SHANDONGCHEMDCALDNDUSTRY ・12・
2020年第49卷
3-四氢咲喃甲酸的
吕宜春
（山东化工职业学院化学工程系，山东潍坊261108）
摘要：手性3- 咲喃 泛应用于新药研发，开发对其实用、 的手性分析方法尤为重要° 分子极性大，直接拆分困难，且在
常规 灵敏度低，
主 采用衍生化的方法对其进行间接拆分’但现 的衍生化方法存在着衍生化反应 长，反应不彻 问题，不能满足快速、准确的 求’
设计以硝基苯基重氮甲烷为衍生化 $ 考衍生化 结构、手性 、流 对衍生化 识别拆分效果的 以及衍生化方法学的评价，建 了一套可靠的3- 咲喃 的快速手性
法’方法基
Chiralpak ID 手性柱为谱柱$4-硝基苯基重氮甲烷为衍生化 ，衍 化反应在15 min 内完成，谱分 8 min ° 解
决了 3-
咲喃 的 手性 ，还为它手性 手性酸的 法开发提供了参考’
关键词：3- 咲喃 ％手性拆分；衍 化
％重氮烷T
中图分类号：O657.72 文献标识码：A 文章编号：1008-021X （ 2020） 23-0012-04
Rapid Derivatization and Chiral Resolution of Tetrahydrofuran-3 -carboxylic Acid
Lyu Yichun
(Chemical Engineering Department ,Shandong Vocational CoLeee of Chemical Engineering , Weifang 261108, China)
Abstract ： Chiral tetrahydrofuran - 3 - c arboxylic aciO is widel- used in the research and developmeni of new drugs.The developmeni
of practical and eeicieni chiral analysis method O particularl- ioportant for io At present , the resolution O mainly achieved by
indirect method- of derivatization because of its larae polarity , dOf'iculth in direct resolution and low sensitivity in conventional detectoe. But there are problem- such a- long derivatization tioe and incomplete reaction , which cannot meet the need- of rapiO and
accurate detection.Herein,nitrophenyl diazomethane was first used as a derivative reagent.Then,the influence of the structure of
derivative reagent , chirai stationara phase and mobile phase on the recoLnition effect of resolution substrates was investivated ..he
accuracy and reliabilim of the method are verified. BinHy, a fast chiral detection method for t
etrahydrofuran- 3 - carboxylic acid was established based on Chiralpak ID chiral cclumn and 4 -niOophenyl diazomethane as a derivative reagent. The derivatization
reaction was completed in 15 minutes and the chromatoLraphic analysis time was onty 8 minutes.This study not onty solved the
high -efficienca chii ■s I detection of tetrahydrofuran - 3 -carboxylic acid, but alse provided a referencc foe the development of detection methods for other chiral or non-chOal aci-s.
Key wordt : tetrahydrofuran-3-carboxyliv acid ； chOai resolution ； derivatization reaaents ； diazoalkancs
