一种头孢西酮钠的制备工艺的制作方法

文档序号:17481482发布日期:2019-04-20 06:29阅读:280来源:国知局

本发明属于药物合成领域,具体涉及一种头孢西酮钠的制备工艺。



背景技术:

头孢西酮于20世纪70年代末,由emerck,darmstadt实验室开发研制,为第一代头孢菌素类抗生素。头孢西酮钠的化学名称为:(6r,7r)-3-(5-甲基-1,3,4-噻二唑基-2-巯甲基)-7(3,5-二氯-4-吡啶酮-1-乙酰基胺基)-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸钠盐,其结构式如下:

头孢西酮钠的合成方法主要有以下几种

(1)直接合成法。专利cn101584671b以7-氨基头孢烷酸(7-aca)为原料,与3,5-二氯吡啶酮乙酸发生酰胺化反应,然后与2-巯基-5-甲基-1,3,4-噻二唑(mmtd)反应合成头孢西酮钠。合成路线如下所示:

该路线用到价格昂贵的缩合剂dcc,同时需要无水条件反应,不适合工业化生产。另外有技术采用7-aca先与mmtd反应,再与3,5-二氯吡啶酮乙酸反应合成头孢西酮钠,但羧酸参与竞争反应导致收率较低,且容易产生副产物。

专利cn108084213a用3,5-二氯吡啶酮乙酸乙酯代替3,5-二氯吡啶酮乙酸,解决了羧基参与竞争反应的问题,提高了收率,但是3,5-二氯吡啶酮乙酸乙酯原料不易得且价格昂贵,不适合工业化生产。

专利cn106967092a以去乙酰氧基7-aca为原料,先与3,5-二氯吡啶酮乙酸反应,再与n-溴代琥珀酰亚胺进行取代,最后与mmtd反应得到头孢西酮钠,改反应存在溴代反应的选择性问题,产品纯度得不到保障。

(2)酰氯法。cn104230958a使用3,5-二氯吡啶酮乙酸为原料,与三氯乙酰氯反应生成混合酸酐,然后与7-aca反应生成7-(3,5-二氯-4-吡啶酮-1-2乙酰胺)-头孢烯酸,最后与5-甲基-2-巯基-1,3,4-噻二唑合成头孢西酮。合成路线如下所示:

该路线克服了现有技术中原料来源及反应条件的不足,但收率和纯度仍不理想。

(3)活性酯法,专利cn105017285b公开了一种使用3,5-二氯吡啶酮乙酸与5-甲基-2-巯基-1,3,4-噻二唑合成活性酯,然后与7-aca反应生成头孢西酮钠的方法。合成路线如下所示:

专利cn105017286以gcle为原料,与mmtd反应得到gtde,然后脱除对甲氧基苄基和苯乙酰基得到7-tda,7-tda与活性酯反应得到头孢西酮钠。活性酯反应活性高,但稳定性差,不易保存,反应必须连续进行,工业生产操作困难。



技术实现要素:

为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种头孢西酮钠的制备工艺,与现有技术相比,本发明提供的头孢西酮钠的合成方法原料廉价易得、反应条件温和、无需特殊设备,适合工业化生产,所得产品收率和纯度较高。

本发明提供的头孢西酮钠的制备工艺,按以下步骤进行:

(1)在碳酸二甲酯溶剂中加入mmtd和7-aca,并加入另一种溶剂,缓慢加入催化剂,控温20~30℃反应,反应结束后滴加一种碱调节ph,降温析晶,得到7-tda;

(2)化合物3,5-二氯吡啶酮乙酸与特戊酰氯在催化剂的作用下生成混合酸酐反应液;

(3)向混合酸酐反应液中分三批加入7-tda,每批加完后用缚酸剂调节ph,加入催化剂,控温-10~0℃反应,反应完毕后加入碳酸氢钠溶液成盐,升至室温萃取,加入丙酮析晶,得头孢西酮钠;

