舒巴坦酸的制备方法与流程

文档序号:17582685发布日期:2019-05-03 21:03阅读:1394来源:国知局
舒巴坦酸的制备方法与流程

本发明涉及药物合成领域,更具体地说,它涉及一种舒巴坦酸的制备方法。



背景技术:

舒巴坦酸是一种半合成的广谱β-内酰胺酶抑制剂,它是一种竞争性不可逆的β-内酰胺酶抑制剂,与β-内酰胺类抗生素合用,有很好的协同作用,近年来在医药上已得到广泛的应用。舒巴坦酸的结构式如下所示。

舒巴坦酸为类白色或淡黄色结晶性粉末,易溶于水、醇、酯,难溶于醚。舒巴坦酸是头孢类抗菌药物和青霉素抗菌药物的首选酶抑制剂,属于非典型β-内酰胺类药物。由于头孢类和青霉素类药物的长期大量使用,使得β-内酰胺酶产生了抗生素的耐药性,而舒巴坦酸与头孢类和青霉素类药物配合使用后,通过抑制β-内酰胺酶的产生,解决了抗生素耐药性的难题,是国内外使用最广泛的β-内酰胺酶抑制剂。

舒巴坦酸传统的合成工艺通常是以6-氨基青霉烷酸为起始原料,经与亚硝酸钠在酸性条件下进行重氮化反应,然后与溴素进行双溴化反应,再经过高锰酸钾氧化,最后用金属粉末锌粉、镁粉或催化氢化还原制得所需化合物舒巴坦酸。但是,利用传统工艺制备舒巴坦酸的反应收率普遍约为70%,收率较低,仍有改进的空间。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种舒巴坦酸的制备方法,具有提高反应收率的优点。

为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:

一种舒巴坦酸的制备方法,包括以下步骤:

s1、重氮化及溴化反应:向6-氨基青霉烷酸中加入溴素、稀硫酸溶液以及亚硝酸钠固体,所述稀硫酸溶液采用低氘水作为溶剂,发生重氮化反应以及溴化反应,得到第一中间体;

s2、氧化反应:在10℃-20℃的温度条件下向第一中间体滴加高锰酸钾以及稀硫酸溶液,所述稀硫酸溶液采用低氘水作为溶剂,发生氧化反应,得到第二中间体;

s3、氢化反应:在10℃-12℃的温度条件下向第二中间体中加入锶粉以及稀硫酸溶液,所述稀硫酸溶液采用低氘水作为溶剂,发生氢化反应,得到产物舒巴坦酸。

采用上述技术方案,通过采用低氘水作为溶剂配制稀硫酸溶液,有利于提高稀硫酸的反应活性,使得反应的转化率提高,从而有利于提高反应的收率,使得反应的总收率大于90%;通过采用锶粉作为催化剂,有利于加快反应的反应速率,使得反应时间大大缩短,同时有利于提高反应活性,使得反应转化率增大,从而有利于提高反应的总收率。

本发明进一步设置为:还包括以下步骤:

s4、萃取、干燥:过滤反应后的反应产物,取滤液静置分层,萃取水相后合并至有机相中,脱色,离心脱水,最后放入烘干箱中干燥,得成品。

采用上述技术方案,通过对产物的水相进行萃取再合并至有机相中的操作,使得溶解于水相中的产物被重新萃取至有机相中得以收集,从而有利于减少产物的损失,使得反应的总收率提高;通过对产物进行离心脱水以及干燥的操作,有利于除去产物中的水分,使得产物的纯度提高。

本发明进一步设置为:所述步骤s4中,在脱色后,离心脱水之前,先对产物进行减压蒸馏。

采用上述技术方案,通过在离心脱水之前,先对产物进行减压蒸馏的操作,有利于提高产物的纯度,另外,在减压条件下进行蒸馏,有利于增强提纯的效果,使得产物的纯度更高。

本发明进一步设置为:所述步骤s1、步骤s2以及步骤s3中的稀硫酸的浓度均为54%。

采用上述技术方案,通过稀硫酸的浓度均为54%,有利于提高反应的活性,同时有利于反应物更好地转化为产物,使得反应的转化率提高,进而有利于提高反应的总收率。

本发明进一步设置为:所述步骤s1中,重氮化以及溴化反应的反应温度控制在12℃-16℃。

采用上述技术方案,通过重氮化以及溴化反应的反应温度控制在12℃-16℃的设置,有利于提高重氮化以及溴化反应的反应活性,使得反应物尽可能地转化为产物,有利于提高反应的转化率,从而使得反应的总收率提高。

本发明进一步设置为:所述步骤s1中,先将溴素、稀硫酸溶液以及亚硝酸钠混合均匀形成反应液后,再加入至6-氨基青霉烷酸中进行反应。

采用上述技术方案,通过先将溴素、稀硫酸溶液以及亚硝酸钠混合均匀形成反应液后,再加入至6-氨基青霉烷酸中,有利于减少副反应的产生,有利于6-氨基青霉烷酸尽可能地转化为第一中间体,使得反应的转化率提高,进而使得反应的总收率提高。

