6,6-二溴青霉烷砜酸的合成工艺
2012-09-15朱占海
朱 占 海
(沈阳燃气有限公司, 辽宁 沈阳 110005)
6,6-二溴青霉烷砜酸的合成工艺
朱 占 海
(沈阳燃气有限公司, 辽宁 沈阳 110005)
以6-APA(6-氨基青霉烷酸)为起始原料,经重氮化、溴化、成盐、氧化反应制得6,6-二溴青霉烷砜酸,重氮化、溴化反应在水相和有机相中进行,反应温度为-5~-10 ℃,氧化反应在水相进行,反应温度为5~10 ℃,总收率为78.8%。反应条件较温和,操作简单,易于工业生产生产。
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—内酰胺霉抑制剂药物——舒巴坦钠的中间体,随着舒巴坦钠药物的广泛应用,6,6-二溴青霉烷砜酸的需求量也在提高,因此该工艺也受到人们的观注。文献[1-4]报道:以6-APA为起始原料,经重氮化、溴化、成盐、氧化反应制得 6,6-二溴青霉烷砜酸,作者在原有工艺的基础上,改变了操作条件,增加终点控制方法,使反应过程简化,也易于控制,更适合于工业生产。反应方程式如下:
1 实验部分
1.1 仪器和原料
721分光光度计(上海天普分析仪器有限公司);雷磁PHSJ-3F型精密pH计(上海圣科仪器设备有限公司);6-APA、亚硝酸钠、亚硫酸氢钠、高锰酸钾、溴素、氢氧化钠、氯化钠(工业级);二氯甲烷、乙酸乙酯、硫酸、磷酸(分析级)。
1.2 6,6-二溴青霉烷酸(Ⅱ)的合成
在500 mL四口反应瓶中加入35 mL去离子水,搅拌下加入16.8 g(0.24 mol)亚硝酸钠,溶解后,加入150 mL二氯甲烷,降温至-5~-10 ℃,慢慢滴加2 mL(0.04 mol)浓硫酸,再滴加13 mL(0.25 mol)溴素,保持温度-5~-10 ℃之间。将 6-APA水悬浮液(6-APA:21.6 g(0.1 mol)+60 mL去离子水)慢慢滴加到反应液中,滴毕,在-5~-10 ℃保温反应1 h,升温至0 ℃,滴加20%亚硫酸氢钠水溶液,温度保持在5~10 ,大约滴加4 h,结果是反应液略带棕黄色,取样检测,在440 nm波长下测量二氯甲烷层的吸光度,吸光度值为0.2~0.6之间为合格。将反应液倒入分液漏斗静止分层,水层再加入50 mL二氯甲烷萃取一次,合并有机层,用饱和氯化钠水溶液100 mL洗涤有机层,静止分层,有机层用于下步反应。
1.3 6,6-二溴青霉烷砜酸(Ⅰ)的合成
将1.2步的有机层加入到四口反应瓶中,搅拌下加入200 mL去离子水,降温至5 ℃,慢慢滴加40%氢氧化钠水溶液,调pH值7~7.5之间,搅拌30 min,复测不变,静止2 h后分层,取水层。向有机层中加入 50 mL去离子水再萃取 1次,调pH=7~8之间。合并水层至1 000 mL四口瓶中,降温至 5 ℃,滴加氧化剂,氧化剂为高锰酸钾 20 g(0.13 mol)、磷酸7.5 mL(0.13 mol)和200 mL去离子水的混合液,过程中控制温度在5~10 ℃,滴加终点为反应液滴至滤纸上紫色不消失为止。反应45 min后,加入200 mL乙酸乙酯,滴加30 mL浓硫酸,保持温度在5~10 ℃,加毕,测pH值小于0.5,慢慢加入亚硫酸氢钠固体,直到棕色固体全部溶解为止。静止分层,水相再加入100 mL乙酸乙酯萃取1次,合并有机相,用饱和氯化钠水溶液150 mL洗涤1次,有机层置于旋转蒸发器中进行减压蒸馏,控制真空度在-0.095 MPa以下,水浴温度为60 ℃,当有大量结晶析出时,加去离子水,继续蒸馏水,将乙酸乙酯用水全部带出为止。降温至10℃以下,过滤,用去离子水洗涤滤饼,真空干燥,得白色晶体 30.8 g(按 6-APA计收率 78.8%,mp199~201℃(分解)),文献[5]精制收率 72%,mp201 ℃(分解)。
2 结果与讨论
2.1 重氮化反应温度
重氮化反应温度一般在 0~10 ℃进行,是强放热过程,本文是将浓硫酸滴加到亚硝酸钠溶液中,放热明显,为了保证重氮盐的稳定,作者将反应温度控制在-5~-10 ℃进行,效果很好。
2.2 重氮化反应溶剂的选择
目前有两种溶剂的方法,一种是选择乙酸乙酯为溶剂,另一种是选择二氯甲烷为溶剂,用乙酸乙酯作溶剂时,在中和成盐时,乙酸乙酯分解,造成乙酸乙酯单耗量大,因此作者选用二氯甲烷作溶剂。
2.3 氧化反应溶剂的选取
文献[3]报道,氧化反应是在乙酸乙酯和水两相中进行,而氧化剂高锰酸钾通常要在水溶液中使用,高锰酸钾是一种强的氧化剂,乙酸乙酯的存在,对安全有一定的危险,故作者将氧化反应单独于水相进行,安全而且对反应无影响。
3 结 论
通过对合成工艺的改进,以6-APA为原料,经重氮化、溴化、成盐、氧化反应制得6,6-二溴青霉烷砜酸,在溴中和时,采用测量吸光度的方法判定终点,保证杂质6-溴青霉烷酸的量最小,氧化反应用反应液滴至滤纸上紫色不消失为止来判定终点,从而使用氧化反应更加完全,避免杂质6,6-二溴青霉烷亚砜酸的生成。而且氧化反应是在水相中进行,比在水相和有机相混合液中进行更加安全,有利于工业生产。
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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,辽宁沈阳人,工程师,1994年毕业于抚顺石油学院应用化学专业,从事精细化工产品生产与研究工作。E-mail:guangke888@sina.com。