电化学在药物合成中的应用课件.ppt

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1、目录目录电化学合成光化学合成相转移催化合成总结电化学合成反应在药物合成中的应用一、电化学合成电化学合成（electrochemicalsynthesis）是可以在温和条件下进行的对环境友好的洁净合成，通过改变电极电位可以提高反应的选择性、纯度和效率，电子转移和化学反应可以同时进行。可以适用于电化学合成的反应包括官能团的加成、取代、裂解、消除、氧化和还原等。优点：具有高的选择性，可用于定向选择性合成。反应条件温和，多数在常温常压下进行，并且可以通过电流和电压来控制。三废少，无爆炸和火灾等危险。可代替昂贵的还原剂和氧化剂缩短反应时间。以对氨基苯酚的合成为例，化学合成：电化学合

2、成：对于一个优秀的电化学合成反应，应该能够充分利用反应物和电能，尽可能在高电流密度下操作（减少电解质投资）。H2O-EtOH-HClNi电极H2SO4-H2O,Fe2(SO4)3Pb电极H2O-EtOH-HClH2O-EtOH-HCl二、电化学合成反应实例1、还原反应（1）羰基化合物的还原随着反应条件的不同，羰基可被还原成羟基和烷基。值得注意的是，同一反应物，在不同的条件下，使用不同的电极，反应物可能会不同，如：羰基的电化学还原在药物合成中应用很多，例如利用化学法制备非甾体抗炎药萘普生（naproxen）时，反应步骤多，产率低。若改用电化学合成法，在制备中第二步还原羧化使

3、用电解反应:该反应以DMF（二甲基甲酰胺）为溶剂，维持电流密度1.0A/dm2，室温下反应6h，产率85%远高于常规化学反应。（2）含氮化合物的还原控制条件（电压、电流、溶剂和温度等）可将硝基化合物的还原产物固定在亚硝基、羟胺、氨基衍生物上，产率都很高。（3）还原加成反应(4)还原裂解反应胱氨酸经过电解还原得半胱氨酸，产率（99%）和电解效率都很高。2、氧化反应（1）双键化合物的氧化在不同条件下，双键可氧化为羟基、羰基、环氧基衍生物。对芳香化合物而言，可以在芳香环上引进羟基，或者将苯环氧化成醌。也可将芳香环的侧链烷基化为醇、醛（或酮）以至于羧基：3、电化学不对称合成电化学

4、也可用于不对称合成，与一般合成相比，电化学具有反应条件温和，易于控制、手性试剂用量少、产物纯度较高、易于分离等优点。如在乙酐中将肉桂酸衍生物电解还原，得到了66%的非对映体过量。（当有两个手性原子时，以（R,R）（R,S）为一组，（S,S）（S,R）为一组，一组非对映体的量减去另一组非对映体的量的绝对值，然后除以二者之和，记为d.e.）Michael加成是碳-碳不饱和键不对称合成的一个有力工具，但需要加入NaH，使用电化学方法将其改进，在电极上可以直接生成活化的阴离子基，不需要再加入催化剂，使反应条件变得温和，环境友好，同时缩短了反应时间。Feroci等人用此法合成了咔唑

5、-2-酮，当R基为苯基时，化学产率为88%，同时达到非对映体过量为98%。Diels-Alder反应时有机合成中最有用的方法之一，环加成产物可以得到几乎100%d.e.,但是必须在底物上连接合适的手性基团，这就增加了合成的难度和步骤。而用电化学方法则可以一步完成，且产率高。小结：电化学合成是一个与有机化学、电化学等学科相关的新兴研究领域，近年来取得了长足的发展。但由于它是一项涉及面广，又较复杂的基础研究，迄今为止，电化学合成的机理还不十分清楚，尤其关于分子层次的直接信息很少，许多研究还只局限于单个反应的优化和机理的探讨，有的反应产率也很不理想。但是，作为一种新的合成方法，

6、其操作简便、快捷、反应清洁、环境友好以及电场条件下许多独居的优异性能，正越来越受到人们的关注。