本发明进一步设置为:所述步骤s2中,在进行氧化反应之前,先调节第一中间体的ph至6.0-6.2。

采用上述技术方案,通过在进行氧化反应之前,先调节第一中间体的ph至6.0-6.2的操作,有利于提高氧化反应的活性,使得氧化反应的转化率提高,从而有利于提高反应的收率。

本发明进一步设置为:所述步骤s2中,先将稀硫酸溶液以及高锰酸钾溶液混合均匀以形成氧化液后,再将氧化液滴加至第一中间体中反应。

采用上述技术方案,通过先将稀硫酸溶液以及高锰酸钾溶液混合均匀形成氧化液后,再将氧化液滴加至第一中间体中反应,有利于第一中间体比较完全地转化为第二中间体,使得氧化反应的转化率提高,从而使得反应的总收率提高。

本发明进一步设置为:所述步骤s2中,氧化反应的温度条件控制在15℃-17℃。

采用上述技术方案,通过氧化反应的温度条件控制在15℃-17℃的设置,有利于氧化反应的进行,使得氧化反应的转化率提高,从而有利于提高反应的总收率。

综上所述,本发明具有以下有益效果:

1.通过采用低氘水作为溶剂配制稀硫酸溶液,有利于提高稀硫酸的反应活性,使得反应的转化率提高,从而有利于提高反应的总收率,使得反应的总收率大于90%;

2.通过采用锶粉作为催化剂,有利于加快反应的反应速率,使得反应时间大大缩短,同时有利于提高反应活性,使得反应转化率增大,从而有利于提高反应的总收率;

3.通过对产物的水相进行萃取再合并至有机相中的操作,使得溶解于水相中的产物被重新萃取至有机相中得以收集,从而有利于减少产物的损失,使得反应的总收率提高;

4.通过对产物进行离心脱水以及干燥的操作,有利于除去产物中的水分,使得产物的纯度提高。

附图说明

图1为本发明中舒巴坦酸的合成路径;

图2为舒巴坦酸的液相色谱谱图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例,对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种舒巴坦酸的制备方法,包括以下步骤:

s1、重氮化及溴化反应,具体如下:

在2000l的1号反应釜中加入乙酸乙酯675kg,降温至10℃,以50r/min的转速进行搅拌,边搅拌边滴加溴素192kg,再调整搅拌速度为200r/min,边搅拌边泵入纯水336kg,控制温度为10℃,再滴加196kg以低氘水作为溶剂的54%的稀硫酸。

控制温度为12℃,以250r/min的转速进行搅拌,边搅拌边加入亚硝酸钠固体82.8kg,加入时间为30min。

将200kg的6-氨基青霉烷酸用真空上料机从投料口加入1号反应釜中,控制温度为12℃,保温60min,反应结束。

再向1号反应釜中滴加亚硫酸氢钠溶液(600kg水+300kg亚硫酸氢钠),控制温度为20℃,使物料颜色褪色。物料为淡黄色,用淀粉-碘化钾指示剂检测,当滴加至淀粉-碘化钾指示剂5秒内不变蓝时,停止滴加。

静置分层,将水相转移至2000l的2号萃取釜中,采用360kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次用120kg。萃取完成后再将2号萃取釜中的有机相转移至1号反应釜中,并向1号反应釜中滴加140kg纯水进行洗涤,洗涤完成后再加纯水625kg,最后用稀碱液(500kg水+150kg氢氧化钠)调节ph至6.0,并控制温度为14℃,得到第一中间体。

重氮化以及溴化反应的反应式如下所示。

s2、氧化反应,具体如下:

配制氧化液:在真空条件下往3号反应釜中加入纯水720kg、以低氘水为溶剂的54%的稀硫酸溶液46.8kg,再通过投料口投入高锰酸钾148kg,并搅拌溶解以形成氧化液。

将1号反应釜中的第一中间体冷却至10℃,在10℃的温度条件下向1号反应釜中滴加氧化液,滴加时间为1小时。加完在15℃的温度条件下反应30min。

再将1号反应釜中的温度降至10℃,并向1号反应釜中滴加双氧水,直至物料褪色。

静置分层,将水层转移至2000l的4号萃取釜中,采用360kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次用120kg。萃取完后再将4号萃取釜中的有机相转移至1号反应釜中,并向1号反应釜中滴加140kg的纯水进行洗涤,得到第二中间体。

氧化反应的反应式如下所示。

s3、氢化反应,具体如下:

在3000l的5号还原釜中加入纯水872kg,再将1号反应釜中的物料加入5号还原釜中。控制温度为10℃,加入锶粉0.5kg,搅拌5min。

再在真空条件下慢慢抽入以低氘水为溶剂的54%的稀硫酸溶液425kg,然后在10℃的温度条件下慢慢加入75.5kg锶粉,加锶粉的时间控制为30min,锶粉加完后,搅拌反应30min,得到产物舒巴坦酸。

氧化反应的反应式如下所示。

s4、萃取并干燥,具体如下:

反应结束后,过滤反应所得的产物舒巴坦酸,取滤液转移至6号还原釜中,静置分层。将水相转移至7号萃取釜中,采用360kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次120kg,萃取完后再将7号萃取釜中的有机相以及5号还原釜中剩余的有机相合并至3000l的8号脱色釜中,加入活性炭6kg,在室温下脱色30min,然后进行过滤,取滤液转移至3000l的9号结晶釜中。

控制釜内温度为32℃,控制压力为-0.09mpa,对9号结晶釜中的滤液进行减压蒸馏操作,蒸馏至滤液析出结晶。并注意观察滤液的状态,当蒸馏浓缩溶液逐渐开始发白时,注意观察固体物料的状态,当固体物料比较黏稠,流动性比较顺畅时,停止浓缩蒸馏。

将蒸馏所得的固体物料放入离心机中离心甩干,然后用100kg乙酸乙酯泡洗再甩干。

将离心物料投入1000l的双锥干燥器中,先室温干燥1小时,再打开热水系统,升温至42℃,待温度稳定后,再恒温干燥5小时。

关掉热水,再抽真空0.5小时,并取样送化验测水分含量,当水分含量不大于0.5%时,即可出料分装,得到成品207kg,总收率95%。

实施例2

一种舒巴坦酸的制备方法,包括以下步骤:

s1、重氮化及溴化反应,具体如下:

在2000l的1号反应釜中加入乙酸乙酯810kg,降温至5℃,以50r/min的转速进行搅拌,边搅拌边滴加溴素230kg,再调整搅拌速度为200r/min,边搅拌边泵入纯水403kg,控制温度为11℃,再滴加235kg以低氘水作为溶剂的54%的稀硫酸溶液。

控制温度为11℃,以250r/min的转速进行搅拌,边搅拌边加入亚硝酸钠固体99kg,加入时间为30min。

将240kg的6-氨基青霉烷酸用真空上料机从投料口加入1号反应釜中,控制温度为14℃,保温60min,反应结束。

再向1号反应釜中滴加亚硫酸氢钠溶液(600kg水+300kg亚硫酸氢钠),控制温度为21℃,使物料颜色褪色。物料为淡黄色,用淀粉-碘化钾指示剂检测,当滴加至淀粉-碘化钾指示剂5秒内不变蓝时,停止滴加。

静置分层,将水相转移至2000l的2号萃取釜中,采用432kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次用144kg。萃取完成后再将2号萃取釜中的有机相转移至1号反应釜中,并向1号反应釜中滴加168kg纯水进行洗涤,洗涤完成后再加纯水750kg,最后用稀碱液(500kg水+150kg氢氧化钠)调节ph至6.1,并控制温度为7℃,得到第一中间体。

s2、氧化反应,具体如下:

配制氧化液:在真空条件下往3号反应釜中加入纯水864kg、以低氘水为溶剂的54%的稀硫酸溶液56.2kg,再通过投料口投入高锰酸钾177kg,并搅拌溶解以形成氧化液。

将1号反应釜中的第一中间体冷却至13℃,在15℃的温度条件下向1号反应釜中滴加氧化液,滴加时间为1小时。加完在16℃的温度条件下反应30min。

再将1号反应釜中的温度降至11℃,并向1号反应釜中滴加双氧水,直至物料褪色。

静置分层,将水层转移至2000l的4号萃取釜中,采用432kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次用144kg。萃取完后再将4号萃取釜中的有机相转移至1号反应釜中,并向1号反应釜中滴加168kg的纯水进行洗涤,得到第二中间体。

s3、氢化反应,具体如下:

在3000l的5号还原釜中加入纯水1046kg,再将1号反应釜中的物料加入5号还原釜中。控制温度为11℃,加入锶粉0.6kg,搅拌5min。

再在真空条件下慢慢抽入以低氘水为溶剂的54%的稀硫酸溶液510kg,然后在10℃的温度条件下慢慢加入90.6kg锶粉,加锶粉的时间控制为40min,锶粉加完后,搅拌反应30min,得到产物舒巴坦酸。

s4、萃取并干燥,具体如下:

反应结束后,过滤反应所得的产物舒巴坦酸,取滤液转移至6号还原釜中,静置分层。将水相转移至7号萃取釜中,采用432kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次144kg,萃取完后再将7号萃取釜中的有机相以及5号还原釜中剩余的有机相合并至3000l的8号脱色釜中,加入活性炭7kg,在室温下脱色30min,然后进行过滤,取滤液转移至3000l的9号结晶釜中。

