發(fā)布時(shí)間：2021-09-05 07:42

　　氘代化合物是一類分子中氫原子被氘原子取代得到的化學(xué)物質(zhì)。由于碳-氘化學(xué)鍵具有獨(dú)特的理化性質(zhì),長久以來氘代化合物被廣泛應(yīng)用于藥物分析,有機(jī)化學(xué)反應(yīng)研究等領(lǐng)域。近年來,氘代化合物也相繼被人們發(fā)現(xiàn)其在藥物化學(xué)領(lǐng)域中的潛在價(jià)值。部分氘代藥物相較于普通藥物具有能夠減慢藥物代謝失活,減少有毒代謝物的生成以及防止藥物立體異構(gòu)化失活的特點(diǎn)。因此,將藥物分子中的特定氫原子取代為氘原子作為一種改善藥物藥效性質(zhì)的藥物設(shè)計(jì)思路被逐步開發(fā)和應(yīng)用于新藥研發(fā)當(dāng)中。相應(yīng)地,為了合成需要的氘代化合物,開發(fā)一系列氘代尤其是選擇性氘代反應(yīng)方法的需求也在日益增長。本文第一部分對(duì)氘代化合物的應(yīng)用和近年來發(fā)現(xiàn)的各種氘代反應(yīng)進(jìn)行了綜述,第二部分結(jié)合8-胺基喹啉導(dǎo)向碳?xì)滏I活化反應(yīng)和鈀催化均相體系氘代反應(yīng)方法的特點(diǎn)提出了一種以價(jià)格較為低廉的重水為氘源,8-胺基喹啉導(dǎo)向選擇性原位合成氘代羧酸的經(jīng)濟(jì)高效的合成方法。利用該方法我們合成了7個(gè)苯環(huán)上不同取代基的N-8-喹啉基苯甲酰胺鄰位氘代的化合物和8種不同結(jié)構(gòu)的N-8-喹啉基脂肪酰胺β位氘代的化合物,并選取其中5個(gè)氘代酰胺化合物進(jìn)行酰胺鍵水解反應(yīng)最終得到5個(gè)氘代羧酸化合物,其中我們得到了β-... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

用于檢測藥物殘留和非法食品添加劑的氘代化合物

硼氫化鈉還原醛基是有機(jī)化學(xué)中重要的羰基加氫還原方法之一。為了能夠深入探究該反應(yīng)正一價(jià)氫和負(fù)一價(jià)氫參與反應(yīng)的過程機(jī)理,研究者將硼氫化鈉替換為硼氘化鈉在同樣條件下與苯甲醛反應(yīng),最終得到了一個(gè)氘原子取代的苯甲醇。這個(gè)結(jié)果揭示了還原產(chǎn)物羥基上的氫原子來自于質(zhì)子溶劑,反應(yīng)機(jī)理為質(zhì)子與羰基氧原子結(jié)合后活化羰基暴露出碳正離子,從而負(fù)一價(jià)的氫得以與碳原子結(jié)合(圖1.2)[12]。烯烴復(fù)分解反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn),過渡金屬釕絡(luò)合物作催化劑可以將對(duì)稱烯烴進(jìn)行碳鏈縮短并分子內(nèi)成環(huán)(圖1.3,反應(yīng)a)。然而該反應(yīng)在運(yùn)用于對(duì)稱烯烴底物時(shí)轉(zhuǎn)化率比較低,一部分反應(yīng)物似乎沒有參與反應(yīng)過程。為了解釋這一現(xiàn)象,Robert等人設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究在烯烴復(fù)分解的副反應(yīng)。研究者們將對(duì)稱烯烴1選擇性氘代,使得烯烴在保持原有反應(yīng)性質(zhì)的同時(shí)變?yōu)椴粚?duì)稱烯烴1D2。通過核磁共振氫譜表征,在反應(yīng)過程中除了檢測到主產(chǎn)物2以外,還檢測到了兩個(gè)副產(chǎn)物1和1D4,以此證明了該反應(yīng)催化過程中的副反應(yīng)過程。用不同種類的催化劑催化該反應(yīng),對(duì)比主產(chǎn)物和副產(chǎn)物的比例,可以篩選出最佳的催化劑,從而提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。在以上過程中,將烯烴選擇性氘代以獲得不對(duì)稱烯烴是研究的重要步驟,否則將不能檢測到副反應(yīng)的發(fā)生(圖1.3)[13]。

烯烴復(fù)分解反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn),過渡金屬釕絡(luò)合物作催化劑可以將對(duì)稱烯烴進(jìn)行碳鏈縮短并分子內(nèi)成環(huán)(圖1.3,反應(yīng)a)。然而該反應(yīng)在運(yùn)用于對(duì)稱烯烴底物時(shí)轉(zhuǎn)化率比較低,一部分反應(yīng)物似乎沒有參與反應(yīng)過程。為了解釋這一現(xiàn)象,Robert等人設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究在烯烴復(fù)分解的副反應(yīng)。研究者們將對(duì)稱烯烴1選擇性氘代,使得烯烴在保持原有反應(yīng)性質(zhì)的同時(shí)變?yōu)椴粚?duì)稱烯烴1D2。通過核磁共振氫譜表征,在反應(yīng)過程中除了檢測到主產(chǎn)物2以外,還檢測到了兩個(gè)副產(chǎn)物1和1D4,以此證明了該反應(yīng)催化過程中的副反應(yīng)過程。用不同種類的催化劑催化該反應(yīng),對(duì)比主產(chǎn)物和副產(chǎn)物的比例,可以篩選出最佳的催化劑,從而提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。在以上過程中,將烯烴選擇性氘代以獲得不對(duì)稱烯烴是研究的重要步驟,否則將不能檢測到副反應(yīng)的發(fā)生(圖1.3)[13]。上世紀(jì)50年代利用KIE研究有機(jī)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)已有很多報(bào)道。比如對(duì)于現(xiàn)在人們所熟知的瓊斯試劑氧化醇羥基的反應(yīng)的機(jī)理證明是利用KIE證明的。Westheimer等人對(duì)比了同樣條件下2-丙醇和2-D-2-丙醇(氘代率55%)分別與瓊斯試劑發(fā)生氧化反應(yīng)的速率常數(shù),并精確測量出兩組反應(yīng)速率常數(shù)之比為6.7,考慮到2-D-2-丙醇僅有55%的氘代率,推算100%氘代的2-D-2-丙醇KIE應(yīng)該大于7.1,由此確定了該反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng),從而提出了該氧化反應(yīng)經(jīng)歷雙分子過渡態(tài)的反應(yīng)機(jī)理(圖1.4)。

【參考文獻(xiàn)】：
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