胡珊珊,謝志宇,李帥冰,朱超偉,龔召香,李公春
(許昌學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院 化學(xué)生物傳感與檢測重點實驗室,河南 許昌 461000)
尼群地平化學(xué)名為 1,4-二氫-2,6-二甲基-4-(3-硝基苯基 )-3,5-吡啶二羧酸乙酯甲酯,屬于二氫吡啶類鈣拮抗劑,在臨床上廣泛應(yīng)用于心絞痛、心律失常等心腦血管疾病[1-2]。尼群地平是一種高效、長效、低毒的降壓藥,不影響心率,用于各型高血壓;尼群地平是國家基本藥物中的心血管系統(tǒng)用藥。尼群地平合成方法有較多的報道[3-13],本文先將3-硝基苯甲醛與乙酰乙酸乙酯進行Knoevenagel縮合得到2-(3-硝基亞芐基)乙酰乙酸乙酯,然后與β-氨基巴豆酸甲酯進行Michael反應(yīng),繼而發(fā)生分子內(nèi)環(huán)合得到了尼群地平。本文探究不同因素對第二步反應(yīng)產(chǎn)物尼群地平產(chǎn)率的影響。
主要儀器:FTIR-650傅里葉變換紅外光譜儀(天津市港東科技發(fā)展股份有限公司);SZCL-2A型數(shù)顯智能控溫磁力攪拌器(鞏義予華儀器有限責(zé)任公司);SLRD-1型數(shù)字熔點測定儀 (南京桑力電子設(shè)備廠,溫度未校正);SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵(鞏義予華儀器有限責(zé)任公司)。
試劑:3-硝基苯甲醛;β-氨基巴豆酸甲酯;乙酰乙酸乙酯;無水乙醇;濃硫酸。
1.2.1 2-(3-硝基亞芐基)乙酰乙酸乙酯的合成
將8.5 mL乙酰乙酸乙酯加入25 mL三口燒瓶,在攪拌下冷卻至0℃,慢慢滴加1 mL濃硫酸,滴畢,分數(shù)次加入4.5 g 3-硝基苯甲醛,加畢,于低溫5℃~8℃(溫度不超過10℃)下攪拌反應(yīng) 10 min完全凝固。冷凍1 h,抽濾,水洗,乙醇重結(jié)晶,干燥得白色結(jié)晶3.8 g,產(chǎn)率為48%。
1.2.2 尼群地平的合成
在裝有攪拌器、回流冷凝管的100 mL圓底燒瓶中,依次加入15 mL無水乙醇、2.5 g 2-(3-硝基亞芐基)乙酰乙酸乙酯、1.5 gβ-氨基巴豆酸甲酯,攪拌,加熱回流6 h。冷卻到50℃,減壓回收部分乙醇,冷凍過夜,抽濾,冰乙醇洗滌3次,得黃色固體。用無水乙醇重結(jié)晶,干燥得熒光黃色粉末產(chǎn)品2.82 g,產(chǎn)率為60%,熔點:157℃~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1。
圖1 為尼群地平即 1,4-二氫-2,6-二甲基-4-(3-硝基苯基 )-3,5-吡啶二羧酸乙酯甲酯的紅外光譜圖。3316.91 cm-1歸屬為N-H鍵伸縮振動吸收峰;3095.15 cm-1歸屬為Ph-H鍵伸縮振動吸收峰;2990.32 cm-1、2945.64 cm-1分別歸屬為甲基和亞甲基C—H鍵伸縮振動吸收峰;1701.80 cm-1歸屬為酯羰基C=O的伸縮振動吸收峰;1649.19 cm-1歸屬為1,4-二氫吡啶環(huán)上C=C的伸縮振動吸收峰;1531.65 cm-1歸屬為硝基N=O的伸縮振動吸收峰;1433.51 cm-1歸屬為苯環(huán)骨架振動;1349.31 cm-1歸屬為C-N的伸縮振動吸收峰;1265.56 cm-1、1213.23 cm-1歸屬為 N-O 的伸 縮 振 動 吸 收 峰 ;1120.34 cm-1、1096.47 cm-1、1053.16cm-1歸屬為酯基C-O的伸縮振動吸收峰;782.63 cm-1、703.46 cm-1歸屬為間二取代苯環(huán)CH的彎曲振動。尼群地平的紅外光譜與標準圖譜一致[14]。
在加熱回流時間為6 h的實驗條件下,通過改變2-(3-硝基亞芐基)乙酰乙酸乙酯、無水乙醇和β-氨基巴豆酸甲酯的用量比例,研究反應(yīng)物用量比例對產(chǎn)物產(chǎn)率的影響,結(jié)果如表1。
表1 反應(yīng)物用量比例對產(chǎn)率的影響Table 1 Effect of dosage of reactants for synthesis of nitrendipine
實驗結(jié)果表明,在加熱回流時間不變的實驗條件下,通過改變各反應(yīng)物用量比例對產(chǎn)物產(chǎn)率影響不大。
在7.5 mL無水乙醇,1.25 g 2-(3-硝基亞芐基)乙酰乙酸乙酯,0.75 gβ-氨基巴豆酸甲酯,回流加熱的實驗條件下,改變回流加熱時間,研究反應(yīng)時間對產(chǎn)物產(chǎn)率的影響,結(jié)果如表2所示。
表2 反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響Table 2 Effect of reaction time for synthesis of nitrendipine
實驗結(jié)果表明,反應(yīng)時間對產(chǎn)物產(chǎn)率有所影響。隨著回流加熱時間的增加,尼群地平的產(chǎn)率逐漸下降。反應(yīng)時間若過短,會引起反應(yīng)不完全。綜合考慮可知回流加熱反應(yīng)3 h的實驗條件最佳。
在加料7.5 mL無水乙醇,1.25 g 2-(3-硝基亞芐基)乙酰乙酸乙酯,回流加熱3 h的實驗條件下,改變β-氨基巴豆酸甲酯用量(即改變2-(3-硝基亞芐基)乙酰乙酸乙酯和β-氨基巴豆酸甲酯的摩爾比),研究β-氨基巴豆酸甲酯用量對產(chǎn)物產(chǎn)率的影響,結(jié)果見表3。
表3 β-氨基巴豆酸甲酯用量對產(chǎn)率的影響Table 3 Effect of dosage of Methyl 3-aminocrotonate for synthesis of nitrendipine
實驗結(jié)果表明,β-氨基巴豆酸甲酯用量對產(chǎn)物產(chǎn)率有所影響。隨著β-氨基巴豆酸甲酯用量的增加,尼群地平的產(chǎn)率逐漸下降,可能是因為增加β-氨基巴豆酸甲酯用量會對尼群地平的生成有抑制作用。摩爾比為1∶1時,反應(yīng)結(jié)果最佳。
采用尼群地平的二步法合成路線,2-(3-硝基亞芐基)乙酰乙酸乙酯于低溫下反應(yīng),既避免了高溫反應(yīng)所引起的副反應(yīng)又縮減了反應(yīng)時間,使反應(yīng)條件容易控制,便于操作。通過實驗探究可知,在合成尼群地平的第二步反應(yīng)中,反應(yīng)時間及反應(yīng)物摩爾比的改變對產(chǎn)物產(chǎn)率有著較大的影響。