朱 占 海
(沈陽燃?xì)庥邢薰荆?遼寧 沈陽 110005)
6,6-二溴青霉烷砜酸的合成工藝
朱 占 海
(沈陽燃?xì)庥邢薰荆?遼寧 沈陽 110005)
以6-APA(6-氨基青霉烷酸)為起始原料,經(jīng)重氮化、溴化、成鹽、氧化反應(yīng)制得6,6-二溴青霉烷砜酸,重氮化、溴化反應(yīng)在水相和有機(jī)相中進(jìn)行,反應(yīng)溫度為-5~-10 ℃,氧化反應(yīng)在水相進(jìn)行,反應(yīng)溫度為5~10 ℃,總收率為78.8%。反應(yīng)條件較溫和,操作簡單,易于工業(yè)生產(chǎn)生產(chǎn)。
6-APA;吸光度;pH;6,6-二溴青霉烷砜酸
6,6-二溴青霉烷砜酸是合成β—內(nèi)酰胺霉抑制劑藥物——舒巴坦鈉的中間體,隨著舒巴坦鈉藥物的廣泛應(yīng)用,6,6-二溴青霉烷砜酸的需求量也在提高,因此該工藝也受到人們的觀注。文獻(xiàn)[1-4]報(bào)道:以6-APA為起始原料,經(jīng)重氮化、溴化、成鹽、氧化反應(yīng)制得 6,6-二溴青霉烷砜酸,作者在原有工藝的基礎(chǔ)上,改變了操作條件,增加終點(diǎn)控制方法,使反應(yīng)過程簡化,也易于控制,更適合于工業(yè)生產(chǎn)。反應(yīng)方程式如下:
1.1 儀器和原料
721分光光度計(jì)(上海天普分析儀器有限公司);雷磁PHSJ-3F型精密pH計(jì)(上海圣科儀器設(shè)備有限公司);6-APA、亞硝酸鈉、亞硫酸氫鈉、高錳酸鉀、溴素、氫氧化鈉、氯化鈉(工業(yè)級);二氯甲烷、乙酸乙酯、硫酸、磷酸(分析級)。
1.2 6,6-二溴青霉烷酸(Ⅱ)的合成
在500 mL四口反應(yīng)瓶中加入35 mL去離子水,攪拌下加入16.8 g(0.24 mol)亞硝酸鈉,溶解后,加入150 mL二氯甲烷,降溫至-5~-10 ℃,慢慢滴加2 mL(0.04 mol)濃硫酸,再滴加13 mL(0.25 mol)溴素,保持溫度-5~-10 ℃之間。將 6-APA水懸浮液(6-APA:21.6 g(0.1 mol)+60 mL去離子水)慢慢滴加到反應(yīng)液中,滴畢,在-5~-10 ℃保溫反應(yīng)1 h,升溫至0 ℃,滴加20%亞硫酸氫鈉水溶液,溫度保持在5~10 ,大約滴加4 h,結(jié)果是反應(yīng)液略帶棕黃色,取樣檢測,在440 nm波長下測量二氯甲烷層的吸光度,吸光度值為0.2~0.6之間為合格。將反應(yīng)液倒入分液漏斗靜止分層,水層再加入50 mL二氯甲烷萃取一次,合并有機(jī)層,用飽和氯化鈉水溶液100 mL洗滌有機(jī)層,靜止分層,有機(jī)層用于下步反應(yīng)。
1.3 6,6-二溴青霉烷砜酸(Ⅰ)的合成
將1.2步的有機(jī)層加入到四口反應(yīng)瓶中,攪拌下加入200 mL去離子水,降溫至5 ℃,慢慢滴加40%氫氧化鈉水溶液,調(diào)pH值7~7.5之間,攪拌30 min,復(fù)測不變,靜止2 h后分層,取水層。向有機(jī)層中加入 50 mL去離子水再萃取 1次,調(diào)pH=7~8之間。合并水層至1 000 mL四口瓶中,降溫至 5 ℃,滴加氧化劑,氧化劑為高錳酸鉀 20 g(0.13 mol)、磷酸7.5 mL(0.13 mol)和200 mL去離子水的混合液,過程中控制溫度在5~10 ℃,滴加終點(diǎn)為反應(yīng)液滴至濾紙上紫色不消失為止。反應(yīng)45 min后,加入200 mL乙酸乙酯,滴加30 mL濃硫酸,保持溫度在5~10 ℃,加畢,測pH值小于0.5,慢慢加入亞硫酸氫鈉固體,直到棕色固體全部溶解為止。靜止分層,水相再加入100 mL乙酸乙酯萃取1次,合并有機(jī)相,用飽和氯化鈉水溶液150 mL洗滌1次,有機(jī)層置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中進(jìn)行減壓蒸餾,控制真空度在-0.095 MPa以下,水浴溫度為60 ℃,當(dāng)有大量結(jié)晶析出時(shí),加去離子水,繼續(xù)蒸餾水,將乙酸乙酯用水全部帶出為止。降溫至10℃以下,過濾,用去離子水洗滌濾餅,真空干燥,得白色晶體 30.8 g(按 6-APA計(jì)收率 78.8%,mp199~201℃(分解)),文獻(xiàn)[5]精制收率 72%,mp201 ℃(分解)。
