您好,欢迎来到华佗健康网。
搜索
您的当前位置:首页磺酰脲类化合物的合成及应用研究进展

磺酰脲类化合物的合成及应用研究进展

来源:华佗健康网
化学工程师 Chemical Engineer 2012年第09期 文章编号:1002—1 124{2012)09—0025一o4 :鲡 ::. 磺酰脲类化合物的合成及 应用研究进展’。‘ 郭晓红 ,贾奎乐z,但维仪:,李建芬z (1.军事经济学院干休所,湖北武汉430035;2.武汉工业学院化学与环境工程学院,湖北武汉430023) 摘要:磺酰脲类化合物生物涪『生高,毒性小,在医药和农业方面均有广泛的实际应用和市场价值。本文 综述了磺酰脲类化合物的理化性质、合成方法及应用前景,为磺酰脲类化合物的合成及应用发展提供参考。 关键词:磺酰脲;应用;合成方法;研究进展 中图分类号:TQ463 文献标识码:A Recent research and development on synthesis and application of sulfonylurea compounds GUO Xiao—hong ,JIA Kui—le ,DAN Wei—yi。,LI Jian—fen (1.Sanatorium for Retired cadres,Military Economics Academy,Wuhan 430035,China;2.School of Chemical and Environmental Engineering,Wuhan Polytechnic University,Wuhan 430023,China) Abstract:Sul ̄nylurea compounds have high biological activity and low toxicity,have wide practical applica— tions and marketability in medicine and agriculture.This paper summarized the physical and chemical properties, synthetic methods and application prospects of the sulfonylurea compounds to provide the reference for synthesis and application of sulfonylurea compounds. Key words:sulfonylurea compounds;applications;synthetic method;development 磺酰脲类化合物结构上通常具有基团,生物活 而经口LD卯大于5000mg・kg~。同时,研究表明磺酰 性高、毒性小,在医药、农药领域都有很广泛的实际 脲类化合物对供试动物没有致畸、致突变和致癌作 应用。一些磺酰脲类化合物具有降糖、利尿、抗血栓 用【1,21,故在医药领域可将其开发为治疗药物。 以及抗肿瘤活性,因而医疗上常用作降糖和利尿药 物,甚至抗血栓和抗肿瘤药物。同时,研究发现磺酰 2磺酰脲类化合物的合成 脲类化合物在农业领域还是一类超高效化学除草 剂,具有高效、广谱、低毒、高选择性等特点,应用前 磺酰脲的合成反应包括中间体磺酰胺或苯磺 景广阔。 酰胺的制备,以及目标产物的合成。目前,磺酰胺和 苯磺酰胺等中间体的合成路线已相当成熟,而报道 1磺酰脲类化合物的理化性质 的磺酰脲合成方法较多,各有利弊,仍有待进一步 研究开发。本文主要对由磺酰胺制备磺酰脲的合成 常见的磺酰脲类化合物为白色或淡黄色固体, 方法进行总结。 密度约为1.4~1.8g・cm-3,熔点大多在150 200%之 2.1磺酰异氰酸酯法 间,易溶于DMSO、DMF等极性较大的有机溶剂。磺 陈庆悟等以单取代苯磺酰胺、草酰氯为原料, 酰脲类化合物大多具有弱酸性,其在水中的溶解度 通过异氰酸酯法合成了5个未见报道的磺酰脲衍 随pH值而改变,酸性条件下溶解度较小,随pH值 生物,并初步测定了这些化合物的生物活性,5个化 升高至碱性,其溶解度迅速升高;因而其油水分配 合物均无杀虫、杀菌活性,一种化合物显示了良好 系数也随pH值而变化。大多数磺酰脲类化合物毒 的除草活性,100mg・L 浓度下,对单子叶植物2稗 性低,对小白鼠经皮测试的LD50大于1000mg・kg~, 草根的抑制率为91.1%I 1。