尼群地平的合成工艺研究

2018-12-06 13:21胡珊珊谢志宇李帅冰朱超伟龚召香李公春
浙江化工 2018年11期
关键词:巴豆苄基硝基

胡珊珊,谢志宇,李帅冰,朱超伟,龚召香,李公春

(许昌学院 化学化工学院 化学生物传感与检测重点实验室,河南 许昌 461000)

尼群地平化学名为 1,4-二氢-2,6-二甲基-4-(3-硝基苯基 )-3,5-吡啶二羧酸乙酯甲酯,属于二氢吡啶类钙拮抗剂,在临床上广泛应用于心绞痛、心律失常等心脑血管疾病[1-2]。尼群地平是一种高效、长效、低毒的降压药,不影响心率,用于各型高血压;尼群地平是国家基本药物中的心血管系统用药。尼群地平合成方法有较多的报道[3-13],本文先将3-硝基苯甲醛与乙酰乙酸乙酯进行Knoevenagel缩合得到2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸乙酯,然后与β-氨基巴豆酸甲酯进行Michael反应,继而发生分子内环合得到了尼群地平。本文探究不同因素对第二步反应产物尼群地平产率的影响。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

主要仪器:FTIR-650傅里叶变换红外光谱仪(天津市港东科技发展股份有限公司);SZCL-2A型数显智能控温磁力搅拌器(巩义予华仪器有限责任公司);SLRD-1型数字熔点测定仪 (南京桑力电子设备厂,温度未校正);SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵(巩义予华仪器有限责任公司)。

试剂:3-硝基苯甲醛;β-氨基巴豆酸甲酯;乙酰乙酸乙酯;无水乙醇;浓硫酸。

1.2 实验步骤

1.2.1 2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸乙酯的合成

将8.5 mL乙酰乙酸乙酯加入25 mL三口烧瓶,在搅拌下冷却至0℃,慢慢滴加1 mL浓硫酸,滴毕,分数次加入4.5 g 3-硝基苯甲醛,加毕,于低温5℃~8℃(温度不超过10℃)下搅拌反应 10 min完全凝固。冷冻1 h,抽滤,水洗,乙醇重结晶,干燥得白色结晶3.8 g,产率为48%。

1.2.2 尼群地平的合成

在装有搅拌器、回流冷凝管的100 mL圆底烧瓶中,依次加入15 mL无水乙醇、2.5 g 2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸乙酯、1.5 gβ-氨基巴豆酸甲酯,搅拌,加热回流6 h。冷却到50℃,减压回收部分乙醇,冷冻过夜,抽滤,冰乙醇洗涤3次,得黄色固体。用无水乙醇重结晶,干燥得荧光黄色粉末产品2.82 g,产率为60%,熔点:157℃~158℃。

2 结果与讨论

2.1 产物红外光谱分析

尼群地平在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1。

图1 为尼群地平即 1,4-二氢-2,6-二甲基-4-(3-硝基苯基 )-3,5-吡啶二羧酸乙酯甲酯的红外光谱图。3316.91 cm-1归属为N-H键伸缩振动吸收峰;3095.15 cm-1归属为Ph-H键伸缩振动吸收峰;2990.32 cm-1、2945.64 cm-1分别归属为甲基和亚甲基C—H键伸缩振动吸收峰;1701.80 cm-1归属为酯羰基C=O的伸缩振动吸收峰;1649.19 cm-1归属为1,4-二氢吡啶环上C=C的伸缩振动吸收峰;1531.65 cm-1归属为硝基N=O的伸缩振动吸收峰;1433.51 cm-1归属为苯环骨架振动;1349.31 cm-1归属为C-N的伸缩振动吸收峰;1265.56 cm-1、1213.23 cm-1归属为 N-O 的伸 缩 振 动 吸 收 峰 ;1120.34 cm-1、1096.47 cm-1、1053.16cm-1归属为酯基C-O的伸缩振动吸收峰;782.63 cm-1、703.46 cm-1归属为间二取代苯环CH的弯曲振动。尼群地平的红外光谱与标准图谱一致[14]。

2.2 反应物用量比例对产率的影响

在加热回流时间为6 h的实验条件下,通过改变2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸乙酯、无水乙醇和β-氨基巴豆酸甲酯的用量比例,研究反应物用量比例对产物产率的影响,结果如表1。

表1 反应物用量比例对产率的影响Table 1 Effect of dosage of reactants for synthesis of nitrendipine

实验结果表明,在加热回流时间不变的实验条件下,通过改变各反应物用量比例对产物产率影响不大。

2.3 反应时间对产率的影响

在7.5 mL无水乙醇,1.25 g 2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸乙酯,0.75 gβ-氨基巴豆酸甲酯,回流加热的实验条件下,改变回流加热时间,研究反应时间对产物产率的影响,结果如表2所示。

表2 反应时间对产率的影响Table 2 Effect of reaction time for synthesis of nitrendipine

实验结果表明,反应时间对产物产率有所影响。随着回流加热时间的增加,尼群地平的产率逐渐下降。反应时间若过短,会引起反应不完全。综合考虑可知回流加热反应3 h的实验条件最佳。

2.4 β-氨基巴豆酸甲酯对产率的影响

在加料7.5 mL无水乙醇,1.25 g 2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸乙酯,回流加热3 h的实验条件下,改变β-氨基巴豆酸甲酯用量(即改变2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸乙酯和β-氨基巴豆酸甲酯的摩尔比),研究β-氨基巴豆酸甲酯用量对产物产率的影响,结果见表3。

表3 β-氨基巴豆酸甲酯用量对产率的影响Table 3 Effect of dosage of Methyl 3-aminocrotonate for synthesis of nitrendipine

实验结果表明,β-氨基巴豆酸甲酯用量对产物产率有所影响。随着β-氨基巴豆酸甲酯用量的增加,尼群地平的产率逐渐下降,可能是因为增加β-氨基巴豆酸甲酯用量会对尼群地平的生成有抑制作用。摩尔比为1∶1时,反应结果最佳。

3 结论

采用尼群地平的二步法合成路线,2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸乙酯于低温下反应,既避免了高温反应所引起的副反应又缩减了反应时间,使反应条件容易控制,便于操作。通过实验探究可知,在合成尼群地平的第二步反应中,反应时间及反应物摩尔比的改变对产物产率有着较大的影响。

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