巴比妥酸在药物合成上的应用

药物合成中的氨基化合物环合反应本文首先介绍了氨基化合物的一般类型，然后以一些含氮杂环药物的环合反应作为实例，说明了氨基化合物及其它有机化合物之间的环合反应过程，进而为某些医用药物的作用机理和进一步研究提供了有效的理论依据。

标签：药物合成；氨基化合物；环合反应氨基化合物根据化学结构式的区别，在有机化合物中有很多种不一样的类别。

现将化学式结构式中含有氨基的化合物称作氨基化合物。

本文中，含氨的杂环化合物主要是由氨基化合物中的指定氨基化合物和氨基进行环合反应所生成的。

现代医学中大部分药物化合物结构中都含有氮杂环，因此研究含氨化合物的环合反应在药物合成技术中有着非常重要的意义。

药物环合的反应中大部分生成五元和六元杂环。

1 氨基化合物介绍如我们所知，在有机化合物中，氨基化合物是属于含有很多种不同类型的有机物。

我们将有机化合物分子中含有氨基或者亚氨基（-NH2或者-NH-）的化合物称作氨基化合物，其有以下几种类型：1.1 胺、铵和氨胺化合物中根据含氨基的个数可以将胺化合物分为多元胺、一元胺和二元胺；而根据含羟基种类的不同可以分为饱和脂肪胺、不饱和脂肪胺和芳香胺。

1.2 脒、脲和胍1.3 氨基酸衍生物氨基酸衍生物的一个代表实例就是肾上腺素，氨基酸衍生物是氨基酸通过一系列化学反应化合而成的。

1.4 氨基甲酸酯和酰胺1.5 烯胺、环胺和磺酰胺2 氨基化合物的环合反应各种不同的环合反应需要不同种类的试剂，而参与反应的试剂主要又分为两大类：环合反应试剂大致分为两大类：一种是羟基化合物以及具有羟基作用的非羟基化合物。

如腈、羟基酯、醛、酮酰胺等；一种是亲核试剂，比如烯醇（如苯酚）、氨基化合物等。

环合反应过程中要通过成键过程，其方式可以分为两类：一类是C-C键环合形成C-N键（C-O＼C-S键）以及形成C-N键（C-O＼C-S键）；另一类是形成C-N键环合。

在氨基的环合反应中，一般情况下含氮杂环化合物是由羟基化合物和氨基化合物环合形成环合键。

综合化学实验报告院系化学化工学院班级应用化学101班学号姓名董煌杰实验名称巴比妥（Barbital）的合成一、实验目的1.通过巴比妥的合成了解药物合成的基本过程。

2.掌握无水操作技术。

3.复习有机化学的基本操作，回流，蒸馏，减压蒸馏，重结晶。

二、实验原理巴比妥为长时间作用的催眠药。

主要用于神经过度兴奋、狂躁或忧郁引起的失眠。

巴比妥化学名为5,5-二乙基巴比妥酸。

巴比妥为白色结晶或结晶性粉末，无臭，味微苦。

Mp189—192℃。

难溶于水，易溶于沸水及乙醇，溶于乙醚，氯仿及丙酮。

合成路线：三、仪器与试剂仪器：回流装置，蒸馏装置，磁力加热搅拌器，分液漏斗，恒压滴液漏斗，真空泵，抽滤瓶，克式蒸馏头。

试剂：无水乙醇（C.P.），金属钠，邻苯二甲酸二乙酯（C.P.），无水硫酸铜（C.P.），丙二酸二乙酯（C.P.），溴乙烷（C.P.），乙醚（C.P.），无水硫酸钠（C.P.），尿素（C.P.），浓盐酸（C.P.）。

四、主要物料物理常数五、实验步骤（1）绝对乙醇的制备在装有球形冷凝器（顶端附有CaCl干燥管）的250mL圆底烧瓶中加入无水乙醇180mL，2金属钠2g，几粒沸石，加热回流30min，加入邻苯二甲酸二乙酯6mL，再回流10min。

将回流装置改为蒸馏装置，蒸去前馏份。

先接收少量用无水硫酸铜检验是否含水，如不变色，用干燥的圆底烧瓶做接收器，蒸馏至几乎无液滴留出为止，醇密封贮存。

（2）二乙基丙二酸二乙酯的制备在装有搅拌器、滴液漏斗及球形冷凝器（顶端附有CaCl干燥管）的250mL三颈瓶中，2加入制备的绝对乙醇75mL，分次加入剪细的钠丝6g，此处不应过慢，免的纳被氧化二影响下一步的操作。

