氨噻肟酸与AE-活性酯合成的研究进展

综述了生产氨噻肟酸的几种方法,并对各种方法的特点、存在的问题进行了分析,提出部分步骤采用超临界CO2作为反应体系。总结了工业上用氨噻肟酸和二硫化二苯并噻唑生产AE-活性酯的方法,提出用氨噻肟酸直接与硫醇基苯并噻唑合成AE-活性酯的方法,并从理论上研究其可行性,阐述了用氨噻肟酸直接与硫醇基苯并噻唑合成AE-活性酯的指导性意义。     

头孢类抗生素用侧链市场分析

医药中间体是国内飞速发展的产业,同时在国际市场上具有一定优势。目前国内氨噻肟酸、AE-活性酯、三嗪环、甲巯四氮唑、特成酰氯等产品已进入戊熟期,价格下降,销量增加;但头孢克肟侧链酸、头孢克肟侧链酸活性酯、头孢他啶侧链酸、头孢他啶侧链酸活性酯、特戊酰氯甲酯、甲氧胺盐酸盐等产品尚处于开发阶段,其生产技术已基本成熟,但还需要培育市场。本文分析了头孢类抗生素用中间体市场的现状与发展预测,并指出较有前途的头孢类抗生素用中间体的品种。     

AE-活性酯的合成

研究了AE-活性酯的合成工艺。以乙酰乙酸乙酯为原料,以乙醇和四氢呋喃的混合溶液做溶剂,亚硝酸乙酯作为肟化剂,采用连续投料方式,一个单元操作内完成溴化、肟化、环合和甲基化反应制得氨噻肟酸乙酯,在NaOH的乙醇水溶液中于50℃水解后再与促进剂DM缩合得到目标化合物AE-活性酯,总收率为52.3%,质量分数为98.8%。合成工艺不仅缩短了反应时间,将总收率提高12%,同时提高了溶济回收率,减少了环境污染。     

医药中间体行业的发展与策略

随着合作的不断加深，制药企业逐渐将一些附加值较高的，技术难度较大的产品，也转给化工生产，如生产头孢类抗生素使用的氨噻肟酸、AE-活性酯、三嚎环、四氮唑乙酸、对羟基苯甘氨酸（邓钾盐）、HO-EPCP等产品。这使得该分支行业在上世纪90年代得到了迅速发展，成就了一批产值上千万至亿元的医药中间体企业。     

新型活性酯DAMA

氨噻肟酸的活性较低 ,不能与 7 ACA的氨基直接反应 ,因此需添加促进剂DM ,而残留在药物中的少量DM证明对人体健康有影响 ,美国已对市场销售的头孢类抗生素中促进剂M的含量进行了严格的规定。韩国LG公司开发出新型活性酯DAMA ,可以替代AE 活性酯 ,而在我国目前还没有大规模的生产和应用。     

头孢菌素中间体制备方法概述

在抗生素市场中，头孢类抗生素占据着较大的份额，而其相关中间体也连带着表现出可观的市场潜力。目前，头孢类抗生素中销量最大的品种有头孢曲松钠、头孢唑啉钠、头孢噻肟、头孢三嗪、头孢哌酮和头孢呋辛（酯）等，相应的中间体包括7-ACA、7-ADCA、GCLE、氨噻肟酸、AE-活性酯、三嗪环、四氮唑乙酸、甲巯四氮唑、HO—EPCP、甲氧胺盐酸盐、呋喃胺盐（SIMA）以及氯磺酸异氰酸酯等。下面就介绍几种重要中间体的概况。     

氨噻肟酸的合成

1 前言2-(2-氨基噻唑-4-基)-(Z)-2-甲氧亚胺乙酸(简称氨噻肟酸)是半合成第三代头孢抗生素的重要中间体之一。常见的合成路线为:以乙酰乙酸乙酯为原料,经过亚硝化、醚化、卤化、环合、水解五步化学反应,并脱色、干燥,得到医用氨噻肟酸。其中醚化反应是生产氨噻肟酸的关键,醚化反应的程度如何,不仅影响产品的收率和下一步反应的原料配比,还会影响到氨噻肟酸的质量。     

