1-金刚烷甲酸是一种白色或灰白色结晶粉末,常温常压下溶解性差。它属于烷基酸类衍生物,可溶于强极性的有机溶剂。与常见的碱性物质结合成盐,可用作有机化学与功能材料合成中间体,在有机感光材料和药物分子的合成中广泛应用。
1-金刚烷甲酸主要用作有机合成与医药化学中间体,常用于药物分子和有机功能材料分子的结构修饰和合成。例如,它是抗病毒药盐酸金刚乙胺的关键合成中间体,主要用于治疗亚洲甲-Ⅱ型流感病毒感染。此外,在有机合成转化中,1-金刚烷甲酸可与醇类化合物进行缩合反应,也可与重氮甲烷发生缩合反应,生成相应的酯类衍生物。由于其独特的金刚烷结构,该化合物还常用于有机合成方法学的基础研究。
图1 1-金刚烷甲酸的应用
在一个干燥的反应烧瓶中,将1-金刚烷甲酸溶于干燥的乙醚和甲醇混合溶液,然后缓慢加入三甲基硅基重氮甲烷。反应混合物在室温下搅拌反应3小时后,通过真空浓缩得到残余物,再通过硅胶柱色谱法进行分离提纯,即可得到目标产物分子1-金刚烷甲酸甲酯。
[1] Augeri, David J.; et al Journal of Medicinal Chemistry (2005), 48(15), 5025-5037
[2] Chen, Wenxi; et al Organic & Biomolecular Chemistry (2023), 21(4), 775-782
1-金刚烷甲酸是一种白色至类白色的结晶粉末。该化合物最早由化学家们通过一系列复杂的合成步骤得到,并在随后的研究中逐渐揭示了其独特的化学性质和广泛的应用潜力。从结构上看,1-金刚烷甲酸属于烷基酸类衍生物,其分子中包含一个金刚烷骨架,这一结构特点使得该化合物在有机合成中表现出独特的反应活性和稳定性。金刚烷骨架由四个环组成,每个环上的碳原子均处于饱和状态,形成了高度对称且稳定的分子结构[1]。
1-金刚烷甲酸的性状
1-金刚烷甲酸在常温常压下表现出良好的稳定性。该化合物不易与空气中的氧气或水分发生反应,因此可以在干燥、阴凉、通风的条件下长期保存。然而,需要注意的是,1-金刚烷甲酸应避免与强氧化剂或碱类物质接触,以免发生不必要的化学反应。在物理性质方面,1-金刚烷甲酸的熔点为172-175℃,这一数值表明该化合物在较高的温度下才能熔化。此外,虽然其沸点尚未有确切的常压数据,但根据估算,其沸点应在较高的温度范围内。这些物理性质数据进一步证实了1-金刚烷甲酸在常温常压下的稳定性[1-2]。
在有机合成领域,1-金刚烷甲酸作为一种重要的中间体,被广泛用于合成各种复杂的有机化合物。其独特的金刚烷骨架使得该化合物在有机反应中表现出独特的反应活性和选择性。例如,1-金刚烷甲酸可以在酸性或碱性条件下与醇类化合物发生缩合反应,生成相应的酯类衍生物。此外,它还可以与重氮甲烷等化合物发生缩合反应,进一步拓展其应用范围。
在医药化学领域,1-金刚烷甲酸同样发挥着重要作用。它是合成盐酸金刚乙胺的关键中间体,而盐酸金刚乙胺则是一种重要的抗病毒药物,主要用于治疗亚洲甲-Ⅱ型流感病毒感染。该药物对成人、儿童以及有高度危险的老年人、免疫缺陷患者和慢性病人均具有良好的治疗效果。此外,1-金刚烷甲酸还可以用于合成其他具有生物活性的药物分子,为医药化学领域的研究提供了重要的物质基础[1-3]。
[1]Robert I. Gelb and Lowell M. Schwartz and Daniel A. Laufer.The complexation chemistry of cyclohexaamyloses: Adducts with 1-adamantanecarboxylic acid and anion[J].Bioorganic Chemistry, 1980.
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3-羟基-1-金刚烷甲酸是一种重要的化工原料,可用于制备抗病毒、抗肿瘤等特效药物,以及设计开发新型功能高分子、特种表面活性剂、商性能润滑剂等。本文介绍了一种新工艺,以1-金刚烷甲酸为原料,通过一步氧化法制备3-羟基-1金刚烷甲酸。
3-羟基-1-金刚烷甲酸的制备需要经过溴化、水解等步骤。本文提出的新工艺利用混酸为氧化剂,简化了反应步骤,降低了原料成本,且产物收率和纯度较高,易于实现工业化生产。
图1 3-羟基金刚烷的-1-甲酸的合成反应式
1-金刚烷甲酸的合成:在250mL三口烧瓶中,按一定的温度、反应时间和反应物摩尔比,将金刚烷、浓硫酸、叔丁醇、甲酸、四氯化碳混合反应,制得1-金刚烷甲酸。
3-羟基-1金刚烷甲酸的合成:在250 mL三口烧瓶中,将1-金刚烷甲酸与硝酸、浓硫酸反应,得到3-羟基-1-金刚烷甲酸。
通过红外光谱、核磁共振氢谱、元素分析、熔点测定等方法对纯化后的3-羟基-1-金刚烷甲酸进行了结构鉴定。结果表明,产品的结构与目标产品相符,证明了制备成功。
本工艺避免了溴素的使用,缩短了合成路线,简化了试验操作,有利于工业化生产。然而,使用大量液体酸对设备和环境造成一定压力,需要进一步改进和完善。
Chemical and Pharmaceutical Bulletin, , vol. 30, # 1 p. 67 - 73
3-溴-1-金刚烷甲酸是一种有机中间体,可通过金刚烷甲酸溴的制备获得。金刚烷及其衍生物在医药领域具有广泛的应用,可用于合成各种特效药物。有研究表明,3-溴-1-金刚烷甲酸可用于制备3-氨基-1-金刚烷醇,而后者是一种重要的1,3-二取代类金刚烷药物中间体,例如用于合成口服型抗2型糖尿病药物LAF237。
制备3-溴-1-金刚烷甲酸的方法如下:向液溴中缓慢添加金刚烷甲酸,利用无水三氯化铝催化剂,在20℃-10℃温度下进行搅拌回流反应48-60小时,然后在20℃-30℃温度条件下反应5小时,最终合成3-溴-1-金刚烷甲酸。
3-溴-1-金刚烷甲酸可用于制备3-氨基-1-金刚烷醇。该方法具有步骤简单、易操作、环境友好、成本低、收率高等特点,适用于工业化生产。此外,使用后的二氯甲烷、氯仿等溶液可回收再利用。具体方法如下:
(1) 将合成的3-溴-1-金刚烷甲酸与三乙胺、叠氮磷酸二苯酯和叔丁醇在有机溶剂中于80℃-110℃反应12-16小时,合成3-溴-1-叔丁氧羰酰胺化金刚烷;
(2) 将3-溴-1-叔丁氧羰酰胺化金刚烷与过量摩尔浓度为10%的氢溴酸溶液进行回流反应24-48小时,合成溴酸盐型3-氨基-1-金刚烷醇;
(3) 将合成的溴酸盐型3-氨基-1-金刚烷醇与等摩尔的氢氧化钠溶液反应,边搅拌边加热至30℃,然后冷却析出固体,抽滤并真空干燥,最终得到3-氨基-1-金刚烷醇。
[1] [中国发明] CN202010028740.1 一种3-氨基-1-金刚烷醇的合成方法