合成路线如下: 厂__\ 收稿日期:2012—07—24 (COCI)2 基金项目:武汉市科技攻关项目(201120722203) 。 一s 。 一 作者简介:郭晓红(1966一),女,副主任医师,主要从事临床医药学研 究。 —l一 郭晓红等:磺酰脲类化合物的合成及应用研究进展 2012年第9期 姚日生等使用碳酸二(三氯甲)酯,俗称三光气 (简称BTC),替代剧毒光气合成除草剂噻磺隆,为 磺酰脲类除草剂合成与工业化生产提出了新方 法…。合成路线如下: ’  ̄S'O2NHC… 芝 N= oCH 韩莹等通过改进的方法将芳香胺转化为活性 较高的芳香异氰酸酯中间体,再与取代香豆素磺酰 胺反应合成了1 8个香豆素磺酰脲类化合物【引。合成 路线如下: 。 洲, Q 。 II 。 / 。 。x.i ̄R2 s0 HO0NHR’d--\===/ -# 杨新玲等以氨基硫脲和取代羧酸为起始原料, 在脱水剂作用下关环形成噻二唑,进一步与磺酰异 氰酸酯反应得到25种新的磺酰脲化合物,并测定 了它们的除草活性【 。结果表明,部分化合物对双子 叶植物表现出良好的抑制作用。 + 一 。:R1 ~/ O ,/  . 聂丽等以苯甲酸、丫 4一氯苯甲酸为原料,经过酯 化、再与水合肼反应、并与对4一甲基苯磺酰异氰酸 酯进行亲核加成等反应,设计合成了两种苯磺酰脲 衍生物,并通过除草性能测试,证明其有较好的生 物活性【6]。合成路线如下: H2N-NH2'H20COOH COOEr—・ sO2Nco ‘CONHNH2 ・ CONH-NHCONHSO2 。 Franz等探讨了磺酰胺和草酰氯在没有催化剂 时,根据不同的反应摩尔比生成磺酰胺异氰酸酯或 磺酰胺草酰氯。若用叔胺做催化剂,主要产物为磺 酰胺衍生物,进而和异氰酸酯反应得到相应的磺酰 脲类化合物。反应路线如下: RSO,Nil + (C0C1I )2 RSO,NCO RSO,NH, RSO2NH0Cl INHSO2R RSO2NHCOCONHSO2R Kwon等研究了在有机碱催化剂存在下,使用 磺酰氯和氨基化合物与异氰酸盐反应制备高纯度 的磺酰脲类化合物的方法,其产率高于80% 。合成 路线如下: N= ocH3 “ <\N MOCN N\ SO2C1 OCH ,N。 …H  。、 OCH3 . 张万忠等研究了以苯磺酰氯、4,6一二甲氧基 一2一氨基嘧啶和氰酸钠为原料,在吡啶催化作用下, 合成3一(4,6一二甲氧基嘧啶一2一基)一苯磺酰脲的 新工艺。考察原料配比、氰酸钠用量及反应时间等 因素对反应的影响。实验表明,rt,(苯磺酰氯):rt,(嘧啶胺): n(氰酸钠 1.0:1.0:1.0,乙腈为溶剂,42 ̄C滴加3h,搅 拌、反应3h,粗产品收率以苯磺酰氯的质量计算为 74.5%,提纯后为63%,纯度94.5%(HCLP)。该法不 使用剧毒光气,简化了工艺路线,是一种环境友好 型的磺酰脲化合物合成方法【引。 2.2磺酰胺基甲酸酯法 马宁等以较高活性的单取代苯磺酰脲为基础, 设计合成了14个新的含烷硫基和烷胺基嘧啶环的 单取代苯磺酰脲化合物,并进行了盆栽除草活性测 试,结果表明,嘧啶环4位取代基的变化对分子除 草活性影响较大,活性大致按烷氧基、烷硫基和烷 胺基的顺序递减 。合成路线如下: N—(,ocH c : ==,  ̄-SO2NHCONH £ 总之,当芳香环上取代基x,l-酸不敏感时,选择 2012年第9期 郭晓红等:磺酰脲类化合物的合成及应用研究进展 磺酰基异氰酸酯法合成磺酰脲类化合物是比较理 想的路线,可以得到纯度好、产率高的磺酰脲类化 合物目标产品。‘然而磺酰脲类化合物的传统合成方 法中,由于使用了剧毒的光气,现在已较少使用,非 光气法已发展成为磺酰脲类化合物合成的主流。新 开发的磺酰氨基甲酸酯法具有操作简便的优点,但 如果环上有吸电取代基时,将会导致合成产物分离 ≈ N一 磺酰脲类化合物作为利尿的药物主要是托拉 塞米(7),属于吡啶磺酰脲类化合物『l3】。它于1993 年在欧洲、美国、日本等国家上市,主要治疗肾脏疾 病、肝硬化、心力衰竭、水肿性疾病等,至今仍是治 困难和产率降低等问题。因此,磺酰脲类化合物的 高效绿色合成仍有待进一步研究和开发。 3磺酰脲类化合物的应用 3.1磺酰脲类化合物在医药方面的应用 糖尿病是全世界发病率最高的疾病之一,严重 地危害着人类的健康,并且,随着经济的发展和人 们生活方式的改变,糖尿病患者的数量急剧增加。 