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CN105061470A - 一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法 - Google Patents

一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法,主要合成方法如下:(1)有机溶剂中加入氨噻肟酸、氯酰化剂,反应得到含有氨噻肟酰氯的有机溶液;(2)含有氨噻肟酰氯的有机溶液中加入7-ACA,少量水,控温-5~5℃滴加有机碱,继续保温反应,反应结束,加水,分层取水相,养晶,过滤,洗涤,干燥得到头孢噻肟酸。本发明采用一锅法,中间体氨噻肟酰氯不以固体形式分离,直接采用其富集相来进行下一步反应合成头孢噻肟酸,不仅有利于缩短生产周期,简化生产操作,同时又可以降低中间体干燥过程中的能耗,在一定程度上起到节约成本的作用。

Description

一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法
技术领域
本发明涉及一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法,属于药物化学合成技术领域。
背景技术
头孢噻肟钠是第三代头孢类半合成广谱抗生素,具有抗菌谱广、高效、稳定和安全的特性,该药由德国Hoechst和法国Roussel公司联合开发,在1977年研制成功,于1980年上市。临床上广泛应用于敏感细菌引起的败血症、化脓性脑膜炎及呼吸道、泌尿道、胆道、骨和关节、皮肤和软组织、腹腔、消化道、五官、生殖器等部位的感染,也可用于免疫功能低下、抗体细胞减少等防御功能低下的感染性疾病。头孢噻肟酸是生产头孢噻肟钠的前体,化学名为(6R,7R)-3-[(乙酰氧基)甲基]-7-[(2-氨基-4-噻唑基)-(甲氧亚氨基)乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸,分子式为:C16H17N5O7S2,分子量为:445.468,结构式如下:
头孢噻肟酸的制备工艺较多,主要有含磷活性酯法、三嗪酮活性酯法,噁二唑活性酯法和AE活性酯法。
目前,关于头孢噻肟酸合成方法的报道大致有如下:
(1)InternationalJournalofPharmaceuticalSciencesandResearch,2011,2(8):2178-2182和US20040002601报道了含磷活性酯法,主要是氨噻肟酸与硫代磷酸酯反应生成含磷活性酯,再与7-ACA反应制备头孢噻肟酸。该工艺操作繁琐,收率偏低,且产生大量含膦废渣,易污染环境。
(2)IN199059和US6610845公开了三嗪酮活性酯法,该工艺收率偏低且后处理麻烦。另外,IN199059公开的方法在合成过程中使用剧毒试剂三氯氧磷,遇水会猛烈分解,甚至爆炸,存在安全隐患。US6610845公开的方法在析晶时使用强酸硫酸,对设备具有较强的腐蚀性。
(3)US6388070公开了噁二唑活性酯法,该工艺单元操作多,使用溶剂种类多且回收困难。后处理麻烦,生产周期长且条件苛刻,生产成本高。
(4)AE活性酯法是目前合成头孢噻肟酸最普遍的方法,在国内外有许多报道的文献及专利,如专利CN101560217、US6384215、WO20044037866中均公开了用7-ACA和AE活性酯来合成头孢噻肟酸的合成方法,但该工艺在合成过程中会产生副产物2-巯基苯并噻唑(2-MBT),后处理时直接加酸析晶会导致得到的产品纯度偏低,从而严重影响药物的质量和使用价值。后处理时经萃取除去2-MBT,又会造成后期溶剂回收困难,且回收出来的2-MBT通常作为废渣处理,不仅污染环境且增加生产成本。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法。
术语解释:
7-ACA:7-氨基头孢烷酸,化学名称:3-乙酰氧甲基-5-硫-7-氨基-8-氧-1-氮杂二环辛-2-烯-2-羧酸。
本发明的技术方案如下:
一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法,包括步骤如下:
(1)在有机溶剂中加入式(Ⅰ)结构的化合物氨噻肟酸,降温至-15~10℃,加入氯酰化剂,保温反应1~3h,得到含有式(Ⅱ)结构的化合物氨噻肟酰氯的有机溶液;
(2)向含有氨噻肟酰氯的有机溶液中加入7-ACA和水,控温-5~5℃滴加有机碱,继续保温反应0.5~3h;反应结束后,向料液中加水,分层得水相,水相用酸化剂调pH至2.0~3.0,养晶,养晶后过滤、洗涤、干燥即得式(Ⅲ)所示头孢噻肟酸,
本发明优选的,步骤(1)中,所述有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、甲苯中的一种或两种以上混合。
本发明优选的,步骤(1)中,所述氯酰化剂为草酰氯、甲磺酰氯、氯化亚砜、二氯乙酰氯中的一种。
本发明优选的,步骤(1)中,有机溶剂的体积与氨噻肟酸的质量比为(5~20):1,单位,ml/g;氯酰化剂与氨噻肟酸的摩尔比为(1~1.5):1。
本发明优选的,步骤(1)中,先将氯酰化剂控温-15~-5℃溶解在N,N-二甲基甲酰胺中,然后加入体系中,N,N-二甲基甲酰胺与氯酰化剂的摩尔比为(1~1.5):1。
本发明优选的,步骤(2)中,所述有机碱选自三乙胺、二乙胺、四甲基胍或二异丙基乙胺中的一种或两种以上混合。
本发明优选的,步骤(2)中,所述酸化剂为有机弱酸或无机弱酸。
