第二章 药物合成工艺路线的设计和选择

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[定稿]制药工艺学习题答案

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第二章药物路线的设计和选择一、名词解释1. 全合成制药:是指由化学结构简单的化工产品为起始原料经过一系列化学合成反应和物理处理过程制得的药物。

由化学全合成工艺生产的药物称为全合成药物。

2. 半合成制药:是指由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得的药物。

这些天然产物可以是从天然原料中提取或通过生物合成途径制备。

3. 手性制药:具有手性分子的药物4. 药物的工艺路线:具有工业生产价值的合成途径,称为药物的工艺路线或技术路线。

5. 倒推法或逆向合成分析(retrosynthesis analysis):从药物分子的化学结构出发,将其化学合成过程一步一步逆向推导进行寻源的思考方法称为追溯求源法,又称倒推法、逆合成分析法。

6. 类型反应法:是指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行药物合成设计的思考方法。

包括各类化学结构的有机合成物的通用合成法,功能基的形成、转换、保护的合成反应单元等等。

对于有明显类型结构特点和功能基的化合物,常常采用此种方法进行设计。

7.Sandmeyer反应:重氮盐用氯化亚铜或溴化亚铜处理,得到氯代或溴代芳烃:8.Mannich反应:含有α-活泼氢的醛、酮与甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反应,结果一个α-活泼氢被胺甲基取代,此反应又称为胺甲基化反应,所得产物称为Mannich碱。

9.“一勺烩”或“一锅煮”:对于有些生产工艺路线长,工序繁杂,占用设备多的药物生产。

若一个反应所用的溶剂和产生的副产物对下一步反应影响不大时,往往可以将几步反应合并,在一个反应釜内完成,中间体无需纯化而合成复杂分子,生产上习称为“一勺烩”或“一锅煮”。

改革后的工艺可节约设备和劳动力,简化了后处理。

10. 分子对称法:一些药物或中间体的分子结构具对称性,往往可采用一种主要原料经缩合偶联法合成,这种方法称为分子对称法。

二、填空1. 药物生产工艺路线 , 技术先进性 , 经济合理性,2. 剖析药物的化学结构 , 化学结构3. “平顶型” 、 “尖顶型”4. 前头 , 后边5. 最后6. “平顶型”7. C —N 、C —S 、C —O8.CH 3H 3CCOOH CH 3, 异丁基苯。

第二章药物合成工艺路线的设计和选择汇总.

第二章药物合成工艺路线的设计和选择汇总.

药物剖析的基本方法及步骤:
1)首先分清主环与侧链(药效团与药动团), 基本骨架与功能基团,弄清这功能基以何种方式 和位置同主环或基本骨架连接;
(1) (2) (3)
N
H2N
SO2 N
N
H
2)研究分子中各部分的结合情况,找出易拆 键部位。 键易拆的部位也就是设计合成路线 时的连接点以及与杂原子或极性功能基的连接 部位;
第二章
药物合成工艺路线的 设计和选择
学习目标
1. 掌握 药物合成工艺路线设计的主要方 法——逆合成分析法与模拟类推法。
2.熟悉 药物合成工艺路线的评价标准和选 择方法。
3.了解 药物合成路线设计的相关基本知识 和知识产权保护等内容。
第一节 概述 第二节 工艺路线的设计 第三节 工艺路线的评价与选择
2)如果没有合成路线的报道,则只能自行设计。 如果有,则优选一条或若干条技术先进、操作条
件切实可行,设备条件容易解决,原辅材料有可靠来 源的技术路线;
3)写出文献总结和生产研究方案(包括多条技术路 线的对比);
4 )必要的时候通过具体的实验来确定和验证优化的 路线。
第一节 概述 第二节 工艺路线的设计 第三节 工艺路线的评价与选择
工艺路线设计的必要性
创新药物:权宜路线和优化路线均需设计 非专利药物: 原研企业—专利藩篱和技术壁垒
仿制企业—绕开专利,重新设计
其它情况:原辅材料的变化,质量标准的提高, 环保要求的提高,新技术新设备的出现等也可 能要求重新设计药物的合成工艺路线。
药物工艺路线设计的基本内容:
针对已经确定化学结构的药物或潜在药物,研 究如何应用化学合成的理论和方法,设计出 适合其生产的工艺路线。
(一)逆合成分析法的基本概念与主要方法

