本發(fā)明涉及一種去甲氨噻肟酸乙酯的合成方法,屬于抗生素類藥物中間體的制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
(Z)-2-(2-氨基-4-噻唑)-2-羥亞胺基乙酸乙酯(簡稱去甲氨噻肟酸乙酯)是合成β-內(nèi)酰胺類抗生素頭孢他啶、頭孢噻肟、頭孢曲松、頭孢克肟、頭孢匹羅等的重要側(cè)鏈中間體,該類藥物具有廣譜抗菌活性,并對敗血癥、腦膜炎、肺炎等嚴重感染有顯著的療效,對腎臟基本無毒,是臨床應用于治療感染性疾病的重要抗生素類藥物。
目前現(xiàn)有技術(shù)中合成去甲氨噻肟酸乙酯的常用方法有:
①采用乙酰乙酸乙酯為原料,先肟化,再鹵化,然后在常規(guī)的催化劑作用下,與硫脲環(huán)合而得,該工藝操作繁瑣、分離純化困難、產(chǎn)品色澤不佳、收率中等。
②采用乙酰乙酸乙酯為原料,先鹵化,再肟化,然后與硫脲環(huán)合制得,采用該工藝,易發(fā)生2-位、4-位以及多鹵代的競爭反應,從而使環(huán)合產(chǎn)物雜質(zhì)明顯增多、外觀顏色較深,收率偏低。
③采用乙酰羰基甲酸乙酯為原料,經(jīng)鹵化得鹵代乙酰羰基甲酸乙酯,然后與硫脲縮合成環(huán),再經(jīng)過羥胺肟化反應制得去甲氨噻肟酸乙酯,收率只有30%。由于原料乙酰羰基甲酸乙酯不易獲得,總收率偏低,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
④以雙乙烯酮為原料,經(jīng)鹵代、酯化制備4-鹵代乙酰乙酸乙酯,再用亞硝酸鈉和酸肟化,最后與硫脲環(huán)合制備去甲氨噻肟酸乙酯。該工藝能耗較高、單元操作多、生產(chǎn)周期長、后處理較麻煩。
綜上所述,現(xiàn)有技術(shù)中都存在不足,需要研發(fā)一種新的合成方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種去甲氨噻肟酸乙酯的合成方法,其工藝簡單,縮短了反應周期,提高了反應收率,減輕了對設(shè)備的腐蝕,催所用化劑極易與產(chǎn)物分離,并且可以重復利用,降低了生產(chǎn)成本,極大地減少了“三廢”污染,具有極高的工業(yè)應用價值。
本發(fā)明所述的去甲氨噻肟酸乙酯的合成方法,是以乙酰乙酸乙酯、亞硝酸鈉和濃硫酸為原料,以純化水為溶劑,先進行肟化反應,然后進行鹵化反應,再加入硫脲,以12-磷鉬酸銨(AMP)為催化劑,以甲醇為溶劑進行環(huán)合反應,得到去甲氨噻肟酸乙酯,反應路線如下:
所述濃硫酸的質(zhì)量濃度為50%。
所述乙酰乙酸乙酯、濃硫酸、亞硝酸鈉和純化水的質(zhì)量比為1:0.8278:0.5833:4.8~5.2。
所述乙酰乙酸乙酯與鹵化反應所用的鹵素的質(zhì)量比為1:1.1~1.2。
所述乙酰乙酸乙酯、硫脲、12-磷鉬酸銨和甲醇的質(zhì)量比為1:0.53~0.58:0.50~0.60:10.60~10.70。
對于以上限定的原料用量比,只有在上述范圍內(nèi),反應的收率比較高,才可以達到本發(fā)明所述效果。
所述的去甲氨噻肟酸乙酯的合成方法,具體包括以下步驟:
(1)肟化反應:
在三口瓶中加入亞硝酸鈉和純化水,攪拌20~30min,待溶解后,降溫至10~15℃,加入乙酰乙酸乙酯,然后滴加50%濃硫酸溶液,控制反應體系溫度為10~15℃,滴加時間為3~5小時,滴加完畢后繼續(xù)反應3~5小時;用氯仿分兩次萃取,合并有機相,減壓蒸餾,制得2-羥亞氨基乙酰乙酸乙酯Ⅱ;
(2)溴化反應:
將步驟(1)所得的反應液緩慢升溫至30~40℃,緩慢滴加溴素,控制反應體系溫度為30~40℃,滴加時間為3~5小時,滴加完畢后繼續(xù)反應1~3小時,制得4-溴代-2-羥亞氨基乙酰乙酸乙酯Ⅲ;
(3)環(huán)合反應:
在20~30℃下,將步驟(2)所得的反應液與硫脲、12-磷鉬酸銨溶于甲醇中,反應20min后,過濾出12-磷鉬酸銨,再將剩余母液減壓蒸餾,得到去甲氨噻肟酸乙酯Ⅳ。
所述第一次萃取所用氯仿的質(zhì)量為55-65g,第二次萃取所用氯仿的質(zhì)量為45-55g。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下有益效果:
(1)工藝簡單,條件溫和,易于大規(guī)模生產(chǎn);
(2)肟化反應以乙酰乙酸乙酯、亞硝酸鈉和濃硫酸為原料,以純化水為溶劑,改變了原料以及純化水的用量比,優(yōu)化了反應條件,提高了反應收率;
