田巧霞


摘要:當前,有機硅化學的發展越來越快,使得硅烷化試劑的運用范圍得到擴展。在定向合成有機化合物的過程中運用硅烷化試劑,具有一定的立體選擇性(stereclselectivity)和區域專一性(ergiospecificity),一般情況下,在反應過程中不會影響光學活性。其次,硅烷化試劑還可以有效保護某些功能基的。現階段,此類試劑不管在藥物制備或反應機理的研究等方面,均發揮著極為重要的作用。對此,本文主要對硅烷化試劑在藥物合成上的應用進行了探討,以供參考。
關鍵詞:硅烷化試劑;藥物合成;三甲基氯硅烷
引言
對于硅烷化試劑而言,指的是一種有機硅化合物,其含有硅烷基(R2R′Si-),應用于替代有機化合物官能團中的活潑氫,如氨基、羧基、羥基,衍生于新化合物,亦或是需要進行保護的基因。進行有機合成的過程中,一般來說,需要對羥基以及氨基上的活潑氫進行保護,只是展開其它基團的化學反應,借助硅烷保護劑將有機化合物中的活潑氫替代,能夠獲取到具備高化學穩定性特點的中間物,同時分子中其他基因存在的反應性也不會發生變化。完成反應后,即使采用催化水解,亦或是醇解的方式,也不會對分子中其他部分造成影響,進而將硅烷基脫去,促使被保護的活潑氫恢復,由此將某些特定的化合物順利合成。硅烷保護和保護反應的轉化率很高,以及定量反應,進而在有機物合成方面,尤其是藥物合成中得到了廣泛運用。
一、硅烷化試劑的概述
硅烷化試劑(SBA)也就是我們常說的硅烷保護劑[1]。在有機合成以及分析中,保護有機物中涉及到的活性基團。硅烷化試劑最開始在分析領域中運用,借助甲硅烷基將有機化合物中存在的活潑氫原子替代,有效降低甲硅烷基沸點,同時使其衍生物物性發生變化等。可以借助氣體色譜法展開分析。然后在有機合成中進行運用,諸如制藥工業方面,各類硅烷化試劑的運用十分普遍,有利于反應產物收率的提高。硅烷化試劑的類型多種多樣,主要囊括了:第一,三甲基甲硅烷基單官能SBA,如HMDS(六甲基二硅氮烷)、TMCS(三甲基氯硅烷)等;第二,位阻型單官能SBA,如TBDMCS(叔丁基二甲基氯硅烷)等;第三,位阻型雙官能SBA,如Di-t-butyldichlorosilane(二叔丁基二氯硅烷)等;第四,其它保護劑,如甲基二苯基羥乙基硅烷等。
二、硅烷化試劑在藥物合成上的應用
(一)三甲基氯硅烷在藥物合成中的應用
現階段,在有機合成中經常運用甲基氯硅烷這種保護劑,其適用于涉及活潑氫的基團,能夠形成硅烷化產物,并且可利用水進行分離,但在急性介質中不夠穩定。通過6-APA對氨芐西林進行合成的過程中,用三甲基氯硅烷對羧酸上的活潑氫進行保護,并脫去硅烷基的合成過程,如圖1所示[2]。
(二)叔丁基二甲基氯硅烷(TBDMSCL)在藥物合成中的應用
TBDMSCL是一種阻型硅烷化試劑,其中間體硅醚空間具有較大的體積,并且在弱酸、弱堿介質中,具備極強穩定性。叔丁基二甲基氯硅烷的保護反應主要表現于四氫呋喃等相關溶液中,借助咪唑作催化劑,可以獲取到高產率硅醚,反應結束之后,氟化正丁基胺(Bu4NF)可以順利的將羥基保護基脫出。在對前列腺素類化合物進行合成的時候,使用叔丁基二甲基氯硅烷對保護羥基,然后采取二異丁基鋁還原羰基,避免影響硅醚的生成,具體合成如圖2所示[3]。
在對辛伐他汀進行合成的過程中,通過叔丁基二甲基氯硅烷對硅烷基、保護羥基進行脫去,相應的過程如圖3所示。
(三)叔丁基二苯基氯硅烷(TBPSCl)在藥物合成中的應用
現階段,叔丁基二苯基氯硅烷(TBPSCl)是一種具有最大空間位阻的高效硅烷保護劑,其可以將穩定性較強的被保護中間體形成[4]。利用TBPSCl制作的硅醚衍生物對較強的還原劑和80%乙酸穩定,并且還存在耐水解以及抗氧化的特點,但成本高,在某些合成一些復雜化合物的時候,只有利用其才可以將此目的達到。合成能夠選擇抑制某些抗生素細胞毒性的化合物[(+)-Detoxinine],通過叔丁基二苯基氯硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷對羥基進行良好的保護,具體合成如圖4所示。
結語
總而言之,作為一種保護劑,烷化試劑可以在適宜的條件和溫度下引入,同時脫除十分方便。借助應用有機硅保護劑,可以讓一些搬來難以反應的順利展開,促進一些反應收率提升,增強部分反應的立體選擇性,將諸多合成中的問題有效解決了。現階段,有機硅保護劑在有機化合物合成中實現了較好的運用,特別是在一些抗生素、抗病毒類以及抗癌藥物等藥物的合成中。當前,硅烷化試劑研制品類型越來越豐富,在此形勢下,推動藥物合成技術的良好發展。
參考文獻
[1]劉自兵.藥物合成后處理分析及應用[J].云南化工,2020,47(04):14-15.
[2]宋慶國.雙硅烷化試劑混合法制備反相/離子交換混合模式色譜固定相及應用[D].西北大學,2019.
[3]邱召來,賈博,付安坤,王芹芳.藥物合成后處理分析與探究[J].化工管理,2019(13):68.
[4]陳佳音,姜茹,賈艷艷,賈玉晶,唐秀玲,文愛東.含雙酰胺鍵的新型極性色譜硅烷化試劑的設計合成[J].化學試劑,2015,37(03):205-208.