制药工艺学填空题

制药工艺学填空题

填空题第二章药物合成工艺路线的设计和选择填空题(1)对于有明显结构特点及功能基特点的化合物,一般可采用(类型反应法)进行设计。

(2)对于有明显结构对称性特点的化合物,一般可采用(分子对称法)进行设计。

(3)对于具有较为复杂的基本骨架结构和多功能系的药物,可根据基本骨架的组合方式和构成方法、功能基引入和转化等情况,采用(逐步综合法)进行工艺路线设计。

(4)对于化合物中具有明显结合点的药物可采取(倒推法)进行工艺路线设计。

(5) 在对化学结构复杂的药物合成工艺进行设计时,当文献资料无现成的设计方法,或有但不适合用语工业生产,多般采用(模拟类推法)法。

(6)对药物的结构剖析的目的是:(首先是分清主环与基本结构、功能基与侧链,以及它们的结合情况,以便选择结合的部位;其次考虑主环的形成方法、基本碳架的组合方式、功能基与侧链的形成方式与引入顺序。

若系手征性药物,还需同时考虑基本立体构型所要求的问题)。

3. 在制定化学制药工艺实验研究方案时,还必须对反应类型作必要的考察,阐明所组成的化学反应类型到底是“平顶型”还是“尖顶型”反应。

4.从收率的角度看,应该把收率低的单元反应放在前头,收率高的反应步骤放在后边。

亦即其合成时的连接部位。

9.应用类型反应法进行药物或中间体的工艺设计时,如果功能基的形成与转化的单元反应排列方法出现两种或两种以上不同安排时,不仅需要从理论上_推测合理的排列顺序_,而且还要从实践上_ 着眼于原辅材料、设备条件_等进行实验研究,经过实验设计及选优方法遴选,反复比较来选定。

10. 在应用模拟类推法设计药物工艺路线时,还必须和_ 已有方法_ 对比,并注意对比__化学结构__和___化学活性_的差异。

11. 对于_简单分子或已知结构, _衍生物的合成设计,常可通过查阅有关文献专著、综述或化学文献,找到若干可供__模拟__的方法。

12. 选择工艺路线,首先应考虑每一合成路线所用的各种原辅材料的来源、规格和供应情13. 由对硝基苯酚为原料制备扑热息痛时可应用_“一勺烩”或“一锅煮”_工艺。

第二章 药物合成工艺路线的设计和选择

第二章 药物合成工艺路线的设计和选择
第二章 药物合成工艺路线的设计和选择
目录
第一节 概述 第二节 工艺路线的设计 第三节 工艺路线的评价与选择
2
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第一节 概 述
3
3
化学合成药物的合成工艺路线是化学制药工业的 基础,对药物生产的产品质量、经济效益和环境 效益都有着极为重要的影响。 全合成(total synthesis)与半合成(semi synthesis)。 权宜路线(expedient route)和优化路线( optimal route)。
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二、模拟类推法 对于作用靶点完全相同、化学结构高度类似的共 性显著的系列药物,采用模拟类推法进行合成工 艺路线设计的成功概率往往较高。模拟类推方法 不但可用于系列药物分子骨架的构建,而且可扩 展到系列手性药物手性中心的构建。
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二、模拟类推法 质子泵抑制剂(PPI)逆合成分析:
53
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一、逆合成分析法 罗氟司特(roflumilast)逆合成分析:
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一、逆合成分析法 罗氟司特(roflumilast)合成路线:
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一、逆合成分析法 沙丁胺醇(salbutamol)逆合成分析:
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一、逆合成分析法 沙丁胺醇(salbutamol)合成路线:
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一、逆合成分析法 手性源(chirality pool)合成技术是指以廉价易 得的天然或合成的手性化合物为原料通过化学修 饰方法转化为手性产物。 与手性原料相比较,产物手性中心的构型既可能 保持,也可能发生翻转或转移。 在设计手性药物合成路线时,一定要对完成手性 中心构建后的各步化学反应以及分离、纯化过程 42 加以细致的考虑,保证手性中心的构型不被破坏 ,最终获得较高纯度的手性产物。

