这篇文章将介绍合成一种名为3S)-3-(叔丁氧羰基)氨基-1-氯-4-苯基-2-丁酮的方法,该方法可能涉及多步合成和化学反应。通过详细阐述合成路径和关键步骤,有助于读者了解该化合物的制备过程和相关化学原理。
背景:硫酸阿扎拉韦是由瑞士诺华公司研制的全球首个每日一次给药的蛋白酶抑制剂,后授权给德国百时美施贵宝公司。该药物于2003年6月首次在美国上市,能持续强效地抑制艾滋病病毒,与其他抗病毒药物联合应用于艾滋病的抗病毒治疗,具有抗病毒作用强、耐药性低、代谢副作用小等特点。
目前硫酸阿扎拉韦的典型合成方法是以(2R,3S)- 4-苯基-1,2-环氧-3-叔丁氧羰基氨基丁烷(1)和 2-[4-(2-吡啶基)苄基]-肼羧酸叔丁酯为起始原料,经缩合、脱保护、成盐、中和,再酰胺化和成盐等反应制备。然而,目前该关键中间体的合成路线中起始原料和生物酶等不易得,价格昂贵,且安全性较差。因此,有研究对硫酸阿扎拉韦关键中间体的合成路线进行了改进和优化。采用了廉价的L-苯丙氨酸(2)为起始原料,与二碳酸二叔丁酯进行 N-Boc保护后,与二氯亚砜进行酰氯化,再在新制的醇镁作用下与丙二酸二乙酯发生取代反应后再脱羧和氯代,“一锅法”制得(S)-4-苯基-3-(叔丁氧羰基)氨基-1-氯-2-丁酮(6),6经异丙醇铝还原后再环合即制得化合物1。
合成:
将19.9 g(75 mmol)化合物3和60 mL甲苯加 入反应瓶中,再加入21.5 mL(300 mmol)二氯亚砜, 3~5滴N,N-二甲基甲酰胺(DMF),加热搅拌,升 高反应温度至65℃,并在此温度下搅拌反应50 min,TLC[展开剂:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=4∶1]跟踪反应进程。反应结束后减压蒸去过量的二氯亚砜和溶剂,得21.0 g淡黄色油状物4,加入20 mL甲苯 混合待用。
将2.0 g(83 mmol)镁屑和15 mL无水乙醇加入反应瓶中,滴加几滴四氯化碳,搅拌升温至55~ 60℃,反应0.5 h,再滴加含有13.3 g(83 mmol) 丙二酸二乙酯和30 mL甲苯的混合溶液,滴完后,升温至70℃反应至镁完全溶解,减压蒸去乙醇,将20 mL甲苯加入,制得灰色试液。将该灰色试液冷却至5~10℃,将上述得到的化合物4的甲苯溶液滴入,滴完后升至室温并搅拌反应2 h,TLC [展开剂:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=5∶1]跟踪反应进程。反应结束后分别用80 mL饱和Na2CO 3和饱和食盐水分2次洗涤有机层,合并有机层并干燥,减压蒸除溶剂得黄色油状液体;向该黄色油状液体中加入30 mL冰醋酸、15 mL水和7 mL浓硫酸,升温至回流反应5 h,停止反应,冰水冷却,慢慢加入150 mL 10%氢氧化钠溶液,过滤,滤液用乙酸乙酯(15 mL×3)萃取,合并有机相,用饱和氯化钠溶液、纯化水各50 mL洗涤,无水硫酸钠干燥后减压浓缩得到淡黄色油状物5。向5中加入 150 mL乙酸乙酯,搅拌混合均匀,室温下将 150 m L 6 mol·L- 1盐酸滴入,滴完后继续搅拌反应 2 h,停止反应,静置后分出有机层,用150 mL乙酸乙酯分3次萃取,合并有机层后再分别用饱和食盐水和蒸馏水各100 mL洗涤,干燥后减压蒸去溶剂得浅黄色油状液体,向该液体中加入150 mL石油醚,加热回流至澄清,冷却静置,析出大量固体,抽滤析出的固体,干燥得15.7 g类白色粉末状固体6即(S)-4-苯基-3-(叔丁氧羰基)氨基-1-氯-2-丁酮,收率70.4%(以3计)。
参考文献:
[1]刘志,仲金璐,陈成等.抗HIV药物硫酸阿扎那韦关键中间体的合成工艺研究[J].精细化工中间体,2020,50(06):45-48+60.DOI:10.19342/j.cnki.issn.1009-9212.2020.06.011.