控制釜内温度为28℃,控制压力为-0.08mpa,对9号结晶釜中的滤液进行减压蒸馏操作,蒸馏至滤液析出结晶。并注意观察滤液的状态,当蒸馏浓缩溶液逐渐开始发白时,注意观察固体物料的状态,当固体物料比较黏稠,流动性比较顺畅时,停止浓缩蒸馏。

将蒸馏所得的固体物料放入离心机中离心甩干,然后用120kg乙酸乙酯泡洗再甩干。

将离心物料投入1000l的双锥干燥器中,先室温干燥1小时,再打开热水系统,升温至43℃,待温度稳定后,再恒温干燥5小时。

关掉热水,再抽真空0.5小时,并取样送化验测水分含量,当水分含量不大于0.5%时,即可出料分装,得到成品248kg,总收率95%。

实施例3

一种舒巴坦酸的制备方法,包括以下步骤:

s1、重氮化及溴化反应,具体如下:

在2000l的1号反应釜中加入乙酸乙酯945kg,降温至0℃,以50r/min的转速进行搅拌,边搅拌边滴加溴素269kg,再调整搅拌速度为200r/min,边搅拌边泵入纯水470kg,控制温度为12℃,再滴加274kg以低氘水作为溶剂的54%的稀硫酸。

控制温度为10℃,以250r/min的转速进行搅拌,边搅拌边加入亚硝酸钠固体115.9kg,加入时间为30min。

将280kg的6-氨基青霉烷酸用真空上料机从投料口加入1号反应釜中,控制温度为16℃,保温60min,反应结束。

再向1号反应釜中滴加亚硫酸氢钠溶液(600kg水+300kg亚硫酸氢钠),控制温度为22℃,使物料颜色褪色。物料为淡黄色,用淀粉-碘化钾指示剂检测,当滴加至淀粉-碘化钾指示剂5秒内不变蓝时,停止滴加。

静置分层,将水相转移至2000l的2号萃取釜中,采用504kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次用168kg。萃取完成后再将2号萃取釜中的有机相转移至1号反应釜中,并向1号反应釜中滴加196kg纯水进行洗涤,洗涤完成后再加纯水875kg,最后用稀碱液(500kg水+150kg氢氧化钠)调节ph至6.2,并控制温度为0℃,得到第一中间体。

s2、氧化反应,具体如下:

配制氧化液:在真空条件下往3号反应釜中加入纯水1008kg、以低氘水为溶剂的54%的稀硫酸溶液65.5kg,再通过投料口投入高锰酸钾207kg,并搅拌溶解以形成氧化液。

将1号反应釜中的第一中间体冷却至15℃,在20℃的温度条件下向1号反应釜中滴加氧化液,滴加时间为1小时。加完在17℃的温度条件下反应30min。

再将1号反应釜中的温度降至12℃,并向1号反应釜中滴加双氧水,直至物料褪色。

静置分层,将水层转移至2000l的4号萃取釜中,采用504kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次用168kg。萃取完后再将4号萃取釜中的有机相转移至1号反应釜中,并向1号反应釜中滴加196kg的纯水进行洗涤,得到第二中间体。

s3、氢化反应,具体如下:

在3000l的5号还原釜中加入纯水1221kg,再将1号反应釜中的物料加入5号还原釜中。控制温度为12℃,加入锶粉0.7kg,搅拌5min。

再在真空条件下慢慢抽入以低氘水为溶剂的54%的稀硫酸溶液595kg,然后在12℃的温度条件下慢慢加入75.5kg锶粉,加锶粉的时间控制为50min,锶粉加完后,搅拌反应30min,得到产物舒巴坦酸。

s4、萃取并干燥,具体如下:

反应结束后,过滤反应所得的产物舒巴坦酸,取滤液转移至6号还原釜中,静置分层。将水相转移至7号萃取釜中,采用504kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次168kg,萃取完后再将7号萃取釜中的有机相以及5号还原釜中剩余的有机相合并至3000l的8号脱色釜中,加入活性炭8kg,在室温下脱色30min,然后进行过滤,取滤液转移至3000l的9号结晶釜中。

控制釜内温度为20℃,控制压力为-0.05mpa,对9号结晶釜中的滤液进行减压蒸馏操作,蒸馏至滤液析出结晶。并注意观察滤液的状态,当蒸馏浓缩溶液逐渐开始发白时,注意观察固体物料的状态,当固体物料比较黏稠,流动性比较顺畅时,停止浓缩蒸馏。

