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在制药和精细化工行业中广泛应用的成键反应,已经被A*STAR领导的国际研究小组开发出了更多可持续的转变方式。该团队使用无溶剂催化反应,以生成高产率的、多种类的酰胺,包括抗抑郁药和其它类药分子。
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“酰胺基团广泛地存在于药品中,”来自A*STAR化学与工程科学研究院的项目领导Anqi Chen解释道,他和新加坡国立大学(NUS)共同完成了这项研究。这些药品包括吗氯贝胺、降脂药立普妥、抗癌药和抗HIV药等。现有的合成含酰胺分子的方法不仅价格昂贵,而且产生了大量的废弃物,因此我们需要更低廉、更环保的方法。
有一种不错的传统替代法是转酰胺——使伯胺与胺进行催化反应以产生仲胺或叔胺。它的优点之一是,氨是唯一的副产物。最近,一系列的有机催化剂和金属催化剂已经在此种反应中进行了试用。
如今,Chen先生和他的团队已经证明,氧化铌介孔固体催化剂适用于无溶剂的转酰胺反应,“与其它报道的转酰胺催化剂相比,铌催化剂具有底物范围广泛、官能团耐受性良好、高酰胺产率的优势,”Chen先生说。
在新加坡国立大学,该团队的合作者此前曾开发过其它反应类型的催化剂。这种催化剂的合成价格低廉、简单易行,并且不需要任何有毒的溶剂。它有一个高度规则的球形结构,直径约500纳米,并且酸度媲美硫酸。“该催化剂在反应后可以很方便地回收并多次重复使用,而反应活性没有明显的缺失,”Chen先生解释道。
他的团队测试了氧化铌催化剂在一个范围广泛的各种伯胺和仲胺中的伯酰胺反应。所得到的相应酰胺均具有较高产率。为了进一步展示该催化剂在这类反应的用途,他们还用它来合成抗抑郁药吗氯贝胺及其它类药物分子,在克数上同样得到了优良的产率。
这种反应唯一的缺点是,需要一个相对较高的温度(约150摄氏度)。“这项研究得到的可喜结果应该促进了更有效催化剂的发展,从而使这样宝贵的转化能在较低温度下进行,以推动其应用,”Chen先生说。