相转移催化在药物合成中的应用

相转移催化合成 dl- 扁桃酸（Mendilic Acid）一、目的要求：1.了解相转移催化反应的原理，常用的相转移催化剂以及在药物合成中的应用。

2．掌握相转移二氯卡宾法制备dl-扁桃酸的操作。

二、实验原理、基础理论及技能实验原理：在药物合成中常遇到有水相和有机相参与的非均相反应，这些反应速度慢、收率低、条件苛刻，有些甚至不发生反应。

1965年，Markasza 首先发现鎓类化合物具有使水相中的反应物转入有机相中的性质，从而加快了反应速度，提高了收率，简化了操作，并使一些难以进行的反应顺利完成，从而开辟了相转移催化这一新的合成方法。

近十几年来，相转移催化在药物合成中的应用日趋广泛。

常用的相转移催化剂主要有两类：（1）季盐类：常用的季铵盐、季磷盐等，其中以三乙基苄基氯化铵（TEBA），四丁基硫酸氢铵（TBAB）最常用。

在这些化合物中，烃基是油溶性基团，若烃基太小，则油溶性差，一般要求烃基的总量大于150g/mol。

（2）冠醚类：常用的有18－冠－6，二环己基18－冠－6，二苯基18－冠－6等。

冠醚具有和某些金属离子络合的性能而溶于有机相中，例如：18－冠－6与KCN溶液中的K+络合，而与络合离子形成离子对的CN-也随之进入有机相。

18－冠－6 二环己基18－冠－6本实验采用相转移方法以发生二氯卡宾（:CCl2），即在50％NaOH水溶液中加入少量相转移催化剂，由氯仿制得。

这种反应过程属α－消除反应。

首先季铵盐在碱液中形成季铵碱而转入氯仿层，继而季铵碱夺去氯仿中的一个质子而形成离子对（R4N+.CCl3-）,然后消除生成二氯卡宾。

二氯卡宾（:CCl2）是非常活泼的反应中间体，能与烯烃、胺类、羟基、羰基以及羧基衍生物反应，生成各类化合物。

如苯甲醛与二氯卡宾加成生成环氧中间体，再经重排，水解得到dl-扁桃酸。

水相：有机相：dl-扁桃酸dl-扁桃酸是重要的化工原料，亦是合成血管扩张药环扁桃酸酯及滴眼药羟苄唑等的中间体。

相转移催化技术的原理及应用相转移催化原理及应用:介绍了相转移催化的基本原理，并分别讨论了液-液相转移催化、固-液相转移催化和三相催化的特点。

着重介绍了近年来相转移催化技术在制药工业和化学工业中的应用进展。

该相转移催化技术具有操作简单、反应条件温和、收率高、质量好等优点，对工业生产改进工艺技术、降低生产成本具有重要的现实意义。

关键词:相转移催化技术、原理、制药工业、化学工业及应用进展相转移催化反应(简称PTC反应)是XXXX几年来发展起来的一种新的非均相反应理论和方法。

它能顺利进行传统方法难以实现的多相反应，加快反应速度，降低反应温度，改变反应的选择性，抑制副反应的发生。

同时，相转移催化反应不需要使用昂贵的无水溶剂或非质子溶剂，对碱的要求低，可以使用碱金属和碱土金属氧化物的水溶液。

因此，该技术的研究和应用发展迅速。

目前，相转移催化技术已应用于化学合成的大部分领域，涉及医药、农药、香料、造纸、化工、制革、高分子材料等重要领域。

1.相转移催化反应的原理虽然相转移催化反应涉及的化学反应种类很多，但可以分为三类:液-液相转移催化、固-液相转移催化和三相催化。

1.1固-液相转移催化在固-液相转移催化反应中，广泛使用的络合剂有冠醚、穴醚和聚乙二醇，其中价格低廉的聚乙二醇等两亲性化合物在工业上应用广泛。

聚乙二醇是一种常见的螺旋结构化工产品。

其催化机理类似于冠醚等。

它们都是通过氧原子与金属阳离子的络合将活性阴离子带入有机相，从而达到相转移催化的目的。

聚乙二醇是理想的冠醚替代品，因为它可以形成类似冠醚的环，并且不受孔大小的限制。

1.2液-液相转移催化液-液相转移催化反应在不混溶的两相体系中进行。

一个相(通常是水相)是作为亲核试剂的碱或盐，另一个相是有机相，它包含与上述盐反应的反应物。

加入相转移催化剂后，这些物质中的阳离子是亲脂性的，可溶于水相和油相中。

当遇到分布在水相中的盐时，水相中多余的阴离子与相转移催化剂中的阴离子交换。

相转移催化剂的应用原理1. 相转移催化剂的定义相转移催化剂是指具有两种不相溶相（比如有机相和水相）之间可转移的反应物催化剂。

