余 霞 邢 軍 張 玲 孫春燕 張振霞
(山東藥品食品職業(yè)學院,山東 威海 264210)
D-(-)-O-甲?;馓宜狨B?D-FMC)是合成頭孢類藥物頭孢尼西鈉[1]、頭孢孟多酯鈉的重要原料[2-3],也是一種化工原料,在傳統(tǒng)工藝制備的D-(-)-O-甲?;馓宜狨B葧r,一般都采用先甲?;俾然椒?,反應步驟長,收率偏低,三廢污染嚴重,得到的D-FMC產物純度也低,影響了頭孢類藥物質量,藥品合格率低。實驗團隊研究了環(huán)保的D-(-)-O-甲?;馓宜狨B然瘜W合成工藝,優(yōu)化了合成方法,采用“一步法”進行其化學合成,簡化了工藝流程,副產物均為氣體,三廢污染少,也提高了D-FMC的收率和純度。其合成路線見圖1:
圖1 D-(-)-O-甲?;馓宜狨B群铣陕肪€
2000ml反應瓶,FA2004電子天平,溫度計未經校正,雷磁PHS-3C型pH計儀,HDV632R全自動減壓蒸餾儀,LC-3000高效液相色譜儀。
D-扁挑酸、無水甲酸、氯化亞砜。
無水甲酸作為?;瘎┗钚缘?,影響反應速度和收率,實驗采用無水甲酸與氯化亞砜的瞬間反應產物甲酰氯作為?;瘎钚詮姡煽焖倥cD-扁桃酸分子結構中的羥基發(fā)生親電取代反應,在D-扁桃酸分子結構上引入甲酰基。過量的氯化亞砜作為氯化劑與D-扁桃酸分子結構中的羧酸基發(fā)生氯置換反應,引入氯基。其合成原理見圖2:
圖2 D-(-)-O-甲酰基扁桃酸酰氯合成原理
1.3 合成方法
以D-扁桃酸為原料、以無水甲酸為甲?;噭?、以氯化亞砜為氯化劑,采用“一步法”進行化學反應,合成粗品D-(-)-O-甲?;馓宜狨B?,減壓蒸餾,收集餾分,得到無色液體D-(-)-O-甲?;馓宜狨B龋矚饣厥?。
實驗發(fā)現,保持實驗其他參數和條件不變,改變反應物料配料比,所得產物的收率也不同,圖表1顯示物料物質的量比不同對產物收率的影響。
表1 物料物質的量比對產物收率的影響
由表1可以看出,D-扁桃酸與無水甲酸、氯化亞砜物質量比為1:1.5-5:2.5-10,收率最高,反應收率隨著無水甲酸量的增加有明顯提高,提高了反應收率,而達到1:5.0:9.7時,加大用量并不能有效地提高收率,所以D-扁桃酸與無水甲酸和氯化亞砜投料量比在1:1.5-4.5:2.5-5為最優(yōu)選擇。
實驗發(fā)現,保持實驗其他參數和條件不變,改變反應溫度,所得產物的收率也不同,表2顯示不同反應溫度對化產物收率的影響。
表2 反應溫度對產物收率的影響
由表2可以看出中,反應溫度控制在0-55℃左右,產物的收率最高;當溫度大于50℃時,產物的收率反而下降,所以優(yōu)選反應時間為10-25℃。
實驗發(fā)現,保持實驗其他參數和條件不變,改變反應時間長短,所得產物的收率也不同,表3顯示不同反應時間對產物收率的影響。(反應時間為氯化亞碩的加入時間)
表3 時間對產物的影響
從表3可以看出,反應時間小于3h,產物的收率降低,大于5h產物的收率不再增加,所以反應時間控制在4h左右最佳。
實驗在物料物質的量比、反應溫度、時間優(yōu)化條件下,采用新工藝所得到產物的純度也有不同,表4顯示不同不同優(yōu)化條件下對產物純度的影響。
表4 優(yōu)化反應條件對產物純度的影響
從表3可以看出,在優(yōu)化的物質的量比、反應溫度和時間條件下,產物D-FMC的純度均大于99%以上。所以上述實驗優(yōu)化條件可以提高D-(-)-O-甲?;馓宜狨B鹊募兌?,提高合成頭孢類藥物的質量。
現有的D-(-)-O-甲?;馓宜狨B戎苽涫窍弱;俾然植竭M行的,生產中產生大量的含酸含氯廢水,不利于環(huán)保。本實驗對D-(-)-O-甲?;馓宜狨B群铣晒に囘M行了改進,產品收率大于91%以上,純度大于99%以上,同時也摒除了甲酸鈉的干燥工序,降低了設備投資;采用氯化亞砜作為氯化劑,副產物均為氣體,易于排出反應體系,尾氣回收,實現綠色環(huán)保生產。