酸2的合成103.3.3 酞胺哌啶酮的合成10第4章 结果与讨论124.1 -肽酐亚氨基戊二酸酐 1的合成124.2 -肽酐亚氨基-戊酰氨酸2的合成124.3 酞胺哌啶酮的合成124.4 酞胺哌啶酮的纯化12第5章 结论14参 考 文 献15致 谢16第一章 文献综述1.1 酞胺哌啶酮概述酞胺哌啶酮(Thalidomide,Thd)(反应停、酞胺哌啶酮)是一个众所周知而又令人心惊胆战、后怕无穷的药物,该药20世纪50年代最先在德国上市,作为镇静剂和止痛剂,主要用于治疗妊娠恶心、呕吐,因其疗效显著,不良反应轻且少,而迅速在全球广泛使用。但是在短短的几年里
7、,全球发生了以往极其罕见的上万例海豹肢畸形儿,调查研究发现,导致这些畸形儿的罪魁祸首就是当时风靡全球的酞胺哌啶酮。刹时,酞胺哌啶酮由宠儿变成了弃儿,全球几乎禁用酞胺哌啶酮。然而,科学家并未全盘否定酞胺哌啶酮,继续对它进行深入研究,特别是在免疫、抗炎、抗血管生成的药理和一些疑难病症上的临床治疗研究中取得了令人欣喜和鼓舞的结果,从而使人们对酞胺哌啶酮又有了新的认识。在临床应用效果方面也得到了较好的评价,但还是要认真监测其不良反应,以便保证患者的用药安全。1.1.1 发展简史 1954年首先在前联邦德国合成,1956年在德国上市,被广泛使用为镇静剂及预 防妊娠性呕吐。 1960年欧洲的医生们开始发现
8、,本地区畸形婴儿的出生率明显上升。 1961年全世界市场召回及禁止上市,当时全世界约有15000名左右婴儿已经受害。 1963年正式退市,导致新药的试验的法规诞生。 1965年意外地发现反应停可以有效地减轻麻风性皮肤结节红斑的患者的皮肤症状。 1991年发现它有抑制肿瘤坏死因子(TNF-)作用抗炎作用。 1994年发现它有抗血管新生作用抗肿瘤作用。Thd于1958年开始在欧洲和日本广泛使用,但不久就发现其可致胎儿畸形所以该药物被打入另册,但由于本品在孕妇中使用时发现具有抗炎作用、免疫调节及抗血管生成作用,因此引发了人们继续研究的兴趣。这一偶然的新发现起源于1965年早期以色列皮肤病学家shes
9、kin的研究工作,他将Thd用于风湿结关节性红斑狼疮病(ENL)获得良好疗效。70年代初期,通过双盲临床研究进一步肯定其疗效,使之得以应用至今。80年代中期,Thd还被作为免疫抑制剂应用于骨髓及肾移植患者,它对慢性移植物抗宿主疾病的疗效已被确认1。 发展现状与前景20世纪90年代,研究人员逐渐发现酞胺哌啶酮具有抗血管新生活性,并且在多种肿瘤的治疗中进行了研究。酞胺哌啶酮是有效的免疫调节剂和抗炎症药物,最近的研究发现,可望应用于AIDS、某些癌症及多种自身免疫性疾病。临床研究表明,酞胺哌啶酮具有强大的抗肿瘤作用,可对抗多种实体瘤,对骨髓瘤有效率达50。近年来的研究显示,酞胺哌啶酮可有效抑制碱性成
10、纤维细胞因子(bFGF)介导的兔角膜血管生成2。酞胺哌啶酮可抑制内皮细胞增殖,其抑制作用与核因子SPI活性的下调剂内皮细胞核提取物中NF-KB的抑制强度相关。酞胺哌啶酮对血管生成抑制有明显的种属特异性,并需要经肝细胞微粒体活化3。鉴于酞胺哌啶酮的药理活性和严重的不良反应,很多学者在已有新生血管抑制剂构效关系基础上,根据目前对肿瘤诱导新生血管生成机制的研究成果,以酞胺哌啶酮为先导物进行结构优化,并在优化后的分子骨架上引入相应的取代基,从而使所合成非肽类化合物具有与RGD三肽相似的空间结构,使其具有强大的免疫调节作用或血管抑制作用,同时尽可能减少副作用。目前,酞胺哌啶酮及其衍生物在治疗多发性骨髓瘤
