一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法

本发明属于电化学合成，具体涉及一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法。

背景技术：

1、马来酰亚胺是一类海洋天然生物碱和生物活性分子的重要结构母核。琥珀酰亚胺作为马来酰亚胺的还原产物，也是天然产物和一些临床候选药物的核心结构单元，具有抗焦虑、抗抑郁作用，以及抑制蛋白质合成和人类酶的能力；可抑制致癌基因的表达，也具备较高的抗真菌活性。例如高特异性抗生素andrimid、moiramide b、蛋白质合成抑制剂haterumaimides a、抗焦虑和抗抑郁药物tandospirone，其结构分别如下所示：

2、

3、目前，琥珀酰亚胺类化合物的主要合成方法有：

4、roberto ballini等人在氢气气氛下，通过10％pd/c催化来完成加氢，产率较高。该反应过程可用下述的反应式表示：

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6、maximiliano sortino等人曾在研究通过真菌催化生成新的生物活性化合物的过程中发现，未取代和取代的马来酰亚胺的碳碳双键可被真菌菌株氢化为相应的琥珀酰亚胺。其中，黄曲霉(aspergillus flavus)、烟曲霉(aspergillus fumigatus)和黑曲霉(aspergillus niger)的催化效果最佳。30℃下，反应混合物在轨道激振器(150rpm)上孵育72h，即可得到产物。该反应过程可用下述的反应式表示：

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8、几年后，maximiliano sortino等人通过两种途径对3-甲基-n-芳基马来酰亚胺进行还原。一种途径是用烟曲霉atcc 26934将其对映选择性氢化，另一种途径则是将其在h2(pd/c)条件下还原。并对这两种路径得到的还原产物分别进行了抗真菌实验(包括酵母和皮肤真菌在内的人类机会性致病真菌)，它们都显示出了抗菌活性。

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技术实现思路

1、本发明旨在提供一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法。

2、为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：

3、一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法，包括以下步骤：

4、在电解池中加入马来酰亚胺衍生物与水、有机溶剂、电解质以及添加剂，并进行电解反应，合成琥珀酰亚胺衍生物；

5、所述琥珀酰亚胺衍生物的结构式如通式(1)所示：

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7、其中，r1为苯基、取代苯基、苄基中的任意一种，r2、r3、r4为氢或者氘，r5为甲基、苄基、ch2d中的任意一种。

8、作为优选，r1、r5为苯环上有取代基的苯基，所述取代基为甲基、甲氧基、卤基中的任意一种。

9、作为进一步优选，合成琥珀酰亚胺衍生物的反应过程可用下述的反应式表示：

10、

11、其中，r1、r6、r8为苯基、取代苯基、苄基中的任意一种，r2、r3、r4为氢或者氘，r5为甲基、苄基、ch2d中的任意一种，r7为苯基或-h，r9为氢或者甲基。

12、作为优选，所述电解质为四丁基硫酸氢胺、四丁基四氟硼酸胺、四丁基高氯酸铵、四丁基碘化铵、高氯酸锂中的任意一种。

13、作为优选，添加的电解质与马来酰亚胺衍生物的摩尔比为0.5～2:1。

14、作为进一步优选，所述电解池的阳极电极为铂电极、石墨电极、玻碳电极中的任意一种，电解池的阴极电极为铂电极、石墨电极、玻碳电极中的任意一种。

15、作为优选，所述添加剂为醋酸钠、醋酸锂、醋酸钾、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、高氯酸锂中的任意一种。

16、作为优选，添加的添加剂与马来酰亚胺衍生物的摩尔比为0.5～1.5:1。

17、作为优选，所述电解反应条件为恒电流电解，电流密度为8～14ma/cm2。

18、作为进一步优选，所述电解反应的反应时间为5～10h。

19、作为优选，所述水为超纯水或重水；所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、乙醇、丙酮中的任意一种。