进一步优选的,所述酸化剂为有机弱酸,所述的有机弱酸为甲酸或乙酸。
本发明优选的,步骤(2)中7-ACA与氨噻肟酰氯的摩尔比为(0.9~1):1,第一次加水量与7-ACA的质量比为(0.2~0.4):1,有机碱与7-ACA的摩尔比为(2~4):1。
本发明优选的,步骤(2)中,水相pH为2.5~3.0,所述酸化剂为甲酸或乙酸。
本发明优选的,步骤(2)中,滴加有机碱的温度为-2~2℃,反应时间为:1~3h。
本发明优选的,步骤(2)中,养晶温度为0~5℃,养晶时间为1~3h。
本发明的合成路线如下:
本发明具有如下有益效果:
1、本发明所述的头孢噻肟酸的合成方法采用的是一锅法,中间体氨噻肟酰氯不以固体形式分离,直接采用其富集相来进行下一步反应合成头孢噻肟酸,不仅有利于缩短生产周期,简化生产操作,同时又可以降低中间体干燥过程中的能耗,在一定程度上起到节约成本的作用。
2、两步反应使用相同的有机溶剂,后续操作也不再增加其他有机溶剂的使用,不仅在一定程度上减少了溶媒的使用量,降低了生产成本,为后续的溶媒回收减小了压力,同时又可以避免有机溶剂排放到环境中对环境造成一定程度的污染,符合当下对可持续发展的要求。
3、析晶过程中不使用硫酸、盐酸这样的强酸,而改用有机弱酸,既可以减少对设备的腐蚀,延长设备的使用寿命,又可以保证产品的正常析出及产品质量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步阐述,但本发明所保护范围不限于此。
实施例1
一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法,步骤如下:
(1)将氨噻肟酸25.0g加入到250ml二氯甲烷中,降温至-12℃,保温将11ml草酰氯溶解在10.5mlN,N-二甲基甲酰胺中,加毕保温反应2h,得到含有氨噻肟酰氯的有机溶液;
(2)向含有氨噻肟酰氯的有机溶液中加入33.0g7-ACA,10ml水,控温-5℃滴加37ml三乙胺,滴毕保温反应1.5h,加400ml水,搅拌取水相,用甲酸调水相pH至2.0,析出固体,养晶1h,降温至0℃养晶,经常规的过滤,洗涤,干燥得到头孢噻肟酸52.32g。
实施例2
一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法,步骤如下:
(1)将氨噻肟酸25.0g加入到250ml二氯甲烷中,降温至-8℃,保温将12.7ml二氯乙酰氯溶解在11mlN,N-二甲基甲酰胺中,加毕保温反应2h,得到含有氨噻肟酰氯的有机溶液;
(2)向含有氨噻肟酰氯的有机溶液中加入33.0g7-ACA,10ml水,控温-3℃滴加37.1ml三乙胺,滴毕保温反应2.5h,加400ml水,搅拌取水相,用醋酸调水相pH至2.5,析出固体,养晶1h,降温至2℃养晶,经常规的过滤,洗涤,干燥得到头孢噻肟酸51.38g。
实施例3
一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法,步骤如下:
(1)将氨噻肟酸25.0g加入到200ml氯仿中,降温至1℃,控温加入溶在10.5mlN,N-二甲基甲酰胺中的11ml草酰氯,加毕保温反应2h,得到含有氨噻肟酰氯的有机溶液;
(2)向含有氨噻肟酰氯的有机溶液中加入33.0g7-ACA,10ml水,控温-1℃滴加27.5ml二乙胺,滴毕保温反应2h,加350ml水,搅拌取水相,用醋酸调水相pH至2.7,析出固体,养晶1h,降温至3℃养晶,经常规的过滤,洗涤,干燥得到头孢噻肟酸51.95g。
实施例4
一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法,步骤如下:
(1)将氨噻肟酸25.0g加入到360ml乙酸乙酯中,降温至0℃,控温加入溶在10.9mlN,N-二甲基甲酰胺中的9.9ml氯化亚砜,加毕保温反应2h,得到含有氨噻肟酰氯的有机溶液;
(2)向含有氨噻肟酰氯的有机溶液中加入33.0g7-ACA,10ml水,控温0℃滴加47.2ml二异丙基乙胺,滴毕保温反应2h,加500ml水,搅拌取水相,用甲酸调水相pH至2.8,析出固体,养晶1h,降温至4℃养晶,经常规的过滤,洗涤,干燥得到头孢噻肟酸52.44g。
实施例5
一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法,步骤如下:
(1)将氨噻肟酸25.0g加入到400ml甲苯中,降温至3℃,控温加入溶在10.5mlN,N-二甲基甲酰胺中的10.3ml甲磺酰氯,加毕保温反应2h,得到含有氨噻肟酰氯的有机溶液;
(2)向含有氨噻肟酰氯的有机溶液中加入33.0g7-ACA,10ml水,控温2℃滴加33.5ml四甲基胍,滴毕保温反应1h,加500ml水,搅拌取水相,用醋酸调水相pH至2.9,析出固体,养晶1h,降温至5℃养晶,经常规的过滤,洗涤,干燥得到头孢噻肟酸52.05g。
实施例6
一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法,步骤如下:
(1)将氨噻肟酸25.0g加入到400ml乙酸乙酯中,降温至-10℃,控温加入溶在11mlN,N-二甲基甲酰胺中的12.7ml二氯乙酰氯,加毕保温反应2h,得到含有氨噻肟酰氯的有机溶液;
(2)向含有氨噻肟酰氯的有机溶液中加入33.0g7-ACA,10ml水,控温5℃滴加46.3ml二异丙基乙胺,滴毕保温反应1h,加500ml水,搅拌取水相,用醋酸调水相pH至3.0,析出固体,养晶1h,降温至1℃养晶,经常规的过滤,洗涤,干燥得到头孢噻肟酸51.67g。

