二氢吡啶设计指导书
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1,4-二氢吡啶衍生物的合成方法摘要: 1,4 - 二氢吡啶类化合物的合成-般采用 Hanztch 合成法。
近 10 年来,国内外科学工作者对此做了大量的研究工作,合成出了许多1,4 - 二氢吡啶类衍生物 , 在合成的过程中积累了经验 ,方法上有所改进 ,其中微波辐射合成法,优化了合成的过程,使合成操作更简便,减少环境污染 ,收率有所提高。
关键词:Hanztch合成法微波辐射合成法1.引言l,4-二氢吡啶类化合物具有广泛的生物学功能。
在医学上,主要用于治疗高血压、心绞痛、心律失常、充血性心肌病及缺血性心脏病等,其次用于治疗肠胃疾病、雷诺氏病以及作为治疗肺动脉高压和癫痫病的辅助药物,后来人们发现l,4-二氢吡啶类化合物还能抑制血小板凝结,增强抗癌药物的疗效。
因此对1,4-二氢吡啶类化合物合成方法的改进以及探索合成新的1,4-二氢吡啶类化合物已成为化学家们广泛关注的课题。
2.1,4-二氢吡啶类衍生物应用的研究现状2.1 作为 NADH 模型化合物的应用还原性辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)是 N-取代-1,4-二氢烟酰胺衍生物,在维持细胞生长与分化及修复多糖的合成与代谢等生物体内的氧化还原过程中起着重要的作用,其活性部位是二氢烟酰胺,与 1,4-二氢吡啶极其相似。
由于生物体是-个复杂多变的体系,直接研究辅酶NADH 在生物体内的作用机理是很困难的,因此可以通过研究含1,4-二氢吡啶环的化合物在化学条件下的作用机理,来认识辅酶 NADH 的作用机理,从而使1,4-二氢吡啶类化合物成为研究辅酶NADH 在生物体内的反应机理的重要模型。
2.2 作为钙拮抗剂在临床上的应用1,4-二氢吡啶类化合物具有很高的生理活性,是生物和医药方面非常重要的-类化合物。
二氢吡啶杂环是许多生物活性化合物的结构部分,广泛存在于血管扩张剂、支气管扩张剂、抗动脉粥样硬化剂、抗肿瘤和抗糖尿病等药物中。
1,4-二氢吡啶类化合物作为钙拮抗剂在临床上广泛应用,其机制为通道水平上选择性地阻滞钙离子经细胞膜上的钙离子通道进入细胞内,以减低细胞内钙离子浓度,从而使血管平滑肌舒张,血管扩张,临床上广泛用于治疗心绞痛、高血压、心率失常、心力衰竭等心血管疾病。
1.4-二氢-2.6-二甲基-吡啶3,5-二甲酸二乙酯的合成设计指导书 计划学时:8学时实验目的:1、了解杂环的制备方法、应用缩合反应的原理和条件进行吡啶衍生物的合成。
2、学习磁力搅拌器和固体物质的提纯方法。
3、巩固回流、抽滤、重结晶等操作技能。
4、掌握固体物质纯度测定方法和结构测定的方法实验原理:乙酰乙酸乙酯与乌洛托品在醋酸铵的催化下缩合反应生成1.4-二氢-2.6-二甲基-吡啶3,5-二甲酸二乙酯,此反应的特点是活性亚甲基与羰基化合物等发生亲核加成反应,氨与羰基发生,其加成产物用水分解可得到醇类化合物:反应方程式:C H 3C C H 2C O O C H 2C H 3O+H C H O C O O C H 2C H 3C H 3C H 2O O CC H 3H 3C O H O H N H 3N C O O C H 2C H 3C H 3C H 3C H 2O O CH 3C H实验用原料:乙酰乙酸乙酯;次六甲基四胺;乙酸铵;乙醇设计要求:1 从实验原理出发设计原料配比。
2 从实验反应条件出发设计实验装置3 从原料的物理常数等条件设计实验步骤和反应温度、催化剂、溶剂、反应终点的确定。
4 设计出产物的纯化方法和纯度测定方法5 设计出产物的结构测定方法,写出红外光谱分析此化合物的意义6 完成一份设计实验报告后经教师认可才能完成实验。
设计实验评分标准:1设计实验开题报告1000-2000字的设计报告。
40%2实验以每人1组单独操作。
六人一个大组,分别选择合成工艺条件:温度、催化剂用量、原料配比等四个工艺指标进行设计,每大组讨论一个影响因素。
操作占实验分30%3设计内容与完成情况讨论,写出实验报告。