化学制药工艺学课件-药物合成工艺路线的设计和选择

化学制药工艺学课件-药物合成工艺路线的设计和选择

安全风险评估与控制
进行安全风险评估,制定相应的安全 措施和应急预案,确保生产安全。
03
药物合成工艺路线的发展趋势
绿色化学合成技术
绿色化学合成技术是一种旨在减少或消除化学品生产和使用 过程中对人类健康和环境影响的合成方法。它强调使用无毒 或低毒性的原料、催化剂和溶剂,并采用节能、减排和资源 化的工艺。
化学制药工艺学课件-药 物合成工艺路线的设计和 选择
• 药物合成工艺路线的设计 • 药物合成工艺路线的选择 • 药物合成工艺路线的发展趋势 • 药物合成工艺路线实例分析
01
药物合成工艺路线的设计
药物合成工艺路线的概念
01
药物合成工艺路线:指在化学制 药过程中,将原料转化为药物的 合成途径。
02
设备需求与投资
分析不同工艺路线所需的设备和投资,选择 适合企业实际情况的工艺。
药物合成工艺路线的实施与控制
工艺流程图与操作规程
制定详细的工艺流程图和操作规程, 确保生产过程规范可控。
设备选型与维护
根据工艺需求合理选择设备,并定期 进行设备维护和保养。
质量监控与检测
建立严格的质量监控体系,对生产过 程和产品进行实时检测和质量控制。
药物合成工艺路线是药物生产的 核心,涉及原料的来源、反应条 件、操作步骤、分离纯化等多个 方面。
药物合成工艺路线的设计原则
01
02
03
04
安全性
选择对人体无害或危害较小的 原料和试剂,避免使用有毒、
有害的物质。
有效性
确保合成工艺能够高效地生产 出目标药物,具有较高的收率
和纯度。
经济性
考虑原料成本、反应条件、能 源消耗等因素,降低生产成本
计算机辅助药物设计包括:分子动力学模拟、量子化学计算、药效团模型等技术 。这些技术能够预测化合物的性质和药效,为药物设计和优化提供重要的参考依 据。同时,计算机辅助药物设计还可以降低新药研发的成本和时间,提高研发效 率。

2 药物合成工艺路线的选择

2 药物合成工艺路线的选择

品为起始原料,经过一系列化学反应和物理处理过程制得
复杂化合物的过程 。
5
与此相应,合成路线的设计策略也分为两类 : 由原料而定的合成策略:在由天然产物出发进行半合
成或合成某些化合物的衍生物时,通常根据原料来制定 合成路线 。
由产物而定的合成策略:有目标分子作为设计工作的
出发点,通过逆向变换,直到找到合适的原料、试剂以 及反应为止,是合成中最为常见的策略。 这种逆合成(retrosynthesis)方法,由E.J.Corey于 1964年正式提出。
溴苯
氯化亚砜
邻氯苯甲酸乙酯
邻氯苯基二苯基氯甲烷
此法合成的邻氯苯基二苯基氯甲烷(2-6)质量较好,但
1)应用Grignard试剂,要求严格无水条件;
2)溶剂乙醚易燃、易爆,反应设备上须有相应的安全措
施,而使生产受到限制。
11
②以邻氯苯基三氯甲烷(2-7)为关键中间体的合成路线
邻氯甲苯 邻氯苯基三氯甲烷
的合成路线可设计如下:
1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)乙醇
a-氯代-2,4-二氯苯乙酮 1-(2,4-二氯苯基)-2-氯代乙醇
对氯甲基氯苯
益康唑
21
⑵ 分子对称法
①基本内容与基本步骤 分子对称法:对某些药物或者中间体进行结构剖析时,
常发现存在分子对称性(molecular symmetry), 具有分子对称性的化合物往往可由两个相同的分子经化
对氯甲基氯苯
咪唑
1-(2,4-二氯苯基)-2-氯代乙醇
18
这样(2-29)的合成有a、b两种连接方法; C-O键与 C-N键形成的先后次序不同,对合成有较大影响。
b法拆键的缺点:1-(2,4-二氯苯基)-2-氯代乙醇(2-31) 与对氯甲基氯苯在碱性试剂存在下反应制备中间体(232)时,不可避免地将发生(2-32)的自身分子间的 烷基化反应;使反应复杂化,降低(2-32)的收率。