将蒸馏所得的固体物料放入离心机中离心甩干,然后用140kg乙酸乙酯泡洗再甩干。

将离心物料投入1000l的双锥干燥器中,先室温干燥1小时,再打开热水系统,升温至45℃,待温度稳定后,再恒温干燥5小时。

关掉热水,再抽真空0.5小时,并取样送化验测水分含量,当水分含量不大于0.5%时,即可出料分装,得到成品295kg,总收率96%。

实施例4

一种舒巴坦酸的制备方法,包括以下步骤:

s1、重氮化及溴化反应,具体如下:

在2000l的1号反应釜中加入乙酸乙酯1080kg,降温至8℃,以50r/min的转速进行搅拌,边搅拌边滴加溴素307kg,再调整搅拌速度为200r/min,边搅拌边泵入纯水470kg,控制温度为11℃,再滴加313kg以低氘水作为溶剂的54%的稀硫酸。

控制温度为12℃,以250r/min的转速进行搅拌,边搅拌边加入亚硝酸钠固体132.5kg,加入时间为30min。

将320kg的6-氨基青霉烷酸用真空上料机从投料口加入1号反应釜中,控制温度为13℃,保温60min,反应结束。

再向1号反应釜中滴加亚硫酸氢钠溶液(600kg水+300kg亚硫酸氢钠),控制温度为20℃,使物料颜色褪色。物料为淡黄色,用淀粉-碘化钾指示剂检测,当滴加至淀粉-碘化钾指示剂5秒内不变蓝时,停止滴加。

静置分层,将水相转移至2000l的2号萃取釜中,采用576kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次用192kg。萃取完成后再将2号萃取釜中的有机相转移至1号反应釜中,并向1号反应釜中滴加224kg纯水进行洗涤,洗涤完成后再加纯水1000kg,最后用稀碱液(500kg水+150kg氢氧化钠)调节ph至6.0,并控制温度为12℃,得到第一中间体。

s2、氧化反应,具体如下:

配制氧化液:在真空条件下往3号反应釜中加入纯水1152kg、以低氘水为溶剂的54%的稀硫酸溶液75kg,再通过投料口投入高锰酸钾237kg,并搅拌溶解以形成氧化液。

将1号反应釜中的第一中间体冷却至11℃,在13℃的温度条件下向1号反应釜中滴加氧化液,滴加时间为1小时。加完在16℃的温度条件下反应30min。

再将1号反应釜中的温度降至10℃,并向1号反应釜中滴加双氧水,直至物料褪色。

静置分层,将水层转移至2000l的4号萃取釜中,采用576kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次用192kg。萃取完后再将4号萃取釜中的有机相转移至1号反应釜中,并向1号反应釜中滴加224kg的纯水进行洗涤,得到第二中间体。

s3、氢化反应,具体如下:

在3000l的5号还原釜中加入纯水1395kg,再将1号反应釜中的物料加入5号还原釜中。控制温度为11℃,加入锶粉0.8kg,搅拌5min。

再在真空条件下慢慢抽入以低氘水为溶剂的54%的稀硫酸溶液680kg,然后在8℃的温度条件下慢慢加入120kg锶粉,加锶粉的时间控制为35min,锶粉加完后,搅拌反应30min,得到产物舒巴坦酸。

s4、萃取并干燥,具体如下:

反应结束后,过滤反应所得的产物舒巴坦酸,取滤液转移至6号还原釜中,静置分层。将水相转移至7号萃取釜中,采用576kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次192kg,萃取完后再将7号萃取釜中的有机相以及5号还原釜中剩余的有机相合并至3000l的8号脱色釜中,加入活性炭10kg,在室温下脱色30min,然后进行过滤,取滤液转移至3000l的9号结晶釜中。

控制釜内温度为25℃,控制压力为-0.085mpa,对9号结晶釜中的滤液进行减压蒸馏操作,蒸馏至滤液析出结晶。并注意观察滤液的状态,当蒸馏浓缩溶液逐渐开始发白时,注意观察固体物料的状态,当固体物料比较黏稠,流动性比较顺畅时,停止浓缩蒸馏。

将蒸馏所得的固体物料放入离心机中离心甩干,然后用160kg乙酸乙酯泡洗再甩干。

将离心物料投入1000l的双锥干燥器中,先室温干燥1小时,再打开热水系统,升温至44℃,待温度稳定后,再恒温干燥5小时。

关掉热水,再抽真空0.5小时,并取样送化验测水分含量,当水分含量不大于0.5%时,即可出料分装,得到成品331kg,总收率95%。

实施例5

一种舒巴坦酸的制备方法,包括以下步骤:

s1、重氮化及溴化反应,具体如下:

在2000l的1号反应釜中加入乙酸乙酯540kg,降温至3℃,以50r/min的转速进行搅拌,边搅拌边滴加溴素153kg,再调整搅拌速度为200r/min,边搅拌边泵入纯水269kg,控制温度为12℃,再滴加157kg以低氘水作为溶剂的54%的稀硫酸。

