结课DMDO合成路线研究.docx

中国矿业大学 《有机合成与设计》课程结课论文 论文题目：4, 5■二甲基3■二氧杂环戊烯?2■酮合成工艺研究 姓 名 班 级 学 号 2014年6月 4, 5-二甲基T, 3-二氧杂环戊烯-2-酮合成工艺研究 化工门-2班崔摘要：本文介绍了医药中间体4,5-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮（DMDO）的 应用情况和合成路线，选择了适于工业化生产的工艺路线。 关键词：4,5-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮，DMD0,合成 前药设计作为当今创新药物研究的重要手段之一，己广泛应用于含竣基、磷 酸基、氨基等官能团的药物化学结构修饰，并成功设计-些具有理想的药代动力 学性质的前体药物。通常将含有竣基和磷酸基的药物制备为相应的竣酸酯和磷 酸酯类前药，在胃肠道吸收后经血液和肝脏中的特异性或非特异性的竣酸酯酶和 磷酸酯酶水解，得到的相应的竣基和磷酸基母体药物，进而发挥治疗作用。合成 过程简单，代谢毒性副产物较少的新型二酯类载体前药成为前药设计合成领域研 究的热点。（4,5-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮是-）种具有烯丙基结构的碳酸 内酯类化合物，较为广泛的应用于多种类型的药物结构的修饰，最为常见的是与 药物的竣基和磷酸基官能团成酯制成相应的DMDO竣酸酯以及DMDO磷酸酯 类前药。 木文将对DMDO产品、合成路线的选择作简要介绍。 4 4fliT I 广口口僦旻 4,5-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮，英文名称 4,5-Dimethyl-1,3-dioxolen-2-one,简称 DMDO,是-种白色晶体，熔点 79-80°C,相 对分子质量114.10, CAS[3783O-9O-31,该化合物是具有烯丙基结构的环合物，化 学结构如下： HjC、 /CH3 o oy Rl、R2代表烷基或芳1,3- Rl、R2代表烷基或芳 基）是一类重要的关药中间体，DMDO也是其中最重要的一个品种，可用于含有 梭酸官能团的药物的结构修饰，以得到一种新的、更为有效的酷类药物。该类药 物可作为前纯增强药物的口服吸收效果，经口服给药进入人体后，易被消化系统 吸收，并缓慢稳定地释放岀原药而发挥疗效，提高了血液中的药物浓度，从而较大 程度地提高药效，延长?药物的作用周期，减少了用药量，降低了药物的毒副作用。 由于以上特性，DMDO作为线物酷化剂广泛用于多种药物的开发，包括抗生素 类、抗高血压类、消炎镇痛类及其它类有疗效的药物。DMDO作为药物合成的酷化剂,需经卤化转化为4-卤甲基-5-甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮(DMDO-X, X=Cl,Br,I)后，再与含梭酸基团的药物进行酷化，合成具有(5-甲基-2-酮-1,3- 二氧杂环戊烯基-4-)甲基基团的酷化物药物。因此，了解DMDO卤化物的制备 及其在药物合成方面的应用，对于我们选择DMDO的合成及开发研究具有重要 的指导意义。 2合成路线的选择 通过查阅相关国外文献，总结DMDO的合成方法，主要可分为以下两种工 艺路线： 2.1以轻基丁酮为原料的合成路线 乂可分为以下两条工艺路线： 2. 1. 1光气法 O OH II I 岸 OCOCICH3-C-CH-CH3 + cocl2 岸 OCOCI 该法以轻基丁酮为原料，与光气反应，经猷化、环合、脱氯化氢等步骤得到 产品,收率为80%。 2.1.2氯甲酸三氯甲酉旨法 O OH 0 OCOC1 ch3-c -ch_ch3 +cicoocc,3―- ch-c-ch^ch3―- 该法以轻基丁酮为原料，先与氯甲酸三氯甲酷进行瞅化反应，然后经环合、 脱氯化氢得到产品，收率80%o 2.2以4, 5-二甲基T, 3-二氧杂环戊烷-2-酮为原料的合成路线 也可分为以下两条工艺路线： H3CCH. H3C CH. 2. 2. 1氯化一脱氯化氢法 该法以4, 5-二甲基-1, 3-二氧杂环戊烷-2-酮为原料，经氯化为单氯化物，再 通过加热脱氯化氢得到产品，收率为40%o 2. 2. 2氯化一脱氯法 2. 2. 2氯化一脱氯法 该法以4,5-二甲基-1,3-二氧杂环戊烷-2-酮为原料，经氯化为双氯化物，再 经还原脱卤得到产品，收率为30%左右。综上所述,第二条路线由于原料难以得 到，价格较贵，且副反应较多，产品收率低，难以工业化生产。而第一条路线原 料易得，产品收率高，含量也高，其屮光气法工艺路线较氯甲酸三氯甲酷路线原 料价格便宜，易于操作，适合工业化生产，因此我们选择光气法路线进行DMDO 的合成研究。 3结语 本文对医用前药DMDO的应用作了简要阐述，并选择了较为常见的两人类 四种合成路线进行了详细说明，对进一步认识DMDO具有重要意义。 参考文献： 王彦博，郭峰，杨秀丽?N,N‘ -二甲基-N,N‘ -二苯基-3-氧