11、方面有着明显的疗效,已经通过了FDA的审批,并且酞胺哌啶酮已经成为复发和难治多发性骨髓瘤标准治疗的一部分。但是,在治疗实体瘤、血液恶性肿瘤以及其他炎性疾病方面,酞胺哌啶酮仍然是国内外的科研人员所热衷研究的目标。近40年的应用和发展,现在酞胺哌啶酮已被确认为是有效的免疫调节剂和抗炎症药物,可应用于艾滋病(AIDS)及某些癌症及多种自身免疫性疾病。1.1.3 酞胺哌啶酮结构与物理性质酞胺哌啶酮,化学名称为-酞胺哌啶酮(-N-phthalimidoglutarimid-e),是一种合成性谷氨酸衍生物,其中,哌啶二酮3-位碳原子是一个手性中心,它有两种对映异构体:R-(+)-酞胺哌啶酮和S-(-)-酞
12、胺哌啶酮。其结构式如图1-1: thalidomideR-(+)-thalidomideS-(-)-thalidomide图1-1 酞胺哌啶酮及两种旋光异构体Thd是一种白色固体粉末或晶体,分子式:C13H10N2O4,分子量:258.23;熔点:269-274;水溶性:<0.1g/l00ml at 22。有一对对映体,旋光度:R-Thd,aD25=+64.6±0.50(c=200,DMF);S-Thd,aD25=-65.5±0.50(c=2.00,DMF)略溶于水、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、冰醋酸,易溶于二氧六环、二甲基甲酰胺、乙腈和吡啶;不溶于乙醚、氯仿、苯。1.2
13、酞胺哌啶酮药理学研究Thd属于谷氨酸衍生物,水溶性低。通常Thd为外消旋体,(S)和(R)-酞胺哌啶酮药理作用不同,使用不同Thd类似物有可能增强疗效并减少副反应。据报道与光学活性Thd的不对称碳相结合的氢,由于其酸性强,容易外消旋化,采用普通生物检定无法准确区别Thd的药理作用,因此对甲基化Thd进行了研究,只有(S)-甲基体对TNF-a的产生具有促进作用,(R)-甲基体毫无活性。即(R)-甲基体对TNF-产生的抑制作用比(S)-甲基体强。这说明采用不同手性的酞胺哌啶酮光学单体促进和抑制TNF-产生的相关靶分子是不同的。后期研究结果表明,酞胺哌啶酮的致畸性是由其 S-异构体导致的,而R-异构
14、体具有镇静作用。但是进一步研究发现,这两种异构体在体内和体外试验都极易发生消旋,所以目前在临床上使用的都是酞胺哌啶酮的消旋体。 免疫调节作用肿瘤坏死因子-(TNF-) 是一种在许多免疫性疾病中有重要作用的前炎性因子,在艾滋病、肿瘤、关节炎等疾病的生理病理方面有其负面作用。Moreira等给79 周雌鼠静脉注射脂多糖100350g 后,测定TNF-、白细胞介素 IL-1、IL-6 和IL-10 细胞因子,这些细胞因子水平明显升高,而在注射脂多糖前,给予酞胺哌啶酮20 mg·kg-1,TNF-的合成可以减少93 % ,TNF-mRNA 的合成可以减少70% , IL-6 水平降低50%