药物合成工艺路线的设计和选择文稿演示

药物合成工艺路线的设计和选择文稿演示

合成子(synthon):已切断的分子的各个组成单 元,包括电正性、电负性和自由基形式。
合成等价物(synthetic equivalent):具有合成子 功能的化学试剂,包括亲电物种和亲核物种两类。
以抗真菌药物克霉唑为例:
Ph Ph NN
Cl
Ph Ph +
Cl
-N N
Ph Ph Cl
Cl
HN N
(二)追溯求源法的实例分析(1)
——抗真菌药益康唑(econazole, 2-29)
益康唑分子中有C-O和C-N两个碳-杂键的部位,可从 a、b两处追溯其合成的前一步中间体。
按虚线a处断开,前体为对氯甲基氯苯和1-(2,4-二氯 苯基)-2-(1-咪唑基)乙醇(2-30);
剖析(2-30)的结构,进一步追溯求源,断开C-N 键,(2-30)的前体为1-(2,4-二氯苯基)-2-氯代乙醇 (2-31)和咪唑。
与此相应,合成路线的设计策略也分为两类 。
由原料而定的合成策略:在由天然产物出发进行半 合成或合成某些化合物的衍生物时,通常根据原料 来制定合成路线 。
由产物而定的合成策略:有目标分子作为设计工作 的出发点,通过逆向变换,直到找到合适的原料、 试剂以及反应为止,是合成中最为常见的策略
NH2 H H H
常见的切断部位:药物分子中C-N、C-S、C-O等 碳-杂键的部位,通常是该分子的首先选择切断部 位。在C-C的切断时,通常选择与某些基团相邻或 相近的部位作为切断部位,由于该基团的活化作用, 是合成反应容易进行。在设计合成路线时,碳骨架 形成和官能团的运用是两个不同的方面,二者相对 独立但又相互联系;因为碳骨架只有通过官能团的 运用才能装配起来。
若系手性药物,还必须考虑手性中心的构建方法和 在整个工艺路线中的位置等问题。

药物合成工艺路线的设计和选择

药物合成工艺路线的设计和选择

第二章 药物合成工艺路线的设计和选择 药物生产工艺路线是药物生产的基础和依据。

一个化学合成药物往往具有多种不同的合成途径,通常将具有工业生产价值的合成途径称为该药物的工艺路线。

人们习惯上将化学合成药物的合成按起始原料的不同分为全合成和半合成两类:以结构简单的化工产品为起始原料,经一系列化学反应和物理处理过程制备的方法称为全合成(total synthesis );由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制备的方法称为半合成(semi synthesis )。

一个药物具体采用何种方法合成主要取决于经济的合理性。

药物生产工艺路线的技术先进性和经济合理性是衡量生产技术水平高低的尺度。

在创新药物研究中,人们通过筛选发现先导化合物,进而合成一系列目标化合物,优选出最佳的有效化合物作为新药(new chemical, NCE )。

在此过程中经济问题居于次要地位,需要主要考虑的是如何最为快捷地合成所需化合物以进行进一步研究;但是一旦研究中新药(investigational drug, IND )在临床实验中显示出优异性质,便要加紧进行生产工艺研究,寻求合成药物的最佳途径,并根据社会的潜在需求量确定生产规模──这时必须把药物工艺路线的工业化、最优化和降低生产成本放在首位,同时考虑清洁化生产等诸多问题。