2.1 重氮化反應(yīng)溫度
重氮化反應(yīng)溫度一般在 0~10 ℃進(jìn)行,是強(qiáng)放熱過程,本文是將濃硫酸滴加到亞硝酸鈉溶液中,放熱明顯,為了保證重氮鹽的穩(wěn)定,作者將反應(yīng)溫度控制在-5~-10 ℃進(jìn)行,效果很好。
2.2 重氮化反應(yīng)溶劑的選擇
目前有兩種溶劑的方法,一種是選擇乙酸乙酯為溶劑,另一種是選擇二氯甲烷為溶劑,用乙酸乙酯作溶劑時(shí),在中和成鹽時(shí),乙酸乙酯分解,造成乙酸乙酯單耗量大,因此作者選用二氯甲烷作溶劑。
2.3 氧化反應(yīng)溶劑的選取
文獻(xiàn)[3]報(bào)道,氧化反應(yīng)是在乙酸乙酯和水兩相中進(jìn)行,而氧化劑高錳酸鉀通常要在水溶液中使用,高錳酸鉀是一種強(qiáng)的氧化劑,乙酸乙酯的存在,對安全有一定的危險(xiǎn),故作者將氧化反應(yīng)單獨(dú)于水相進(jìn)行,安全而且對反應(yīng)無影響。
通過對合成工藝的改進(jìn),以6-APA為原料,經(jīng)重氮化、溴化、成鹽、氧化反應(yīng)制得6,6-二溴青霉烷砜酸,在溴中和時(shí),采用測量吸光度的方法判定終點(diǎn),保證雜質(zhì)6-溴青霉烷酸的量最小,氧化反應(yīng)用反應(yīng)液滴至濾紙上紫色不消失為止來判定終點(diǎn),從而使用氧化反應(yīng)更加完全,避免雜質(zhì)6,6-二溴青霉烷亞砜酸的生成。而且氧化反應(yīng)是在水相中進(jìn)行,比在水相和有機(jī)相混合液中進(jìn)行更加安全,有利于工業(yè)生產(chǎn)。
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Synthesis Technology of 6,6-Dibromide Sulbactam
ZHU Zhan-hai
(Shenyang Gas Co.,Ltd., Liaoning Shenyang 110005,China)
6,6-Dibromide sulbactam was prepared from 6-aminopenicilanic acid (6-APA) by diazotization, bromination, salification, and oxidation, total yield was 78.8%.The diazotization and bromination were carried out in aqueous phase and organic phase at -5~-10 ℃ ,and the oxidation was carried out in aqueous phase at 5~10 ℃. The technology is easy to realize industrial production because of mild reaction conditions and simple operation.
6-APA; Absorbance; pH; 6,6-dibromide sulbactam
TQ 465
A
1671-0460(2012)09-0932-02
2012-04-18
朱占海(1969-),男,遼寧沈陽人,工程師,1994年畢業(yè)于撫順石油學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè),從事精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)與研究工作。E-mail:guangke888@sina.com。