20、作为优选，所述电解池中还添加有有机酸，所述电解池中添加的有机溶剂与水、有机酸的体积比为(8～10):(4～8):(0.5～2)。

21、作为进一步优选，所述有机酸为醋酸、三氟乙酸、乙二酸中的任意一种。

22、作为优选，电解反应完成后，还包括分离纯化过程，所述分离纯化过程包括以下步骤：将电解反应结束后含有琥珀酰亚胺衍生物的反应液从电解池中取出，加入乙酸乙酯并进行萃取、分离，取有机相进行干燥、浓缩，经柱层析分离得到琥珀酰亚胺衍生物产物。

23、因此，本发明具有以下有益效果：

24、(1)本发明以马来酰亚胺衍生物作为反应的底物原料，利用氘加成的电化学方法还原出琥珀酰亚胺衍生物，无需加入额外的还原剂和金属催化剂，有效减少了反应物的消耗，有利于节约能源；

25、(2)本发明的合成方法在常温常压以及大气气氛下进行，这对节约能源、降低设备投资十分有利。同时，本发明的合成方法工艺流程简单、操作简便、高效，反应容易控制，制得的琥珀酰亚胺衍生物具有药用价值与生物活性，抗菌活性高；

26、(3)本发明发现将超纯水替换为重水后可生成氘代产物，从而提供了一种在无催化剂和外部还原剂条件下对琥珀酰亚胺衍生物进行氘化的方法，用氘取代氢原子可以为分子带来额外的性质和功能，为琥珀酰亚胺衍生物的制备开拓了新的合成路线和方法，具有良好的应用潜力和研究价值。

技术特征：

1.一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法，其特征在于，r1、r5为苯环上有取代基的苯基，所述取代基为甲基、甲氧基、卤基中的任意一种。

3.如权利要求1所述的一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法，其特征在于，所述电解质为四丁基硫酸氢胺、四丁基四氟硼酸胺、四丁基高氯酸铵、四丁基碘化铵、高氯酸锂中的任意一种。

4.如权利要求1或3所述的一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法，其特征在于，添加的电解质与马来酰亚胺衍生物的摩尔比为0.5～2:1。

5.如权利要求1所述的一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法，其特征在于，所述添加剂为醋酸钠、醋酸锂、醋酸钾、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、高氯酸锂中的任意一种。

6.如权利要求1或5所述的一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法，其特征在于，添加的添加剂与马来酰亚胺衍生物的摩尔比为0.5～1.5:1。

7.如权利要求1所述的一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法，其特征在于，所述电解反应条件为恒电流电解，电流密度为8～14ma/cm2。

8.如权利要求1所述的一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法，其特征在于，所述水为超纯水或重水；所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、乙醇、丙酮中的任意一种。

9.如权利要求1或8所述的一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法，其特征在于，所述电解池中还添加有有机酸，所述电解池中添加的有机溶剂与水、有机酸的体积比为(8～10):(4～8):(0.5～2)。

10.如权利要求1所述的一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法，其特征在于，电解反应完成后，还包括分离纯化过程，所述分离纯化过程包括以下步骤：

技术总结
本发明属于电化学合成技术领域，具体涉及一种琥珀酰亚胺衍生物的合成方法。本发明以马来酰亚胺衍生物作为反应的底物原料，利用氘加成的电化学方法还原出琥珀酰亚胺衍生物，无需加入额外的还原剂和金属催化剂，有效减少了反应物的消耗。本发明的合成方法在常温常压以及大气气氛下进行，这对节约能源、降低设备投资十分有利。同时，本发明的合成方法工艺简单、高效，制得的琥珀酰亚胺衍生物具有药用价值与生物活性，抗菌活性高。本发明发现将超纯水替换为重水后可生成氘代产物，提供了一种在无催化剂和外部还原剂条件下对琥珀酰亚胺衍生物进行氘化的方法，用氘取代氢原子可以为分子带来额外的性质和功能，未来或可扩大琥珀酰亚胺衍生物的使用场景。

技术研发人员：陈万里,胡一文,朱英红
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19