论文部分内容阅读
头孢美唑(Cefmetazole)由日本三共公司和美国厄普约翰公司开发,是一种半合成头霉素,抗菌谱广,对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌和厌氧菌均有较好的抗菌活性。头孢美唑对β-内酰胺酶高度稳定,耐受性好,副作用小,适应症广。其抗吲哚阳性变形杆菌、沙雷氏菌属、革兰氏阴性杆菌(包括脆弱类杆菌)大肠杆菌、克雷伯菌属活性强于第一代头孢菌素。属于第二代头孢菌素类抗生素。临床上用于治疗肺炎、支气管炎、胆道感染、腹膜炎、泌尿系感染等。
头孢美唑,化学名称:(6R,7S)-7-[[[(氰甲基)硫]乙酰基]氨基]-7-甲氧基-3-[[(1-甲基-1H-四唑-5-基)硫]甲基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸,分子母核的7位有一个氨基和甲氧基。
7-MAC,化学名称:(6R)-7β-氨基-7α-甲氧基-3-(1-甲基-1H-四唑-5-基巯甲基)-8-氧杂-5-硫代-1-氮杂-双环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯基甲酯,是头孢美唑、头孢替坦、头孢米诺等头霉素类抗生素的重要中间体。
目的:研究头孢美唑及其重要中间体(7-MAC)的合成工艺。
方法:以7-甲硫亚胺基-3-(1-甲基-1H-四唑-5-基巯甲基)-8-氧杂-5-硫代-1-氮杂-双环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯基甲酯(化合物1)为原料,在三苯基膦的作用下,与三氯化铝、甲醇和碳酸氢钠的混合溶液反应,合成(6R)-7β-氨基-7α-甲氧基-3-(1-甲基-1H-四唑-5-基巯甲基)-8-氧杂-5-硫代-1-氮杂-双环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯基甲酯(化合物2,7-MAC),收率达84%。该产品的合成为头孢美唑的合成奠定了基础。
化合物2(7-MAC)与2-氰甲硫基乙酰氯反应,合成中问体(6R,7S)-7-眦(氰甲基)硫]乙酰]氨基]-7-甲氧基-3-[[(1-甲基-1H-四唑-5-基)硫]甲基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯基甲酯(化合物3)。然后,化合物3在三氯化铝和苯甲醚的作用下,水解生成(6R,7S)-7-眦(氰甲基)硫]乙酰]氨基]-7-甲氧基-3-[[(1-甲基-1H-四唑-5-基)硫]甲基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(化合物4),总收率达69.8%。
结果:以7-甲硫亚胺基-3-(1-甲基-1H-四唑-5-基巯甲基)-8-氧杂-5-硫代-1-氮杂-双环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯基甲酯(化合物1)为原料,合成了重要的中间体2(7-MAC),并最终成功合成了头孢美唑(化合物4)。
结论:
1.在化合物2的合成中,详细考察了①三苯基膦用量和三氯化铝用量对收率的影响,确定了三苯基膦与三氯化铝的的最佳投料比为3.0:1.0eq。②水洗时搅拌速度对产品主要杂质S产生的影响,确定了搅拌转速在100r/min~120r/min时,可以有效的控制主要杂质S的生成。经HPLC检测主要杂质S的含量在0.2%以内,产品纯度达98.9%,反应收率达87%。
2.化合物3的合成中,考察了不同碱对反应收率的影响,并最终确定了吡啶最适合本反应。确定了吡啶的最佳投料量为3.7eq.。确定了最佳反应温度为-10~-15℃。考察了二氯甲烷浓缩体积对反应的影响。得到了晶粒小,适合于下一步应用的化合物3,收率达89.5%。
3.化合物4的合成中,考察了不同水解催化剂对反应的影响,最终确定了三氯化铝/苯甲醚最适合本反应。确定了催化剂用量和加料顺序对反应的影响。确定了当pH=2.0时,产品的收率达78%。经HPLC检测,纯度达99%。
本论文以巯基亚胺为原料,以三氯化铝代替醋酸汞与甲醇进行反应合成7-MAC。该法反应路线简短,条件温和,收率较高,而且7位甲氧基化具有立体专一性,产品易于分离纯化。
以2-氰甲硫基乙酰氯与中间体7-MAC反应,然后再水解,脱去保护基,得到头孢美唑,反应条件温和,收率高。