吳長增,李公春,周芳芳,牛亮峰,鞠志宇
(許昌學院化學化工學院,河南許昌461000)
1,4-二氫吡啶類化合物作為鈣離子通道的調(diào)節(jié)劑,在臨床上廣泛應(yīng)用于心絞痛、高血壓、心率失常等心腦血管疾?。?-7].尼群地平是德國Bayer公司開發(fā)的第二代鈣離子拮抗劑,1985年上市,有顯著而持久的降壓和血管收縮作用,是治療高血壓較理想的藥物.適用于多種類型高血壓的治療,還可用于冠心病、充血性心力衰竭等[8].尼群地平作為抗高血壓藥被列入2012年版國家基本藥物目錄中.尼群地平化學名為1,4-二氫-2,6-二甲基-4-(3-硝基苯基)-3,5-吡啶二甲酸甲酯乙酯,目前主要采用對經(jīng)典的Hantzsch法改進后的合成方法,首先將3-硝基苯甲醛與乙酰乙酸乙酯進行縮合反應(yīng)得到2-(3-硝基亞芐基)乙酰乙酸乙酯,然后將其與β-氨基巴豆酸甲酯進行反應(yīng),得到尼群地平[9-15].本文首先將乙酰乙酸甲酯用氨氣氨化得到β-氨基巴豆酸甲酯;其次將苯甲醛與硝酸鈉和濃硫酸反應(yīng)合成3-硝基苯甲醛;最后3-硝基苯甲醛、β-氨基巴豆酸甲酯和乙酰乙酸乙酯進行三組分反應(yīng),合成了鈣離子拮抗劑尼群地平.合成尼群地平的反應(yīng)式如圖1.
圖1 合成尼群地平的反應(yīng)式
XT4A型顯微熔點測定測定儀(北京科儀電光儀器廠,溫度未校正);FTIR-650型傅里葉變換紅外光譜儀(天津港東科技發(fā)展股份有限公司);LC恒溫磁力攪拌器(鞏義市英峪予華儀器廠).
甲醇、乙酰乙酸甲酯、濃氨水、氫氧化鈉、苯甲醛、硝酸鈉、硫酸、乙酰乙酸乙酯、無水乙醇等均為分析純.
1.2.1 β-氨基巴豆酸甲酯的合成
在250 mL四頸瓶中加入25.0 mL甲醇和54.0 mL乙酰乙酸甲酯,開動磁力攪拌,用冰水浴使溫度控制在0~5℃.將由濃氨水和固體NaOH制取的氨氣經(jīng)干燥后緩緩地通入反應(yīng)瓶中,待瓶內(nèi)出現(xiàn)白色結(jié)晶時停止通氨氣.室溫放置過夜,抽濾,用甲醇洗滌,干燥后得到44.6 g白色晶體,產(chǎn)率為77.5%,熔點為82~83 ℃.IR(KBr)為 3 410,3 318,3 015,1 655,1 550,1 297,1 166,1 005,787 cm-1.
1.2.2 3-硝基苯甲醛的合成
向250 mL四頸瓶中,依次加入18.5 g硝酸鈉,80 mL硫酸,室溫下攪拌使溶解,然后將反應(yīng)瓶放入冰水浴中,控溫在5℃以下,將19.2 mL苯甲醛慢慢滴加到反應(yīng)瓶中,控制溫度在5℃以下,滴加完后,持續(xù)攪拌1.5 h.反應(yīng)完成后,在攪拌下,將反應(yīng)液分次倒入碎冰中,待固體完全析出后,抽濾,真空干燥,得產(chǎn)品26.2 g,產(chǎn)率為 92.3%,熔點為 56 ~ 58 ℃.IR(KBr)為 3 066,3 099,1 616,1 068,1 691,1 088,730,677 cm-1.
1.2.3 尼群地平的合成
在25 mL圓底燒瓶中先后加入1.15 g β-氨基巴豆酸甲酯、1.51 g 3-硝基苯甲醛、1.3 g乙酰乙酸乙酯和8 mL無水乙醇,磁力攪拌下,加熱回流反應(yīng)10 h,放置過夜后,抽濾,干燥后得到2.2 g黃色固體,熔點為156~158℃,產(chǎn)率為61.1%,熔點為156~158℃.
尼群地平在FTIR-650型傅里葉變換紅外光譜儀上用KBr壓片法進行了紅外光譜測試,所得紅外光譜見圖2.圖2為尼群地平即1,4-二氫-2,6-二甲基-4-(3-硝基苯基)-3,5-吡啶二甲酸甲酯乙酯的紅外光譜圖.3 356 cm-1歸屬為N-H鍵伸縮振動吸收峰,3 089 cm-1歸屬為Ph-H鍵伸縮振動吸收峰,2 987,2 951 cm-1歸屬為甲基和亞甲基C-H鍵伸縮振動吸收峰,1 704 cm-1歸屬為酯羰基C=O的伸縮振動吸收峰,1 651 cm-1歸屬為1,4-二氫吡啶環(huán)上C=C的伸縮振動吸收峰,1 529 cm-1歸屬為硝基N=O的伸縮振動吸收峰,1 82,1 432 cm-1歸屬為為苯環(huán)骨架振動,1 347 cm-1歸屬為C-N的伸縮振動吸收峰,1 294,1 217 cm-1歸屬為N-O的伸縮振動吸收峰,1 124,1 098,1 053 cm-1歸屬為酯基C-O的伸縮振動吸收峰.785,701 cm-1歸屬為間二取代苯環(huán)C-H的彎曲振動.尼群地平的紅外光譜圖與標準圖譜一致[16,17].