进行药物生产工艺路线的设计和选择必须首先对该药物或结构类似的化合物进行国内外文献资料的调查研究和论证,然后优化一条或多条技术先进、操作条件切实可行、设备条件容易解决和原辅料有可靠来源的技术路线,最后写出文献综述报告和生产研究方案,作为大规模工业化生产的基础。

第一节 药物生产工艺路线设计的基本方法──逆合成分析合成是指从某些原料出发,经过若干步反应,最后制备出所需的产物,最后产物就是合成目标物(药物),或叫目标分子(target molecule ,TM)。

实际上,进行合成路线设计时是反其道而行之。

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第二章药物合成工艺路线的设计和选择第一节概述工艺路线:一个化学合成药物往往可通过多种不同的合成途径制备,通常将具有工业生产价值的合成途径称为该药物的工艺路线。

工艺研究的首要任务:在化学合成药物的工艺研究中,首先是工艺路线的设计和选择,以确定一条经济而有效的生产工艺路线。

工艺路线设计与选择的研究对象:(1)即将上市的新药在新药研究的初期阶段,对研究中新药(investigational drug,IND)的成本等经济问题考虑较少,化学合成工作一般以实验室规模进行。

当IND在临床试验中显示出优异性质之后,便要加紧进行生产工艺研究,并根据社会的潜在需求量确定生产规模。

这时必须把药物工艺路线的工业化、最优化和降低生产成本放在首位。

(2)专利即将到期的药物药物专利到期后,其它企业便可以仿制,药物的价格将大幅度下降,成本低、价格廉的生产企业将在市场上具有更强的竞争力,设计、选择合理的工艺路线显得尤为重要。

(3)产量大、应用广泛的药物某些活性确切老药,社会需求量大、应用面广,如能设计、选择更加合理的工艺路线,简化操作程序、提高产品质量、降低生产成本、减少环境污染,可为企业带来极大的经济效益和良好的社会效益。

第二节药物合成工艺路线的设计药物合成工艺路线设计属于有机合成化学中的一个分支,从使用的原料来分,有机合成可分为全合成和半合成两类:(1)半合成(semi synthesis):由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得复杂化合物的过程。

(2)全合成(total synthesis):以化学结构简单的化工产品为起始原料,经过一系列化学反应和物理处理过程制得复杂化合物的过程。

与此相应,合成路线的设计策略也分为两类:(1)由原料而定的合成策略:在由天然产物出发进行半合成或合成某些化合物的衍生物时,通常根据原料来制定合成路线。

(2)由产物而定的合成策略:有目标分子作为设计工作的出发点,通过逆向变换,直到找到合适的原料、试剂以及反应为止,是合成中最为常见的策略。

这种逆合成(retrosynthesis)方法,由E.J.Corey于1964年正式提出。

逆合成(retrosynthesis)的过程是对目标分子进行切断(disconnection),寻找合成子(synthon)及其合成等价物(synthetic equivalent)的过程。

切断(disconnection):目标化合物结构剖析的一种处理方法,想象在目标分子中有价键被打断,形成碎片,进而推出合成所需要的原料。

切断的方式有均裂和异裂两种,即切成自由基形式或电正性、电负性形式,后者更为常用。

切断的部位极为重要,原则是“能合的地方才能切”,合是目的,切是手段,与200余种常用的有机反应相对应。

合成子(synthon):已切断的分子的各个组成单元,包括电正性、电负性和自由基形式。

合成等价物(synthetic equivalent):具有合成子功能的化学试剂,包括亲电物种和亲核物种两类。

逆合成方法的基本过程:(1)化合物结构的宏观判断:找出基本结构特征,确定采用全合成或半合成策略。

例:头孢拉定(p17)例:克霉唑(p15)PhPh Cl ClSOCl 2252ClOC 2H 5OPhPh ClOH(2-6)(2)化合物结构的初步剖析:分清主要部分(基本骨架)和次要部分(官能团),在通盘考虑各官能团的引入或转化的可能性之后,确定目标分子的基本骨架,这是合成路线设计的重要基础。