15、,使用酞胺哌啶酮后脂多糖的半数致死量也明显提高4。酞胺哌啶酮抑制TNF-合成的作用依细胞类型和诱导剂的不同,结果也有差异。酞胺哌啶酮对鼠类风湿性关节炎模型可减轻症状,且呈剂量依赖性,这种作用与降低TNF-和血管内皮生长因子(VEGF) 的水平有关。实验证明酞胺哌啶酮可使急性败血症鼠模型的TNF-的含量降低而减轻其炎症反应并使动物的存活率由19%提高到53%。 抑制肿瘤细胞生长作用 酞胺哌啶酮能够抑制兔角膜中碱性成纤维细胞生长因子的表达,进而减少兔角膜血管的生成,具有抗血管新生作用,因此它可抗肿瘤和抗增殖。此外酞胺哌啶酮还可以通过其代谢产物抑制肿瘤细胞与ConA 覆盖的聚乙烯微粒的附着,且这种抑
16、制肿瘤细胞与底物附着能力对细胞并无毒性作用。 对大鼠急性肝衰竭的保护作用肝病患者TNF-的表达水平升高,与肝坏死的程度密切相关。刘树人等用急性肝衰竭的大鼠模型,灌胃给予酞胺哌啶酮,结果酞胺哌啶酮组大鼠的病死率(40.0%) 明显比模型组(72.0%) 低5。其中TNF-、转氨酶的水平也明显低于模型组,对其他细胞因子也有抑制作用。 对增生性瘢痕细胞的影响增生性瘢痕细胞是一种常见的临床疾病,目前尚缺乏有效的药物治疗,近年发现血管形成可能在增生性瘢痕的形成过程中起到非常重要的作用。研究者对兔耳增生性瘢痕模型给予酞胺哌啶酮,结果兔耳增生性瘢痕组织中的毛细血管基膜不完整、内皮细胞变性、血管形成过程受损,
17、这可能是由于酞胺哌啶酮通过影响血管形成而致增生性瘢痕组织中的成纤维细胞变性,因而抑制了瘢痕增生。 抗肿瘤机制.1 抑制血管生成血管发生包括血管失去稳定性、上皮细胞的增殖和迁移以及血管成熟等一系列过程。该过程中一些生长刺激素如碱性纤维细胞生长因子(bFGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、血管生成素-1(Ang-1)等可增强血管通透性、诱导血管舒张和促进内皮细胞有丝分裂,最终刺激血管产生。Aydogan等的研究显示酞胺哌啶酮治疗可降低豚鼠视网膜缺血/再灌注损伤中VEGF的水平。体外试验也证实了酞胺哌啶酮对血管生成的抑制作用。此外,Jin等报道酞胺哌啶酮通过抑制IL-1介导的p38MAPK活性而降
18、解COX-2 mRNA,从而下调前列腺素E2的表达,继而抑制血管生成6。Li等联合酞胺哌啶酮与化疗药物治疗人前列腺癌异种移植模型的研究表明,酞胺哌啶酮可通过增加凋亡/死亡循环内皮细胞(CECs)水平和增强多西紫杉醇的细胞毒性抵抗肿瘤血管内皮细胞,从而在联合抗癌治疗中起抗血管生成作用。.2 调节T淋巴细胞和细胞表面黏附分子的表达T细胞分为两类,研究发现酞胺哌啶酮可改变T细胞的CD4+和CD8+的亚群。狭义的CD4 T细胞被看作是Thl或Th2细胞,Thl细胞与良好的细胞免疫、细胞毒性细胞反应及IFN-r的分泌有关,而Th2细胞与体液免疫及分泌IL-4、IL-5、IL-13有关。最近的一项对20例
19、ENL(麻风结节性红斑)患者用酞胺哌啶酮治疗的前瞻性、双盲对照试验表明,ENL患者的l临床改善与活体外麻风杆菌提取物刺激T细胞使IFN-和IL-2的短暂性升高及最终恢复到治疗前水平有关7。Carvalho等对Wistar大鼠Crohn大肠炎模型的研究发现接受酞胺哌啶酮治疗后IL-12水平降低。但也有研究表明酞胺哌啶酮可使IL-12的水平升高。因此,酞胺哌啶酮对IL-12的作用至今不清楚。肿瘤的播散需要侵袭和细胞外基质(ECM)的降解。侵袭包括肿瘤细胞的相互分离,与细胞基质黏附,肿瘤细胞的迁移和相关免疫细胞的迁移。E-钙粘蛋白是参与上皮细胞间黏附的一种跨膜蛋白,许多上皮细胞癌中E-钙粘蛋白功能缺