它们能够在两相界面之间催化反应，并且能够通过改变界面的性质来促进反应进程。

2. 相转移催化剂的类型2.1 相转移催化剂的基本分类- 相转移催化剂可分为两类：水相转移催化剂（Phase Transfer Catalyst, PTC）和有机相转移催化剂（Liquid-Liquid Phase Transfer Catalyst, LLPTC）。

- 水相转移催化剂的特点是在水相中活化反应物，并促进反应物进入有机相中进行反应。

- 有机相转移催化剂也被称为双相催化剂，可以在有机相中形成催化反应的临界微环境。

2.2 相转移催化剂的具体分类相转移催化剂可以根据催化机理的不同进一步分类，包括：- 表面活性剂型催化剂：如季铵盐类、硫酸亚铁、碘和多巴酸铵等。

- 配位性催化剂：如一些过渡金属离子和有机配体组成的络合物等。

- 键键相转移催化剂：如它们通过共价键与反应物发生作用，然后通过非共价成键与另一个相中的反应物发生作用的催化剂。

3. 相转移催化剂的应用原理3.1 反应物的传递相转移催化剂通过调控界面的性质来促进反应物的传递，并降低反应的活化能。

它们能够将水溶性的反应物转移至有机相，或者将有机溶剂中的反应物转移到水相。

这种转移过程可以降低反应物之间的扩散阻力，提高反应的效率。

3.2 反应物的激活在相转移催化剂的作用下，反应物可以在界面处经历激活过程。

水相转移催化剂通常通过阴离子或阳离子的形式激活反应物，使其更易于反应。

有机相转移催化剂则通过形成络合物或其他非共价键的方式激活反应物。

3.3 反应物的选择性相转移催化剂的选择性主要取决于其结构和配体的性质。

不同的催化剂对于不同的反应物具有不同的选择性。

通过合理选择催化剂，可以实现对于特定反应物的高选择性催化作用。

3.4 反应物的回收相转移催化剂能够促进反应的进行，并确保反应物在两相中的传递。

相转移催化法在药物合成中应用研究摘要：相转移催化是指在催化剂的作用下，有机相中的反应物与固相或者水相中的反应物发生反应，加快反应速率、提高产品收得率的新技术。

相转移催化技术的普及给化工企业带来巨大的经济效益和社会效益，一方面能够加快老产品的改造和新产品的开发速度，另一方面有利于产品质量的提高和成本的降低。

相转移催化法最初只是用于有机合成、高分子聚合反应等烷基化反应，但目前已经在分析、制革、造纸等许多化工领域广泛使用。

本文围绕相转移催化法，首先简单介绍相转移催化法的发展现状和特点，然后阐述液-液相转移催化、固-液相转移催化、三相转移催化三大类相转移催化反应机理，最后讲述相转移催化法在药物合成中的应用研究。

关键词：相转移催化法；液-液相转移催化；固-液相转移催化；三相转移催化中图分类号：r9 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）23-578-01近年来，随着经济和科学技术的快速发展，化工领域涌现出很多新技术、新方法和新产品，大大降低药物的生产成本和销售价格。

相转移催化法是在20世纪70年代初发展起来的新型有机合成新方法，该方法大多应用在不均匀的相反应体系中，在非极性溶剂的合成中反应条件温和，在药物合成的取代反应、消除反应、酞化反应、氧化反应和还原反应中具有显著的效果，目前已经在制药领域得到广泛的应用。

相转移催化法使药物合成的操作规程得到简化、提高产品的收得率、降低药物合成反应的温度、降低对药物合成设备的强度要求、提高药物合成反应速率、降低药物的生产成本，在一定程度上解决看病贵的问题，给企业和社会均带来巨大的效益。

一、相转移催化法的发展现状及特点相转移催化是20世纪60年代末发展起来的化工有机合成新技术，在合成非极性溶剂中具有反应条件温和、反应迅速、收得率高、产品质量好等优势，在近30年取得巨大的进步，被广泛应用于化工、造纸、制药等工业领域。

与制药相关的有机合成反应在均相条件下很容易进行，但是在非均相条件下难以进行，即使可以进行，反应速率慢、效果不好，相转移催化就是利用催化剂加快非均相条件下的有机合成反应速率。