手性3-四氢咲喃甲酸近年来被广泛应用于新药研发［1-4］, 它的合成与分析引起了科技工作者的高度重视（5-）。 化合物
个手性中心， 手性 ，合成难度 ，目前
的不对 化与化学拆分法都难以获得 学纯的 对映体；利用高度专一性、高活性的酶拆分 解决 问题的有手段， 发 实用、 的快速分 手段来配合的筛选、监测、跟踪反应进程尤为必要。 咲喃 分子极性大，在常用的手性气 谱柱、液相谱柱上难以直接拆分， 在常规 灵敏度低， 主 采用衍生化的方法对其进行
间接拆分（6勺。
衍 化 法 分 化为 合 衍 以物的定性 分 （9）。它以 的理化性质、增
被 的灵敏度、 分度、 性基质干扰，广泛应用于医药、农药、环境、 领域直
接检测困难的样品的分析检测中（10-6）。竣酸类化合物衍生化
的方法通常是活化\基做成酰 酹或者通过碳二酰 ：
类缩合 与 反应生成 酰胺（17-21 ］，存在着反应时间
较长，衍生化不够彻 问题， 满足快速、准确的 I 需
求。 活性的反应
化率、 反应 的
途径。通 阅文献，发现重氮烷T 常 的酯化试，常用于\酸的直接酯化， 的重氮烷T 如重氮甲烷，重氮乙烷 气体 爆， 用， 用 咲喃
的衍 乙酯沸点低、易挥发， 分结果的确性。1982年,Dudman 等弊」报道了 芳基重氮甲烷的
合成， 2-硝基苯基重氮甲烷可以在5 mo 内实现3,5-二硝基 的 化。 衍反应速度快， ，酯
化
HPLC 检测，是个 想的衍生化
。
就利用硝基苯基重氮甲烷作为快速衍生化
，开发
了 3- 咲喃 的快速衍生化手性分 法（衍化反应式见图1），通 赛璐手性柱实现拆分，分 考察了衍生化
结 、 、手性 对拆分 识 果的 以
及方法的可靠性。
解决了 3- 咲喃 的快速手性 ，还为其它的手性
手性脂肪\酸的快速分：测
了参考。
R = 2-NO 2, 3-NO 2,4-NO 2
图1 3-四氢咲喃甲酸衍生化反应式
Fig.1 Derivatization equation of 3 -tetrahydrofuroiv acid
1实验部分
11仪器、试剂与材料
岛津的LC-20AD 高效液
谱仪，配有PDA- ,
手动进样器，手性柱 Chiral-ak AD-H (250 mmX4.6 mm ,5 pjn ),
Chiralcel OD - H ( 250 mm f 4. 6 mm , 5 pjn ), Chiralpak AS - H (250 mmX4.6 mm ,5 |jim ) , ChOalcel OJ-H ( 250 mmf 4.6 mm , 5 !m )和 Chiral-ak ID (250 mmX4.6 mm ,5 jm )。
己烷、异丙、乙 为HPLC 纯(德 默克 ); 旋
3-四氢咲喃
为分析纯(Aldrich )；硝基苯基重氮甲烷
收稿日期：2020-09-03
作者简介：吕宜春（1981-），硕士，副教授、高级工程师，研究方向：
工业分析
根据文献报道的方法合成[22]O
1.2 生化操作
取7 mg 外消旋3- 咲喃 ，用干燥的 咲喃溶
解 移到100 mL 的 瓶，用干燥的 咲喃 100 mL , 获取70 mg/L （浓度为0.6 mmol/L ）的3-四氢咲喃甲酸标准工 作液备用。
取100 mg 硝基苯基重氮甲烷，用干燥的 咲喃溶解并
转移到100 mL 的容量瓶，用干燥的四氢咲喃定溶100 mL ，获取 1000 mg/L （浓度为6 mmol/L ）的硝基苯基重氮甲烷标准工作液 备用。
取5 mL 3-- 咲喃 作液，加入玻璃小瓶中，加
入5 mL 的硝基苯基重氮甲烷，50 t 下磁力搅拌反应 15 min ，然后直接取样进行 。
1.3 谱
谱柱为Chir —pak ID 柱；流动相为正己烷-乙醇（50：50, V/V ），用 0.45 !m 微孔滤膜过滤，并超声脱气30 min ；流
jit 1.5 mLymin o
波长为 263 nm （3- 咲喃 -（4-硝
基）-节酯的最大吸收波长）；柱温30 t ；进样体积10 m L 。
2结果与讨论
2.1 2-硝基苯基重氮甲烷用于3-四氢咲喃甲酸的衍生与拆分
3-卩 咲喃 用2
的2-硝基苯基重氮甲烷进行衍
生，反应在干燥的 咲喃中搅拌20 min ，衍 旋的3-四氢咲喃甲酸-（2-硝基）-节酯经快速柱层析分离纯化后得 到 品，以 己烷-异丙醇（80：20,V/V ）为 ，首先考察了该化合物在大赛璐 常规手性柱（Ch ——pak AD-H *Chiralcee OD-H *Chiralpak AS-H ,Chiralcet OJ-H ）上的拆分情况 （见图2）。 ，品在 柱子 基线分离，且分度 ， 换手性柱是实现基线分 快捷的方案；相比之下，淀粉型填料的谱柱（AD 和AS ）比纤维素型填料
谱柱（OD 和OJ ）分 果好，更换为新型淀粉型手性
Ch —alpak ID 柱，拆分效果有了明显改善， 谱条件的优化，一对对映体的峰基本实现基线分离（分 度％=1.53）（见 3- 1）' 衍 分离度不够大，分 长（＞30 min ），用3-卩咲喃 的快速手性 结果不太理想。
