合成精胺盐酸盐新方法的研究

论文题目: 合成精胺盐酸盐新方法的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 应用化学

作者: 丁军

导师: 蒋立建

关键词: 精胺,精胺盐酸盐,合成,糖精

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 多胺是维持细胞正常生理功能不可缺少的一类多阳离子脂肪族胺,是广泛分布于原核生物和真核生物中的生物活性物质。精胺是多胺的一种,在生命体的新陈代谢中有着重要作用,在DNA的生物合成、RNA的转录过程以及蛋白质的合成及在细胞的增殖与分化中,精胺都是必不可少的物质。其合成研究也有不少报道,但是新颖方法较少。我们在充分研究文献的基础上,设计了以廉价的糖精为原料合成精胺盐酸盐的新路线。用1,4-二氯丁烷将糖精烃基化,制备得1,6-二(邻酰基苯磺酰基)-1,6-二氮杂己烷(I)研究了影响烃基化反应的各种因素如催化剂、投料比、温度、脱水效果、投料方式等对反应的影响。结果表明优化的反应条件是在催化剂用量约糖精的1/10(质量比)或1,2-二氯丁烷的1/5(摩尔比)时,在充分脱水的条件下,以糖精/二氯丁烷=2.5的投料比投料,于110°C下反应6小时,产品收率可达96.5%。然后将所得烃基化产物1,6-二(邻酰基苯磺酰基)-1,6-二氮杂己烷(I)在10%的氢氧化钠水溶液中水解得到N,N’-二(邻羧基苯磺酰基)-1,4-丁二胺(II),这一步反应收率约为91.8%。(II)再与丙烯腈进行Michael加成反应,生成4,9-二(邻-羧基苯磺酰基)-4,9-双氮杂十二二腈(III),通过研究影响Michael加成反应的各种因素如反应温度、投料比、反应时间、氢氧化钠浓度等,确定了理想的反应条件是在5%的氢氧化钠溶液中,丙烯腈/ II(摩尔比)=6,于15℃左右反应10小时,产品收率可达到83.2%。在双催化剂(Raney Ni—Pd/C)存在下,(III)催化加氢生成5,10-二(邻-羧基苯磺酰基)-1,5,10,14-四氮杂十四烷(IV)。通过对影响催化加氢的各种因素如催化剂、反应温度、溶剂及溶剂的pH等进行分析,确定较佳条件为:Pd/C用量为III的1/10(质量比),Raney Ni用量为III的1/2,在50℃条件下反应约48小时。(IV)直接在20%盐酸溶液中水解生成精胺盐酸盐(V),水解单步收率可达到36.7%。精胺盐酸盐(V)最终收率约为27%。本合成工艺由于反应原料价格便宜,反应条件温和,单步反应收率较高,同时生产过程中的催化剂和溶剂都可以重复使用,精胺盐酸盐的总收率相对较高,合成成本相对较低,是一种有发展前途的合成精胺的新方法。

论文目录:

摘要

Abstract

目录

第一章 绪论

1.1 多胺概述

1.2 多胺的代谢与生物学功能

1.2.1 多胺的循环

1.2.2 多胺的生物学功能

1.2.2.1 多胺与DNA

1.2.2.2 多胺与蛋白质的生物合成

1.3 多胺的应用

1.3.1 多胺在肿瘤研究方面的应用

1.3.2 多胺在动物方面的应用

1.3.3 多胺在植物方面的应用

1.3.4 多胺的细胞保护作用

1.4 精胺概述

1.4.1 精胺的发现

1.4.2 精胺的性质

1.4.3 精胺的应用

1.4.3.1 精胺在医疗方面的应用

1.4.3.2 精胺的衍生物及其应用

1.5 精胺的制备文献综述

1.6 本文研究的目的和内容

第二章 精胺盐酸盐的合成新方法研究

2.1 引言

2.1.1 精胺合成新的探索

2.1.2 1,4-丁二胺合成的新探索

2.2 精胺盐酸盐的合成

2.2.1 精胺盐酸盐的合成路线

2.2.2 药品和仪器

3.2.3 1,6-二（邻酰基苯磺酰基）-1,6-二氮杂己烷（I）的合成

2.2.3.1 合成原理

2.2.3.2 实验操作

2.2.3.2 结果与讨论

2.2.3.2.1 产品表征

2.2.3.2.2 催化剂对糖精烃基化反应的影响

2.2.3.2.3 不同投料比对糖精烃基化反应的影响

2.2.3.2.4 温度对糖精烃基化反应的影响

2.2.3.2.5 脱水效果对糖精烃基化反应的影响

2.2.3.2.6 影响糖精烃基化反应的其他因素

2.2.4 N,N’-二（邻羧基苯磺酰基）1,4-丁二胺（II）的合成

2.2.4.1 反应原理

2.2.4.2 实验操作

2.2.4.3 结果与讨论

2.2.4.3.1 产品表征

2.2.4.3.2 碱浓度对（I）碱水解收率的影响

2.2.5 4,9-二（邻-羧基苯磺酰基）-4,9-双氮杂十二二腈（III）的合成

2.2.5.1 合成原理

2.2.5.2 实验操作

2.2.5.3 结果与讨论

2.2.5.3.1 产品表征

2.2.5.3.2 反应温度对Michael 加成反应的影响

2.2.5.3.3 投料比对Michael 加成反应的影响

2.2.5.3.4 反应时间对Michael 加成反应的影响

2.2.5.3.5 NaOH 浓度对Michael 加成反应的影响

2.2.5.3.6 其他因素对Michael 加成反应的影响

2.2.6 5,10-二（邻-羧基苯磺酰基）-1,5,10,14-四氮杂十四烷（IV）及精胺盐酸盐（V）的合成

2.2.6.1 反应原理

2.2.6.2 实验操作

2.2.6.2.1 常压加氢还原

2.2.6.2.2 加压加氢还原

2.2.6.3 结果与讨论

2.2.6.3.1 产品表征

2.2.6.3.2 还原方法的探讨

2.2.6.3.3 加氢催化剂对III 加氢还原的影响

2.2.6.3.4 溶剂对III 加氢还原的影响

2.2.6.3.5 反应温度对III 加氢还原的影响

2.2.6.3.6 溶剂pH 对III 加氢还原的影响

2.2.6.3.7 其他因素对III 加氢还原的影响

2.3 小结

第三章 总结

附图

致谢

作者简介

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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