20、乏,其与侵袭性增强有关。对前列腺癌患者的研究发现酞胺哌啶酮治疗的患者E-钙粘蛋白增加,因此认为酞胺哌啶酮可抑制肿瘤的分离、转移和侵袭8。.3 调节细胞因子表达细胞因子如IL-1,IL-6,IL-12和,TNF-在许多免疫介导疾病的发病中起重要作用。在这些促炎症反应的细胞因子中,酞胺哌啶酮对TNF-的作用研究最为广泛。研究表明酞胺哌啶酮可以减少啮鼠动物胰腺炎模型中TNF-的水平9。在龋齿动物烧伤模型中,酞胺哌啶酮分别降低血浆中IL-1和IL-1B的水平。体外研究表明酞胺哌啶酮降低人肺成纤维细胞IL-6的水平。1.3 酞胺哌啶酮药代动力学研究在体外S-Thd通过邻苯二甲酰胺环的羟基化形成芳环氧化中
21、间物而代谢为5-OH-TD,而R-Thd则主要通过2,6-二氧吡啶-3环的羟基化形成5-OH-TD的两种异构体。Thd单一异构体口服或静脉给药后发生手性反转。Thd实际上包含了具有不同药效学和药动学特性的两个异构体分子,因此具有不同体内过程和不同药动学参数。 吸收.1 消旋体的口服吸收研究表明叠氮化钠、二硝基酚(ATP抑制剂)、5-氟尿嘧啶、胞嘧啶、谷氨酸明显抑制Thd在Caco-2细胞单层膜的转运,Thd在Caco-2细胞单层膜的转运迅速,可能涉及能量依赖机制。药物微粉化后制成硬脂酸栓剂,实验结果显示直肠给药吸收缓慢而且差异大,平均生物利用度比口服低40%,因此不宜制成栓剂。.2 单一异构体
22、的口服吸收单一异构体口服吸收迅速,R-和-S-Thd口服利用度分别为100%和80%,Cmax分别0.6ug/ml和0.4ug/ml,tmax4h(100mg,口服)。 分布与消除.1 酞胺哌啶酮总的分布和消除表观分布容积为1L/Kg,血浆消除率约为1L/h,Thd在体内绝大多数自发水解消除,肝脏代谢起着重要作用,通常情况下,尿液呈弱酸性因而可阻止Thd水解,在人、大鼠、狗的尿液中检测出的原形药物分别为1%、2.2%和1.8%。体内消除半衰期约为6.22士1.22h,与体外37,pH7.4条件下温孵测得的半衰期值相近,多剂量给药试验显服药首日和末日药动学性质未发生改变,说明Thd不会诱导或抑制
23、其自身代谢。.2 单一异构体的分布和消除Eriksson等试验得出R-和S-Thd血浆蛋白结合率得几何均数分别为55%和66%,在全血和血浆中的分配比例为0.86和0.95,在红细胞和血浆中的分布为0.58和0.87。加入醋酸或用乙酰水杨酸或毒扁豆碱化孵育HAS能在不同程度上减弱其催化作用,在血液中的分布特征表明不同异构体在体内的药动学明显不同,pH7.4血清白蛋白含量较高的间歇。R-和S-Thd表观分布容积约为18L和24L,血浆消除率约为10L/h和21L/h,半衰期为5h。 药代动力学机制关于Thd外消旋体与其水解产物及羟基化产物的体内外作用活性的比较已有许多探索,对淋巴细胞和一些肿瘤细
24、胞的许多作用都是通过体外温孵法研究获得10,经报道Thd羟基化代谢物有活性,而原形及其水解产物无活性。Ando等进一步通过对CYP450生物转化机制研究证实多态酶CYPZC19导致人体内5-OH-Thd的产生,在大鼠则由CYPZC6和性别特异酶CYPZCll催化。第二章 路线设计2.1 引言酞胺哌啶酮在药理及临床应用上的研究很多,而在合成方面的研究相对较少。有研究显示,酞胺哌啶酮的致畸性是由其S-异构体导致的,而R-异构体具有镇静作用。但是进一步研究发现,这两种异构体在体内和体外试验都极易发生消旋,所以目前在临床上使用的都是酞胺哌啶酮的消旋体。在合成上,目前大多都是酞胺哌啶酮的消旋体。2.2
