黃治川(重慶植恩藥業有限公司,重慶 401220)
有機定位效應在藥物合成中的應用
黃治川(重慶植恩藥業有限公司,重慶 401220)
目前,隨著我國社會經濟的不斷發展,我國的制藥產業也擁有了良好的發展前景,制藥產業在發展的過程中使人們對于藥物合成引起了高度的重視。在藥物合成的過程中融入定位效應,可以有效的提高藥物合成的效率和質量。本文主要對有機定位效應在藥物合成中的應用進行了深入的分析,希望可以促進我國制藥產業在未來實現更加快速的發展。
有機定位;藥物合成;應用
因為苯環上所具備的的氫元素在性質上都是相同的,因此,能夠進行替代的一元取代物也是唯一的。但是一元取代苯在進行親電取代的過程中,下一個基團在位置上一共呈現出了三種狀況,分別是鄰位、間位以及對位等。結合具體的試驗結果可以了解到,這三個不同的位置在被取代的過程中所產生的結果是不同的,一般情況下,第二個取代基所要進入的位置都是由一元取代苯上所具備的基團來決定的,這種進行取代的方式就是定位效應。
結合一些相關的試驗可以了解到,將一些經常見到的基團按照定位效應可以分為兩個部分,第一個部分是鄰位以及對位定位基,另一個部分則是間位定位基。通常情況下,鄰位以及對位定位基屬于推電子基團,可以將苯環上鄰位以及對位電子的數量不斷增加,從而能加快親電取代反應,另外,還能對苯環實現一定的活化作用。間位定位基屬于吸電子基團,可以使苯環出現鈍化反應,在間位上具備了一定的電云密度,可以促進間位發生親電取代。
可以定位效應的具體原理,可以對主要的三種取代物進行準確的預測。二元取代苯的苯環已經具備了兩個取代基,在這兩個取代基處在定位效應的位置時,第三個取代基的位置就可以根據已有取代基的定位效應來做出相應的調整。如果是兩個取代基定位效應出現了沖突時,在進行確定的過程中可以依據以下幾種規律來進行:第一,強烈活化基團的定位能力當比鈍化基團的能力出現差異時,主要基團定位能力的順序排列第一位的是NH2、OH,第二位是OR、NHCOR,第三位是苯基、甲基,第四位是間位定位基。第二,當兩個基團都是鈍化基團時,具體的順序應該由鈍化能力比較強的來決定。第三,當兩個基團都處于間位的情況下時,由于中間的位置可能會受到一定的限制,所以很少會出現取代的現象。
由此可以看出,定位效應主要具備了兩個方面的作用,第一個作用為預測反應所得到的主要產物,第二個作用是可以對合成路線進行明確的指出,進而可以不斷提高合成的效率,并且在整個的過程中也能防止出現分離的現象。
藥物合成本來就是有機合成的范圍之內,在藥物合成的過程中會涉及到很多元素,其中包括了鹵化、硝化、磺化、重氮化、氧化、還原、消除、烷基化、縮合化以及重拍等,其中可能會涉及到定位效應的元素包括了鹵化、硝化、磺化、烷基化以及重排等。
在進行制藥的過程中,有一種藥物對氨基水楊酸鈉,這種藥物在進行合成的時候,其中有幾個環節需要融入定位效應才能完成。具體的流程主要包括以下幾點:首先需要以甲苯為這次合成的主要原料,然后將濃硝酸和硫酸結合在一起,最終得到硝基甲苯,然后在與發煙硫酸進行反應,得到2-甲基-5-硝基苯硫酸,這個時候再與二氧化鈉進行反應得出2-甲基-5-硝基苯磺酸鈉,在經過一定的時間加熱之后形成2-甲基-2-硝基苯甲醚,在被高錳酸鉀進行了氧化之后形成2-甲氧基-4-硝基苯甲酸,最后在與NaHCO3進行反應形成對氨基水楊酸鈉。
對這種藥物合成的過程進行分析可以看出,在具體的合成步驟中有幾次是定位效應起到了作用。先是硝酸甲苯與發煙硫酸兩者之間產生反應形成苯磺酸,在這一次合成的過程中,苯環上已經具備了甲基與硝基兩個取代基。因為甲基屬于鄰、對位定位基,硝基與磺酸基在性質上都屬于間位定位基,在合成之前甲基的對位已經被硝基取代,因此磺酸基只能上鄰位,硝基屬于間位定位基,因此可以處于甲基兩邊的任意一邊,通過這種分析就可以明確出磺酸基需要取代的位置是甲基的鄰位。
在對抗潰瘍藥美沙拉嗪進行合成的過程中能夠,美沙拉嗪原藥的合成主要是采用水楊酸為原料,然后在苯環上通過融入硝基將硝基進行還原。在這次合成的過程中重點是水楊酸的苯環確定的位置上進行反應的。苯環上的硝基是在硝化反應之后才形成的,具體的反應機制屬于親電取代反應。硝酸在經過反應之后會形成一定的產物侵入苯環,與離子進行分離之后,在苯環上與硝基進行融合。在合成時硝基最終所到達的位置是水楊酸上的產物來決定的,從而就可以通過定位角度對這次合成進行系統的分析。
定位效益與藥物合成兩者之間有著十分密切的關系,定位效應在藥物合成的過程中有著必不可少的作用。對于制藥企業來說,一定要加強對定位效應的使用,選擇最合適的路線來完成相應的藥物合成,從而可以不斷提高藥物合成的效率和質量。
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