圖2 尼群地平的紅外光譜圖
乙酰乙酸甲酯與氨氣反應(yīng)合成β-氨基巴豆酸甲酯,本文用濃氨水滴入固體氫氧化鈉中,再經(jīng)固體氫氧化鈉進一步干燥后,經(jīng)過緩沖瓶通入反應(yīng)體系中,成功地解決了氨氣的問題.可以通過控制濃氨水的滴加速度來控制氨氣進入反應(yīng)體系的速度,從而使整個反應(yīng)平穩(wěn)順利進行.在該步反應(yīng)中,加入25.0 mL甲醇,盡量減少溶劑的加入量,從而減少了產(chǎn)品在溶劑中的溶解而導(dǎo)致的損失,提高了反應(yīng)的產(chǎn)率.另外選擇低溫反應(yīng),溫度控制在0~5℃,可以有效地增加氨氣在反應(yīng)體系中的濃度,減少氨氣的損失,減少污染、節(jié)約成本,β-氨基巴豆酸甲酯的產(chǎn)率為77.5%.
3-硝基苯甲醛的合成采用直接硝化法,以苯甲醛為原料,硝酸鈉在濃硫酸存在下低溫進行硝化.苯甲醛的甲?;鶠殚g位定位基,因此,在進行硝化時,硝基主要進入甲酰基的間位,生成3-硝基苯甲醛.由于苯甲醛容易被氧化,如果使用硝酸進行硝化,就會氧化生成副產(chǎn)物苯甲酸.采用硝酸鈉和濃硫酸在低溫進行硝化,溫度控制在0~5℃,可以減少氧化副反應(yīng)的發(fā)生,得到了較好的效果,3-硝基苯甲醛的產(chǎn)率為92.3%.
1,4-二氫吡啶類鈣離子通道調(diào)節(jié)劑都采用Hantzsch法合成,由于尼群地平是結(jié)構(gòu)不對稱的1,4-二氫吡啶類化合物,若采用經(jīng)典Hantzsch法合成,產(chǎn)物中含有結(jié)構(gòu)類似、性質(zhì)相近的雜質(zhì),產(chǎn)物很難分離純化.對經(jīng)典的Hantzsch法改進后的合成方法,以無水乙醇作溶劑,將3-硝基苯甲醛、乙酰乙酸乙酯和β-氨基巴豆酸甲酯進行三組分回流反應(yīng),得到尼群地平,產(chǎn)率為61.1%.
用氨氣對乙酰乙酸甲酯進行氨化反應(yīng)得到β-氨基巴豆酸甲酯;以苯甲醛、硝酸鈉和硫酸為原料在低溫下反應(yīng)合成了3-硝基苯甲醛;最后,以無水乙醇作溶劑,3-硝基苯甲醛、β-氨基巴豆酸甲酯和乙酰乙酸乙酯回流條件下進行反應(yīng),合成了尼群地平.
[1] Stout D M,Meyers A I.Recent advance in the chemistry of dihydmpyridine[J].Chem.Rev.,1982,82(2):223-243.
[2] Boasert F,Meyer H,Wehinger E.4-Aryldihydropyridine,a new class of highly active calcium antagonists[J].Angew Chem.,Int Ed.,1981,20:762-769.
[3] Goldmann S,Stohefuss J.1,4-Dihydropyridine:effect of chirality and conformation on calcium antagonist and calcium agonist[J].Angew Chem.,Int Ed.,1991,30:1559-1578.
[4] 胡冬梅.二氫吡啶類鈣拮抗劑研究的新進展[J].中國醫(yī)療前沿,2010,5(13):12-13.
[5] 萬斯斯.二氫吡啶類鈣通道阻滯劑的研究進展[J].中國實用醫(yī)藥,2010,5(32):223-225.
[6] 張石革,馬國輝,臧 靖.二氫吡啶類鈣通道阻滯劑的研究進展與合理應(yīng)用[J].中國全科醫(yī)學,2006,9(4):314-316.
[7] 舒 獻,溫曉娜.二氫吡啶類鈣通道阻滯劑的研究進展[J].廣東藥學院學報,2004,20(2):170-172.
[8] 周學良,項 斌,高建榮.藥物[M].北京:化學工業(yè)出版社,2003:457-458.
[9] 伍小云.離子液體中兩步法合成鈣拮抗劑尼群地平[J].化工時刊,2008,22(12):14-16.
[10]伍小云,胡艾希.離子液體中鈣拮抗劑尼群地平的合成[J].應(yīng)用化學,2009,26(6):746-748.
[11]金連玉,周 輝.尼群地平的工藝改進及優(yōu)化[J].中國實用醫(yī)藥,2011,6(13):216-217.
[12]張邦樂,何 煒,李曉曄,等.鈣拮抗劑尼群地平的合成新工藝[J].第四軍醫(yī)大學學報,2001,22(5):480.
[13]楊春艷.尼群地平合成工藝改進[J].內(nèi)蒙古石油化工,2006(2):40-42.
[14]陳 新.二氫吡啶類鈣拮抗劑的合成工藝研究[J].藥學進展,1990,14(4):145-149.
[15]劉小平.尼群地平的合成[J].湘潭大學自然科學學報,1998(2):77-78.
[16]馮秀珍,沈沅.紅外分光度法鑒別尼群地平片[J].南華大學學報:醫(yī)學版,2007,35(4):606-607.
[17]國家藥典委員會.藥品紅外光譜集[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010:600.