Page 159 - 《精细化工》2022年第7期
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第 7 期                      江红英,等:  固体 Lewis 酸脱 N-苄基制备 D-生物素Ⅰ                            ·1445·


            1.3   结构表征                                         和归属,且与 D-生物素Ⅰ标准品 FTIR 结果一致                [15] 。
                                                                 1
                                                                         13
                 FTIR:采用溴化钾压片法对产品进行 FTIR 测                     经 HNMR、 CNMR 确定了该目标产物的结构与 D-
                                       –1
            试,波数范围 4000~400 cm 。NMR:测试试剂                       生物素Ⅰ结果一致。产品经高分辨质谱分析显示,
                                                                       +
            CDCl 3 ,内标 TMS。LC-MS:离子源 ESI,裂解电                   其[M+H] 离子峰为 245.0963,与 D-生物素Ⅰ的理论
            压 135 V。依据欧洲药典 EP 10.0 01/2020:1073 标准,            值 245.0954 相近。目标产物的高效液相谱图如图 1
            检测 D-生物素Ⅰ的液相色谱条件为:Kromasil C18                     所示,主峰在 12.682 min 出峰,与 D-生物素Ⅰ标准
            柱(4.6 mm× 250 mm×5 µm);流速 1 mL/min;柱               品的保留时间 12.680 min 基本一致。
            温 30  ℃;进样量 10 µL;检测波长 200 nm(0~5 min),
            210 nm(5~28 min);流动相 A 为 V(甲磺酸)∶V
            (乙腈)∶V(水)=1∶25∶1000,流动相 B 为 V
            (甲磺酸)∶V(水)∶V(乙腈)=1∶25∶1000,
            按表 1 进行梯度洗脱。

                     表 1  D-生物素Ⅰ的 HPLC 分析条件
                Table 1    HPLC analysis condition of D-biotin  Ⅰ
              时间/min   流动相 A 体积分数/%       流动相 B 体积分数/%
                0~5           95                 5
                5~20         95→0              5→100

               20~28           0                100                       图 1   目标产物的 HPLC 谱图

                                                                      Fig. 1    HPLC spectrum of target product
            2   结果与讨论
                                                                   综合以上结果可知,以固体 Lewis 酸脱苄工艺
            2.1   表征分析                                         所制备的目标产物为 D-生物素Ⅰ。顾立新等                  [15] 对产
                                                –1
                 产品经 FTIR 分析显示,在 3360 cm 附近出现                  物作出了明确的结构确证,对各种检测数据进行了
                                    –1
            O—H 伸缩振动,1706 cm 附近出现 C==O 伸缩振                     更加详细的分析。
            动峰,651 cm     –1  附近出现 C—S 伸缩振动峰;在                 2.2   反应机理
            1480 cm –1  附近出现 N—H 剪式振动峰,1318 cm           –1        固体 Lewis 酸(如氯化铝、溴化铝、氯化锌、
                                             –1
            附近出现 C—H 剪式振动峰;605 cm 附近出现 N—                      溴化锌)通过一步法脱苄基制备 D-生物素Ⅰ的反应
            C==O 的变形振动峰。各吸收峰都可得到合理的解析                          机理如下(以 AlX 3 为例,其中 X 代表卤素原子)。











                 Lewis 酸作为亲核试剂同时进攻双苄基生物素                       高纯度的 D-生物素Ⅰ精品。产品经 FTIR、NMR、
            Ⅱ咪唑环结构上的两个—N—Bn,Lewis 酸失去一个                        LC-MS 进行结构确证,与对照品 D-生物素Ⅰ一致,
            卤素离子,与氮原子络合,削弱了氮原子与苄基的                             目标产物总收率 84.4%~91.3%,经 HPLC 检测,纯
            键能,使苄基作为一个很好的离去基团而被亲核取                             度达 99.0%以上。表 2 为 n(Lewis 酸)∶n(双苄
            代生成中间体络合物Ⅲ。被脱去的苄基正离子与卤                             基生物素Ⅱ)=2∶1、反应温度 70~75  ℃、反应时
            素负离子结合,生成的卤化苄在酸性条件下很稳定,                            间为 2 h 时,4 种 Lewis 酸(氯化铝、溴化铝、氯
            所以反应容易正向进行。最后,中间体络合物Ⅲ在                             化锌、溴化锌)在不同溶剂中进行脱苄反应的实验
            酸作用下得到产品 D-生物素Ⅰ。                                   结果。
            2.3   反应条件优化                                           由表 2 可知,选择的 4 种 Lewis 酸在三氟甲苯
                 本文介绍的固体 Lewis 酸脱 N-苄基制备 D-生物                  溶剂中均具有较好的反应效果,产物收率在 90%以
            素Ⅰ的一步法合成路线,Lewis 酸与 N-苄基上的氮                        上。下文主要对固体 Lewis 酸的选择、溶剂的选择、
            原子先进行亲核取代反应,生成中间体络合物Ⅲ,                             n(Lewis 酸)∶n(双苄基生物素Ⅱ)、反应温度
            再经酸碱调节制得粗品,最后以去离子水重结晶得                             和反应时间进行优化。
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