本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种碘普罗胺的制备方法。
背景技术：
碘普罗胺化学名为N,N'-双(2,3-二羟丙基)-2,4,6-三碘-5-[(2-甲氧基乙酰基)氨基]-N'-甲基苯基-1,3-甲酰胺，化学式为：
碘普罗胺是一种已被广泛使用的X-射线造影剂。临床广泛用于血管造影、肾动脉造影、尿路造影、CT的对比增强检查、体腔显示(关节腔造影，子宫输卵管造影，瘘道造影)。其制备方法是由德国先令以美国专利US4364921公开发表，随后多国发表了其各种改进工艺及新方法，都不可避免存在缺陷，对于实现工业化有较大的阻力，投资大，环境污染大。
专利US4364921公开了三种碘普罗胺的制备方法。
方法一的反应式如下：
根据方法一的制备方法，在由式2制备式3的过程中，不可避免地会产生大量的双取代副产物，化合物3'，化合物3'和3极性比较大，难纯化，因此具有收率低，纯度差的缺点。化合物3'的结构式如下：
方法二的反应式如下：
方法三的反应式如下：
方法二与方法三具有反应步骤多，后处理麻烦，周期长，生产成本偏高的缺点。
专利CN200980115336X对工艺进行了改进，合成路线如下：
此方法通过引入中间体17，减小了化合物的极性，采用结晶方式除去双取代副产物，但是，此方法由于引入了保护基，增加了反应步聚，降低了生产效率。
专利CN2012104972003通过引入羟基保护基甲氧基乙酰氯，具体反应路线如下：
该方法由于引入了保护基，增加了反应步聚，同样也降低了生产效率。
专利CN2014101585351公开了一种制备碘普罗胺的新方法，其具体反应路线如下：
此路线使用不易得到的烯丙基氨为原料，采购困难，价格较高；且在后面的步骤中需要使用氧化剂进行氧化操作，操作复杂繁琐，不利于大生产，工厂成本较高。
综上所述的几种方案都不可避免的存在原料不易得、价格高、反应步骤长、纯化困难、收率低、生产周期长等缺点，因此需要开发一种更有效，反应步骤少、原料廉价易得，高收率、高纯度的制备碘普罗胺的工艺具有重要意义。
技术实现要素：
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种安全可靠，成本低，重现性好，纯度高的，三废少或无三废的、高收率的、高纯度的、简便的制备碘普罗胺的方法。
本发明是通过下述的技术方案来实现的：
本发明的碘普罗胺的制备方法是以5-氨基-2，4，6-三碘异酞酸为原料，在一定的条件下经四步反应，从而制得碘普罗胺。
本发明的碘普罗胺(式1)的制备方法，反应式如下：
所述碘普罗胺的制备方法包括下述的步骤：
(S1)以5-氨基-2,4,6-三碘异酞酸为原料，在酸催化下与甲醇酯化制得5-氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯(式4)；
(S2)5-氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯(式4)与甲氧基乙酰氯反应制得5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯(式3)；
(S3)5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯(式3)与3-氨基丙二醇反应制得5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞酸(2，3-二羟基丙基)酰胺甲酯(式2)；
(S4)5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞酸(2，3-二羟基丙基)酰胺甲酯与3-甲基氨基丙二醇反应得到碘普罗胺(式1)。
上述的碘普罗胺的制备方法中，所述步骤(S1)中，将5-氨基-2,4,6-三碘异酞酸与甲醇一起置于反应器中，以有机酸或无机酸为催化剂于回流温度下反应制得中间体5-氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯。
优选的，上述的碘普罗胺的制备方法中，所述有机酸为对甲苯磺酸或甲磺酸，所述无机酸为硫酸；所述有机酸或无机酸的用量5-氨基-2,4,6-三碘异酞酸摩尔数的1-5％。