控制温度为11℃,以250r/min的转速进行搅拌,边搅拌边加入亚硝酸钠固体66.2kg,加入时间为30min。

将160kg的6-氨基青霉烷酸用真空上料机从投料口加入1号反应釜中,控制温度为15℃,保温60min,反应结束。

再向1号反应釜中滴加亚硫酸氢钠溶液(600kg水+300kg亚硫酸氢钠),控制温度为22℃,使物料颜色褪色。物料为淡黄色,用淀粉-碘化钾指示剂检测,当滴加至淀粉-碘化钾指示剂5秒内不变蓝时,停止滴加。

静置分层,将水相转移至2000l的2号萃取釜中,采用288kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次用96kg。萃取完成后再将2号萃取釜中的有机相转移至1号反应釜中,并向1号反应釜中滴加112kg纯水进行洗涤,洗涤完成后再加纯水500kg,最后用稀碱液(500kg水+150kg氢氧化钠)调节ph至6.2,并控制温度为10℃,得到第一中间体。

s2、氧化反应,具体如下:

配制氧化液:在真空条件下往3号反应釜中加入纯水576kg、以低氘水为溶剂的54%的稀硫酸溶液37.5kg,再通过投料口投入高锰酸钾118kg,并搅拌溶解以形成氧化液。

将1号反应釜中的第一中间体冷却至14℃,在18℃的温度条件下向1号反应釜中滴加氧化液,滴加时间为1小时。加完在16℃的温度条件下反应30min。

再将1号反应釜中的温度降至11℃,并向1号反应釜中滴加双氧水,直至物料褪色。

静置分层,将水层转移至2000l的4号萃取釜中,采用288kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次用96kg。萃取完后再将4号萃取釜中的有机相转移至1号反应釜中,并向1号反应釜中滴加112kg的纯水进行洗涤,得到第二中间体。

s3、氢化反应,具体如下:

在3000l的5号还原釜中加入纯水697kg,再将1号反应釜中的物料加入5号还原釜中。控制温度为11℃,加入锶粉0.4kg,搅拌5min。

再在真空条件下慢慢抽入以低氘水为溶剂的54%的稀硫酸溶液340kg,然后在12℃的温度条件下慢慢加入60.4kg锶粉,加锶粉的时间控制为45min,锶粉加完后,搅拌反应30min,得到产物舒巴坦酸。

s4、萃取并干燥,具体如下:

反应结束后,过滤反应所得的产物舒巴坦酸,取滤液转移至6号还原釜中,静置分层。将水相转移至7号萃取釜中,采用288kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次96kg,萃取完后再将7号萃取釜中的有机相以及5号还原釜中剩余的有机相合并至3000l的8号脱色釜中,加入活性炭5kg,在室温下脱色30min,然后进行过滤,取滤液转移至3000l的9号结晶釜中。

控制釜内温度为23℃,控制压力为-0.075mpa,对9号结晶釜中的滤液进行减压蒸馏操作,蒸馏至滤液析出结晶。并注意观察滤液的状态,当蒸馏浓缩溶液逐渐开始发白时,注意观察固体物料的状态,当固体物料比较黏稠,流动性比较顺畅时,停止浓缩蒸馏。

将蒸馏所得的固体物料放入离心机中离心甩干,然后用80kg乙酸乙酯泡洗再甩干。

将离心物料投入1000l的双锥干燥器中,先室温干燥1小时,再打开热水系统,升温至44℃,待温度稳定后,再恒温干燥5小时。

关掉热水,再抽真空0.5小时,并取样送化验测水分含量,当水分含量不大于0.5%时,即可出料分装,得到成品168kg,总收率96%。

比较例1

本实施例参见公开号为cn102952147b,专利名称为一种舒巴坦酸的合成方法的专利文件中的合成方法。具体合成方法如下:

s1:在1500l反应锅中加入1000kg乙酸乙酯,然后搅拌冷至0℃,吸入溴素150kg,滴加硫酸水溶液(硫酸取43.2kg+水200kg),控制温度不超过5℃,冷至4℃,分数次加入57.6kg亚硝酸钠,控制温度不超过5℃,保温30分钟,然后于10℃分次慢慢加入6-氨基青霉烷酸90kg,加完再于10℃反应0.4小时,保温结束后在14℃滴加10%亚硫酸氢钠水溶液至溴色消失,反应液呈浅黄色,待无黄色气体逸出即可停止搅拌,静置分层,下层水层用乙酸乙酯提取二次(400kg×2),提取后的水层回收溴素,合并乙酸乙酯层至中和锅搅拌冷却,用氢氧化钠液调ph为7,静止分层,乙酸乙酯用水提取两次(200kg×2),溴化水层抽入氧化锅中,乙酸乙酯下批套用。