临床上糖尿病分为胰岛素依赖型(I型)和非胰岛素 依赖型(Ⅱ型),而Ⅱ型糖尿病占90%以上。糖尿病 容易引发感染、心血管病变、肾病变、眼病变及糖尿 病足等并发症,导致患者.昏迷、中风、冠心病、肾衰 竭、视网膜出血甚至失明,严重威胁患者的生命安 全Im】。磺酰脲类药物是Ⅱ型糖尿病患者治疗的重要 药物,它能促进胰岛B细胞分泌胰岛素而起到降 糖的作用【n】。磺酰脲类降糖药自50年代问世以来, 已经历了第一代的甲苯磺丁脲(1)、氯磺丙脲(2) 等;第二代的格列苯脲(3)、格列吡嗪(4)、格列齐特 (5)等;现在发展到第三代的格列美脲(6)争 】。 上述磺酰脲类降糖药物中,格列苯脲作用快而 强,且其刺激胰岛素分泌作用较持续,但临床上较 易引发低血糖反应;格列齐特和格列吡嗪的降糖作 用较温和,格列齐特还对微血管病变有一定的作 用,比较适合老年患者。 : 一 N N“— o o纣— :: : O一 丁 一C 疗效果最好的利尿类药物。临床应用证明,与呋塞 米(8)等其它磺酰胺类利尿药相比,托拉塞米不良 反应少,安全性高,作用时间长久,半衰期更长,生 物利用率和治疗效果好。 N Rodrigue等发现下述结构的磺酰脲类化合物 (9、10)具有抗疟疾的活性,HN >=o 其中化合物(10)抗疟原 虫形成能力的活性最好,与氯喹的作用相似H】。 9 此外,一些磺酰脲类药物如LY181984(11)、磺 氯苯脲(12)、LY295501(13)等具有极好的抗肿瘤活 性,其抗肿瘤活性依次逐渐升高,而其副作用却随 之降低【1 ̄17]。 总体上说,磺酰脲类化合物在临床上已广泛用 作治疗糖尿病、肝肾疾病、抗疟疾和抗肿瘤的药物, 有着重大实际应用价值和意义;还有很多磺酰脲类 化合物的医药价值有待进一步研究和开发。 3.1磺酰脲类化合物在农业方面的应用 磺酰脲类化合物除了在医药方面有重要应用 外,在农业领域也是一类超高效化学除草剂。磺酰 脲类除草剂于1975年由美国杜邦公司发现,其开 郭晓红等:磺酰脲类化舍物的合成及应用研究进展 2012年第9期 发并推广应用的首个品种是氯磺隆。世界各国随后 竞相投入磺酰脲类除草剂的研制和开发,其发展十 ~. ∞ 分迅速,给农业生产中的杂草防治带来了深刻的变 革。因而磺酰脲类除草剂的应用范围不断扩大,新 上被广泛用作降糖药物、利尿药物、抗疟疾药物和 抗肿瘤药物等,同时也用作超高效农业除草剂。 磺酰脲化合物的传统合成方法是异氰酸酯法, 即磺酰胺和光气反应生成磺酰异氰酸酯,然后与氨 的品种也不断产生。部分已经商品化的除草剂结构 哪 {己 ~一 {2 基化合物反应生成磺酰脲化合物。由于其使用剧毒 和商品名称等信息列出如下。 02 N; 。 s \ 删 一 … , 一  ̄O2NH… ≤ 氯嘧黄隆 Ch10rimuron- Ethyl ≤ 17 Q N OC H3 Qs ̄I……_《 N … N O CH3 己氧嘧磺隧 啶嘧磺隆 Ethoxysulfuron FlazasulfDrOn 22 23 CH3 聃洲 一 “氟{;l{{啶磺降_《≤ Ftupyrsuffurton.- 甲酰胺磺隆 阢 Ⅲ 至今为止,磺酰脲类除草剂己经成为世界上影 响力最大的一类除草剂。磺酰脲类除草剂的开发开 创了除草剂的新时代,是除草剂进入“超高效”时代 的标志[181。由于磺酰脲类除草剂具有杀草高效广 谱、用量小、活性高、选择性强等特点,磺酰脲类除 草剂在世界各地得到了非常广泛的应用,市场前景 广阔。 4结语 磺酰脲类化合物具有很高的生物活性,在临床 的光气为原料,因而近年来被淘汰;工业上逐渐使 用改进的非光气异氰酸酯法和磺酰胺基甲酸酯法 ~簪 制备磺酰脲化合物,并已成为主要的研发方向。改 进现有的合成方法或者开发更加高效和绿色的合 成方法是研究和合成磺酰脲化合物的目标,同时也 是促进磺酰脲化合物更广泛应用的基础。Q N  一∞b  喊{璺  目前,临床上尽管有多种新型的糖尿病治疗选 择,多种有效的抗高血糖药物,但迄今为止磺酰脲 《 m一雾  一堑  类药物作为Ⅱ型糖尿病的口服降糖药,将仍然是Ⅱ 型糖尿病的重要治疗药物。随着第三代降糖药物的 d 研究,将开发出更加高效、安全的磺酰脲类降糖药。 同时,我国农业的高速发展,也极大地促进了磺酰 脲类除草剂的发展。可以预见,磺酰脲类化合物必 将得到更加快速的发展。 ● 参考文献 [1]王淑艳.磺酰脲合成新方法及新磺酰胺的合成[D].