电化学在药物合成中的应用

目录(mùlù)目录(mùlù)电化学合成(héchéng)

光化学合成

相转移催化合成

总结第一页，共18页。1电化学合成反响(fǎnxiǎng)在药物合成中的应用一、电化学合成电化学合成〔electrochemicalsynthesis〕是可以在温和条件下进行的对环境友好的洁净合成，通过改变电极电位可以提高反响(fǎnxiǎng)的选择性、纯度和效率，电子转移和化学反响(fǎnxiǎng)可以同时进行。可以适用于电化学合成的反响(fǎnxiǎng)包括官能团的加成、取代、裂解、消除、氧化和复原等。

第二页，共18页。2优点：具有高的选择性，可用于定向选择性合成。反响条件温和，多数在常温常压下进行，并且可以(kěyǐ)通过电流和电压来控制。三废少，无爆炸和火灾等危险。可代替昂贵的复原剂和氧化剂缩短反响时间。第三页，共18页。3以对氨基苯酚(běnfēn)的合成为例，化学合成：第四页，共18页。4电化学合成(héchéng)：对于一个优秀的电化学合成反响，应该(yīnggāi)能够充分利用反响物和电能，尽可能在高电流密度下操作〔减少电解质投资〕。第五页，共18页。5H2O-EtOH-HClNi电极(diànjí)H2SO4-H2O,Fe2(SO4)3Pb电极(diànjí)H2O-EtOH-HClH2O-EtOH-HCl二、电化学合成反响实例1、复原反响〔1〕羰基化合物的复原随着反响条件的不同，羰基可被复原成羟基(qiǎngjī)和烷基。值得注意的是，同一反响物，在不同的条件下，使用不同的电极，反响物可能会不同，如：第六页，共18页。6羰基的电化学复原在药物合成中应用(yìngyòng)很多，例如利用化学法制备非甾体抗炎药萘普生〔naproxen〕时，反响步骤多，产率低。第七页，共18页。72，室温下反响(fǎnxiǎng)6h，产率85%远高于常规化学反响(fǎnxiǎng)。第八页，共18页。8〔2〕含氮化合物的复原控制条件〔电压、电流、溶剂(róngjì)和温度等〕可将硝基化合物的复原产物固定在亚硝基、羟胺、氨基衍生物上，产率都很高。第九页，共18页。9〔3〕复原(fùyuán)加成反响第十页，共18页。10(4)复原裂解(lièjiě)反响胱氨酸经过电解复原得半胱氨酸，产率〔99%〕和电解效率都很高。第十一页，共18页。112、氧化反响〔1〕双键化合物的氧化在不同条件(tiáojiàn)下，双键可氧化为羟基、羰基、环氧基衍生物。第十二页，共18页。12对芳香化合物而言，可以在芳香环上引进羟基，或者将苯环(běnhuán)氧化成醌。也可将芳香(fāngxiāng)环的侧链烷基化为醇、醛〔或酮〕以至于羧基：第十三页，共18页。133、电化学不对称合成电化学也可用于不对称合成，与一般合成相比(xiānɡbǐ)，电化学具有反响条件温和，易于控制、手性试剂用量少、产物纯度较高、易于别离等优点。如在乙酐中将肉桂酸衍生物电解复原，得到了66%的非对映体过量。〔当有两个手性原子时，以〔R,R〕〔R,S〕为一组，〔S,S〕〔S,R〕为一组，一组非对映体的量减去另一组非对映体的量的绝对值，然后除以二者之和，记为d.e.〕第十四页，共18页。14Michael加成是碳-碳不饱和键不对称合成的一个有力工具，但需要参加NaH，使用电化学方法将其改进，在电极上可以直接(zhíjiē)生成活化的阴离子基，不需要再参加催化剂，使反响条件变得温和，环境友好，同时缩短了反响时间。Feroci等人用此法合成了咔唑-2-酮，当R基为苯基时，化学产率为88%，同时到达非对映体过量为98%。第十五页，共18页。15Diels-Alder反响时有机合成中最有用的方法(fāngfǎ)之一，环加成产物可以得到几乎100%d.e.,但是必须在底物上连接适宜的手性基团，这就增加了合成的难度和步骤。而用电化学方法(fāngfǎ)那么可以一步完成，且产率高。第十六页，共18页。16小结：电化学合成是一个与有机化学、电化学等学科相关的新兴研究领域，近年来取得了长足的开展。但由于它是一项涉及面广，又较复杂的根底研究，迄今为止，电化学合成的机理还不十分清楚，尤其关于分子层次的直接信息很少，许多研究还只局限于单个反响的优化和机理的探讨(tàntǎo)，有的反响产率也