在应缓慢时，开始搅拌，用油浴加热（油温不超过90℃），金属钠消失后，由滴液漏斗加入丙二酸二乙酯18mL，在10-15min内加完，回流15min，冷却至50℃以下后慢慢滴加溴乙烷20mL，约15min加完，持续回流2.5h。

巴比妥在临床中的应用调研报告2010010401322012年5月6日目录一.前言二．巴比妥的药理作用1.药物相互作用2.药代动力学3.药代动力学三．巴比妥的合成四．巴比妥的不良反应注意事项五．苯巴比妥与其他药物的相互作用六．参考文献巴比妥前言巴比妥类是普遍性中枢抑制药。

随剂量由小到大，相继出现镇静、催眠、抗惊厥和麻醉作用。

10倍催眠量时则可抑制呼吸，甚至致死。

巴比妥类在非麻醉剂量时主要抑制多突触反应，减弱易化，增强抑制。

此作用主要见于gaba能神经传递的突触。

它增强gaba介导的cl-内流，减弱谷氨酸介导的除极。

但与苯二氮类不同，巴比妥类是通过延长氯通道开放时间而增加cl-内流，引起超极化。

较高浓度时，则抑制ca2+依赖性动作电位，抑制ca2+依赖性递质释放，并且呈现拟gaba作用，即在无gaba时也能直接增加cl-内流。

此类药物需用至镇静剂量时才显示抗焦虑作用。

由于本类药物的安全性远不及苯二氮类，且较易发生依赖性，因此，目前已很少用于镇静和催眠。

其中只有苯巴比妥和戊巴比妥仍用于控制癫痫持续状态；硫喷妥偶尔用于小手术或内窥镜检查时作静脉麻醉。

巴比妥类（barbiturates）为巴比妥酸在c5位上进行取代而得的一组中枢抑制药。

取代基长而有分支（如异戊巴比妥）或双键（如司可巴比妥），则作用强而短；以苯环取代（如苯巴比妥）则有较强的抗惊厥作用；c2位的o被s取代（如硫喷妥），则脂溶性增高，静脉注射立即生效，但维持时间很短。

巴比妥的药理作用抑制中枢神经的深度，一般与剂量成比例。

小剂量起镇静作用，中等剂量有催眠作用，大剂量起麻醉作用。

服用过量可引起昏迷，严重的可能致死；长期连用则可成瘾。

【药物相互作用】巴比妥诱导肝酶促使它本身迅速破坏，同时也使其他药物加速代谢，如香豆素类、氯丙嗪、氯霉素、多西环素、皮质激素、雄激素、雌激素及甲硝唑，而影响这些药物的疗效。

巴比妥类使噻替哌的抑制作用加强，它们与酒精合用，则相互加强作用。

第二章参考答案1．巴比妥类药物的一般合成方法中，用卤烃取代丙二酸二乙酯的氢时，当两个取代基大小不同时，应先引入大基团，还是小基团？为什么？答：当引入的两个烃基不同时，一般先引入较大的烃基到次甲基上。

经分馏纯化后，再引入小基团。

这是因为，当引入一个大基团后，因空间位阻较大，不易再接连上第二个基团，成为反应副产物。

同时当引入一个大基团后，原料、一取代产物和二取代副产物的理化性质差异较大，也便于分离纯化。

2．试说明异戊巴比妥的化学命名答．异戊巴比妥的化学命名采用芳杂环嘧啶作母体。

按照命名规则，应把最能表明结构性质的官能团酮基放在母体上。

为了表示酮基(＝O)的结构，在环上碳2，4，6均应有连接两个键的位置，故采用添加氢(Added Hydrogen)的表示方法。

所谓添加氢，实际上是在原母核上增加一对氢（即减少一个双键），表示方法是在结构特征位置的邻位用带括号的H表示。

本例的结构特征为酮基，因有三个，即表示为2,4,6-（1H,3H,5H）嘧啶三酮。

2,4,6是三个酮基的位置，1,3,5是酮基的邻位。

该环的编号依杂环的编号，使杂原子最小，则第五位为两个取代基的位置，取代基从小排到大，故命名为5-乙基-5（3-甲基丁基）-2,4,6(1H,3H,5H) 嘧啶三酮。

