药物中间体合成手册
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八、醛酮的氧化

2-(3-苯甲酰苯基)丙酸

C16H14O3,254.29

【英文名】 2-(3-Benzoylphenyl)propanoic acid

【性状】 白色粉末。mp 93~95℃。

【制法】 范琦,程秀华,张琴等.中国医药工业杂志,2005,36(11):15.

于反应瓶中加入KMnO4 11.4 g(0.07 mol),水120 mL,度米芬0.45 g(0.001 mol),氢氧化钠0.6 g(0.015 mol),苯40 mL,于20~30℃搅拌反应2 h。于15~25℃慢慢滴加化合物(2)7.72 g(0.03 mol),约1 h加完。加完后继续室温搅拌反应7 h。静置,水层过滤,热水洗涤至用乙酸检查无白色浑浊为止。苯层用氢氧化钠溶液提取2次。合并水层,加入40 mL苯,用浓盐酸调至pH2,搅拌15 min。分出有机层,水洗至中性。再用0.08%的氢氧化钠中和至pH9,分出水层,活性炭脱色后,用乙酸调至pH4,析出白色固体。抽滤,水洗,干燥,得白色粉末(1)5.28 g,收率69%,mp 93~95℃,纯度99.5%(HPLC)。

① 度米芬为苯氧乙基二甲基十二烷基溴化铵[C6H5OCH2CH2N(CH32C12H25]+Br-

【用途】 消炎镇痛药酮洛芬(Ketoprofen)等的中间体。

6-硝基胡椒酸

C8H5NO6,211.13

【英文名】 6-Nitropiperonylic acid

【性状】 浅黄色固体。mp 172~173℃。

【制法】 韩英峰,董建霞,杨定乔等.合成化学,2005,15(3):311.

6-硝基胡椒醛(3):于反应瓶中加入浓硝酸20 mL(0.45 mol),冷至0℃左右,加入醋酸酐10 mL,反应液无色透明后,加入研细的胡椒醛(2)4.5 g(0.03 mol),自然升温至室温,反应3 h。慢慢倒入冰水中,析出黄色固体。过滤,水洗,干燥,得粗品5 g。用乙酸乙酯-乙醇重结晶,得黄色针状结晶(3)4.4 g,收率75%,mp 97~98℃。

6-硝基胡椒酸(1):上述化合物(3)4.5 g(0.025 mol),水50 mL混和,加热至75~80℃,滴加KMnO4 12 g(0.075 mol)溶于200 mL水配成的溶液,约1 h加完。加完后继续于75~80℃反应30 min,直至紫色褪去。用氢氧化钠溶液调至pH10,滤去MnO2。滤液用盐酸调至pH1,析出黄色的结晶。冷却、抽滤、水中重结晶,得浅黄色固体(1)4.1 g,收率77%,mp 172~173℃。

也可采用如下方法合成[杨广照,沈东升,刘小帆.精细化工中间体,2003,33(6):25]。

【用途】 抗菌药西洛沙星(Ciprofloxacin)、心血管药物奥索利酸(Oxolinic acid)等的中间体。

肉桂酸

C9H8O2,148.16

【英文名】 Cinnamic acid

【性状】 白色结晶。mp 133℃。

【制法】 Dalcanale E.J Org Chem,1986,51(4):567.

于反应瓶中加入肉桂醛(2)6.6 g(0.05 mol),乙腈50 mL,磷酸氢二钠1.6 g,20 mL水,5 mL 35%的双氧水,冷至10℃以下,慢慢滴加由NaClO28.0 g(0.07 mol,纯度70%)溶于70 mL水配成的溶液,保持10℃,约2 h加完。反应过程中有氧气放出。反应结束后,加入约0.5 g亚硫酸氢钠以分解次氯酸钠和双氧水。用10%的盐酸酸化,得化合物(1)7.0 g,收率95%,mp 131~133℃。

【用途】 治疗冠心病药物乳酸可心定(Prenylamine lactic acid)、治疗脑血管障碍、脑栓塞等症药物肉桂苯哌嗪(Cinnarizine)等的中间体。

3,4-二甲氧基苯酚

C8H10O3,154.17

【英文名】 3,4-Dimethoxyphenol

【性状】 白色结晶。mp 79~81℃。不溶于水,可溶于很多有机溶剂。

【制法】 Roy A,Reddy K R,Mohanta P K,et al.Synth Commun,1999,29(21):3781.

