南工找到合成鎮痛藥新方法 廉價高效又環保
2018/09/111,2-二苯基乙胺是一些天然產物及藥物分子的核心骨架,具有非常好的生物活性,可以用來制備一些鎮痛類藥物,比如利非他明(Lefetamine)等。日前,南京工業大學毛建友Patrick J. Walsh研究團隊首創了一種由廉價、豐富易得的工業原料甲苯及醛直接合成具有生物活性1,2-二苯基乙胺的新方法,為鎮痛類藥物的創新合成提供了更為便捷有效的合成手段。該研究成果近日發表在Nature Communications上。
據論文作者南工毛建友介紹,甲苯及其衍生物主要來源于煤和石油,是工業上和實驗室研究中常用的溶劑。由于其豐富、廉價、易得的特殊屬性,甲苯及其衍生物毫無疑問已經成為有機合成領域最理想、最重要的原材料之一,被廣泛應用于染料、醫藥、農藥、香料等精細化學品的生產,也應用于材料合成工業。而在本課題中,甲苯及其衍生物既作為反應物又作為溶劑,這樣的好處是,既能充分有效地利用原材料,而且未反應的甲苯還可以回收再利用,環境友好,提高了利用效率,又避免了浪費。
而在活化甲苯及其衍生物的C-H鍵的時候,課題組選擇了在最不活潑(因而是難度最大)的芐基位進行活化。傳統方法中,因芐基位的C-H鍵斷裂需要的能量較高,一般都會用一些昂貴的過渡金屬鹽直接活化,結合一些導向基來使反應進行下去,還有用強堿直接反應,而這些強堿在使用時極不方便,易引起火災和爆炸,對操作的要求極高。該課題組新方法中,卻沒有引入價格昂貴的重金屬元素,而是使用價格便宜、來源豐富易得的第一主族元素Li+,Na+,K+以及Cs+,與甲苯的苯環上的π電子云發生相互作用,來活化甲苯芐基的C-H鍵,在甲苯芐基的C-H鍵上連上其他一些有特定作用的結構(即把甲苯及其衍生物進行官能團化),從而得到一些具有廣闊應用價值的骨架,進而創新合成一些鎮痛藥物。在此過程中,與傳統方法相比,該方法減少了重金屬的污染,也大大降低了成本,簡化了反應步驟,將反應物與溶劑統統放在一起,“一步到位”直接反應,即可合成出1,2-二苯基乙胺。
據論文第一作者、化學與分子工程學院(IAS)碩士研究生王志婷介紹,1,2-二苯基乙胺具有非常好的生物活性,經過簡單轉化就可以快速地用來合成利非他明(Lefetamine),NEDPA,NPDPA類鎮痛藥。與傳統的合成1,2-二苯基乙胺類化合物的方法相比,此方法原料簡單易得,操作簡單,合成路線簡潔,反應成本低,為之后的工業化生產應用提供了可能的發展路徑?!拔覀儗^續研究一些簡單、容易操作的方法,把甲苯及其衍生物這些廉價、豐富、易得的原材料充分利用起來,合成更多有價值的骨架結構?!蓖踔炬帽硎?。
來源:中化新網