Claims (10)

1.一种头孢噻肟酸的一锅式合成方法,包括步骤如下:
(1)在有机溶剂中加入式(Ⅰ)结构的化合物氨噻肟酸,降温至-15~10℃,加入氯酰化剂,保温反应1~3h,得到含有式(Ⅱ)结构的化合物氨噻肟酰氯的有机溶液;
(2)向含有氨噻肟酰氯的有机溶液中加入7-ACA和水,控温-5~5℃滴加有机碱,继续保温反应0.5~3h;反应结束后,向料液中加水,分层得水相,水相用酸化剂调pH至2.0~3.0,养晶,养晶后过滤、洗涤、干燥即得式(Ⅲ)所示头孢噻肟酸,
2.根据权利要求1所述的头孢噻肟酸的一锅式合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、甲苯中的一种或两种以上混合。
3.根据权利要求1所述的头孢噻肟酸的一锅式合成方法,其特征在于,步骤(1)中,所述氯酰化剂为草酰氯、甲磺酰氯、氯化亚砜、二氯乙酰氯中的一种。
4.根据权利要求1所述的头孢噻肟酸的一锅式合成方法,其特征在于,步骤(1)中,有机溶剂的体积与氨噻肟酸的质量比为(5~20):1,单位,ml/g;氯酰化剂与氨噻肟酸的摩尔比为(1~1.5):1。
5.根据权利要求1所述的头孢噻肟酸的一锅式合成方法,其特征在于,步骤(1)中,先将氯酰化剂控温-15~-5℃溶解在N,N-二甲基甲酰胺中,然后加入体系中,N,N-二甲基甲酰胺与氯酰化剂的摩尔比为(1~1.5):1。
6.根据权利要求1所述的头孢噻肟酸的一锅式合成方法,其特征在于,步骤(2)中,所述有机碱选自三乙胺、二乙胺、四甲基胍或二异丙基乙胺中的一种或两种以上混合。
7.根据权利要求1所述的头孢噻肟酸的一锅式合成方法,其特征在于,步骤(2)中,所述酸化剂为有机弱酸或无机弱酸。
8.根据权利要求7所述的头孢噻肟酸的一锅式合成方法,其特征在于,所述酸化剂为有机弱酸,所述的有机弱酸为甲酸或乙酸。
9.根据权利要求1所述的头孢噻肟酸的一锅式合成方法,其特征在于,步骤(2)中7-ACA与氨噻肟酰氯的摩尔比为(0.9~1):1,第一次加水量与7-ACA的质量比为(0.2~0.4):1,有机碱与7-ACA的摩尔比为(2~4):1。
10.根据权利要求1所述的头孢噻肟酸的一锅式合成方法,其特征在于,步骤(2)中,水相pH为2.5~3.0,所述酸化剂为甲酸或乙酸;滴加有机碱的温度为-2~2℃,反应时间为:1~3h;养晶温度为0~5℃,养晶时间为1~3h。
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