[2]刘念,杨永生,向永等. 生物酶催化不对称合成阿扎那韦中间体[C]//中国化学会产学研合作与促进委员会,重庆市科学技术委员会.化学与创新药物——2013年中国化学会产学研合作研讨会会议论文集.化学与创新药物——2013年中国化学会产学研合作研讨会会议论文集,2013:69.
本文旨在详细介绍如何合成2,6-二甲基哌嗪,这是一种重要的医药化工中间体,在药物合成领域具有广泛应用。
背景:2,6-二甲基哌嗪(C6H14N2)是一种重要的医药化工中间体,可用于合成抗菌素、安定镇痛药和驱虫药等药物。此外,它还可以用作染料助剂、表面活性剂、硫化促进剂和防腐抗氧剂等。然而,目前国内外合成2,6-二甲基哌嗪的方法主要采用环氧丙烷和异丙醇胺或α-羟基丙腈和异丙醇胺进行液相反应。这些方法存在原料难得、产品收率低、对设备要求高以及操作复杂等缺点。因此,需要改进合成2,6-二甲基哌嗪的方法,以克服这些问题。
合成:
1. 方法一:以1,2-丙二胺为原料气固相催化合成2,6-二甲基哌嗪,实验的最佳工艺条件为:原料液1,2-丙二胺的质量分数40%,反应温度320℃,空速490.74 h-1。用Cu-Cr-Fe/γ-Al2O3为催化剂,以1,2-丙二胺为原料合成2,6-二甲基哌嗪的工艺路线是可行的,在最佳工艺条件下,1,2-丙二胺的转化率为98.84%,2,6-二甲基哌嗪的收率为88.62%。反应原理如下:
其中反应式 (1) 为生成2, 6-二甲基哌嗪的主反应, 其余为副反应。
实验采用自行设计的固定床反应器, 流程见图。
实验所采用的反应装置为自行设计制作。反应管内径D=20 mm, 外径?=25 mm, 反应器采用上、中、下三段电炉丝独立加热控制, 催化剂床层的温度分别由3根套有?3 mm不锈钢管的K分度号热电偶进行测量, 并由Al-518型人工智能温度控制器进行调节控制反应温度, 由计量泵将质量分数为40%的1, 2-丙二胺水溶液打入汽化室经汽化后进入反应器进行反应。。反应产物在冷凝器中冷凝为液体, 进入汽液分离器, 尾气经吸收后放空,对产品进行收集,得到产品。
2. 方法二:以Raney-Ni为催化剂合成2,6-二甲基哌嗪。具体步骤如下:
(1)催化剂的制备:条件均为在50℃下,加20%氢氧化钠水溶液溶解铝镍合金,反应至无气泡产生,保温几个小时,水洗至中性。实验室做法是把250mL的烧杯至于磁力搅拌机上,在去离子水中溶解一定量的氢氧化钠,待烧杯中溶液温度降至50℃时,把铝镍合金分批、少量的加入到搅拌的氢氧化钠溶液中去,维持温度50±2℃,时间为8-10h, 用去离子水洗涤Raney-Ni至中性,再用乙醇洗涤3次,将Raney-Ni保存在乙醇中待用。
(2) 2,6-二甲基哌嗪的合成:把一定量的二异丙醇胺、氨水、去离子水和Raney-Ni催化剂加入到500 mL高压金中,通入氢气4~5次置换釜中的空气直至空气排尽,再通入一定量的氢气通过搅拌装置不加热来检查装置的气密性,确认装置气密后将高压釜缓慢加热至所需的温度,保温反应一定时间,反应完毕后待温度降低,放气并将料液吸出处理。
到达反应时间后,把加热停止,通过冷却水降温使釜内液体温度降到50℃以下,打开高压釜,将反应液从高压釜内抽出。对从高压釜中抽出的反应液进行甲苯共沸除水,加入一定量的甲苯,一般与水的比例是 3:1,甲苯与水的共沸点是 85℃,在共沸的情况下加热能够除去反应液中的水对除水后的溶液降温,由于 2,6-二甲基呱嗦的溶解度随着温度的降低而明显降低,温度降到4℃左右是有大量白色晶体从溶液中析出,对固体和液体进行分离可以得到白色晶体状的产物。
参考文献:
[1]刘荣杰;张瑞明;杜俊豪;陈彪. 2,6-二甲基哌嗪合成新工艺 [J]. 化学工程, 2010, 38 (11): 97-100.
