武永軍,卓 馨,劉 超,吳 麗
( 宿州學院 化學化工學院,安徽 宿州 234000)
N-甲基酪胺是一種良好的抗休克性藥物,是很好的醫(yī)用藥品[1]。它能夠加快冠脈流量和腎血流量,降低心肌氧耗作用,同時其誘發(fā)心肌節(jié)律的作用很強、很有利于排尿,但是它也有一定的低毒性。在臨床中可以與對羥弗林配合使用,可明顯地增強抗休克療效[2]。因此,對N-甲基酪胺合成方法的進一步研究探討,在理論和實際應用上都有著非常重要的意義。
本合成路線是以苯酚為起始原料,在三氯化鋁催化下與氯乙酰氯進行F-C?;磻缓髮Ψ磻a物進行甲胺化反應,最后對所得產物進行還原處理。本方法對產物選擇性較強,提高了N-甲基酪胺的產率和保證了N-甲基酪胺的純度。相對于其他合成路線而言,具有毒害小、原料易得、操作簡單,純化方便等優(yōu)點。
在三氯化鋁催化下苯酚與氯乙酰氯進行F-C酰基化反應,如圖1所示。
圖1 傅里德耳-克夫特化?;姆磻獧C理Fig.1 The reaction mechanism of Fu - cuff specialized acylated Riedel
用甲胺取代F-C?;磻a物分子中的鹵素,進行甲胺化反應,用得到甲胺基化合物,反應機理如圖2所示。
圖2 甲胺化反應機理Fig.2 Mechanism of methylamine reaction
對甲胺化反應產物進行還原,其反應歷程包括兩種可能[4-6],如圖3和圖4所示:
(1)碳負離子中間體歷程
(2)自由基中間體歷程
圖4 自由基中間體歷程Fig.4 Process of free radical intermediates
苯酚(分析純,阿拉?。?;甲胺(水溶液,分析純,阿拉?。?;甲胺(醇溶液,分析純,阿拉丁);無水三氯化鋁(工業(yè)級,天津市光復科技發(fā)展有限公司);二氯甲烷(分析純,國藥集團化學試劑有限公司);乙酸乙酯(分析純,上海蘇懿化學試劑有限公司);濃鹽酸(分析純,阿拉?。?;鋅粒(分析純,國藥集團化學試劑有限公司)。
GS-12-2型電子恒速攪拌器,美國PE公司;AV-300(300 MHz)型核磁共振儀,美國PE公司;DZF-6020型真空干燥箱,上海三發(fā)科學儀器有限公司;GSY型循環(huán)高溫油浴鍋,南京予凱儀器設備有限公司;DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器,上海司樂儀器有限公司;85-1型磁力攪拌器,上海司樂儀器有限公司。
2.3.1.N-甲基酪胺的制備
本合成路線是以苯酚為起始原料,在三氯化鋁催化下與氯乙酰氯進行F-C?;磻?,然后對反應產物進行甲胺化反應,最后對所得產物進行還原處理。反應方程式如圖5所示:
圖5 N-甲基酪胺的合成路線Fig.5 Synthesis route of N-tyramine
2.3.2. 2-氯乙酰氧基苯基乙酮的合成
取4.7 g苯酚加至20 mL二氯甲烷中,冰浴冷卻至0~5℃,攪拌下緩慢分批加入無水三氯化鋁16.7 g,控制溫度5~10℃。同溫下加熱,在半小時內緩慢地滴加氯乙酰氯12.5 g,溶液呈淡黃色,滴加完畢后同溫下反應2~3 h,溶液變成紅褐色,最后再升高溫至室溫并反應4~5 h左右。反應結束后將反應液慢慢倒入冰水中,攪拌30 min,控制溫度在10℃以下,過濾,濾餅分別用100 mL水洗滌三次。將得到的白色固體在50℃下減壓干燥,得到白色粉末狀固體(3)8.04 g(產率64.6%)。
2.3.3.2-甲胺基-1-(4-羥基苯基)乙酮(4)的合成
取固體(3)6 g于室溫分批加至50 mL 33%甲胺醇溶液中,溶液變成紅色,室溫反應5 h。減壓蒸除甲胺及水,得到黑色固體,剩余物中加入乙醇20 mL,加濃鹽酸調pH至3~4,0~5℃下慢慢攪拌析晶,過濾,濾餅用冷乙醇洗滌,將濾渣在40℃下減壓干燥,得紅棕色固體粉末(4)1.2 g(產率17.1%)。
2.3.4. N-甲基酪胺(1)的還原制備
把鋅粒5 g左右、二氯化汞液體10 mL左右、濃鹽酸5 mL和水100 mL混合在一起攪拌大約5 min,靜置。首先除去水層,然后再用鹽酸的水溶液萃取處理。取1 g固體(4),于室溫加入上述溶液中,攪拌反應3 h,減壓蒸除水和氯化氫,加入20 mL乙醇溶解,濾去固體不溶物,蒸干濾液后無固體出現(xiàn)。
取過柱得到的樣品,反復旋蒸之后,加入少量分析純三氯甲烷旋蒸,之后加入氘代氯仿或氘代DMSO,制備成核磁樣品,測試溫度15~20℃。
圖6 實驗產物(3)的1H-NMR圖譜Fig.6 The1H-NMR diagram of the experimental product(3)
氯-1-(4-氯乙酰氧基苯基)乙酮(3)的1H-NMR圖譜如圖(6)所示。截取圖(6)左邊部分放大(圖7所示),可以在δ:8.0和δ:7.3找到兩種芳環(huán)氫。
