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头孢托仑酯是一种重要的β-内酰胺型头孢菌素类药物,常用于治疗肺炎、尿路感染、败血症、脑膜炎等严重感染。传统的头孢托仑酯合成方法会使用大量有机溶剂和腐蚀性较强的催化剂,对环境造成污染。而利用功能化离子液体合成技术不仅能减少甚至避免有机溶剂的使用,还能在传统方法的基础上进一步提高产物收率,从而解决头孢托仑酯传统合成方法中的环境污染问题。本论文首先进行了功能化离子液体的合成研究,然后将其应用于头孢托仑酯的三步合成中,其主要包括Wittig反应、酰胺化反应和酯化反应。论文开展的具体工作如下:(1)利用常规方法合成1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐两种普通离子液体。然后通过在其阴阳离子上引入官能团,成功合成了氢氧化1-丁基-3-甲基咪唑、氢氧化1-乙酸乙酯-3-甲基咪唑、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-(2-氨基乙基)-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-甲基咪唑硫酸氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、1-丁基磺酸基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、三乙基胺硫酸氢盐和1-丁基磺酸基-3-三乙基胺硫酸氢盐、1-丁基磺酸基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、1-丁基磺酸基-3-三乙基胺对甲苯磺酸盐等多种功能化离子液体。(2)研究了离子液体中(6R,7R)-7-氨基-3-[(1Z)-2-(4-甲基-5-噻唑)乙烯基]-8-氧代-5-硫-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(7-ATCA)的合成工艺,并与传统合成方法进行了比较。分别考察了离子液体种类及用量、催化剂种类及用量、反应温度和反应时间对7-ATCA产物收率的影响。当[Bmim]OH离子液体用量为20mL,DBU用量为1mmol,反应温度为65℃,反应时间为4h时,7-ATCA产物收率达到96%以上。(3)讨论了离子液体中头孢托仑的合成,并与传统合成方法进行了比较,分别考察了离子液体种类及用量、反应物摩尔比、反应温度和反应时间对头孢托仑产物收率的影响。当在[Bmim]OH离子液体用量为35m L,n(AE活性酯)/n(7-ATCA)为1.3,反应温度为60℃,反应时间为2.5h的条件下,头孢托仑产物收率达到93%以上。(4)探讨了离子液体中头孢托仑酯的合成,并与传统合成方法进行了比较,分别考察了离子液体种类及用量、反应物摩尔比、反应温度和反应时间对头孢托仑酯产物收率的影响。当以[HSO3-Bmim][HSO4]离子液体用量为15mL,n(特戊酸碘甲酯)/n(头孢托仑)为1.4,反应温度为50℃,反应时间为3.5h作为反应条件,头孢托仑酯产物收率达到96%以上。