[2]杜俊豪. 2,6二甲基哌嗪合成新工艺及其动力学研究[D]. 西北大学, 2010.
[3]杜俊豪;张运骄;刘荣杰;刘文;陈彪. 气固相催化合成2,6-二甲基哌嗪宏观动力学研究 [J]. 西北大学学报(自然科学版), 2010, 40 (03): 460-463. DOI:10.16152/j.cnki.xdxbzr.2010.03.016
[4]封广安. 2,6-二甲基哌嗪的制备及其分离工艺的研究[D]. 南京理工大学, 2009.
沸石分子筛是一种含铝硅酸盐的结晶,被广泛应用。它具有高效能选择性的吸附能力,根据结构和组成的不同,已有多种类型可作为分子筛使用,其中常用的是A型和X型。
常用的A型分子筛有3A型、4A型和5A型三种,它们的化学组成分别是:
常用的X型分子筛是13X型,其化学组成为Nas6[(A102)86(Si02)106]∝H2O
分子筛具有高度选择性吸附性能,这是因为其结构形成了许多与外部相通的均一微孔。分子筛可以筛分各种分子大小不同的混合物,较小的分子可以进入孔道,而较大的分子则留在孔外。表2.5.8列出了分子筛的吸附性能,以便根据实际情况进行选择。
有机化学实验室常常使用分子筛吸附有机溶剂中的少量水分,如乙醚、乙醇、异丙醇和氯仿。此外,分子筛还可以吸附有机反应生成的水分,效果较好。在使用分子筛进行干燥时需要注意以下几点:
肉桂醇(Cinnamyl alcohol)是一种具有高附加价值的精细化工产品,可用于香料、药物和其他精细化工产品的生产。它是一种重要的中间体,在有机合成中有广泛应用。
方法1
一种疏水改性的核壳催化剂 ZIF-67@SiO2 可用于肉桂醛转移加氢制备肉桂醇[1]。在异丙醇存在的条件下,将疏水改性的核壳催化剂 ZIF-67@SiO2 加入到肉桂醛加氢制备肉桂醇的反应中,控制反应温度为160~190 ℃,反应时间为 12~18 小时,反应压力为1~4 MPa。
方法2
以肉桂醛为原料、ZSM-5分子筛负载钴为催化剂,在加氢条件下连续进行6小时,反应生成肉桂醇[2]。溶剂为乙醇,肉桂醛与溶剂的用量体积比为1:10~50。反应条件为温度100℃、压力2Mpa。催化剂中的硅铝比为25~50,ZSM-5分子筛负载中钴催化剂的质量含量为15~20%。制备过程中,ZSM-5分子筛负载钴催化剂的焙烧温度为600 ℃。
方法3
在碱性溶液中,将硼氢化钾或硼氢化钠溶于该溶液中,搅拌均匀,制成百分比浓度为5%~8%的硼氢化钾或硼氢化钠溶液。在4~30℃并保持这个温度下,开始滴加肉桂醛,按硼氢化钾或硼氢化钠与肉桂醛的摩尔比为0.2~0.3:1的量滴加肉桂醛。滴加完毕后,补加硼氢化钾或者硼氢化钠,其中,两次加入的硼氢化钾或硼氢化钠的总量与肉桂醛的摩尔比应满足1:3的比例。补加完毕后,继续搅拌至反应完全,静置分层,排出下层碱水层至碱水收集罐,上层肉桂醇加水并搅拌,加入盐酸或稀硫酸调节pH值6—7,静置分层,放出下层粗品进行精馏,排出上层废水至废水收集罐,将肉桂醇粗品减压精馏,即得成品。所用的溶剂为水[3]。
参考文献
[1] 刘平乐,崔海帅,吕扬等. 一种疏水改性的核壳催化剂ZIF-67@SiO2用于肉桂醛转移加氢制备肉桂醇的方法. [P]. CN110227551A.