上述的碘普罗胺的制备方法中，所述步骤(S2)中，5-氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯与甲氧基乙酰氯在二氧六环中回流反应制得5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯(式3)。
上述的碘普罗胺的制备方法中，所述步骤(S3)中，5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯(式3)与3-氨基丙二醇在催化剂存在下于乙二醇甲醚中回流反应制得5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞酸(2，3-二羟基丙基)酰胺甲酯(式2)。
优选的，上述的碘普罗胺的制备方法中，3-氨基丙二醇与5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯摩尔比例为1.0-1.5:1，催化剂为二异丙基乙胺，用量为式3重量的0.01-0.05％。
上述的碘普罗胺的制备方法中，所述步骤(S4)中，5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞酸(2，3-二羟基丙基)酰胺甲酯与3-甲基氨基丙二醇于催化剂存在下于乙二醇甲醚中回流反应制得碘普罗胺。
上述的碘普罗胺的制备方法中，3-甲基氨基丙二醇与5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞酸(2，3-二羟基丙基)酰胺甲酯的摩尔比为1.0-1.5：1，催化剂为二异丙基乙胺，二异丙基乙胺用量为5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞酸(2，3-二羟基丙基)酰胺甲酯重量的0.01-0.05％。
本发明的有益效果在于：
本发明的碘普罗胺的制备方法，以5-氨基-2，4，6-三碘异酞酸为原料制得二酯化物，与甲氧基乙酰氯反应，再分别与侧链3-氨基丙二醇、3-甲基氨基丙二醇进行酯的氨解反应。此方法中，因式3中酯的活性明显低于其它路线中的酰氯基团，可以避免两个酯基同时参与反应，从而避免了5-甲氧基乙酰氨基-N，N-二(2，3-二羟基丙基)-2，4，6-三碘异酞酸副产物的生成。并且此方法可以有效避免各种离子化合物或盐的引入，从而避免了粗品的除盐操作，避免了因除盐操作工作量大引起的用水量大，污染高，能耗高。本发明的碘普罗胺的制备方法，催化剂及副产物甲醇只需溶剂结晶即可除去，可以实现绿色生产，无三废排放，特别适合于工业化大生产制备碘普罗胺。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
(S1)硫酸催化制备5-氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯(式4)
将22.5kg 5-氨基-2，4，6-三碘异酞酸，120kg甲醇加入200L反应釜内中，缓慢加入硫酸200g，开通蒸汽加热至回流，搅拌，反应4小时。液相监控原料转化完全。减压浓缩回收甲醇。甲醇回收至尽，降温至30度，打入冰水160kg，继续降温至10度，保温析晶2小时，离心得类白色固体，烘干得22.3kg，收率95％，HPLC：99.2％。
(S2)5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯(式3)的制备
将17.6kg式4，及2.5kg甲氧基乙酰氯，加入存有二氧六环80kg的反应釜内，升温至回流，搅拌，反应4小时。高效液相监控式4转化完全，浓缩回收二氧六环至尽。打入60kg去离子水，搅拌分散2小时，离心得类白色固体烘干得17.8kg干品，收率90％，HPLC:98.5％。
(S3)5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞酸(2，3-二羟基丙基)酰胺甲酯(式2)的制备
将13.2kg式3，二异丙基乙胺120g及2.2kg 3-氨基丙二醇，加入存有乙二醇甲醚60kg的反应釜内，升温至回流，搅拌，反应18小时。高效液相监控式3转化完全，减压浓缩回收乙二醇甲醚至尽。打入甲醇20kg及60kg去离子水，搅拌溶清，降温析晶得灰白色固体，烘干得12.2kg干品，收率85％，HPLC:98.8％。
(S4)碘普罗胺(式1)的制备
