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硝苯地平的合成

2015-11-23李公春田源李存希吴长增牛亮峰鞠志宇孙婷许昌学院化学化工学院河南许昌461000

浙江化工 2015年3期
关键词:碳酸氢铵硝基苯甲酯

李公春,田源,李存希,吴长增,牛亮峰,鞠志宇,孙婷(许昌学院化学化工学院,河南许昌461000)

硝苯地平的合成

李公春,田源,李存希,吴长增,牛亮峰,鞠志宇,孙婷
(许昌学院化学化工学院,河南许昌461000)

硝苯地平是第一代1,4-二氢吡啶类钙离子拮抗剂,主要用于高血压和心绞痛的治疗。以甲醇为溶剂,以邻硝基苯甲醛、乙酰乙酸甲酯和碳酸氢铵为原料,进行三组分反应,一步法合成硝苯地平,产率为56.6%。

硝苯地平;邻硝基苯甲醛;乙酰乙酸甲酯;合成

1,4-二氢吡啶类化合物作为钙离子通道的调节剂,在临床上广泛应用于心绞痛、高血压、心率失常等心脑血管疾病[1-7]。硝苯地平(nifedipine,简称NF)化学名称为2,6-二甲基-4-(2-硝基苯基)-1,4-二氢-3,5-吡啶二甲酸二甲酯,是唯一一个二氢吡啶环结构对称的地平类药物。硝苯地平是第一代钙拮抗剂中具有代表性的药物,由德国拜尔公司在70年代首次开发上市。NF经多年的临床应用和深入研究,成为抗高血压、防治心绞痛药物,是20世纪80年代中期世界畅销的药物之一。该药的特点是:起效快,峰/谷比值高,导致了神经体液活化,经多年临床使用,该药的疗效得到了肯定。硝苯地平在价格上也占据了强有力的优势。

硝苯地平是钙拮抗剂中的一种,其扩张冠状动脉和周围动脉作用最强,抑制血管痉挛效果显著,是变异型心绞痛的首选药物,临床适用于预防和治疗冠心病、心绞痛,特别是变异型心绞痛和冠状动脉痉挛所致心绞痛[8-10]。适用于各种类型的高血压,对顽固性、重度高血压也有较好疗效。由于能降低后负荷,对顽固性充血性心力衰竭亦有良好疗效,宜于长期服用。另外,也适用于患有呼吸道阻塞性疾病的心绞痛病人,其疗效优于β受体阻滞剂。硝苯地平作为抗心绞痛药被列入2012年版国家基本药物目录中。硝苯地平有多种合成方法[11-15],可以采用经典的Hantzsch法进行合成,邻硝基苯甲醛、乙酰乙酸甲酯和碳酸氢铵进行三组分反应合成。合成硝苯地平的反应式如下:

图1 合成硝苯地平的反应式

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

天津港东科技发展股份有限公司生产的FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪;巩义市英峪予华仪器厂的LC恒温磁力搅拌器。甲醇,乙酰乙酸甲酯,邻硝基苯甲醛,碳酸氢铵;所有试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

在25 mL圆底烧瓶中加入1.51 g(10 mmol)邻硝基苯甲醛、3.02 g(26 mmol)乙酰乙酸甲酯、1.03 g(13 mmol)碳酸氢铵和3 mL甲醇,原料混合均匀后开始缓慢加热至50℃,保温搅拌1 h,然后加热至回流反应1.5 h,冷却至室温,析出黄色固体,抽滤,用少量甲醇洗涤,干燥得到黄色固体1.96 g,产率56.6%。

2 结果与讨论

2.1 产物红外谱图分析

硝苯地平在FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪上用KBr压片法进行了红外光谱测试,所得红外光谱见图2。