(3)目标分子基本骨架的切断:在确定目标分子的基本骨架之后,对该骨架的第一次切断,将分子骨架转化为两个大的合成子,第一次切断部位的选择是整个合成路线的设计关键步骤。

(4)合成等价物的确定与再设计:对所得到的合成子选择合适的合成等价物,再以此为目标分子进行切断,寻找合成子与合成等价物。

(5)重复上述过程,直至得到可购得的原料。

在化合物合成路线设计的过程中,除了上述的各种构建骨架的问题之外,还涉及官能团的引入、转换和消除,官能团的保护与去保护等;若系手性药物,还必须考虑手性中心的构建方法和在整个工艺路线中的位置等问题。

合成路线设计的基本方法,是逆合成(retrosynthesis)方法,即追溯求源法;在此基础上,还有分子对称性法、模拟类推法、类型反应法等。

一、追溯求源法追溯求源法:从药物分子的化学结构出发,将其化学合成过程一步一步逆向推导进行寻源的思考方法,又称倒推法或逆向合成分析(retrosynthesis analysis)。

研究药物分子的化学结构,首先考虑哪些官能团可以通过官能团化或官能团转换可以得到;在确定分子的基本骨架后,寻找其最后一个结合点作为第一次切断的部位,考虑这个切断所得到的合成子可能是那种合成等价物,经过什么反应可以构建这个键;在对合成等价物进行新的剖析,继续切断,如此反复追溯求源直到最简单的化合物,即起始原料为止。

起始原料应该是方便易得、价格合理的化工原料或天然化合物。

最后是各步反应的合理排列与完整合成路线的确立。

常见的切断部位:药物分子中C-N、C-S、C-O等碳-杂键的部位,通常是该分子的首先选择切断部位。

在C-C的切断时,通常选择与某些基团相邻或相近的部位作为切断部位,由于该基团的活化作用,是合成反应容易进行。

在设计合成路线时,碳骨架形成和官能团的运用是两个不同的方面,二者相对独立但又相互联系;因为碳骨架只有通过官能团的运用才能装配起来。

通常碳-杂键为易拆键,也易于合成。

因此,先合成碳-杂键,然后再建立碳-碳键。

例:抗真菌药益康唑(econazole ,2-29)OClCl ClNNb (2-29)a益康唑分子中有C-O 和C-N 两个碳-杂键的部位,可从a 、b 两处追溯其合成的前一步中间体。

按虚线a 处断开,(2-29)的前体为对氯甲基氯苯和1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)乙醇(2-30);剖析(2-30)的结构,进一步追溯求源,断开C-N 键,(2-30)的前体为1-(2,4-二氯苯基)-2-氯代乙醇(2-31)和咪唑。

按虚线b 处断开,(2-29)的前体则为2-(4-氯苯甲氧基)-2-(2,4-二氯苯) 氯乙烷(2-32)和咪唑,(2-32)的前体为对氯甲基氯苯和(2-31)。

这样(2-29)的合成有a 、b 两种连接方法; C-O 键与C-N 键形成的先后次序不同,对合成有较大影响。

若用上述b 法拆键,(2-31)与对氯甲基氯苯在碱性试剂存在下反应制备中间体(2-32)时,不可避免地将发生(2-32)的自身分子间的烷基化反应;从而使反应复杂化,降低(2-32)的收率。

因此,采用先形成C-N 键,然后再形成C-O 键的a 法连接装配更为有利。

OClCl ClNN(2-29)a a(2-31)NHN+HO Cl ClCl HOClClNN(2-30)ClCl+b (2-32)(2-29)b(2-31)+HOCl ClClClCl+NHNOClCl ClClO ClCl ClNN再剖析(2-31),它是一个仲醇,可由相应的酮还原制得。

