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他唑巴坦药物中间体合成新方法

更新时间:2009-03-28

1 引言

他唑巴坦(tazobactam)是日本大鹏制药公司开发的新型青霉烷砜类-内酰胺酶抑制剂。化学名3-甲基-7-氧代-3(1H-1,2,3,-三唑-1-亚甲基)-4-硫杂-1-氮杂双环[3.2.0]庚烷-2-羧酸4,4-二氧化物。它具有毒性低、定性好、抑 活性等特点,而且与氨苄西林、阿莫西林、哌拉西林等抗生素配伍,取得相当有效的协同作用。他唑巴坦中间体合成路线复杂、收率低其合成路线问题至今仍待化学工作者解决。

关于他唑巴坦中间体3-甲基-[2-氧代-4-(2-苯并噻唑二硫基)-1-氮杂环丁烷基]-3-丁烯酸二苯甲酯的合成,国内外进行了广泛深入的研究,主要以 6-APA原料经过溴化、氧化、酯化及脱溴等步骤得到目物。在溴化反应步骤中,存在着两种溴化方式,一种用氢溴酸为辅料进行单溴化;另外一种使用溴素为辅料进行双溴化。但双溴化后再脱掉一个溴的合成路线鲜见报道。

对于氧化步骤,化学工作者也进行了广泛的研究,Wei等人2004报道了使用双氧水为氧化剂,可以高效有选择性的将硫醚氧化成亚砜[1]。该氧化方法可在他唑巴坦的生产当中被广泛采用,6-溴青霉烷酸二苯甲酯可以在短时间内被氧化成6-溴青霉烷酸二苯甲酯亚砜,并且基本上没有副产物青霉烷酸二苯甲酯砜的生成,其产率可达到95%以上。Ronald等人[2]曾报道了使用高浓度的过氧乙酸为氧化剂氧化6α-溴代青霉烷酸二苯甲酯,收率在90%以上,但高浓度的过氧乙酸的制备不安全,并且存在着稳定性差不易存储等缺点,同时氧化过程中容易导致过氧化而生成砜。

张连长弹了下烟灰,慢条斯理地:“第一,你们的箱子绝对不会丢。一路上,团里派了专人负责,估计不久就会用卡车送到连队……”

本文以6-APA为原料,利用溴素为溴化剂进行双溴化反应。溴化完后,将pH控制在8左右,加入硫代硫酸钠,将双溴脱去一个得到单溴化物。再对单溴化物进行氧化,酯化,脱单溴得到目标产物。该方法使得3-甲基-[2-氧代-4-(2-苯并噻唑二硫基)-1-氮杂环丁烷基]-3-丁烯酸二苯甲酯的质量收率由104%提高至120%。该合成路线利用了6-APA双溴化比单溴化收率高的特点,同时通过硫代硫酸钠进行一次脱溴,得到单溴化产物。该合成方法虽然增加了一步反应,但显著提高了收率,降低了生产成本,非常适合工业化生产,尤其是在6-APA价格过高时。

2 合成实验

2.1 双溴化反应

往淡黄色固体溶解于300ml四氢呋喃溶剂中,再加入35g醋酸铵。开启搅拌,然后分批次加入锌粉12g,大约15分钟加完,控温5℃左右。加完后,进行抽滤。滤液进行减压蒸馏,得到淡黄色固体湿品35g。再将往淡黄色固体中加入20ml甲苯,进行打浆。打浆半小时后,抽滤,得到白色固体湿品30g。40℃左右烘3小时,得到白色粉末26g,纯度99.5%以上。

2.2 一次脱溴反应

将氧化物氧化物湿品溶加入500ml四口瓶中,加入200ml乙酸乙酯,再加入35g二苯甲酮腙。开启搅拌,控温在0~2℃。然后滴加20%浓度过氧乙酸60g,滴加约2小时。滴加完毕后,TCL检测反应至完全。反应完全后,分别加入4%碳酸氢钠溶液100g洗涤三次。洗涤完后,利用淀粉碘化钾检测有机相的氧化性。如果淀粉碘化钾试纸变蓝,则继续用4%碳酸氢钠溶液洗涤,直至有机相无氧化性。然后进行减压蒸馏,得到淡黄色固体136g。

2.3 氧化反应

有机相中加入相转移催化剂四丁基溴化铵0.1g,控温20℃,滴加30%双氧水40g,大约滴加2小时。滴加完毕,TCL检测反应至完全。反应完全后,进行抽滤,得到白色晶体氧化物湿品75g。

2.4 酯化反应

双溴化反应完全后,加入36g硫代硫酸钠淬灭反应至溶液呈白色,静置半小时后分层。水相加入50ml二氯甲烷进行萃取。将萃取的二氯甲烷相与分层出来的二氯甲烷相合并。合并后的二氯甲烷相中加入200ml纯净水,滴加40g氢氧化钠溶液(20%)调pH至8左右。静置半小时分层。水相20加硫代硫酸钠固体,5g氢氧化钠溶液(20%),搅拌20分钟。加入150ml二氯甲烷,加入33%(W/W)稀硫酸15g,调pH至1.5左右。静置半小时分层,有机相投入下一步氧化反应。

2.5 二次脱溴反应

往500ml四口瓶中加入300ml二氯甲烷,加入33%(W/W)稀硫酸27.5g,降温至-5~0℃。加入30g溴素,分批次加亚硝酸钠125kg,开启搅拌,温度控制在-5~0℃,亚硝酸钠加完后搅拌10分钟。然后分批次加入20g6-APA(30~45分钟加完)。6-APA加完后,控温5℃左右反应半小时,TCL检测反应至完全。

项目计划分五期实施,一期工程位于湖面东北角,位于金坛区新建水厂取水口范围。为防止二次污染,与传统的水上清淤方式不同,这次湖区清淤采取了围埝干法作业,减少施工过程中底泥和作业队伍对水体的污染。同时,还设置了排泥场对淤泥进行环保处置,修建5个大型排泥场,在底部设置防渗土工膜,用于填埋清理出来的淤泥,阻断淤泥中的污染物渗入附近地下水,同时对淤泥进行生物处理。清淤工程结束后,排泥场上面敷设土工膜,再覆土种植绿植,届时排泥场将改建为城市绿地、小公园。

3 结论

目前他唑巴坦中间体3-甲基-[2-氧代-4-(2-苯并噻唑二硫基)-1-氮杂环丁烷基]-3-丁烯酸二苯甲酯最为普遍的合成工艺中,最终质量收率收率仅为104%。所以进一步改进合成方法,成为当务之急。本方法通过一次脱溴化,又重新回到6-APA单溴化路线,显著提高了目标产物的收率,给广大化学工作者提供一个借鉴。

2)摄像头的切换:在森林火点检测系统中如果要对某片森林进行监控,肯定要用到多个摄像头进行全方位的安全监控,用户可以通过改变摄像头的编号来进行摄像头之间的切换,实时对整片森林的安全监控。

参考文献

[1]Wei Liang Xu,Yun Zheng Li,Qing Shan Zhang,He Sun Zhu.Synthetic Communications,2004,34(2):231-237.

[2]Micetich R G,Maiti S N,Spevak P,et al.Synthesis,1986,4:292-296.

 
余远福,李淑芳
《江西化工》 2018年第02期
《江西化工》2018年第02期文献

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