电化学在药物合成中的应用

电化学在药物合成中的应用.第一页，共17页。电化学合成反应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应的选择性、纯度和效率，电子转移和化学反应可以同时进行。可以适用于电化学合成的反应包括官能团的加成、取代、裂解、消除、氧化和还原等。

第二页，共17页。优点：具有高的选择性，可用于定向选择性合成。反应条件温和，多数在常温常压下进行，并且可以通过电流和电压来控制。三废少，无爆炸和火灾等危险。可代替昂贵的还原剂和氧化剂缩短反应时间。第三页，共17页。以对氨基苯酚的合成为例，化学合成：第四页，共17页。

电化学合成：对于一个优秀的电化学合成反应，应该能够充分利用反应物和电能，尽可能在高电流密度下操作（减少电解质投资）。第五页，共17页。H2O-EtOH-HClNi电极H2SO4-H2O,Fe2(SO4)3Pb电极H2O-EtOH-HClH2O-EtOH-HCl二、电化学合成反应实例1、还原反应（1）羰基化合物的还原随着反应条件的不同，羰基可被还原成羟基和烷基。值得注意的是，同一反应物，在不同的条件下，使用不同的电极，反应物可能会不同，如：第六页，共17页。

羰基的电化学还原在药物合成中应用很多，例如利用化学法制备非甾体抗炎药萘普生（naproxen）时，反应步骤多，产率低。第七页，共17页。

2，室温下反应6h，产率85%远高于常规化学反应。第八页，共17页。（2）含氮化合物的还原控制条件（电压、电流、溶剂和温度等）可将硝基化合物的还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17页。（3）还原加成反应第十页，共17页。(4)还原裂解反应胱氨酸经过电解还原得半胱氨酸，产率（99%）和电解效率都很高。第十一页，共17页。2、氧化反应（1）双键化合物的氧化在不同条件下，双键可氧化为羟基、羰基、环氧基衍生物。第十二页，共17页。对芳香化合物而言，可以在芳香环上引进羟基，或者将苯环氧化成醌。也可将芳香环的侧链烷基化为醇、醛（或酮）以至于羧基：第十三页，共17页。3、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，电化学具有反应条件温和，易于控制、手性试剂用量少、产物纯度较高、易于分离等优点。如在乙酐中将肉桂酸衍生物电解还原，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17页。

Michael加成是碳-碳不饱和键不对称合成的一个有力工具，但需要加入NaH，使用电化学方法将其改进，在电极上可以直接生成活化的阴离子基，不需要再加入催化剂，使反应条件变得温和，环境友好，同时缩短了反应时间。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%，同时达到非对映体过量为98%。第十五页，共17页。Diels-Alder反应时有机合成中最有用的方法之一，环加成产物可以得到几乎100%d.e.