[2] 许莉勇,张新波,张斌等. Zsm-5分子筛负载钴催化剂在制备肉桂醇中的应用. [P]. CN103044203A.
[3] 叶思,叶传发. 一种改进的的肉桂醇生产新工艺. [P]. CN103145529A.
纳米氧化铝透明液体XZ-LY101体颜色无色透明。该纳米氧化铝透明分散液中使用的是5-10纳米的氧化铝,该氧化铝是经过层层深加工筛选出来的,添加到各种树脂的水性液体中,可以提高树脂的硬度,完全透明,该纳米氧化铝液体可以是水性的或者油性的任何溶剂,同时可以做各种涂层材料,宝石,精密仪器材料等。
1. 纳米氧化铝透明液体XZ-LY101透明,含量高,不沉淀不分层。
2. 纳米氧化铝透明液体XZ-LY101可以是水性液体,油性液体,也可以是醇类,醚类,酮类液体,相容性很好。
3.纳米氧化铝透明液体XZ-LY101的pH值可以根据客户要求调整,调整pH值对液体无影响。
4.纳米氧化铝透明液体XZ-LY101可以广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧。
5.纳米氧化铝透明液体XZ-LY101可以提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能。
6.纳米氧化铝透明液体XZ-LY101是性能优异的远红外发射材料,作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。此外氧化铝电阻率高,具有良好的绝缘性能,可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中。
7.提高紫外固化涂层的耐刮擦能力和耐用性,这些紫外固化涂料大量用于需要高度耐磨的领域,比如塑料地板纳米氧化铝XZ-L690显白色蓬松粉末状态,晶型是γ-Al2O3。粒径是20nm;比表面积≥160m/g。
氧化铝粉粒度分布均匀、纯度高、极好分散,其比表面高,具有耐高温的惰性,高活性,属活性氧化铝;多孔性;硬度高、尺寸稳定性好,具有较强的表面酸性和一定的表面碱性,被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料。可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。极好分散,在溶剂水里面;溶剂乙醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯内,不需加分散剂,搅拌搅拌即可以充分的分散均匀。在环氧树脂、塑料等中,极好添加使用。
XZ-L690用于制镶牙水泥、瓷器、油漆的填料、媒染剂、金属铝等。可添加到各种树脂内,可以明显提高材质的硬度,还可以用在导热、抛光、电镀、催化剂等。
本文介绍了一种花菁染料,属于红外吸收剂,即2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基-3H-吲哚4-甲基苯磺酸盐。有文献报道该化合物可用于制备一种具有良好的耐溶剂和印刷室化学品性能的阳图红外敏感组合物。
该2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基-3H-吲哚4-甲基苯磺酸盐可用于制备阳图红外敏感组合物。制备方法如下:
将0.2重量份的2-[2-[2-氯-3-[(1,3-二氢-1,3,3-三甲基-2H-吲哚-2-亚基)亚乙基]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,3,3-三甲基-3H-吲哚4-甲基苯磺酸盐购于DKSH Holding Ltd.;
加入0.14重量份的甲基紫;
加入0.20重量份的二苯基碘鎓六氟磷酸盐;
加入6.16重量份的聚合物,该聚合物包括具有酚基重复单元的主链BX-10树脂和与主链BX-10树脂共价连接的取代基团。
聚合物的制备方法如下:
在密闭的通风橱中,向装配有机械搅拌、温度计、回流冷凝管及恒压漏斗的四口圆底烧瓶中加入5重量份干燥的BX-10树脂和40.8重量份DMF,搅拌至BX-10树脂全部溶解。待BX-10树脂的DMF溶液澄清后,依次加入三聚氰胺0.5重量份、均苯四甲酸二酐1.1重量份和六次甲基四胺0.5重量份,升温至154℃使反应液在回流状态下反应8小时。反应完全后,过滤,边搅拌边将滤液滴入0.75体积份水中,滴加完毕后再向上述水溶液中加入1.25体积份的盐酸与23.75体积份的水的混合液,搅拌2小时析出沉淀。经抽滤、蒸馏水洗涤及干燥后,得到所述聚合物(改性BX-10树脂),经GPC测定,所述改性BX-10树脂的分子量约为5000。
将制备得到的阳图红外敏感组合物6.7重量份溶解于46.65重量份的PM和46.65重量份的DMF的混合溶剂中,利用旋转方法将溶液涂布在经电化学粗化和阳极氧化处理得到的铝版基上,然后在140℃烘箱内干燥2分钟,即制备得到涂层重量为1.5g/m2的平板印刷印版前体。
上述方法制备的阳图红外敏感组合物对最大波长为700~1300nm的辐射较为敏感,是一种优良的红外敏感组合物。由该组合物制成的平板印刷印版前体对异丙醇的侵蚀也具有很好的耐受性。因此,利用本方法所述阳图红外敏感组合物制备得到的可成像层,在使用过程中不易发生印刷化学品侵蚀、溶解的现象,从而延长平板印刷印版前体的寿命。
[1][中国发明,中国发明授权]CN201410222788.0阳图红外敏感组合物及其可成像元件
指纹显现:粉末法+水湿指纹显现
实验原理:
潜伏指纹的残留物中,水分佔相当大的比例,大约含98.5 %,另有少量的有机物。汗液中大量的水可以吸附粉末,粉末法就是利用这种原理。对于遗留时间稍久之指纹或因接触额头、鼻尖等处油脂稍多之潜伏指纹,因为水分已逐渐蒸发,但仍有汗液中不易蒸发、黏稠性高之有机物附着,所以依然会显现。水湿指纹SPR是一种二硫化钼的溶液(黑色)其对于油脂性检体特别敏感适用于浅色不吸水物体,而深色检体必需用以碳酸锌组成的溶液才能有较大反差。
适用对象:
无吸水性之光滑面潜伏指纹和明显纹,例如:玻璃、陶器、桌面、塑胶、皮件、纸类、及金属物品,另外油脂上的指纹亦适用。
实验器具:
毛刷、指纹粉末(基本上粉末的种类五花八门,包括主成分、颜色、颗粒大小、形状、加入的硬脂酸比例等均有不同)、磁粉、磁性检出器、指纹胶片及指纹衬纸、水湿指纹试剂SPR(Small Particle Reagent)
实验过程:
先用毛刷沾少许指纹粉末,然后在检体上轻轻的刷扫,是指纹显现,再将多余的粉末刷除。记得在刷的过程中不可太过用力,否则会将检体破坏,会降低显现的完整性。显现的指纹以透明胶纸由上以两边翘起中央先接触检体方式向下贴黏住指纹,贴附的胶纸应避免气泡产生;另外,衬纸的颜色依粉末颜色的选择而异,深色的粉末用白色衬纸;浅色的粉末则用黑色衬纸。
水湿指纹部份,在溼的检体上喷上SPR试剂在以清水沖洗后待其自然风乾后已指纹胶片採集。
