相转移催化在药物合成中的应用.ppt

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相转移催化合成
总结
一、相转移催化反应机理
相转移催化反应主要用于液-液体系,也适用于固-液体系。就液-液体系反应而言,其催化原理为:利用催化剂解离出的阳离子与反应物缔合为较稳定的离子对,迁移到另一相进行反应,使互不相溶的两种或多种反应物增加接触而加快反应。
优点:反应快、收率高、条件温和、操作简便尤其适用于有机溶剂-水体系。
相转移催化反应一般分为两步:
第一步:阴离子从水相转移到有机相,简称界面传质步骤。
氰化物从水相转移到有机相称为转移步骤,它由三个阶段构成:①Q+X--与X-在水相的置换反应③-从水相转移到有机相。
第二步:本征反应或有机相中的置换反应,简称化学反应步骤。
在相转移催化剂不断地将C+N-从水相运送到有机相,然后又将X-从有机相运送到水相的过程中,包括三个平衡:
-的平衡过程
其次是形成的离子对转移到有机相的平衡过程
-和催化剂鎓盐。
常用的相转移催化剂很多,主要包括:
季铵盐类,如BTEAC(氯化苄基三乙铵)、 DMAP(4-N,N-二甲基氨基吡啶)、TBAB(四丁基溴化铵)CTMAB(十六烷基三甲基溴化铵)
季鏻盐,如BTPPA(苄基三苯基氯化鏻)
其他,如多醚类(聚乙二醇类PEG800)、某些叔胺类、长链烷基磺酸盐(如SDA)等。
因为涉及物质在两相间的转移,所以必须有不同的两相(液-液、液-固等)存在。常用的溶剂包括二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、苯、乙腈、乙酸乙酯、THF、DMSO等。
二、相转移催化反应实例
1、烃基化反应(取代反应)
在碱性介质中进行的取代反应,用于不用相转移催化剂反应的收率、反应条件相差很大。
如扑炎痛(benorilate)的制备中的关键步骤——成酯反应(O-烃基化反应),利用PEG100作为相转移催化剂,反应条件温和,产品纯度较高,易于处理而且产率也大幅度增加。
制备乙基创木酚(成醚反应,O-烃基化反应)时,若加入PEG800作相转移催化剂,可以Na2CO3作为碱催化剂,收率可达85%。相同条件下无相转移催化剂时,反应几乎不能进行。
又如抗组胺药氯苯那敏(chlorpheniramine,扑尔敏)的合成(C-烃基化反应:)