s2:将氧化反应锅的溴化水层冷至10℃以下,滴加先配好的高锰酸钾酸性水溶液,温度控制在10℃,加完后再于10℃反应30分钟,加入500kg乙酸乙酯降温至5℃,用30%盐酸调ph至1.25,于5℃滴加10%亚硫酸氢钠水溶液,滴至高锰酸钾色消失,而反应液呈浅黄色为终点复测ph,如ph值高于1.25,再用30%盐酸调ph至1.25,加入50kg精盐搅拌20分钟,使其饱和(如不饱和可补加些),静置分层,水层用乙酸乙酯提取两次(250kg×2),水层抽入处理水缸,合并乙酸乙酯层。得到第一中间产物。

s3:将第一中间产物抽到3000l还原锅中,冷却到0℃以下开始加入乙酸乙酯(上述步骤中所回收)和水。打开放空阀门,开搅拌降温。待内温达至0℃开始分次加入镁粉,并同时滴加硫酸保持ph不超过5,待温度不明显上升且ph值下降时,保温15分钟,然后冷却10℃,调ph至1.25,过滤分层,水层用乙酸乙酯(500kg)提取一次,水层抽处理池处理,合并乙酸乙酯,并抽入一批待套用的母液,用100kg饱和盐水洗涤一次,分净后加活性炭脱色,脱色完成后过滤,然后抽滤到蒸馏锅蒸馏到液料基本干时,将结晶物放至离心机甩滤,甩干后用约50kg的醋酸乙酯淋洗,甩干后出料。并在真空度≤-0.085mpa,水浴温度在28-35℃的双锥中干燥3小时,烘干。总收率77%。

比较例2

本实施例参见公开号为cn104262359b,专利名称为一种舒巴坦酸的合成方法的专利文件中的合成方法。具体合成方法如下:

s1:将乙酸乙酯200ml加入四口瓶中,降温至0℃,加入溴素(40.0g,0.235mol),搅拌,同时加入亚硝酸钠(12.5g,0.14mol)的饱和水溶液和6-氨基青霉烷酸的酸溶液(将20.0g6-氨基青霉烷酸溶于20ml5%的硫酸溶液中),0-5℃滴加到反应液中,约1.0-1.5h滴完,反应过程中检测无6-氨基青霉烷酸分解产物。10-15℃反应30min后滴加1mol/l亚硫酸氢钠溶液至反应液呈黄色,静置分层,水层用乙酸乙酯(30ml)萃取1次,合并有机相。有机相用10%naoh提取两次,有机相套用,合并后得第一中间体,hplc检测第一中间体含量99.0%以上,直接投入下步反应。

s2:将第一中间体钠盐的水溶液加入四口瓶中,再加入乙酸乙酯(200ml),水150ml,稀硫酸10.0g(质量百分比浓度为11%)和四丁基溴化铵(1.0g),搅拌冷却至5℃以下,控温5-10℃分批加入高锰酸钾(19g,0.12mol),10-15℃保温反应2h。控温10℃,边搅拌边向上述液体中滴加5%稀硫酸和30%双氧水溶液至反应液呈无色且ph值在1.5-2.0,静置,分层,水层各用40ml的乙酸乙酯萃取2次,合并有机层,水洗,饱和食盐水洗涤,得到第二中间体的有机溶液,hplc含量99.0%以上,直接应用于下一步反应。

s3:在第二中间体的有机溶液中加去离子水150ml,降温至0℃,加入nahco3固体10.0g,用稀硫酸控制溶液ph值为3.8-4.0,1h内分次加入锌粉共计14g,注意控制温度为0-5℃,ph值基本不变。锌粉加入完毕后,0-5℃保温搅拌30min,过滤,滤饼用适量水和乙酸乙酯分别洗涤一次,滤液和洗液合并,稀硫酸调节ph至1.5-2.0,加入氯化钠至水层饱和,静置分层。水层用100ml*2乙酸乙酯提取,合并后的有机相用100ml饱和氯化钠溶液洗涤,加入0.6g活性炭脱色,过滤,滤渣用适量乙酸乙酯洗涤,滤液再加入无水氯化钙干燥,过滤后将滤液置于旋转蒸发仪中,控制真空度在-0.095mpa以下,内温25℃以下直至结晶析出,停止蒸发,降温至0-5℃,搅拌1小时,抽滤,得白色结晶性粉末舒巴坦酸15.4g,总收率为71.4%。

比较例3

一种舒巴坦酸的制备方法,包括以下步骤:

s1、重氮化及溴化反应,具体如下:

在2000l的1号反应釜中加入乙酸乙酯675kg,降温至10℃,以50r/min的转速进行搅拌,边搅拌边滴加溴素192kg,再调整搅拌速度为200r/min,边搅拌边泵入纯水336kg,控制温度为10℃,再滴加196kg以纯水作为溶剂的54%的稀硫酸。