头孢地尼的绿色合成工艺

用乙酰基替代三苯甲基保护去甲氨噻肟酸乙酯中的肟羟基,使头孢地尼活性酯与7-AVCA的缩合反应和肟羟基的去保护反应合二为一;用绿色溶剂2-甲基四氢呋喃替代二氯甲烷,应用于头孢地尼的合成;将副产物三苯基氧膦和2-巯基并噻唑回收并再生为三苯基膦和DM,循环利用,从源头上减少了三废排放量,具有工业化应用前景。     

氨噻肟酸的用途和制法

氨噻肟酸是一种重要的医药中间体,主要用于氨噻肟头孢菌素的合成。头孢菌素是国外七十年代发展起来的新型抗菌素药物,抗菌力很强。近年来,这类药物有了新的发展。氨噻肟头孢菌素于1976年研究成功,属第三代产品,其特点是抗菌谱广、抗菌活性特强,并具有耐β-内酰胺酶的作用,其疗效比青链霉素高数十倍。此类药物国内已开始生产和应用,国际市场畅销,有良好的发展前景。     

创新工艺

合成氨噻肟酸 湖南大学化学化工学院研究出氨噻肟酸的合成方法。研究人员将4-氯乙酰乙酸乙酯经亚硝酸异丙酯肟化、硫脲环合一步反应制得去甲氨噻肟酸乙醇，去甲氨噻肟酸乙酯经甲基化、水解反应后得到氨噻肟酸。反应条件为：（4-氯乙酰乙酸乙醇）：n（亚硝酸异丙酯）=1：1．05，肟化反应温度为10℃～12℃，肟化反应、环合反应时间分别为22h和3．5h。总收率为46．3％（以4-氯乙酰乙酸乙醇计）。     

4-(5-甲基苯并恶唑基)-4'-苯并恶唑基二苯乙烯的合成

以对氰基苄基氯、邻氨基对甲苯酚和对醛基苯基苯并恶唑为原料,经加成环化、酯化、缩合三步反应合成了荧光增白剂4-(5-甲基苯并恶唑基)-4'-苯并恶唑基二苯乙烯,三步反应的收率分别可达85%、92%和91%以上。双苯并恶唑二苯乙烯产品纯度>99%,并用元素分析、红外光谱以及紫外吸收光谱对所得的化合物进行了表征。     

(4-(嘧啶-2-基)哌嗪基)(2-苯基喹唑啉)甲酮的绿色合成

采用4-氯-2-苯基喹啉、嘧啶哌嗪等为原料,经过取代、水解、缩合等反应,绿色合成方法合成了(4-(嘧啶-2-基)哌嗪基)(2-苯基喹唑啉)甲酮,并对其结构用1HNMR和MS进行了表征。     

4-溴-N-(2-(2,6-二氧哌啶-3-基)-1,3-二氧异吲哚-4-基)丁酰胺的合成

以3-氨基-N-(2,6-二氧代-3-哌啶基)邻苯二甲酰亚胺(泊马度胺,化合物1)和4-溴丁酰氯(化合物2)为原料,经过取代反应得到目标产物4-溴-N-(2-(2,6-二氧哌啶-3-基)-1,3-二氧异吲哚-4-基)丁酰胺,其结构经过1H NMR、13C NMR、MS进行确证,并进一步对产物收率的影响因素进行了考察,确定最佳反应条件为:在氮气保护下,物料比n(化合物1):n(化合物2)=1:3,反应溶剂为无水四氢呋喃(加入有机碱三乙胺),回流反应时间为4 h.在此条件下,目标产物收率为54.5％.     