3．巴比妥药物具有哪些共同的化学性质？．答：1）呈弱酸性，巴比妥类药物因能形成内酰亚氨醇一内酰胺互变异构，故呈弱酸性。

2）水解性，巴比妥类药物因含环酰脲结构，其钠盐水溶液，不够稳定，甚至在吸湿情况下，也能水解。

3）与银盐的反应，这类药物的碳酸钠的碱性溶液中与硝酸银溶液作用，先生成可溶性的一银盐，继而则生成不溶性的二银盐白色沉淀。

4）与铜吡啶试液的反应，这类药物分子中含有-CONHCONHCO-的结构，能与重金属形成不溶性的络合物，可供鉴别。

4．为什么巴比妥C5次甲基上的两个氢原子必须全被取代才有疗效？答：未解离的巴比妥类药物分子较其离子易于透过细胞膜而发挥作用。

：构效关系1 巴比妥类R2以甲基取代起效快以硫取代起效快直链烃或芳烃：长效支链烃或不饱和烃：短效巴比妥酸无镇静催眠作用，5位的两个氢被取代后才呈现活性不同巴比妥类药物镇静催眠作用强弱和快慢----药物的理化性质（1）解离常数——血脑屏障（2）脂水分配系数——5位取代基C原子总数作用时间的长短----药物的体内代谢速度2 头孢类头孢菌素的构效关系3 青霉素类4喹诺酮的构效关系5 喹诺酮的毒性①3，4位分别为羧基和酮羰基极易和金属离子如钙、镁、铁、锌等形成螯合物降低抗菌活性，使体内的金属离子流失对妇女、老人和儿童能引起缺钙、贫血、缺锌等副作用②光毒性；③药物相互反应（与P450）④另有少数药物还有中枢渗透性，增加毒性（与GABA受体结合）、胃肠道反应和心脏毒性6中枢神经药物的分类代表药物1药物分类1镇静催眠药2抗癫痫药物3抗精神病药4抗抑郁药5 镇痛药6 神经退行性疾病治疗药物2 每节课代表药物1 镇静催眠药代表药物①地西泮（白色或类白色结晶性粉末无臭，味苦，易溶于丙酮、氯仿，溶于乙醇，水几乎不溶，mp. 130-140 ℃，pKa 3.4，可进行生物碱的一般反应，加碘化铋钾产生橙红色沉淀）②异戊巴比妥（白色结晶性粉末，无臭，味苦；mp. 155~158.5乙醇、乙醚中易溶，氯仿溶解，常作注射剂用主要用于镇静、催眠、抗惊厥）③唑吡坦（常用酒石酸盐具有较强的镇静催眠作用，但抗焦虑、肌肉松弛和抗惊厥作用小，对呼吸系统无抑制作用）④阿吡坦⑤扎来普隆⑥、佐匹克隆2抗癫痫药代表药物卡马西平3 抗精神病药代表药物①氯丙嗪②氯普噻吨(泰尔登) ③氟哌啶醇④氯氮平4抗抑郁药代表药物①吗氯贝胺②氟西汀③氯氮平5 镇痛药代表药物①盐酸美沙酮（镇痛作用强于吗啡、哌替啶，有显著镇咳作用，中毒剂量与有效剂量相当，安全性小，成瘾性小，有强烈的呼吸抑制，作戒毒药物，对显著，戒断症状控制疗效脱毒治疗成功率高）②喷他佐辛（结构中有酚羟基，可使FeCl3变黄，高锰酸钾褪色，混合的激动－拮抗剂作用于k受体，小剂量时，镇痛作用好，大剂量时，轻度拮抗吗啡的作用口服生物利用度低，肝首过，胃肠吸收）6神经退行性疾病治疗药物代表药物①左旋多巴（治疗帕金森病患者）②罗匹尼罗（口服吸收迅速、完全，肝首过显著，生物利用度50%不良反应与其外周DA活性有关）合成题（四步）1、苯二氮䓬类的合成2 氟西汀（抗抑郁药）（肝代谢，肾消除。