于反应瓶中加入硼酸3.1 g(50 mmol),30%的过氧化氢2.5 g(22 mmol),THF 30 mL,浓硫酸1 mL,室温搅拌反应30 min。慢慢滴加化合物(2)1.67 g(10 mmol)溶于10 mL THF的溶液,而后于60℃搅拌反应18 h。TLC跟踪反应至反应完全。过滤,滤液用饱和碳酸氢钠中和。用氯仿提取3次,合并有机层,水洗,无水硫酸钠干燥。过滤,减压浓缩。剩余物过硅胶柱纯化,得化合物(1),收率80%。

【用途】 医药合成中间体。

6-氟靛红酸酐

C8H4FO3,181.12

【英文名】 6-Fluoroisatoic anhydride,6-Fluoro-1H-benzo[1,3]oxazine-2,4-dione

【性状】 黄色固体。mp 265~268℃。

【制法】 ①彭震云,祁超.中国医药工业杂志,1994,25(1):3.②孙昌俊,曹晓冉,王秀菊.药物合成反应——理论与实践.北京:化学工业出版社,2007:42.

于安有搅拌器、温度计的反应瓶中,加入5-氟靛红(2)12.3 g(0.075 mol),冰醋酸150 mL,浓硫酸4.5 g,搅拌下于30℃左右滴加30%的过氧化氢水溶液30 g(0.3 mol),反应放热。控制内温不超过50℃。加完后自然降温,于室温反应1 h。抽滤,得黄色固体。用乙醇重结晶,得6-氟靛红酸酐(1)11.5 g,收率82%,mp 265~268℃。

【用途】 苯二氮类药物中毒解救药氟马西尼(Flumazenil)等的中间体。氟马西尼也可用于乙醇中毒的解救。

5-溴-6-甲基-1H-苯并[1,3]嗪-2,4-二酮

C9H6BrNO3,256.06

【英文名】 5-Bromo-6-methyl-1H-benzo[1,3]oxazine-2,4-dione,5-Bromo-6-methylisatoic anhydride

【性状】 mp 272~274℃。

【制法】 张庆文,郑云满,益兵,时惠麟.中国医药工业杂志,2008,39(11):801.

于反应瓶中加入冰醋酸80 mL,化合物(2)115.2 g(0.48 mol),于40~50℃搅拌下滴加由醋酸酐36 mL和30%的H2O2 32 mL新配制的溶液。加完后于60~70℃继续搅拌反应4 h。冷至10℃,过滤,滤饼依次用水、5%的碳酸氢钠水溶液、水洗涤,干燥,用无水乙醇重结晶,得化合物(1)103.2 g,收率84%,mp 272~274℃。

【用途】 肝细胞癌治疗药物盐酸诺拉曲塞(Nolatrexed dihydrochloride)合成中间体。

苯基乙二醛

C8H6O2·H2O,152.15

【英文名】 Phenylglyoxal,Benzoylformaldehyde

【性状】 无色结晶,mp 72~76℃,bp 142℃/16.7 kPa。

【制法】 Carre M C,Caubere P.Tetrahedron Lett,1985,26(26):3103.

于反应瓶中加入二氧六环300 mL,二氧化硒55.5 g(0.5 mol),水10 mL,搅拌下加热至50~55℃,直至固体溶解。暂时撤去热源,加入苯乙酮(2)60 g(0.5 mol)。而后搅拌下加热回流4 h。反应约2 h时溶液变清并可看到硒的生成。过滤,蒸去二氧六环。然后减压蒸馏,收集95~97℃/3.3 kPa的馏分,得黄色液体(1)48 g,收率72%。

【用途】 抗胆碱药奥芬溴铵(Oxyphenonium)、格隆溴铵(Glycopyrronium bromide)等的中间体。

1,2-环己二酮

C6H8O2,112.13

【英文名】 1,2-Cyclohexanedione

【性状】 无色油状液体。mp 35~38℃。溶于乙醇、乙醚,不溶于水。

【制法】 Hach C C,Banks C V,Diehl H.Org Synth,1963,Coll Vol 4:229.

于安有搅拌器、滴液漏斗的3 L反应瓶中,加入环己酮(2)1708 g(17.04 mol,1.8 L),反应瓶用循环水冷却,慢慢滴加亚硒酸387 g(3 mol)溶于300 mL二氧六环和100 mL水的溶液,约3 h加完。反应液立即变黄,随后红色的无定形硒沉淀出来。水浴冷却下继续搅拌反应5 h,而后室温反应6 h。过滤,滤饼转入圆底烧瓶中,加入300 mL 95%的乙醇,煮沸。倾出清液,与上述滤液合并,减压蒸馏,得到两种馏分。低沸点(25~60℃/2.13 kPa)的馏分主要包含乙醇、二氧六环、水和环己酮,高沸点(60~90℃/2.13 kPa)的馏分主要包含环己酮和1,2-环己二酮(1),少量的水和二氧六环。粗产品约322 g。

将高沸点的馏分重新减压蒸馏,收集两种馏分:25~75℃/2.13 kPa和75~79℃/2.13 kPa,后面的馏分基本上是纯的1,2-环己二酮,冷后固化为冰一样的结晶(1)202.5 g,mp 34℃,收率60%(以亚硒酸计)。暴露于空气中变为浅黄绿色。

【用途】 有机合成、药物及香料合成中间体。

噻吩-2-甲酸

C5H4O2S,128.15

【英文名】 Thiophene-2-carboxylic acid,2-Thenoic acid

【性状】 无色针状结晶。mp 128.5℃。能溶于乙醚、乙醇、热水,中等程度溶于氯仿,微溶于石油醚。

【制法】 黄小明,汪新芽.化学世界,1995,36(3):131.