氨噻肟酸乙酯的合成研究

以去甲氨噻肟酸乙酯(DMAT)为原料,对影响反应收率的反应温度、物料配比、相转移催化剂及其用量、甲基化试剂、反应时间等因素进行了研究。最佳反应条件为:反应温度20℃,NaOH为碱性试剂,DMAT∶NaOH∶(CH3O)2SO3为1∶1.2∶1.2,四丁基碘化铵作相转移催化剂,用量为底物摩尔数的7%,硫酸二甲酯为甲基化试剂,乙醇和四氢呋喃为溶剂,反应时间约为4 h,总收率为79%。     

氨噻肟酸的合成

4-氯乙酰乙酸乙酯经亚硝酸异丙酯肟化、硫脲环合一步反应制得去甲氨噻肟酸乙酯。反应条件为:n(4-氯乙酰乙酸乙酯)∶n(亚硝酸异丙酯)=1∶1.05,肟化反应温度为10~12℃,肟化反应、环合反应时间分别为22、3.5h。去甲氨噻肟酸乙酯经甲基化、水解反应后得到氨噻肟酸,总收率46.3%(以4-氯乙酰乙酸乙酯计)。产物经1HMNR表征,符合结构特征。     

氨噻肟酸的合成

以乙酰乙酸乙酯为起始原料合成氨噻肟酸,对合成路线及反应条件进行了优化,目标产物总收率达到45％.     

氨噻肟酸乙酯的合成研究

以乙酰乙酸乙酯为原料,经肟化、甲基化、卤化及环合合成了(Z)-2-(2-氨基-4-噻唑)-2-甲氧基亚胺基乙酸乙酯。其中,肟化、甲基化无需分离提纯,简化了操作步骤,卤化过程用磺酰氯代替了传统的卤化试剂溴素,降低了反应的成本,并考察卤化反应中各因素对收率的影响。采用红外、核磁及液质连用色谱等确定其结构,通过高效液相色谱测定该工艺制得的氨噻肟酸乙酯的纯度可达到98%以上。产品的总收率达到46%(以乙酰乙酸乙酯计)。     

2-(2-氨基-5-溴-3-吡啶基)-5-(4-吡啶基)-1,3,4-噁二唑的合成

采用微波法,以2-氨基烟酸为起始原料经过溴代,再与异烟肼形成双酰肼,最后环合,合成目标化合物2-(2-氨基-5-溴-3-吡啶基)-5-(4-吡啶基)-1,3,4-噁二唑,收率为80.1%。对脱水闭环的反应时间与收率进行了研究。结果显示,微波加热不仅使反应速度提高了20倍,产物收率也提高了近2倍,而反应时间仅用了30 min。目标化合物经MS和1H NMR确证。     

3-碘-N1-(2-甲基-4-七氟异丙基苯基)-N2-(1,1-二甲基-2-甲砜基乙基)-1,2-苯二甲酰胺的合成

以邻苯二甲酸酐为原料,经酰胺化、氧化、碘化反应制得3-碘-N1-(2-甲基-4-七氟异丙基苯基)-N2-(1,1-二甲基-2-甲硫基乙基)-1,2-苯二甲酰胺。讨论了反应物料摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间等因素对产品收率的影响。优化后四步反应总收率61.1%,含量96.5%。产物及中间体结构经1HNMR和ESI-MS确证。通过对钯碳的回收套用大大降低了成本。该合成路线具有原料易得,操作简便,收率高等优点,具有较好的工业化应用前景。     

(S)-4-(甲硫基)-2-[2-羰基-1-吡咯烷基]丁酰胺的合成

(S) 2 氨基 4 (甲硫基)丁酸甲酯盐酸盐于浓氨水中,发生酰胺化反应,制得(S) 2 氨基 4 (甲硫基)丁酰胺,收率63%;(S) 2 氨基 4 (甲硫基)丁酰胺用甲醇溶解,与浓盐酸成盐,得(S) 2 氨基 4 (甲硫基)丁酰胺盐酸盐,收率66%;(S) 2 氨基 4 (甲硫基)丁酰胺盐酸盐在相转移催化剂四丁基溴化铵(TBAB)及研细氢氧化钾的作用下,与4 氯丁酰氯发生取代、环化反应,制得(S) 4 (甲硫基) 2 [2 羰基 1 吡咯烷基]丁酰胺,收率61%。产品的结构经TLC、IR、1HNMR等进行了表征。