相转移催化技术原理及应用摘要:介绍了相转移催化技术的基本原理, 分别讨论了液一液相转移催化反应、固一液相转移催化反应和三相催化反应的特点。

着重记述了近年来相转移催化技术在医药工业和化工中的应用进展。

采用相转移催化技术具有操作简便、反应条件温和、收率高、质量好等优点, 对于工业生产进行工艺技术改进、降低生产成本, 具有重要现实意义。

关键词：相转移催化技术、原理、医药工业、化工、应用进展相转移催化反应( 简称PTC 反应) 是20 世纪60 年代发展起来的一种异相反应的新理论和方法。

它能使采用传统方法难以实现的异相反应顺利进行，能够加快反应速率，降低反应温度，改变反应的选择性，抑制副反应发生。

同时相转移催化反应无需使用价格昂贵的无水溶剂或非质子溶剂，且对碱的要求低，可以使用碱金属、碱土金属氧化物的水溶液。

因此该技术的研究和应用得到了迅速发展。

现在，相转移催化技术已经应用到了化学合成的绝大多数领域，涉及到医药、农药、香料、造纸、化工、制革、高分子材料等重要领域［1 ］。

1、相转移催化反应的原理相转移催化反应虽然涉及的各种类型化学反应很多, 但概括起来可分为三大类: 液一液相转移催化、固一液相转移催化和三相催化。

1.1 固一液相转移催化在固－液相转移催化反应中，应用较多的络合剂主要有冠醚、穴醚和聚乙二醇类等，其中工业上使用较多的为价格低廉的聚乙二醇等两亲类化合物。

聚乙二醇是一类大众化工产品，结构呈螺旋构象它的催化机理与冠醚等的催化机理相似，均为通过氧原子与金属阳离子络合，将活性阴离子带入有机相，从而达到相转移催化的目的。

聚乙二醇的自动活动的链可以形成与冠醚类似的环，且不受孔穴大小的限制，因此是理想的冠醚取代物，得到了广泛的应用。

1.2 液一液相转移催化液－液相转移催化反应是在一个互不混溶的两相系统中进行。

其中一相( 一般为水相) 为碱或含起亲核试剂作用的盐类，另一相为有机相，其中含与上述盐类起反应的作用物。

相转移催化反应研究相转移催化反应是近年来在化学领域发展较快的一项技术，它被广泛运用于精细化学品的制备、新材料的开发以及新药研发等领域。

本文就相转移催化反应的原理、性质、应用及研究前景进行综述和讨论。

一、相转移催化反应的原理相转移催化反应是化学反应中用于调节反应速率和反应均衡的方法，它通过改变反应体的空间结构，从而有效的改变反应速率和反应均衡。

主要的相转移催化反应包括一系列有机反应，如：电子转移催化反应、拉曼光谱（Raman）催化反应、光化学催化反应等。

电子转移催化反应是典型的相转移催化反应，其原理是：催化剂在反应物之中形成一对稳定的电子捕获共价键，这对电子捕获共价键的形成会使反应物的电子结构发生变化，从而调节反应体的构型空间和性质。

二、相转移催化反应的性质相转移催化反应具有以下几个重要特点：（1）空间结构变化：相转移催化反应能够改变反应物及反应产物的空间结构，以改变反应物之间的相互作用，从而调节反应性质。