(3)環(huán)合反應使用固體酸催化劑12-磷鉬酸銨,催化活性高,縮短了反應周期,簡化了操作工序,降低了“三廢”產(chǎn)生量;12-磷鉬酸銨易分離,后處理簡單,并且可以重復使用,減少了對設(shè)備的腐蝕,降低了生產(chǎn)成本,收率較高,具有極高的工業(yè)應用價值。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明,但其并不限制本發(fā)明的實施。
實施例1
(1)肟化反應:制備2-羥亞氨基乙酰乙酸乙酯(Ⅱ)
在三口瓶中加入52.5g亞硝酸鈉和450g純化水,攪拌25min,待充分溶解后,降溫至10~15℃,加入90g乙酰乙酸乙酯,然后緩慢滴加74.5g50%濃硫酸溶液,控制反應體系溫度為10~15℃,滴加時間為4小時,滴加完畢后繼續(xù)反應3小時。靜置15min,分層,向水相中加入65g氯仿,攪拌15min,靜置15min,分層,水相再加入45g氯仿,攪拌15min,靜置15min,分層,合并有機相,減壓蒸餾,所得的反應液用于溴化反應。
(2)溴化反應:制備4-溴代-2-羥亞氨基乙酰乙酸乙酯(Ⅲ)
在30~40℃下,將99g溴素緩慢滴加到步驟①所得的反應液中,滴加3.5小時,滴加完畢后繼續(xù)反應2小時,所得的反應液直接用于環(huán)合反應。
(3)環(huán)合反應:制備去甲氨噻肟酸乙酯(Ⅳ)
在20~30℃下,將步驟②所得的反應液與52g硫脲,45gAMP(12-磷鉬酸銨),963g甲醇加入到三口瓶中,反應20分鐘后,過濾出AMP(12-磷鉬酸銨),再將剩余母液減壓蒸餾,回收甲醇,得到去甲氨噻肟酸乙酯粗品,少量甲醇洗滌,抽濾,真空干燥,得到類白色粉末狀固體125.32g,熔點為186~188℃,收率為84.20%(以乙酰乙酸乙酯計),HPLC純度為99.57%。
實施例2
(1)肟化反應:制備2-羥亞氨基乙酰乙酸乙酯(Ⅱ)
在三口瓶中加入52.5g亞硝酸鈉和435g純化水,攪拌30min,待充分溶解后,降溫至10~15℃,加入90g乙酰乙酸乙酯,然后緩慢滴加74.5g50%濃硫酸溶液,控制反應體系溫度為10~15℃,滴加時間為3小時,滴加完畢后繼續(xù)反應5小時。靜置15min,分層,向水相中加入55g氯仿,攪拌15min,靜置15min,分層,水相再加入55g氯仿,攪拌15min,靜置15min,分層,合并有機相,減壓蒸餾,所得的反應液用于溴化反應。
(2)溴化反應:制備4-溴代-2-羥亞氨基乙酰乙酸乙酯(Ⅲ)
在30~40℃下,將100g溴素緩慢滴加到步驟①所得的反應液中,滴加3小時,滴加完畢后繼續(xù)反應1小時,所得的反應液直接用于環(huán)合反應。
(3)環(huán)合反應:制備去甲氨噻肟酸乙酯(Ⅳ)
在20~30℃下,將步驟②所得的反應液與50g硫脲,51gAMP(12-磷鉬酸銨),960g甲醇加入到三口瓶中,反應20分鐘后,過濾出AMP(12-磷鉬酸銨),再將剩余母液減壓蒸餾,回收甲醇,得到去甲氨噻肟酸乙酯粗品,少量甲醇洗滌,抽濾,真空干燥,得到類白色粉末狀固體124.76g,熔點為185~187℃,收率為83.82%(以乙酰乙酸乙酯計),HPLC純度為99.38%。
實施例3
(1)肟化反應:制備2-羥亞氨基乙酰乙酸乙酯(Ⅱ)
在三口瓶中加入52.5g亞硝酸鈉和465g純化水,攪拌20min,待充分溶解后,降溫至10~15℃,加入90g乙酰乙酸乙酯,然后緩慢滴加74.5g50%濃硫酸溶液,控制反應體系溫度為10~15℃,滴加時間為5小時,滴加完畢后繼續(xù)反應3小時。靜置15min,分層,向水相中加入60g氯仿,攪拌15min,靜置15min,分層,水相再加入50g氯仿,攪拌15min,靜置15min,分層,合并有機相,減壓蒸餾,所得的反應液用于溴化反應。
(2)溴化反應:制備4-溴代-2-羥亞氨基乙酰乙酸乙酯(Ⅲ)
在30~40℃下,將108g溴素緩慢滴加到步驟①所得的反應液中,滴加4.5小時,滴加完畢后繼續(xù)反應1小時,所得的反應液直接用于環(huán)合反應。
(3)環(huán)合反應:制備去甲氨噻肟酸乙酯(Ⅳ)
在20~30℃下,將步驟②所得的反應液與48g硫脲,54gAMP(12-磷鉬酸銨),954g甲醇加入到三口瓶中,反應20分鐘后,過濾出AMP(12-磷鉬酸銨),再將剩余母液減壓蒸餾,回收甲醇,得到去甲氨噻肟酸乙酯粗品,少量甲醇洗滌,抽濾,真空干燥,得到類白色粉末狀固體124.95g,熔點為185~187℃,收率為83.95%(以乙酰乙酸乙酯計),HPLC純度為99.46%。