25、文献中的合成方法Reepmeyer等通过三步反应合成了酞胺哌啶酮11(图2-1):邻苯二甲酸酐和L-谷氨酸在吡啶中氮气保护下回流6小时左右,然后减压蒸出吡啶,再和乙酸酐一起回流15分钟左右成酸酐,然后和尿素或硫脲熔融反应得到消旋的酞胺哌啶酮。这种方法的优点是所用原料价格比较低,但必须经过多步重结晶才可以得到纯的酞胺哌啶酮。上述方法中第一步得到的产物为N-邻苯二甲酰戊二酸,直接和尿素或硫脲加热也可以得到酞胺哌啶酮。Conditions:(a)L-glutamic acidpyridine reflux;(b)AC2O;(c)urea,melt图2-1 酞胺哌啶酮的三步合成法1960年,大日本制药
26、公司(Dai-NipponDrugManufactureCo.)申请了两个有关酞胺哌啶酮合成方法的专利。一种方法是先合成谷氨酰亚胺,再和邻苯二甲酸酐反应得到酞胺哌啶酮12(图2-2);另一种是用类似于盖布瑞尔合成氨基酸的方法,先合成3-溴戊二酰亚胺,再和邻苯二甲酰亚胺钾反应得到酞胺哌啶酮13(图2-3)。图2-2 邻苯二甲酸酐和2-氨基戊二酰亚胺制备酞胺哌啶酮图2-3 邻苯二甲酰亚胺钾和3-溴戊二酰亚胺制备酞胺哌啶酮1999年,Muller等以N-乙氧甲酰基邻苯二甲酰亚胺和L-谷氨酰胺为原料,经过两步反应以较高的收率得到了酞胺哌啶酮14(图2-4)。这种方法的优点是反应在溶液中进行,操作方便,
27、可以大规模制备,得到的酞胺哌啶酮也很纯,不需要重结晶或柱层析纯化。缺点是原料较贵。 Conditions:(a)(1)L-glutamine,Na2C03,(2)4N HCl(aq)(67);(b)CDI,DMAP 图2-4 从N-乙氧基羰基-邻苯二甲酰亚胺出发合成酞胺哌啶酮Seijas等用微波辐射N-邻苯二甲酰-谷氨酸和尿素或硫脲,以6385的收率得到了酞胺哌啶酮15。而用微波辐射邻苯二甲酸酐和L-谷氨酰胺,则得到酞胺哌啶酮的收率非常低。中国科学院长春应化所袁修华等以L-谷氨酰胺和邻苯二甲酸酐为原料,通过一步反应,得到了酞胺哌啶酮(图2-5),但收率很低,只有2416图2-5 微波合成酞胺哌
28、啶酮2.3 本文的合成方法从生产的实际考虑,以L-谷氨酸和邻苯二甲酸酐为原料,通过中间体1和2,三步反应合成目标化合物酞胺哌啶酮,见图2-6。通过不断的实验,找到最佳的反应条件。图2-6 酞胺哌啶酮合成路线第三章 实验部分3.1 主要仪器熔点仪:XT-4双目显微熔点仪(表显),(北京泰克仪器有限公司),温度计未校正红外光谱仪(IR): 采用Shimaza IR-440型仪和PE Spectrum One型仪核磁共振波谱仪(1HNMR): 采用Bruckcr公司ACF-300型测定,CDCl3为溶剂,TMS为内标;质谱仪(MS): 采用Finnigan公司F1Ms-2000型质测定;元素分析仪:
29、 采用PE-2400型进行元素(C/H/N)分析;比旋光度:WZZ-ZB旋光仪(上海精密科学仪器有限公司)。三口瓶:2000mL;抽滤装置3.2 主要试剂与药品L-谷氨酸;邻苯二甲酸酐;醋酸酐;乙酸乙酯;甲苯;甲醇;饱和Na2C03溶液;p-TsOH;二氯甲烷;N,N-羰基二咪唑(CDI);二甲基亚砜; N,N-二甲基吡啶;四氢呋喃;无水乙醇。所用试剂除特别注明外,未进一步处理。3.3 实验步骤3.3.1 -肽酐亚氨基戊二酸酐1的合成将2000mL的三口瓶干燥,装上机械搅拌和温度计。加入L-谷氨酸(147g,1.0mol)和邻苯二甲酸酐(148g,1.0mol),慢慢加热,固体的谷氨酸和邻苯二
30、甲酸酐慢慢融解。当体系温度升到140时,保持在该温度下反应3h。然后慢慢冷却,当温度降到50时,小心加入甲苯500mL和醋酸酐120mL。加完后加热回流5h,停止加热,冷至室温后于冰箱冷冻室放置过夜,析出大量白色固体。抽滤,真空干燥,得到产品-肽酐亚氨基戊二酸酐l 250g,产率:96.5。3.3.2 -肽酐亚氨基-戊酰氨酸2的合成加入化合物-肽酐亚氨基戊二酸酐l 250g(0.96mol)和无水乙醇500mL。搅拌溶解后,冷却至0。小心通入氨气,控制通入氨气的速度,使温度不超过5。继续通氨气30min,然后慢慢将温度升至室温,反应过夜。减压蒸去乙醇,得到-肽酐亚氨基-戊酰氨酸2(白色固体)2
31、50g,产率:90.6。3.3.3 酞胺哌啶酮的合成方法一:将2000mL的三口瓶干燥,装上机械搅拌和温度计。加-肽酐亚氨基-戊酰氨酸2(125g,0.45mol)、CDI(761g,0.47mol)、N,N一二甲基吡啶(0.20g,1.6mol)和无水四氢呋喃750mL,加热回流16h,有大量白色固体生成。反应完毕后,冷至室温,抽滤,滤饼用二氯甲烷(200mL)洗,固体用DMSO重结晶,得酞胺哌啶酮(白色粉末)101.7g,产率:85.6,纯度约为90。方法二:-肽酐亚氨基-戊酰氨酸甲酯的合成将-肽酐亚氨基-戊酰氨酸2(83.3g,0.30mol)溶于甲醇(400mL)中,滴加二氯亚砜(32
32、.6mL,1.5mol),加毕,加热回流4h,减压蒸去溶剂,剩余物用乙酸乙酯溶解后,依次用饱和Na2C03溶液洗、水洗,有机层加入无水硫酸钠干燥,减压蒸去溶剂后,得白色固体,备用。 酞胺哌啶酮的合成将上一步得到的产品溶于甲苯(300 mL)中,加入 p-TsOH(25.8g,0.5mol),加热回流8h,冷至室温,减压蒸去大部分溶剂,剩余物中加水,充分搅拌后,过滤,滤饼依次用水洗、少量甲醇洗,得到的粗产品用DMSO重结晶,得沙利度胺(白色粉末)63.8g,产率80.4,纯度>99。第四章 结果与讨论4.1 -肽酐亚氨基戊二酸酐 1的合成味精的成分主要是谷氨酸的单钠盐,价格比谷氨酸更便宜,
33、将味精和邻苯二甲酸酐混合均匀,然后慢慢加热。结果发现即使将反应温度升高到170180反应物也没有液化的迹象。重复后面的操作,得不到化合物-肽酐亚氨基戊二酸酐1。再次提高反应温度,结果除了有部分碳化,还是没有期望的产物。由此看来,味精虽然价格低廉,但无法替代谷氨酸。4.2 -肽酐亚氨基-戊酰氨酸2的合成酸酐氨解反应放热剧烈,尤其是在反应的开始阶段,温度上升很快。推测温度过高可能造成醇解副反应,通过控制通氨气的速度,冰浴,使温度在05。化合物-肽酐亚氨基-戊酰氨酸2的收率明显上升,达到90.6%。4.3 酞胺哌啶酮的合成最后的关键反应是完成-肽酐亚氨基-戊酰氨酸2的环化,该反应比较困难,文献报道的