（2）结构灵活性：相转移催化反应可以产生复杂大分子结构，从而大大增加结构灵活性。

（3）选择性：相转移催化反应具有很强的选择性，可以有效的分离反应混合物中的特定组分，或者有效的阻止特定的反应产物的形成。

三、相转移催化反应的应用相转移催化反应在化学领域得到了广泛的应用，可以用于制备精细化学品、新材料的开发以及新药研发等领域。

其中比较典型的有以下几种应用：（1）药物合成：相转移催化反应可以有效地改变反应物的结构，从而有效的促进合成药物的速度、稳定性以及选择性。

（2）新材料开发：相转移催化反应可以在改变反应物的空间结构的同时，增加其结构灵活性，从而有效的利用原材料的优势，开发出新材料。

（3）环境保护：相转移催化反应可以减少反应过程中的污染，保护环境。

四、相转移催化反应的研究前景随着科学技术的进步，相转移催化反应将被广泛应用到化学领域的各个方面，特别是在新材料的开发、新药的研究以及环境保护等领域。

在未来的研究中，研究人员除了继续加强对相转移催化反应的基础理论研究外，还要继续探索新的应用方法，以推动相转移催化反应在化学反应中的发展。

相转移催化在药物合成中的应用程方莉摘要:介绍了相转移催化的基本原理，分别介绍了液-液相转移催化反应，固-液相转移催化反应和三相转移催化反应的特点。

着重介绍了近年来相转移催化在药物合成中的应用进展，采用相转移催化技术具有操作简便、收率高、反应温和等特点，对于工艺技术的改进有重要的现实意义。

关键词：相转移催化；相转移催化剂；合成；应用0 引言：相转移催化（Phase Transfer Catelysis）简写是PTC，是六七十年代发展起来的有机合成新方法，也是目前药物合成和工艺改进中最具吸引力的一项新方法、新工艺，其使用范围涉及到有机合成的各种类型反应，并且能够缩短反应时间、提高反应收率和选择性。

该技术应用于非极性溶剂中具有反应条件温和、反应速度快、收率高、产品质量好等特点。

因此，在近三十年来，该技术的研究与应用得到了迅速的发展。

1 相转移催化剂及反应原理相转移催化是指一种催化剂能加速，或者能使分别处于两种互不相溶的溶剂中的物质发生反应，反应时，催化剂把一种实际参加反应的实体，从一相转移到另一相中，以便使它于底物相遇而发生反应。

这种现象和过程叫相转移催化作用，这种催化剂叫相转移催化剂。

一般存在相转移催化的反应，都存在水溶液和有机溶剂两相，离子型反应物往往可溶于水相，不溶于有机相，而有机底物则可溶于有机溶剂之中。

不存在相转移催化剂时，两相相互隔离，几个反应物无法接触，反应进行得很慢。

相转移催化剂的存在，可以与水相中的离子所结合，并利用自身对有机溶剂的亲和性，将水相中的反应物转移到有机相中促使反应发生。

1.1 相转移催化剂相转移催化剂有翁盐、聚醚和高分子载体催化剂三大类．其中常用的有三乙基苄基氯化铵(TEBA)、溴化四丁基铵(TBAB)、四丁基碘化胺(TBAI)、18一冠醚一6、二苯并一l8一冠醚一6、聚乙二醇一400 (PEG一400)、新洁尔灭、度米芬等。

近年来，由于手性药物的大量应用，用于合成手性药物的手性相转移催化剂成为相转移催化剂研究热点之一。

相 转 移 催 化 合 成 dl- 扁 桃 酸（Mendilic Acid ）一、目的要求：1.了解相转移催化反应的原理，常用的相转移催化剂以及在药物合成中的应用。

2．掌握相转移二氯卡宾法制备dl-扁桃酸的操作。

二、实验原理、基础理论及技能 实验原理：在药物合成中常遇到有水相和有机相参与的非均相反应，这些反应速度慢、收率低、条件苛刻，有些甚至不发生反应。

1965年，Markasza 首先发现鎓类化合物具有使水相中的反应物转入有机相中的性质，从而加快了反应速度，提高了收率，简化了操作，并使一些难以进行的反应顺利完成，从而开辟了相转移催化这一新的合成方法。

近十几年来，相转移催化在药物合成中的应用日趋广泛。

常用的相转移催化剂主要有两类：（1）季盐类：常用的季铵盐、季磷盐等，其中以三乙基苄基氯化铵（TEBA ），四丁基硫酸氢铵（TBAB ）最常用。

在这些化合物中，烃基是油溶性基团，若烃基太小，则油溶性差，一般要求烃基的总量大于150g/mol 。

（2）冠醚类：常用的有18－冠－6，二环己基18－冠－6，二苯基18－冠－6等。

冠醚具有和某些金属离子络合的性能而溶于有机相中，例如：18－冠－6与KCN 溶液中的K +络合，而与络合离子形成离子对的CN -也随之进入有机相。

18－冠－6 二环己基18－冠－6本实验采用相转移方法以发生二氯卡宾（:CCl 2），即在50％NaOH 水溶液中加入少量相转移催化剂，由氯仿制得。

这种反应过程属α－消除反应。

首先季铵盐在碱液中形(C 2H 5)3N +CH 2C 6H 5.Cl -TEBA(C 4H 9)4N +.X - X=Cl -, Br -, HSO 4-TBAOOOOOOOOOOOOR 4N +C l -+N aOHR 4N +O H -+N aClR 4N +O H-+C HC l3成季铵碱而转入氯仿层，继而季铵碱夺去氯仿中的一个质子而形成离子对（R 4N +.CCl 3-）,然后消除生成二氯卡宾。