中文名巴比妥酸英文名Barbituric acid别名丙二酰脲巴比土酸2,4,6-三羟基嘧啶英文别名2,4,6(1H,3H,5H)-PyrimidinetrioneMalonylurea2,4,6-TrihydroxypyrimidineBarbiuric Acidpyrimidine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione6-hydroxypyrimidine-2,4(1H,3H)-dioneCAS 67-52-7223674-01-9EINECS 200-658-0化学式C4H4N2O3分子量128.086inchiInChI=1/C4H4N2O3/c7-2-1-3(8)6-4(9)5-2/h1H,(H3,5,6,7,8,9)密度 1.605g/cm3熔点248-255℃沸点603.6°C at 760 mmHg闪点318.9°C水溶性142 g/L (20℃)蒸汽压 3.64E-15mmHg at 25°C折射率 1.581物化性质性状白色结晶性粉末。

无臭。

熔点245℃沸点260℃（分解）溶解性易溶于热水和醚，难溶于冷水和醇。

产品用途用作医药中间体，合成巴比妥、苯巴比妥、维生素B12等药物，也用作聚合催化剂和制染料的原料安全术语S24/25 - 避免与皮肤和眼睛接触。

下游产品巴比妥钠巴比妥酸- 性质白色结晶性粉末。

熔点245℃，280℃脱水分解。

易溶于热水和醚，难溶于冷水和醇。

与金属反应生成盐。

巴比妥酸- 用途用作有机合成原料、医药及塑料的中间体，还可用作比色法测定糠醛及多缩戊糖的试剂。

巴比妥酸- 制法由丙二酸二乙酯与尿素作用制得。

先将尿素加入盛有甲醇的反应罐中加热回流溶解后，再加入已干燥的丙二酸二乙酯和甲醇钠，在66～68℃下回流反应4～5h。

蒸馏回收甲醇后，待冷却至40～50℃，加入盐酸，调节pH =1～2，放置冷却至室温，甩出粗品，用蒸馏水冲洗一次，甩干得粗成品，再经水和活性炭精制，甩干得成品。

巴比妥酸巴比妥酸英文名：Barbituric acid；丙二酰脲（Malonyl urea）；化学名中文：2,4,6－三羟基嘧啶；英文：2,4,6-Tri-hydroxy-pyridine；分子式：C4H4N2O3·2H2O ；分子量：128.05。

【物化性能】白色结晶。

无臭。

在空气中易风化。

微溶于水和乙醇，溶于乙醚。

熔点248℃（部分分解），沸点260℃（分解）。

能与金属作用形成盐。

【其他性质】水溶液呈酸性反应。

在碱性溶液中溶解。

【制备或来源】以丙二酸二乙酯、溴乙烷和尿素为原料，在乙醇钠溶液中，在50～60℃下，与溴乙烷反应，生成二乙基丙二酸二乙酯，然后升温至80℃，加入尿素，反应完成后，冷却，过滤，溶于热水，脱色，加盐酸酸化后，冷却析出结晶，进一步在丙酮中精制或在水中重结晶制得。