34、方法是直接加热反应物脱水。但通过尝试,发现此方法不仅收率低,而且后处理很繁琐。N,N-羰基二咪唑(CDI)是很好的缩合试剂,早在二十世纪六十年代就有人报道用CDI在二甲基甲酰胺中实现环化反应,反应收率低,而且反应时间长达4天。醋酸酐也被用来做环化反应,结果不理想。Muller等报道将溶剂改为四氢呋喃后得到很高的收率,并且后处理简单,由于产物不溶于四氢呋喃,反应完成后直接过滤就可得到。重复该反应,没有得到理想的结果。仔细研究操作发现,CDI对水很敏感,易吸水变坏,操作的过程中,可能大量的CDI在反应前就失效了。快速称取CDI,减少其在空气中暴露的机会,可提高试剂的效率。因CDI价格较高并且易吸水
35、变坏,反应溶剂需干燥,并且回流时间长达16h,采用另一种方法进行环化反应:先将-肽酐亚氨基-戊酰氨酸2在甲醇溶液中与二氯亚砜回流,生成甲酯,然后与p-TsOH 在甲苯中回流8h,即完成反应。与前一种方法相比,虽然经两步反应才合成目标物酞胺哌啶酮,但每一步反应的后处理都很简单。4.4 酞胺哌啶酮的纯化酞胺哌啶酮结构中含两个酰亚胺,在普通的有机溶剂中溶解性不好,所以重结晶的溶剂的选择很重要。文献报道有四种方法:A.乙醇分步结晶;B.二氧六环或吡啶结晶法;C.环己酮结晶或环己酮加活性碳结晶;D.用乙醇煮沸。由于酞胺哌啶酮在乙醇中微溶,环己酮中溶解度也不大,若用这两种溶剂,结晶纯化时需较大体积,且损失
36、大,吡啶有难闻的气味。通过多次尝试,最终选用DMSO作为重结晶的溶剂,酞胺哌啶酮经过重结晶后纯度达到99以上。第五章 结论以廉价的原料,改进路线合成了酞胺哌啶酮,并找到新的提纯方法,实验操作简便,能实行大量生产。将谷氨酸和邻苯二甲酸酐混合均匀,慢慢加热,当温度达到140时,反应混合物慢慢熔化为一相,降温到50后加入处理过的无水甲苯和醋酸酐,再加热回流-肽酐亚氨基戊二酸酐l,l在进行酸酐氨解反应时,控制反应温度05,得到-肽酐亚氨基-戊酰氨酸2。最后的关键反应是完成2的环化。N,N-羰基二咪唑(CDI)是很好的缩合试剂,但CDI易吸水变坏,所以快速称取CDI,减少其在空气中暴露的时间,一定程度上
37、可提高产物的收率。改进环化方法,先将2甲酯化,然后在p-TsOH催化下,在甲苯溶剂中回流环合,缩短了5h的反应时间。采用DMSO作为重结晶溶剂来纯化产品酞胺哌啶酮,经过重结晶后纯度达99以上。参 考 文 献1李娟,罗绍凯,洪文德,等.体外酞胺哌啶酮抑制骨髓瘤细胞生长及其机制的研究.中国实验血液学杂志,2002 ;10(1) :70-72.2KruseF.E.,JoussenA.M.,RohrschneiderK.,eta1.Graefesarch.Clin.Expophslmoi,1998,236(6):461-4663Combe BJOINT Bone Spine,2001,68(6):5824Moreira A L , Wang J , Sarno E N , et al . Thalidomide protects miceagainst LPS2induced shock J . Braz J Med Biol Res , 1997 ,30 (10) :1199 - 1207.5刘树人,郑茉莉,李灼亮,等. 反应停对大鼠急性肝功能衰竭的保护作用J . 中华内科杂志,1999 ,38 (10) :688 - 690.6刚军,林海红,
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