在这篇文章中,我们将探讨如何合成3,5-二碘-L-酪氨酸,这是一种重要的化合物,对于化学合成和医药领域来说具有广泛的应用。
背景:3,5-二碘-L-酪氨酸(简称3,5-DIT)是人体合成甲状腺素的前体物质,由于其活泼的电子效应,易于极化,因此可用于药物治疗甲状腺功能减退症或肥胖症。同时,它也是合成左旋甲状腺素钠等甲状腺素类激素药物的重要中间体,在医药合成领域具有重要的应用价值。
合成:
3,5-DIT主要通过L-酪氨酸二碘代合成。由于碘代剂价格昂贵,对3,5-DIT的生产成本影响较大;且碘代剂的反应活性决定了单碘代副产物的含量,从而直接影响3,5-DIT产品的纯度,因此碘代剂成为3,5-DIT合成的技术关键。目前单质碘作碘代剂合成3,5-DIT比较普遍,由于单质碘受热易升华,性质不稳定,且碘代反应活性低,使得单碘代副产物3-DIT的含量偏高,导致产品3,5-DIT收率低、纯度差,而该副产物的存在又直接影响下游成品原料药左旋甲状腺素钠主要质量控制指标碘塞罗宁钠杂质的含量。
一氯化碘由于分子内的极化作用,使得I+更易离解出,是一种在芳环亲电取代反应中高效且优良的碘代剂。然而,由于一氯化碘的熔点较低,受热易分解,因此其应用受到限制。张文雯等人尝试使用一氯化碘作为碘代剂合成3, 5-DIT,并选择适当的反应溶剂来控制一氯化碘的分解。这种碘代剂合成3, 5-DIT的方法能够有效降低产品中3-DIT杂质的含量,并且目标化合物的收率也有了明显提高。具体如下:
(1)实验步骤:
四颈瓶中加入10 g L-酪氨酸、20 mL 10%盐酸溶液,搅拌,加热至60 ℃,待L-酪氨酸溶解后,缓慢滴加79 mL一氯化碘醋酸溶液,保持温度为60 ℃,由TLC (展开剂:正丁醇-乙醇-氨水)监测反应进程,约4 h反应结束。反应液用饱和亚硫酸氢钠溶液还原未反应的碘 (淀粉-碘化钾试纸检测)。在冰浴中用氢氧化钠调节pH至4~5,即析出大量沉淀,静置,减压抽滤,水洗,干燥,得浅黄色固体22.3 g,收率90.4%。m.p.198~200 ℃。
(2)分析方法:
高效液相色谱法分析反应液中各组分,面积归一法比较3-碘-L-酪氨酸与3,5-二碘-L-酪氨酸的相对含量。分析条件:紫外检测器检测波长225 nm,5C18-MS-Ⅱ (φ 4.6 mm×250 mm) 色谱柱,流动相为甲醇-水-磷酸 (600∶400∶1)。
(3)结果:
以一氯化碘为碘代剂高效合成3,5-二碘-L-酪氨酸,产品收率可达90%以上,产品无需重结晶,纯度达98%以上。其最佳合成条件为:将一氯化碘配制成醋酸溶液,滴加入反应瓶中,其中醋酸与一氯化碘的体积比为8∶1,反应温度60 ℃,反应物料物质的量之比为3.6∶1,TLC监控反应时间。
参考文献:
[1]张文雯,陈绘如,罗放等. 3,5-二碘-L-酪氨酸的合成新工艺 [J]. 化学试剂, 2010, 32 (12): 1134-1136. DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2010.12.017.
[2]张莹,张锋,张向东. 电位滴定法研究3,5-二甲基-DL-酪氨酸与3,5-二碘-L-酪氨酸去质子化特性 [J]. 分析科学学报, 2007, (06): 737-738.