Page 159 - 《精细化工》2022年第7期

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
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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
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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。