图2硝苯地平的红外光谱图

图2 为硝苯地平即1,4-二氢-2,6-二甲基-4-(2-硝基苯基)-3,5-吡啶二甲酸二甲酯的红外光谱图。3333.56 cm-1归属为N-H键伸缩振动吸收峰,3099.05 cm-1归属为Ph-H键伸缩振动吸收峰,2950.55 cm-1归属为甲基和亚甲基C-H键伸缩振动吸收峰,1685.97 cm-1,1680.29 cm-1归属为酯羰基C=O的伸缩振动吸收峰,1646.79 cm-1归属为1,4-二氢吡啶环上C=C的伸缩振动吸收峰,1530.32 cm-1归属为硝基N=O的伸缩振动吸收峰,1497.20 cm-1,1432.92 cm-1归属为苯环骨架振动,1349.91 cm-1归属为C-N的伸缩振动吸收峰,1310.41 cm-1,1226.93 cm-1归属为N-O的伸缩振动吸收峰,1120.10 cm-1,1101.19 cm-1,1020.16 cm-1归属为酯基C-O的伸缩振动吸收峰。744.39 cm-1归属为邻二取代苯环C-H的弯曲振动。硝苯地平的红外光谱图与标准图谱一致[16-17]。

2.2 合成硝苯地平反应的讨论

1,4-二氢吡啶类钙离子通道调节剂可以采用Hantzsch法合成,由于硝苯地平是二氢吡啶环结构对称的1,4-二氢吡啶类化合物,可以采用经典Hantzsch法一步合成硝苯地平。以甲醇为溶剂,以邻硝基苯甲醛、乙酰乙酸甲酯和碳酸氢铵为原料,进行三组分回流反应,得到硝苯地平。在合成硝苯地平时,采用碳酸氢铵作为Hantzsch反应的氨源,碳酸氢铵加热分解生成氨气、二氧化碳和水。为了防止碳酸氢铵分解速度过快,分解时所产生的氨气不能充分利用,降低反应产率,实验过程中采用先不加热原料混合物,搅拌至原料混合均匀,原料混合均匀后再开始缓慢加热。

2.3 反应机理的探讨

参照文献[18]合成硝苯地平反应过程可能是:首先碳酸氢铵在加热条件下分解,产生水、二氧化碳和氨,然后,邻硝基苯甲醛和一分子乙酰乙酸甲酯反应生成2-(2-硝基亚苄基)乙酰乙酸甲酯,氨和另一分子乙酰乙酸甲酯反应生成β-氨基巴豆酸甲酯,所生成的这两个化合物再发生Micheal加成反应,然后失水关环生成硝苯地平,合成硝苯地平的反应机理如下:

图3 合成硝苯地平的反应机理

3 结论

以甲醇为溶剂,以邻硝基苯甲醛、乙酰乙酸甲酯和碳酸氢铵为原料,进行三组分反应,合成了硝苯地平,产率为56.6%。

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[14]杨凯,何敬宇,段书德,等.离子液体催化合成硝苯地平的研究[J].精细与专用化学品,2013,28(3):18-20

[15]Bossert F,Vater W.4-aryl-1,4-dihydropyridines:US, 3485847[P].1969-12-23.

[16]SDBSWeb:http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_top.cgi.

[17]国家药典委员会.药品红外光谱集.第1卷[M].北京:中国医药科技出版社,2010:469.

[18]Li J J(荣国斌译).有机人名反应及机理[M].(第四版).北京:科学出版社,2011:274-275.

Synthesis of Nifedipine

LI Gong-chun,TIAN Yuan,LI Cun-xi,WU Chang-zeng,NIU Liang-feng,JU Zhi-yu,SUN Ting
(College of Chemistry and Chemical Engineering,Xuchang University,Xuchang,Henan 461000,China)

Nifedipine is first generation 1,4-dihydropyridine calcium antagonist.It is widely used drug for the treatment of hypertension and stenocardia.Nifedipine was synthesized by o-nitrobenzaldehyde,methyl acetoacetate and ammonium bicarbonate.The yield of reaction was 56.6%.

nifedipine;o-nitrobenzaldehyde;methyl acetoacetate;synthesis

1006-4184(2015)3-0026-04

2014-11-13

河南省科技计划项目(编号:142300410104,122102210426)。

李公春(1971-),男,河南周口人,副教授,从事有机合成研究。E-mail:onethree1@163.com。

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