手性柱：1 Chiralpak AD-H ；2 Chiralcee OD-H ；3 Chiralpak ASH ；4 Ch ——cs I OJ-H
:Hexane-iPrOH （ 80：20,V/V ），温度：30 t ，流速：1 mL/min
图2 3-四氢咲喃甲酸-（2-硝基）-节酯在大赛璐手性柱上拆分典型谱图
Fig.2 Typical chromatograms of enantio s eparation of 2-nitrobenzyl tetrahydrofuran - 3 - c e rboxylate on D —cS chiral column
2.2衍生化试剂结构的优化
为改善3-卩咲喃 衍 在手性柱上的分离度，对衍
生化 的结构进行筛选。 手性识别与分子的对称性和空 密切相关，通微 换衍生化 硝基的位置将
对3-- 咲喃 的拆分 。分 考察3-硝基苯
基重氮甲烷和4-硝基苯基重氮甲烷用于3-- 咲喃 衍生 拆分，衍 纯化后在Chiralpak ID 柱 拆分情况，结
果 3 ,3-硝基苯基重氮甲烷衍生后的 分离度
了（图3-2） , 4-硝基苯基重氮甲烷衍 3- 咲喃甲
酸-4-硝基）-节酯分离度得到了很大提高（图3-3）。产生如
的 ， 的 3-卩 咲喃 -（4-硝基）-S 酯的硝基 对位，相比邻位、 ，分子的对称性好，空, 利于与手性柱 之 成强的 重叠互作用。
1 ：2-nitrobenzyl tetrahydrofuran-3 -carboxylat ；
2 ： 3-ni —obenzyl tetrahydrofuran -
3 -carboxylat ；
3 ：4一ni —obenzyl tetrahydrofuran-3-carboxylate ；4：4-ni —obenzyl tetrahydrofuran -3-carboxylata
1,2,3 的流动相:Hex-e-iPOH(80：20,V/V)，温度：30 t ，流速：1 m//mi-；4 的流动相：Hexane-EtOH(50：50,V/V)，温度：30 t ，流速：1.5 mL/min
图3 3-四氢咲喃甲酸硝基节酯在Chiralpak ID 柱上拆分典型谱图
amN Typical chromatograms of enantioseparations of nitobenzyl tetrahydrofuran - 3 - carboxylate on Chiralpak ID
column
SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY -14 -2020年第49卷
4-硝基苯基重氮甲烷为
体粉末，作为衍生化 具
与存取 ，衍生化操作 ，衍化 与衍 •物
分离度 干扰，衍 ，且衍 分度比较大，分
，有望实现3- 咲喃 的快速手
性 。
2.3 谱拆分条件的优化
以 4-硝基 基重氮 烷为衍 化 ， 为
，
分别考察了 类和比例，
对保留 分
表1不同谱条件下3-四氢咲喃甲酸-（4-硝基）-节酯在ChOalcel ID 柱上的手性拆分
度的。结果如表1 ， 极性 的比例，
，保留 明显 ，分离度 ，更换丙醇为乙醇，保留
，
明显，但分度有明显 ， 到
1.3 ml/min ，分
以控制在8 min 内完成，再 柱
快速升
对手性柱造成损伤。 ，在保证满意的分离度
的 下， 化 谱条件为ChOalpakID 手性柱、正
己烷-乙醇（50：50,V/V ）为流动相，流速1.5 mL/min ，柱温 30 t ，分 的谱 3-4 '
Table 1 Chiral separation of 4-nitrobenzyl tetrahydrofuran -3 -carboxylate on Chiralcel ID column under dOereni 0111—0X11^0 conditions
保留时间
流速/(mL/min )
---------------------------------------------- 分离度Rs
T1/min T2/min
流动相
V (Hexane ) : V (ibrOH )二 80：20 1.019.8722.22 3.78V (Hexane ) : V (ibrOH )二 50：50 1.011.5512.67
2.68V (Hexane ) :V (ibrOH )二 50：50 1.3
6.897•42 1.97V (Hexane ) : V (EtWH )二 50：50
1.09.6611.14 4.31V ( Hexane ) :V ( EtWH )二 50：50
1.3
6.27
7.24
3.74
2.4 生化 的优化
实验分别考察了反应温度、反应
以及衍生化试剂的用
对衍 的 。首先，以10 的4-硝基苯基重氮甲
烷为衍生化 ，分 取5mL70mg/L 的3- 咲喃甲酸
作液，加入每个玻璃小瓶中，再加入5 mL 1000 mg/L 的硝基基重氮甲烷 作液，分在20,30,40,50 60 t 下磁力搅拌反应5 mo 后直接取样进行 。考 反应温度对3— 咲喃 衍 果的 。结果 4a 丿，结果 表明，从30 t 到50 t 随着反应温度的升高，反应速度明显加 快，衍 化产物的峰面 力口； 升 温度到60 t ，有副