故其前体化合物为 -氯代-2,4-二氯苯乙酮(2-33),它可由2,4-二氯苯与氯乙酰氯经Friedel-Crafts 反应制得。

+(2-31)HO ClClClOCl ClCl(2-33)ClClClOCl而间二氯苯可由间硝基苯还原得间二氨基苯,再经重氮化、Sandmeyer 反应制得。

NH 2H 2N NO 2O 2NFe/HCl对氯甲基氯苯可由对氯甲苯经氯化制得。

这样,以间二硝基苯和对氯甲苯为起始原料合成(2-29)的合成路线可设计如下:(2-31)N HNHOCl Cl Cl HOCl Cl NN(2-30)OClCl ClNNClCl (2-29)(2-33)/CH 3OH/CH 3ONa例:促凝血药氨甲环酸(tranexamic acid ,2-34)氨甲环酸的骨架具有环己烷的结构,按照官能团转化的方法,可由环己烯类经还原得到。

环己烯类化合物可由环己醇转化而来,也可以由丁二烯与乙烯通过Diels-Alder 反应得到。

氨甲环酸的合成设计可由氯代丁二烯(2-35)与丙烯酸酯(2-36),经Diels-Alder 反应得关键中间体(4-氯-3-环己烯)甲酸甲酯(2-37),再经氰化和还原等制得(2-34)。

(2-36)(2-35)(2-34)HHH 2NH 2CCOOH(2-37)ClCOOCH 3+ClH 2C OCH 3ONCCOOCH 3例:N -羧烷基二肽类血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme ,ACE ) 抑制剂:血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI )是一类安全有效的高血压和充血性心力衰竭治疗药物,已有18个ACE 抑制剂上市,大多数属于N -羧烷基二肽结构,如依那普利(enalapril ,2-40)、赖诺普利(lisinopril ,2-41)、贝那普利(benazepril ,2-42)、培哚普利(perindopril ,2-43)、喹那普利(quinapril ,2-44)和雷米普利(ramipril ,2-45)。

(2-42)HOOC(2-41)(2-40)NEtO 2CHN EtO 2CN EtO 2CH(2-45)(2-44)(2-43)N EtO 2CHN EtO 2CHCH 3N -羧烷基二肽型ACE 抑制剂都是多手性中心化合物,其中N -羧烷基部分中的手性中心都是(S )构型。

培哚普利含2-氨基戊酸部分,其它药物含2-氨基-4-苯丁酸结构部分。

根据它们的结构特征,以新手性中心的构建方法为合成策略的中心,对N -羧烷基二肽有两种基本的逆合成分析切断法,按切断法a 可得到N -羧烷基和二肽两部分,核心反应是构建N -羧烷基中(S )构型的手性中心。

按切断法b 可得到2-氨基-4-苯丁酸或2-氨基戊酸与N -酰化氨基酸残基两部分,核心反应是构建氨基酸残基中的(S )构型的手性中心。

切断法a 利用天然氨基酸引入所需手性中心,利用立体选择性反应构建新手性中心;而按切断法b 涉及2-氨基-4-苯丁酸或2-氨基戊酸等特殊试剂或专属性酶促反应,因此,ACE 抑制剂的合成策略绝大多数采用逆合成分析切断法a [10]。

aN R 1O 2CH5R 4R 2*切断法a 合成N -羧烷基二肽型ACE 抑制剂的具体方法有以下四种方法: (1) 对映选择性Michael 加成反应合成法4-苯基-4-氧代丁烯酸乙酯(2-46)与L -丙氨酸苄酯(2-47)进行非对映选择性Michael 加成反应,得到占优势的(S,S )构型产物(2-48)及少量的(R,S )产物,二者在乙醇中溶解度不同,容易分离。

室温在冰乙酸-浓硫酸体系中经过Pd-C 催化氢化转化为化合物(2-49),在光气作用下与L -脯氨酸缩合,得依那普利(2-40),再与马来酸成盐。

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