截取圖(6)中間部分放大(圖8所示),可以在δ:4.7和δ:4.3找到兩種亞甲基的氫。
圖7 左邊部分放大1H-NMR圖譜Fig.7 The left portion amplifies the1H-NMR spectrum
2-甲胺基-1-(4-羥基苯基)乙酮(4)的1H-NMR圖譜如圖(9)所示。截取圖(9)左邊部分放大(圖10所示),可以在δ:10.7找到羥基氫。
圖8 中間部分放大1H-NMR圖譜Fig.8 The middle section amplifies the 1H-NMR spectrum
圖9 實驗產物(4)的H-NMR圖譜Fig.9 The1H-NMR diagram of the experimental product(4)
截取中間靠左部分放大(圖11所示),可以在δ:7.8和δ:6.9找到兩種芳環(huán)氫。
截取中間靠右部分放大(圖12所示),可以在δ:4.6找到亞甲基氫。
截取右邊部分放大(圖13所示),可以在δ:2.6找到甲基氫。
合成中間體(3):通過實驗1H-NMR圖譜可知該實驗產物就是2-氯-1-(4-氯乙酰氧基苯基)乙酮(3),但在δ:7.2有雜質峰,說明產物中還有部分雜質沒有分離完全。合成中間體(4):通過實驗1H-NMR圖譜可發(fā)現(xiàn),該實驗產物就是2-甲胺基-1-(4-羥基苯基)乙酮(4),因為氨基氫是活潑氫,在1H-NMR圖譜中一般檢測不到。圖中氘代DMSO的位移為δ:2.5。從1H-NMR圖譜我們可以確定兩個關鍵中間體都被成功合成出來了,除化合物(3)有部分雜質沒有除去,總體純度還是很高的。
圖10 左邊部分放大1H-NMR圖譜Fig.10 The left portion amplifies the1H-NMR spectrum
圖11 中間靠左部分放大1H-NMR圖譜Fig.11 The middle left part of the amplification patterns of1H-NMR
圖12 中間靠右部分放大1H-NMR圖譜Fig.12 The right of the center part of the amplification patterns of1H-NMR
圖13 右邊部分放大1H-NMR圖譜Fig.13 The right section amplifies the 1H-NMR spectrum
以苯酚、氯乙酰氯和甲胺為原料,無水三氯化鋁為催化劑,合成出兩種重要的反應中間產物。采用1HNMR圖譜分析證明合成出4-氯乙酰氧基苯基乙酮和2-甲胺基-1-(4-羥基苯基)乙酮這兩種重要的反應中間產物。其中,4-氯乙酰氧基苯基乙酮的產率為64.6%,2-甲胺基-1-(4-羥基苯基)乙酮的產率為17.1%。。本合成方法具有反應條件溫和,操作步驟少,操作過程相對簡單,環(huán)境污染小的優(yōu)點。
[1]江蘇新醫(yī)學院.中藥大辭典[M].上海:上??茖W技術出版社,1986:1508-1511.
[2]KALMAN D S,COLKER C M,SHI Q,et al.Effects of a weight-loss aid in healthy overweight adults:double-blind,placebo-controlled clinicaltrial[J].Curr Ther Res,2000,61(4):199-205.
[3]PARK J H,KEELEY L L.The effect of biogenic amines and their analogs on carbohydrate metabolism in the fat body of the cockroach blaberus discoidalis[J].Gen Comp Endocrinol,1998,110(1):88-95.
[4]LEGERLOTZ H.Monooxy-omega-aminoacetophenone derivatives:US,1680055[P].1928-08-07.(CA1928,22:3736).
[5] WINTERHALDER L. Process of producing purehalogenomethyl (p-hydroxyphenyl) ketones: US,2838570 [P]. 1958-06-10. (CA 1958, 52: 5754b).
[6]WANG Y,SONG S,LIU J,et al.ZnO-Functionalized Upconverting Nanotheranostic Agent: Multi-Modality Imaging-Guided Chemotherapy with On-Demand Drug Release Triggered by pH[J].Angewandte Chemie,2015,54(2):536-40.