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头孢匹罗(Cefpirome)是一种第四代新型超广谱头孢菌素类抗生素。临床应用广泛，疗效显著，具有很好的应用前景和开发价值。为了降低合成硫酸头孢匹罗的成本，本研究以合成硫酸头孢匹罗为目标，对硫酸头孢匹罗的合成工艺路线进行了研究，首先以环戊酮与苄胺为起始原料，经亲核加成、乙酰化、Vilsmeier关环制得2-氯-6，7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶，通过锌粉醋酸法及氢化法脱氯得到侧链2，3-环戊烯并[b]吡啶，然后以氨噻肟酸和7-ACA为原料进行酰化得头孢噻肟酸、再由侧链2，3-环戊烯并[b]吡啶进行取代，最后与硫酸发生离子交换反应制备得目标产物硫酸头孢匹罗。
合成2-氯-6，7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶的最佳条件:苄胺和环戊酮的物质的量之比为1∶1.02，在117℃-121℃下回流反应40min得中间产物N-亚环戊基苄胺;然后控制物料比为n（苄胺）∶n（乙酸酐）为1∶1.1，在0℃-5℃下向中间产物N-亚环戊基苄胺中依次滴加三乙胺和乙酸酐，并在25℃下反应14h得中间产物N-环戊烯基-N-苄基乙酰胺;最后将中间产物N-环戊烯基-N-苄基乙酰胺用甲苯溶解，以物料比n（三氯氧磷）∶(DMF)=1∶1.45，在低温下向甲苯溶液中加入三氯氧磷和DMF，回流反应15h，得2-氯-6，7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶，三步反应的总收率为45.9％，2-氯-6，7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶的纯度为99.8％。
2-氯-6，7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶的锌粉醋酸法还原条件为:2-氯-6，7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶与锌粉、冰乙酸的物质的量之比为1∶3∶9，加热回流反应1.5h，收率90.8％;氢化法还原条件为:以Na2CO3为缚酸剂，2-氯-6，7-二氢-5H-环戊并[b]吡啶与Na2CO3的物质的量之比为1∶0.6，催化剂湿Pd/C用量为10％(wt)，在氢气压力为10Psi、室温下反应6h，收率94.0％。两种方法的产物纯度w（2，3-环戊烯并[b]吡啶）＞99％。产物结构经LC-MS、1H-NMR确证为目标化合物2，3-环戊烯并[b]吡啶。
以氨噻肟酸和7-ACA为原料进行酰化合成头孢噻肟酸（即7-ACA酰化反应）的最佳条件为:控制反应物物质的量之比n（氨噻肟酸）∶n(HBTU)∶n(7-ACA)为1∶1∶1，以HBTU为缩合剂，在0℃-5℃下HBTU与氨噻肟酸反应10min，然后滴加7-ACA的NaHCO3溶液，在0℃-5℃下反应15min，得目标产物头孢噻肟酸，收率为92％。
合成硫酸头孢匹罗（即取代和离子交换反应）的最佳条件为:控制物质的量之比刀（头孢噻肟酸）∶n（2，3-环戊烯并吡啶）∶n(TMSI)为1∶7∶6，用二氯甲烷溶解头孢噻肟酸和2，3-环戊烯并[b]吡啶，在0℃-5℃下向其中滴加TMSI，反应2h后冷却至-15℃，加入碘化钾的HCl溶液，在0℃-5℃下搅拌2h得浅黄色固体头孢匹罗碘化氢盐，收率75％。最后用阴离子交换树脂AmberliteLA-2将头孢匹罗碘化氢盐与硫酸进行离子交换处理，得目标产物硫酸头孢匹罗，收率95％。目标产物纯度w（硫酸头孢匹罗）＞99％。硫酸头孢匹罗的结构经LC-MS、1HNMR和13CNMR确证。
本工作为硫酸头孢匹罗的工业化生产提供了一条新的可行途径，可望实现经济效益和环境保护的有效结合。