天津大学, 2007. [2] 陈庆悟,沈德隆.2一噻唑烷酮磺酰脲衍生物的合成及生物活性 [J].浙江工业大学学报,2008,36(5):562—564. [3]姚日生,尤亚华,邓胜松,等.磺酰脲类除草剂噻磺隆的非光气 法合成[J].应用化学,2002,19(7):687—689. [4]韩莹,屠树滋.香豆素磺酞腮类化合物的合成研究[J].中国药 科大学学报,2002,33(5):363—366. [5]杨新玲,陈馥衡.新型含噻二唑环磺酰脲的合成及其生物活性 的研究[J].高等学校化学学报,1995,16(2):234—236. [6]聂丽,张强,蒋娜,等.磺酰脲衍生物的合成及生物活性[J].农 药,2007,46(1):33—35. [7]Choi.Jong Kwon,Chung In Bae,Lee.Jae Chol,et o1.Process for the preparation of sulfonylurea derivatives and intermediates for this process.EP0613896,1994. [8]张万忠,梁颖,陈利,等.一种磺酰脲类化合物的合成新工艺 [j].沈阳化工大学学报,2010,24(1):28—30. [9]马宁,飞,李永红,等.新单取代苯磺酰脲衍生物的合成及 生物活性[J].高等学校化学学报,2004,25(12):2259—2262. [10]郑娟.糖尿病并发症的五步干预措施[J].中国疗养医学, 2010,19(2):121—121. [1 1]Ananda Ba.su,Michael D.Jensen Frances,et .Effects of Piogli— tazone Versus Glipizide on Body Fat Distribution,Body Water Content,andHemodynamicsinType2Diabetes[J].DibaetesCare, 2006,29(3):510—514. [12]许恒忠,李金英,韩恩祥.口服降糖药的临床应用进展tJ].医 药导报,2007,26(1):52—54. (下转第31页) 2012年第9期 南粉益等:油田缓蚀荆的研究与展望 31 易于沉降到井底,并在井底缓慢释放,其形状有棒 保护。1996,29(6):25—26. 状、球状、胶囊状。在边远井及加注缓蚀剂较难的井 [5]李鹤林.石工程[M].北京:石油工业出版社,1999.66—67. 加注,加注方式可从直接加人,也可从油套管 [7]张天胜.缓蚀剂[M].北京:化学工业出版社,2002.78—80. [8]任呈强,周计明,刘道新,等.油田缓蚀剂研究现状与发展趋势 的环空加人,缓蚀剂到达井底后并关井一定时间, 关EJ].精细石油化工进展,2o02,3(10):33—37. 使其缓慢溶解随气流带出井筒 1。气液两相缓蚀剂 [9]蒋秀,郑玉贵.油气井缓蚀剂研究进展[J].腐蚀科学与防护技 是解决某些含水井液体部分及液面以上100—500m 术,2003,15(3):164—168. 管段的钢材腐蚀。它要求缓蚀剂既具有液相保护作 [11]李谦定,王京光,于洪江,等.一种新型高效油气井酸化缓蚀剂 用,又具有气相保护功能。在缓蚀剂中同时要含有 的研制[J].天然气工业,2008,28(2):96—98. 液相和气相缓蚀组分,以利于对液面以下部分和气 [12]伍嘉,蒲万芬,贾虎,等.一种高效酸化缓蚀剂的合成及评价 [J].断块油气田,2011,(2):32—36. 相部分材料的防护【勰】。 [13]张煜.一种油田缓蚀剂[P].CN:101182410,2008. [14]Agrawal YK,Talati JD,Shab MD,et a1.Schif bases ofethylenedi- 3发展趋势 amine鹊corrosion inhibitors of zinc in snlphuricaeidlJ J.Corseion Science,2004,46:633—651. 缓蚀剂在石油工业占有重要的地位,当前,油 [16]刘晓楠.15%沸盐酸N280合金的某些新型酸化缓蚀剂的研究 田缓蚀剂研究的发展趋势主要有以下几个方面: [J].国外油田工程,2002,18(12):35—37. (1)油田功能化学药品用得越多,药品间的适 [17]徐孝轩.