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他唑巴坦是迄今为止临床上最强的酶抑制剂和最弱的酶诱导剂,是一种体内毒性较低、产物稳定性高且抑菌活性高的β-内酰胺酶抑制剂。最重要的是它能与多种抗生素联用,均可获得极其有效的协同作用,医疗表现效果比各类抗生素单独使用强很多倍。由于他唑巴坦本身具备的多种独特优势,其被称为最值得研究的抗菌药物。但是现有他唑巴坦的合成路线中仍然存在较多不适于工业化生产的因素,例如:合成路线冗长复杂、反应中间体系所使用的物料昂贵、较多使用危险易爆的物质,严重污染环境且最终产物收率较低等问题。针对以上多种不足,本文对他唑巴坦合成工艺进行了优化和改进。
本论文确立了一条适合工业化生产的他唑巴坦合成新工艺路线,并对其重要中间体的合成工艺进行了系统优化,将整体合成工艺分为两部分进行深入研究并达到了高效率,高质量的他唑巴坦合成工艺路线的目的。
第一部分:以6-氨基青霉烷酸为起使原料,经溴化、单氧化、酯化、脱溴四步反应得到高收率的重要中间体青霉烷酸二苯甲酯亚砜。其中单氧化反应使用碘化钾-钨酸钠二元复合催化体系有效缩短了反应时间并提高了单氧化产物收率。
第二部分:以纯化后的高收率青霉烷酸二苯甲酯亚砜为原料进行如下反应:
1)青霉烷酸二苯甲酯亚砜与加入2-巯基苯并噻唑发生热裂解开环反应得到热裂解开环产物,该反应利用低沸点的混合溶剂作为反应溶剂有效降低了反应温度并提高了热裂解开环物的产物纯度且收率达到95%以上。
2)热裂解开环物再分别与盐酸和亚硝酸钠、1H-1,2,3-三氮唑反应得到2β-三唑甲基环青霉烷酸二苯甲酯。
3)2β-三唑甲基环青霉烷酸二苯甲酯与双氧化剂高锰酸钾进行双氧化反应,反应的过程中优化反应溶剂加快了反应速率并提高了产物收率,并且探究了不同双氧化剂对产物收率的影响。
4)最后双氧化产物与脱保护试剂间甲酚发生脱羧基保护基反应得到目的产物他唑巴坦,该反应探索出最优pH值来酸化反应溶液,达到了分离产物的最佳效果并得到了高纯度,高收率的最终产物他唑巴坦。
整体合成工艺有益于工业化生产并符合绿色化学的生产要求,总收率达到13.4%,纯度达到94.12%。他唑巴坦及其关键中间体的产物都经熔点测定、IR、1HNMR等分析表征,确定已成功合成了重要中间体以及目标产物他唑巴坦。
本论文确立了一条适合工业化生产的他唑巴坦合成新工艺路线,并对其重要中间体的合成工艺进行了系统优化,将整体合成工艺分为两部分进行深入研究并达到了高效率,高质量的他唑巴坦合成工艺路线的目的。
第一部分:以6-氨基青霉烷酸为起使原料,经溴化、单氧化、酯化、脱溴四步反应得到高收率的重要中间体青霉烷酸二苯甲酯亚砜。其中单氧化反应使用碘化钾-钨酸钠二元复合催化体系有效缩短了反应时间并提高了单氧化产物收率。
第二部分:以纯化后的高收率青霉烷酸二苯甲酯亚砜为原料进行如下反应:
1)青霉烷酸二苯甲酯亚砜与加入2-巯基苯并噻唑发生热裂解开环反应得到热裂解开环产物,该反应利用低沸点的混合溶剂作为反应溶剂有效降低了反应温度并提高了热裂解开环物的产物纯度且收率达到95%以上。
2)热裂解开环物再分别与盐酸和亚硝酸钠、1H-1,2,3-三氮唑反应得到2β-三唑甲基环青霉烷酸二苯甲酯。
3)2β-三唑甲基环青霉烷酸二苯甲酯与双氧化剂高锰酸钾进行双氧化反应,反应的过程中优化反应溶剂加快了反应速率并提高了产物收率,并且探究了不同双氧化剂对产物收率的影响。
4)最后双氧化产物与脱保护试剂间甲酚发生脱羧基保护基反应得到目的产物他唑巴坦,该反应探索出最优pH值来酸化反应溶液,达到了分离产物的最佳效果并得到了高纯度,高收率的最终产物他唑巴坦。
整体合成工艺有益于工业化生产并符合绿色化学的生产要求,总收率达到13.4%,纯度达到94.12%。他唑巴坦及其关键中间体的产物都经熔点测定、IR、1HNMR等分析表征,确定已成功合成了重要中间体以及目标产物他唑巴坦。