【主要用途】合成巴比妥、苯巴比妥和维生素B12等药品的中间体，也可用作聚合催化剂和制取染料的原料。

巴比妥酸, 学名为丙二乙酰脲, 主要用于制备巴比妥酸类安眠药、镇静剂, 如异戊巴比妥、仲丁巴比妥、苯巴比妥、巴比妥等, 但巴比妥酸对中枢神经并无活性反应. 本实验的目的是为药理研究提供参考数据.巴比妥酸—NO2^—2铁（Ⅱ）—CPB显色体系光度测定巴比妥酸的研究作者:黄选忠郑林来源：自然科学 / 化学收藏本文章本文对巴比妥酸－ＮＯ＾－２－铁（Ⅱ）－ＣＰＢ显色体系进行了研究，建立了一种测定巴比妥酸的分光光度法，该法巴比妥酸含量在１．０＊１０＾－６－２．０＊１０＾－５ｇ／ｍＬ范围内符合比尔定律前言利用巴比妥酸对Ｃｅ（Ⅳ）氧化钌（Ⅱ）－联吡啶化学发光反应的增强作用，建立了痕量巴比妥酸的自动脉冲注射 化学发光测定法 方法的检出限为１ ０×１０－９ｇ／ｍＬ，线性范围为５ ０×１０－８－６．２×１０－５ｇ／ｍＬ 巴比妥酸的衍生物如巴比妥、苯巴比妥和戊巴比妥对Ｃｅ（Ⅳ）氧化钌（Ⅱ） 联吡啶化学发光反应无增强作用 据此对合成样中巴比妥酸作选择性检测 探讨了巴比妥酸的增强机理The reaction of Ru(bipy) 2+ 3 with Ce(Ⅳ) produces chemiluminescence in aquous soluion. Barbituric acid can enhance the light emission. Chemiluminescence intensity was linearly related to the concentration of barbituric acid over the range of 5.0×10 -8 -6.2×10 -5 g/mL. The detection limit was 1.0×10 -9 g/mL. The method was applied successfully to determine barbituric acid in synthesized samples.巴比妥类药物的极谱分析方法陈立新谢治民谭年元【摘要】：研究了单扫描极谱法分别测定巴比妥、苯巴比妥、异戊巴比妥的方法,在0.1 mol.L-1H2SO4的溶液中,巴比妥、苯巴比妥、异戊巴比妥与吡啶铜体系均产生一个灵敏的极谱波,该吸附还原波的二阶导数峰电流与其浓度在1.0×10-6~2.0×10-3mol.L-1范围内都呈线性关系,本方法可用于原料药与片剂的分析.【作者单位】：湖南工程学院化学化工学院;【关键词】：异戊巴比妥苯巴比妥单扫描极谱法峰电流巴比妥类药物络合物极谱波二阶导数灵敏度原料药线性关系【基金】：湖南省教育厅科研资助项目(07C204)湖南工程学院科研基金资助项目(2006-34)【分类号】：R927.1【DOI】：CNKI:SUN:GCHZ.0.2009-03-020【正文快照】：巴比妥类是一类重要的镇静催眠药物,临床上除用于镇静和催眠作用外,还用于抗惊厥,抗癫痫及手术麻醉等.但该类药物长期使用产生依赖性和耐受性,大剂量的使用时可对中枢神经系统产生严重仰制.目前,对巴比妥类药物的分析检测有多种分析方法[1-9],如银量法、溴量法、紫外分光度法推荐CAJ下载PDF下载不支持迅雷等加速下载工具，请取消加速工具后下载CAJViewer7.0阅读器支持所有CNKI文件格式，AdobeReader仅支持PDF格式。

巴比妥B a r b i t a l的合成Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#综合化学实验报告院系化学化工学院班级应用化学101班学号姓名董煌杰实验名称巴比妥（Barbital）的合成一、实验目的1.通过巴比妥的合成了解药物合成的基本过程。

2.掌握无水操作技术。

3.复习有机化学的基本操作，回流，蒸馏，减压蒸馏，重结晶。

二、实验原理巴比妥为长时间作用的催眠药。

主要用于神经过度兴奋、狂躁或忧郁引起的失眠。

巴比妥化学名为5,5-二乙基巴比妥酸。

巴比妥为白色结晶或结晶性粉末，无臭，味微苦。

Mp189—192℃。

难溶于水，易溶于沸水及乙醇，溶于乙醚，氯仿及丙酮。

合成路线：三、仪器与试剂仪器：回流装置，蒸馏装置，磁力加热搅拌器，分液漏斗，恒压滴液漏斗，真空泵，抽滤瓶，克式蒸馏头。

试剂：无水乙醇（.），金属钠，邻苯二甲酸二乙酯（.），无水硫酸铜（.），丙二酸二乙酯（.），溴乙烷（.），乙醚（.），无水硫酸钠（.），尿素（.），浓盐酸（.）。

四、主要物料物理常数五、实验步骤（1）绝对乙醇的制备在装有球形冷凝器（顶端附有CaCl2干燥管）的250mL圆底烧瓶中加入无水乙醇180mL，金属钠2g，几粒沸石，加热回流30min，加入邻苯二甲酸二乙酯6mL，再回流10min。

将回流装置改为蒸馏装置，蒸去前馏份。

先接收少量用无水硫酸铜检验是否含水，如不变色，用干燥的圆底烧瓶做接收器，蒸馏至几乎无液滴留出为止，醇密封贮存。

（2）二乙基丙二酸二乙酯的制备在装有搅拌器、滴液漏斗及球形冷凝器（顶端附有CaCl2干燥管）的250mL三颈瓶中，加入制备的绝对乙醇75mL，分次加入剪细的钠丝6g，此处不应过慢，免的纳被氧化二影响下一步的操作。

在应缓慢时，开始搅拌，用油浴加热（油温不超过90℃），金属钠消失后，由滴液漏斗加入丙二酸二乙酯18mL，在10-15min内加完，回流15min，冷却至50℃以下后慢慢滴加溴乙烷20mL，约15min加完，持续回流。