一种新型的“绿色”缓蚀剂:开发与应用[J].国外油田 工程,2007,23(4):29—3O. 配越难。因此,应加强研究无毒无污染的高效、多功 [18]高立新,张大全.含吗啉单元的二元胺型气相防锈剂的研究[J]. 能缓蚀剂,探索从天然植物、海产动植物中提取、分 材料保护,2000,33(6):39—42. 离、加工新型缓蚀剂有效成分。 [19]于洪江,李善建.一种低毒酸化缓蚀剂的研制[J].腐蚀与防护, (2)随着开采技术的发展,油气井越来越深,这 2005,26(11):461—463. 种超深井井底的温度和压力很高,从理论上讲有些 [21]陶映初.钢铁材料酸洗化学[M].北京:科学出版社,1993.34—37. [22]许涛,于翠艳.天一1缓蚀剂的制备与评价EJ].应用能源技术, 物质已达到超临界状态。因此,加强超临界下油气 2000,61(3):8-9. 井设备腐蚀及缓蚀剂控制的研究具有重大意义。 [23]张大全,朱瑞佳,高立新.氨基酸类缓蚀剂的研究开发进展[J]. (3)油气井中设备的局部腐蚀(点蚀、应力腐 上海电力学院学报,2007,23(3):240-243. 蚀、氢致开裂等)也很严重,而对防止局部腐蚀的缓 [243周琼花新型盐酸缓蚀剂的研究[J]华东电力,2002,(9):25—26. 蚀剂研究相对较少。若局部腐蚀得不到有效控制, [25]沈丽萍.GH—Ol水溶性固体缓蚀剂的研制及应用[J].断块油 气田,2002,9(5):7O一71. 造成的危害更大。如何协调防止局部腐蚀和全面腐 [26]高建村,冯丽.新型耐高温油气田酸化缓蚀剂的合成与评价[J] .蚀的缓蚀剂,是一个重要课题。 石油天然气,2007,3(2):47—48. [28]邱海燕.酸化缓蚀剂的合成及机理研究[D].成都:西南石油学 参考文献 院。2004. [1]刘鹤霞,刘学勤,李勃,等.耐油田污水腐蚀的HF涂料[J]_材料 (上接第28页) [16]Patrieia C,Phelps,Carolny J.M.Best,Irene K.Studies on the [13]华潞,李一石,宋珍.新型袢利尿剂托拉塞米[J].中国新药杂 mechanism of sulofenur and LY295501 toxicity:effect Oil the盼 志。2003,12(11):888—892. ulation of cytosolic calcium in relation to cytotoxicity in normal 【14]Leon C.,Rodrigues J_.Charris J.Synthesis and evaluation of sul— nad utmorigenic rat kidney cell lines[J].Cancer Letters,1995,97 fonylurea derivatives as original article[J].Eur.工Med.Chem.2007。 (1):7—15. 42(6):735—742. [17] William J.Ehlhardt,Joseph M.Woodlnad,John E.Toth,etⅡf. [15]MorreD.M.andMorreD.J..MechanismofkiUing ofHeLa cells Disposition and metabolism of the Sulfonylurea Oncolytic Agent by the antitumor sulfonylurea,N-(4-methylphenylsulfony1)一N‘一 LY295501inMouse,Rat,nadMonkey[J]_DrugMetabolismandDis- (4-chloropheny1)urea(LY 181984)[J].Protoplasma,1995,184: position,1997,25(6):701—708. 188-195. [18]刘长令.磺酰脲类除草剂[J].农药,2002,41(3):44-45. 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- huatuo0.com 版权所有 湘ICP备2023021991号-1

违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务