反应发生，衍生化产物的峰面 加反 少了，分 因
4-硝基苯基重氮甲烷在较高的温度下发生了分解，因此
选取50 t 为 衍生化反应温度。
以10 的4-硝基苯基重氮甲烷为衍生化
，取5 mL
70-z /L 的3- 咲喃
作液，加入玻璃小瓶中，加入
5 mL 1000 -z /L 的硝基苯基重氮甲烷 作液,50 t 下磁力搅拌反应5,10,15,20,30 mO 时直接取样进行 。考
反应 对3— 咲喃 衍 果的 。结果4b ，反应 为15 mO 时,3- 咲喃 衍 的峰面积已达到 。 取15 min 作为衍生化反应的 。
3.0
40
60
1.0-1_r-20
10-1---------1---------1--------1---------1
0 3 6 9 12
Eq of derivative reagents
—•— Peak 1
—Peak 2
3.0
—■— Peak 1 —Peak 2
4.0
-反应温度;b •反应
；s 衍生化
的用量图4
对衍生化
的影响
Efects of reaction conditions in the peak areas of the derived products
Fm-
取5 mL 70 -z /L 3-咲喃 作液，加入玻璃小瓶中，分加入 lmL （2 ）*2 mL （4 ）*3 mL （6 ）、 4 mL （ 8 ）*5 mL （ 10 ）*6 mL （ 12 ）的 1000 -z /L 的硝基苯基重氮甲烷 作液,50t 下磁力搅拌反应15 mO 后用干燥的 咲喃 10 mL 后摇匀取样进行检（12 的硝基苯基重氮甲烷衍生反应先浓 部分 再）'考 衍生化试剂的用量对3- 咲喃 衍 果的'结果 4c s ，结果表明，随着衍生化 用量的增加，衍化 的峰面 力n ； 的的比达到10, 衍化 的峰面 再增加， 加衍生化试剂 的用量，衍 的面积基 化， 用 太多的衍生化 造成不必要的 对谱柱 造成损伤，因此选取10当量的衍生化 作为最优条件。
2.5方法学评价
以纯化的3-四氢咲喃甲酸-（4-硝基）-节酯衍生物为标准
品，取10 mg 用干燥的 咲喃溶解 移到100 mL 的瓶，用干燥的四氢咲喃 100 mL ，获取100 mg/L 的3- 咲喃 -（4-硝基）-S 液。将100 mg/L 的3-四氢咲喃甲酸-（4-硝基）-S 酯标准溶液分别稀释至1,25,50和75 mg/L 的3- 咲喃 -（4-硝基）-S 液，然后分别取样进行检测得到两个峰的峰面积，以 面积为 （Y ）, 浓度为横坐标! X ,m/L ）制作校准曲线，得到两种构型化合物的线性方程。
性相关系数 0.999，说明 型的3- 咲喃甲酸-（4-硝基）-S 酯在0.5~50 m/L 范围内线性关系良好。根据3 倍和10倍信噪比分别确定两种构型的3-四氢咲喃甲酸-（4-硝
基）-S 酯的 ，结果列于表2O
表23-四氢咲喃甲酸衍生物的校准•线、相关系数(0"、检出限和定量限
Tabic2Ca—Pra-on cuocs,correlation coefficients(0),limits of detection(LODs)and limits of quantiPcation(LOQs)of
3-tetrahydrofuroix Acid derive-ves
分析物校准曲线相关系数0检测限LOD/(mg/L)定量限LOQ/(mg/L) 3-tetrahydrofuroix Acid derivative1Y=0.075X+0.0030.9990.030.1
3-tetrahydrofuroix Acid derivative2Y=0.074X+0.0140.9990.030.1
取70mg/L的3-四氢咲喃甲酸标准溶液经1.2节衍生化操作后进行，的型的3-卩咲喃的衍浓度分别为37.12mg/L和37.26mg/L，与理论值(37.87mg/L)比较的相对分别为1-98% 1.61%，说明法准确可靠。衍生化反应后的谱5所示。
图53-四氢咲喃甲酸样品经衍生化反应后的谱图
Fip.5Chromatogram of3-tetrahydrofuran acid—tec deOva-za-on
reaction
3结论
的了3-咲喃的快速衍生化手性分析法的开发。衍化试剂的设计，衍在手性固的拆分效果考察，衍化结构的进筛选，分
谱条件的优化以及方法的准确可靠性分析，建了以4-硝基苯基重氮甲烷为衍生化的快速手性案。方
仅解决了3-咲喃的手性，代表性，可为其它的手性手性酸的法开发提供了参考。
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(本文文献格式：吕宜春.3-的快速衍生化与手性拆分［J］.山东化工,2020,49(23)：12-15.
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