将7.2kg式2，二异丙基乙胺66g及1.5kg 3-甲基氨基丙二醇，加入存有乙二醇甲醚40kg的反应釜内，升温至回流，搅拌，反应12小时。高效液相监控式2转化完全，减压浓缩回收乙二醇甲醚至尽。打入乙醇，升温搅拌溶清，保温1小时，降温析晶得白色固体，烘干得7.1kg干品，收率90％，HPLC:99.6％，电导率<10us/cm。
实施例2
(S1)甲磺酸催化制备5-氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯(式4)
将22.5kg 5-氨基-2，4，6-三碘异酞酸，120kg甲醇加入200L反应釜内中，缓慢加入甲磺酸196g，开通蒸汽加热至回流，搅拌，反应4小时。液相监控原料转化完全。减压浓缩回收甲醇。甲醇回收至尽，降温至30度，打入冰水160kg，继续降温至10度，保温析晶2小时，离心得类白色固体，烘干得22.5kg，收率95.9％，HPLC：99.5％。
(S2)5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯(式3)的制备
将17.6kg式4，及2.5kg甲氧基乙酰氯，加入存有二氧六环80kg的反应釜内，升温至回流，搅拌，反应4小时。高效液相监控式4转化完全，浓缩回收二氧六环至尽。打入60kg去离子水，搅拌分散2小时，离心得类白色固体烘干得17.9kg干品，收率90.5％，HPLC:98.6％。
(S3)5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞酸(2，3-二羟基丙基)酰胺甲酯(式2)的制备
将13.2kg式3，二异丙基乙胺120g及2.8kg 3-氨基丙二醇，加入存有乙二醇甲醚60kg的反应釜内，升温至回流，搅拌，反应18小时。高效液相监控式3转化完全，减压浓缩回收乙二醇甲醚至尽。打入甲醇20kg及60kg去离子水，搅拌溶清，降温析晶得灰白色固体，烘干得13.6kg干品，收率95％，HPLC:98.9％。
(S4)碘普罗胺(式1)的制备
将7.2kg式2，二异丙基乙胺66g及1.9kg 3-甲基氨基丙二醇，加入存有乙二醇甲醚40kg的反应釜内，升温至回流，搅拌，反应12小时。高效液相监控式2转化完全，减压浓缩回收乙二醇甲醚至尽。打入乙醇，升温搅拌溶清，保温1小时，降温析晶得白色固体，烘干得7.5kg干品，收率95％，HPLC:99.9％，电导率<10us/cm。
实施例3
(S1)对甲苯磺酸催化制备5-氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯(式4)
将22.5kg 5-氨基-2，4，6-三碘异酞酸，120kg甲醇加入200L反应釜内中，缓慢加入对甲苯磺酸305g，开通蒸汽加热至回流，搅拌，反应4小时。液相监控原料转化完全。减压浓缩回收甲醇。甲醇回收至尽，降温至30度，打入冰水160kg，继续降温至10度，保温析晶2小时，离心得类白色固体，烘干得22.2kg，收率94.6％，HPLC：99.5％。
(S2)5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞甲酯(式3)的制备
将17.6kg式4，及2.5kg甲氧基乙酰氯，加入存有二氧六环80kg的反应釜内，升温至回流，搅拌，反应4小时。高效液相监控式4转化完全，浓缩回收二氧六环至尽。打入60kg去离子水，搅拌分散2小时，离心得类白色固体烘干得18.2kg干品，收率92％，HPLC:98.9％。
(S3)5-甲氧基乙酰氨基-2，4，6-三碘异酞酸(2，3-二羟基丙基)酰胺甲酯(式2)的制备
将13.2kg式3，二异丙基乙胺120g及2.8kg 3-氨基丙二醇，加入存有乙二醇甲醚60kg的反应釜内，升温至回流，搅拌，反应18小时。高效液相监控式3转化完全，减压浓缩回收乙二醇甲醚至尽。打入甲醇20kg及60kg去离子水，搅拌溶清，降温析晶得灰白色固体，烘干得13.3kg干品，收率92.9％，HPLC:99.3％。
(S4)碘普罗胺(式1)的制备
将7.2kg式2，二异丙基乙胺66g及1.9kg 3-甲基氨基丙二醇，加入存有乙二醇甲醚40kg的反应釜内，升温至回流，搅拌，反应12小时。高效液相监控式2转化完全，减压浓缩回收乙二醇甲醚至尽。打入乙醇，升温搅拌溶清，保温1小时，降温析晶得白色固体，烘干得7.3kg干品，收率92.5％，HPLC:99.9％，电导率<10us/cm。