占实验分30%参考资料:关键词:缩合反应;1.4-二氢-2.6-二甲基-吡啶3,5-二甲酸二乙酯;乙酰乙酸乙酯参考合成内容:在150mL三颈瓶中依次加入乙酰乙酸乙酯50mmol,六次甲基四胺37.5mmol,相转移催化剂0.1克,蒸馏水10mL和乙醇 2.5mL,装上回流冷凝管,在水浴温度50℃~55℃磁力搅拌反应45min,有淡色晶体析出,薄层板测到反应终点后冷却至室温,抽滤,用乙醇重结晶,产品干燥后得浅黄色晶体5g -6g,收率88%左右,m.p.179℃~180℃。
二氢吡啶类
一结构特点
苯基-1,4-二氢吡啶的母核。
1,4-二氢吡啶环和NH基是必需基团,假设二氢吡啶环氧化或复原,就会失去活性;
2,6位多为低级烷基,至少一侧为低级烷基时有利于增加活性;3,5位酯基为必要基团,酯基中烷氧基不同时活性不同;
4位为苯环取代,苯环邻位或间位有吸电子基团时活性增强。
二主要理化性质
1 二氢吡啶环的复原性
二氢吡啶类药物分子中有二氢吡啶环,具有复原性。
可用氧化复原反响鉴别或氧化复原滴定法进行含量测定。
2 硝基的氧化性
苯环上大多有硝基,硝基具有氧化性,可被复原为芳伯氨基,进一步用重氮化-偶合反响鉴别。
3 二氢吡啶环氨基质子的解离性
与碱作用时,二氢吡啶环1,4-位氢均可发生解离,形成p-π共轭而发生颜色变化,利用该类反响可鉴别本类药物。
4 稳定性
光不稳定性:二氢吡啶类化合物遇光极不稳定,易发生光化学歧化作用,因此二氢吡啶类药物的分析应该避光操作,同时应检查引入的特殊杂质。
5 旋光性v
二氢吡啶环的C4位多为手性碳原子,具有旋光性,但是临床药物大多为消旋体。
6 吸收光谱特性
含苯环,在紫外光区有吸收,具有红外吸收。
1.4-二氢-
2.6-二甲基-吡啶3,5-二甲酸二乙酯的合成设计指导书 计划学时:8学时
实验目的:
1、了解杂环的制备方法、应用缩合反应的原理和条件进行吡啶衍生物的合成。
2、学习磁力搅拌器和固体物质的提纯方法。
3、巩固回流、抽滤、重结晶等操作技能。
4、掌握固体物质纯度测定方法和结构测定的方法
实验原理:乙酰乙酸乙酯与乌洛托品在醋酸铵的催化下缩合反应生成1.4-二氢
-2.6-二甲基-吡啶3,5-二甲酸二乙酯,此反应的特点是活性亚甲基与羰基化合物等发生亲核加成反应,氨与羰基发生,其加成产物用水分解可得到醇类化合物:
反应方程式:
C H 3C C H 2C O O C H 2C H 3O
+H C H O C O O C H 2C H 3C H 3C H 2O O C
C H 3
H 3C O H O H N H 3N C O O C H 2C H 3C H 3C H 3C H 2O O C
H 3C H
实验用原料:
乙酰乙酸乙酯;次六甲基四胺;乙酸铵;乙醇
设计要求:
1 从实验原理出发设计原料配比。
2 从实验反应条件出发设计实验装置
3 从原料的物理常数等条件设计实验步骤和反应温度、催化剂、溶剂、反应终点的确定。
4 设计出产物的纯化方法和纯度测定方法
5 设计出产物的结构测定方法,写出红外光谱分析此化合物的意义
6 完成一份设计实验报告后经教师认可才能完成实验。
设计实验评分标准:
1设计实验开题报告1000-2000字的设计报告。
40%
2实验以每人1组单独操作。
六人一个大组,分别选择合成工艺条件:温度、催化剂用量、原料配比等四个工艺指标进行设计,每大组讨论一个影响因素。
操作占实验分30%
3设计内容与完成情况讨论,写出实验报告。
占实验分30%
参考资料:
关键词:缩合反应;1.4-二氢-2.6-二甲基-吡啶3,5-二甲酸二乙酯;乙酰乙酸乙酯参考合成内容:
在150mL三颈瓶中依次加入乙酰乙酸乙酯50mmol,六次甲基四胺37.5mmol,相转移催化剂0.1克,蒸馏水10mL和乙醇 2.5mL,装上回流冷凝管,在水浴温度50℃~55℃磁力搅拌反应45min,有淡色晶体析出,薄层板测到反应终点后冷却至室温,抽滤,用乙醇重结晶,产品干燥后得浅黄色晶体5g -6g,收率88%左右,m.p.179℃~180℃。
IR:υ=1760(C=O),1600~1650(C=C),1150~1200(C- O )cm-1。