于反应瓶中加入无水甲苯150 mL,噻吩(2)42 g(0.5 mol),冰浴冷至5℃左右,加入乙酰氯19.5 g(0.25 mol)溶于50 mL甲苯的溶液。慢慢滴加新制备的四氯化锡50 g,约1 h加完。自然升至室温,搅拌反应1 h,加热蒸出过量的噻吩,得2-乙酰基噻吩(3)的甲苯溶液。向反应液中分批加入次氯酸钠37 g进行氧化,得噻吩-2-甲酸钠,酸化后得化合物(1)。用水重结晶得26 g,收率92%,mp 122~124℃。

【用途】 抗癌药雷替曲塞(Raltitrexed)、非甾体抗炎药替尼达普(Tenidap)等的中间体。

环丙基甲酸

C4H6O2,86.09

【英文名】 Cyclopropanecarboxylic acid

【性状】 无色液体。mp 18~19℃,bp 182~184℃。可溶于热水。

【制法】 Furniss B S,Hannaford A J,Rogers V,et al.Vogel’s Textbook of Practical Chemistry.Longman London and New York.Fourth edition,1978:477.

于反应瓶中加入水1400 mL,氢氧化钠160 g(4 mol),溶解后冰盐浴冷却至0℃,搅拌下慢慢滴加溴240 g(1.5 mol),保持反应温度于10℃以下,约20 min加完。冷至0℃,慢慢加入环丙基甲基酮(2)42 g(0.5 mol),控制反应液不超过10℃。加完后慢慢升至室温,搅拌反应1.5 h。水蒸气蒸馏以除去生成的溴仿。蒸馏完后冷却,慢慢加入浓盐酸至刚果红试纸呈酸性。溶液呈浅黄色,加入少量亚硫酸氢钠溶液。用氯化钠饱和,乙醚提取。合并乙醚层,无水硫酸钠干燥。蒸出乙醚,减压分馏,收集92℃/2.926 kPa的馏分,得无色的环丙基甲酸(1)33 g,收率76%。

【用途】 抗菌药环丙沙星(Ciprofloxacin)等的中间体。

2-萘甲酸

C11H8O2,172.18

【英文名】 2-Naphthalenecarboxylic acid

【性状】 白色片状或针状结晶,mp 185~187℃,bp 300℃。溶于醚、醇,微溶于热水。

【制法】 孙昌俊,曹晓冉,王秀菊.药物合成反应——理论与实践.北京:化学工业出版社,2007:29.

于反应瓶中加入10%~14%的工业次氯酸钠水溶液300 mL(约含次氯酸钠1 mol),再加水450 mL,搅拌下加热至55℃。慢慢加入工业β-萘乙酮(2)42.5 g(0.25 mol),反应放热,通过冷却保持在60~70℃。加完后继续搅拌反应30 min,加入亚硫酸氢钠溶液使过量的次氯酸钠分解。冷却,用浓盐酸酸化至酸性,析出固体。过滤,水洗,干燥,得类白色β-萘甲酸(1)42 g,收率97.7%,mp 181~183℃。文献值184~185℃。

【用途】 药物、有机合成的中间体及植物生长调节剂原料。

富马酸

C4H4O4,116.01

【英文名】 Fumaric acid

【性状】 无色针状或片状结晶,或白色结晶型粉末。mp 298~300℃(封管中)。水中溶解度25℃时为0.63 g,100℃时为9.8 g,200℃升华成酸酐。

【制法】 ①张来新.贵州化工,2005,30(3):16.②孙昌俊,曹晓冉,王秀菊.药物合成反应——理论与实践.北京:化学工业出版社,2007:27.

于反应瓶中加入氯酸钠112.5 g(1.06 mol),水250 mL,五氧化二钒0.5 g,加热至70~75℃。搅拌下加入4 mL工业呋喃甲醛(2),很快发生剧烈反应。待反应平稳后,用滴液漏斗滴加40 mL(共50 g,0.52 mol)呋喃甲醛。保持反应较剧烈进行,滴加时间约30 min,加完后于70~75℃搅拌反应6 h。冷至室温,放置过夜。滤出析出的固体,冷水洗涤。用300 mL水重结晶,干燥,得白色固体(1)26.0 g,收率43%,mp 282~284℃。再重结晶一次,mp 286~287℃。

【用途】 富血铁、二巯基丁二酸钠等的中间体,眼病治疗药富马酸依美斯汀(Emedastine fumarate)原料。