控制温度为12℃,以250r/min的转速进行搅拌,边搅拌边加入亚硝酸钠固体82.8kg,加入时间为30min。

将200kg的6-氨基青霉烷酸用真空上料机从投料口加入1号反应釜中,控制温度为12℃,保温60min,反应结束。

再向1号反应釜中滴加亚硫酸氢钠溶液(600kg水+300kg亚硫酸氢钠),控制温度为20℃,使物料颜色褪色。物料为淡黄色,用淀粉-碘化钾指示剂检测,当滴加至淀粉-碘化钾指示剂5秒内不变蓝时,停止滴加。

静置分层,将水相转移至2000l的2号萃取釜中,采用360kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次用120kg。萃取完成后再将2号萃取釜中的有机相转移至1号反应釜中,并向1号反应釜中滴加140kg纯水进行洗涤,洗涤完成后再加纯水625kg,最后用稀碱液(500kg水+150kg氢氧化钠)调节ph至6.0,并控制温度为14℃,得到第一中间体。

s2、氧化反应,具体如下:

配制氧化液:在真空条件下往3号反应釜中加入纯水720kg、以纯水为溶剂的54%的稀硫酸溶液46.8kg,再通过投料口投入高锰酸钾148kg,并搅拌溶解以形成氧化液。

将1号反应釜中的第一中间体冷却至10℃,在10℃的温度条件下向1号反应釜中滴加氧化液,滴加时间为1小时。加完在15℃的温度条件下反应30min。

再将1号反应釜中的温度降至10℃,并向1号反应釜中滴加双氧水,直至物料褪色。

静置分层,将水层转移至2000l的4号萃取釜中,采用360kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次用120kg。萃取完后再将4号萃取釜中的有机相转移至1号反应釜中,并向1号反应釜中滴加140kg的纯水进行洗涤,得到第二中间体。

s3、氢化反应,具体如下:

在3000l的5号还原釜中加入纯水872kg,再将1号反应釜中的物料加入5号还原釜中。控制温度为10℃,加入锌粉3kg,搅拌15min。

再在真空条件下慢慢抽入以纯水为溶剂的54%的稀硫酸溶液425kg,然后在10℃的温度条件下慢慢加入147kg锌粉,加锌粉的时间控制为30min,锌粉加完后,搅拌反应90min,得到产物舒巴坦酸。

s4、萃取并干燥,具体如下:

反应结束后,过滤反应所得的产物舒巴坦酸,取滤液转移至6号还原釜中,静置分层。将水相转移至7号萃取釜中,采用360kg的乙酸乙酯分三次萃取,每次120kg,萃取完后再将7号萃取釜中的有机相以及5号还原釜中剩余的有机相合并至3000l的8号脱色釜中,加入活性炭6kg,在室温下脱色30min,然后进行过滤,取滤液转移至3000l的9号结晶釜中。

控制釜内温度为32℃,控制压力为-0.09mpa,对9号结晶釜中的滤液进行减压蒸馏操作,蒸馏至滤液析出结晶。并注意观察滤液的状态,当蒸馏浓缩溶液逐渐开始发白时,注意观察固体物料的状态,当固体物料比较黏稠,流动性比较顺畅时,停止浓缩蒸馏。

将蒸馏所得的固体物料放入离心机中离心甩干,然后用100kg乙酸乙酯泡洗再甩干。

将离心物料投入1000l的双锥干燥器中,先室温干燥1小时,再打开热水系统,升温至42℃,待温度稳定后,再恒温干燥5小时。

关掉热水,再抽真空0.5小时,并取样送化验测水分含量,当水分含量不大于0.5%时,即可出料分装,得到成品170kg,总收率79%。

根据实施例1-5与比较例1-2的总收率的数据对比可得,比较例1以及比较例2采用传统的制备方法制得的舒巴坦酸的总收率分别为77%和71.4%,而实施例1-5中通过采用低氘水作为稀硫酸溶液的溶剂,通过采用锶粉作为催化剂,制备所得的舒巴坦酸的总收率均大于90%,由此可得,通过采用低氘水作为稀硫酸溶液的溶剂以及采用锶粉作为催化剂,有利于提高反应的转化率,使得反应的总收率提高。

根据实施例1-5与比较例3的总收率的数据对比可得,比较例3中采用纯水作为稀硫酸溶液的溶剂以及采用锌粉作为催化剂,制备所得的舒巴坦酸的总收率为79%,而实施例1-5中采用低氘水作为稀硫酸溶液的溶剂,并采用锶粉作为催化剂,制备所得的舒巴坦酸的总收率上升至90%以上,由此可得,通过采用低氘水作为稀硫酸溶液的溶剂以及采用锶粉作为催化剂,有利于提高稀硫酸溶液的反应活性,使得反应的转化率提高,从而有利于提高反应的收率,同时使得反应速率加快,有利于缩短反应时间,使得反应的总收率大于90%。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

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