实验心得与结论:
作粉末法实验需特别注意毛刷的使用,有时一不小心就会破坏了检体,需注意刷扫时的力道,还有指纹粉不要一次沾得太多,沾太多会使最后清除多余的指纹粉时产生很大的困扰。
粉末法是最简易最方便的显现法,要保存也很方便,但是如果检体刷坏了就没有重来的机会,所以要特别的小心。另外如果指纹已经是很就以前的了,可以用呵气法使之恢复湿润,再使用粉末法显现。水湿指纹显现法中,应待其风乾后才能採集,以免採集到一片模糊的指纹。
指纹显现:氰丙烯酸酯法
实验原理:
利用瞬间接着剂,俗称快乾,其主要成分为丙烯氰酸盐类,丙烯氰具有极端之活化性,其气体与指纹汗液中之脂质、脂肪酸、胺基酸、蛋白质等形成丙烯氰聚合体,在液态及气态均能进行自发性之聚合,任何物体表面之微量湿气及氧分子均能触发瞬间之聚合作用,而与之黏接,并形成白色粒状,不易消失。
适用对象:
非吸水性之光滑面,例如塑胶袋、金属製品、皮革等。
实验器具:
汽水罐(铁製或铝製均可)或铝箔包、瞬间黏着剂(快乾)、加热器、铝箔纸、通风橱、密封容器、夹子。
实验步骤:
先将铝箔纸折成杯状,再将它放置在加热器上,然后在一起放置在通风橱中。
将受检物掉挂在加热器及铝箔上方,倒入快乾,打开加热器,让加热出的气体燻在受检体上,注意燻的程度,注意不要燻过头或者是燻得太少,丙烯氰气体和汗液中的水分反应,则显现出潜伏的指纹。
实验心得及结论:
在使用氰丙烯酸酯法显现指纹的时候,要特别注意燻的程度,遇到油脂成分比较多的指纹需要燻久一点,因为氰丙烯酸是和水的湿气反应,所以相对的水分较多的指纹就比较容易显现。
氰丙烯酸酯法可以显现皮革类的製品,在採集车中的指纹很方便,所以在採取车内的指纹通常都用氰丙烯酸酯法。
指纹显现:宁海德林法
实验原理:
汗液中之蛋白质及胺基酸、蛋白质、氨等与Ninhydrin试剂作用产生蓝紫色的产物(Ruhemann’s purple)由于胺基酸非常安定,且与纤维素有很大的吸引力,所以其在乾的纸张上不易随时间移动,所以,久的指纹可用Ninhydrin显现。
适用对象:
白色、淡黄色且具吸水性之纸、布、原色木(白木)。
实验器具:
Ninhydrin溶液
因为宁海德林溶液的配製方法太多种了,这里只列举出两种常用的方法:
方法一:
宁海德林(Ninhydrin) 1 g
甲醇(Methyl alcohol) 4 ml
石油醚(petroleum ether) 96 ml
1克的宁海德林溶于4ml的甲醇中,加入96 ml的石油醚搅拌,静置时可发现溶液分两层,使用时取上层无色溶液,下层黄色容易则弃之。
方法二:
宁海德林(Ninhydrin) 5 g
甲醇(Methyl alcohol) 30 ml
异丙醇(2-propanol) 40 ml
石油醚或戊烷(petroleum ether 或 pentane) 930 g
将5克的宁海德林晶体溶于30 ml的甲醇中,然后加入40 ml的异丙醇搅拌,最后加入930 ml石油醚或戊烷,再加以混充分搅拌。
其他实验器材:夹子、烘箱
实验步骤:
将受检物喷上宁海德林溶液,再将受检物拿到烘箱中烘烤,烘箱温度大约在40-50度之间所显现出来的效果最好。待受检物烘乾了以后,会显现出紫色的指纹。
实验心得及结论:
宁海德林法在纸张的使用上效果相当的好,且保存的效果也很好,且配製的方法相当容易。将浸泡有宁很德林溶液的检体拿进烘箱烘之时,烘箱的温度不可以太高,慢慢的烘效果会好。