南工找到合成鎮(zhèn)痛藥新方法 廉價高效又環(huán)保
2018/09/111,2-二苯基乙胺是一些天然產(chǎn)物及藥物分子的核心骨架,具有非常好的生物活性,可以用來制備一些鎮(zhèn)痛類藥物,比如利非他明(Lefetamine)等。日前,南京工業(yè)大學(xué)毛建友Patrick J. Walsh研究團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)了一種由廉價、豐富易得的工業(yè)原料甲苯及醛直接合成具有生物活性1,2-二苯基乙胺的新方法,為鎮(zhèn)痛類藥物的創(chuàng)新合成提供了更為便捷有效的合成手段。該研究成果近日發(fā)表在Nature Communications上。
據(jù)論文作者南工毛建友介紹,甲苯及其衍生物主要來源于煤和石油,是工業(yè)上和實(shí)驗(yàn)室研究中常用的溶劑。由于其豐富、廉價、易得的特殊屬性,甲苯及其衍生物毫無疑問已經(jīng)成為有機(jī)合成領(lǐng)域最理想、最重要的原材料之一,被廣泛應(yīng)用于染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料等精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn),也應(yīng)用于材料合成工業(yè)。而在本課題中,甲苯及其衍生物既作為反應(yīng)物又作為溶劑,這樣的好處是,既能充分有效地利用原材料,而且未反應(yīng)的甲苯還可以回收再利用,環(huán)境友好,提高了利用效率,又避免了浪費(fèi)。
而在活化甲苯及其衍生物的C-H鍵的時候,課題組選擇了在最不活潑(因而是難度最大)的芐基位進(jìn)行活化。傳統(tǒng)方法中,因芐基位的C-H鍵斷裂需要的能量較高,一般都會用一些昂貴的過渡金屬鹽直接活化,結(jié)合一些導(dǎo)向基來使反應(yīng)進(jìn)行下去,還有用強(qiáng)堿直接反應(yīng),而這些強(qiáng)堿在使用時極不方便,易引起火災(zāi)和爆炸,對操作的要求極高。該課題組新方法中,卻沒有引入價格昂貴的重金屬元素,而是使用價格便宜、來源豐富易得的第一主族元素Li+,Na+,K+以及Cs+,與甲苯的苯環(huán)上的π電子云發(fā)生相互作用,來活化甲苯芐基的C-H鍵,在甲苯芐基的C-H鍵上連上其他一些有特定作用的結(jié)構(gòu)(即把甲苯及其衍生物進(jìn)行官能團(tuán)化),從而得到一些具有廣闊應(yīng)用價值的骨架,進(jìn)而創(chuàng)新合成一些鎮(zhèn)痛藥物。在此過程中,與傳統(tǒng)方法相比,該方法減少了重金屬的污染,也大大降低了成本,簡化了反應(yīng)步驟,將反應(yīng)物與溶劑統(tǒng)統(tǒng)放在一起,“一步到位”直接反應(yīng),即可合成出1,2-二苯基乙胺。
據(jù)論文第一作者、化學(xué)與分子工程學(xué)院(IAS)碩士研究生王志婷介紹,1,2-二苯基乙胺具有非常好的生物活性,經(jīng)過簡單轉(zhuǎn)化就可以快速地用來合成利非他明(Lefetamine),NEDPA,NPDPA類鎮(zhèn)痛藥。與傳統(tǒng)的合成1,2-二苯基乙胺類化合物的方法相比,此方法原料簡單易得,操作簡單,合成路線簡潔,反應(yīng)成本低,為之后的工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用提供了可能的發(fā)展路徑。“我們將會繼續(xù)研究一些簡單、容易操作的方法,把甲苯及其衍生物這些廉價、豐富、易得的原材料充分利用起來,合成更多有價值的骨架結(jié)構(gòu)。”王志婷表示。
來源:中化新網(wǎng)