反应路线如下:

步骤(1)中另一种溶剂为枸橼酸、酒石酸、2-羟基丁二酸、醋酸、苯甲酸中的一种或几种,该溶剂与7-aca的摩尔比为1~3:1;

步骤(1)中催化剂为三氟化硼-碳酸二甲酯络合物,三氟化硼碳酸二甲酯络合物与7-aca的摩尔比为6~8:1;

步骤(1)中所用碱为浓氨水、三乙胺、氢氧化钠中的一种,调节ph值为3.0~4.5;

步骤(2)中催化剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二异丙基乙胺中的一种;

步骤(3)中缚酸剂为浓氨水、三乙胺、氢氧化钠中的一种,三次调节ph分别至6.0~7.0、5.5~6.5、4.5-5.0;

步骤(3)中催化剂为2,6-二甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶、n-甲基环己胺中的一种。

本发明提供的一种头孢西酮钠的制备工艺,取得以下有益效果:

(1)7-tda合成过程中,加入另一种溶剂与碳酸二甲酯组成混合溶剂,一方面会调节溶液的极性,改变质子浓度,增大7-aca与mmtd的溶解性,形成均相反应,另一方面,对反应起到适当的抑制作用,使反应更加平稳柔和,减少副产物的产生,使产品收率和纯度均得到提高;使用高浓度的三氟化硼碳酸二甲酯作为催化剂,提高了3-位取代反应活性,减少了反应时间。

(2)使用特戊酰氯与吡啶酮乙酸制备混合酸酐时,混合酸酐活化能更低,活性高,有利于7-位酰化反应进行,能够抑制母核羧基的副反应,提高了反应纯度。

(3)头孢西酮钠合成过程中,将7-tda直接加至混合酸酐的反应液中,操作简单;用一种缚酸剂三次回调ph(混合酸酐与氨基反应,生成一份子羧酸,生成的羧酸与缚酸剂反应,生成羧酸盐),与一次性调节ph相比,反应体系中的缚酸剂不会累积,避免了混合酸酐随着时间的推移被逐渐分解成原料而丧失反应活性,加快了反应速率且不至于使反应过于剧烈,使反应更彻底,减少了杂质的产生,提高了产品收率和纯度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明,但不因此而限定本发明的内容。

实施例1

(1)500ml三口瓶中加入碳酸二甲酯60ml,枸橼酸7.06g,边搅拌边加入mmtd4.85g,加入7-aca10.00g,缓慢加入三氟化硼-碳酸二甲酯络合物34.82g,控温20~30℃反应,1h后hplc监控反应结束,加入连二亚硫酸钠1.28g,搅拌10min,转至水中加入异丙醇80ml,缓慢滴加浓氨水调节ph至3.0,控制滴加时间30~60min,降温至0~10℃析晶1h。抽滤,真空干燥得7-tda11.60g,收率91.7%,hplc检测纯度99.4%,最大单杂0.08%。

(2)500ml三口瓶中加入二氯甲烷150ml,加入3,5-二氯吡啶酮乙酸10.00g,降温至-10~0℃,缓慢滴加n,n-二异丙基乙胺5.85g,缓慢加入特戊酰氯10.86g。控温-10~0℃反应,30min后hplc监控反应结束,得混合酸酐反应液,hplc检测纯度99.7%。

(3)将步骤(2)所得混合酸酐反应液降温至-5~5℃,加入步骤(1)所得7-tda4.00g,加入三乙胺调节ph至6.0,加入7-tda4.00g,加入三乙胺调节ph至5.5,加入7-tda2.32g,加入三乙胺调节ph至4.5,加入4-二甲氨基吡啶0.37g,控温-10~0℃反应,后hplc监控反应完成,加入10%碳酸氢钠溶液调节ph至7.0~8.0,升至室温加入丙酮60ml析晶1h,再加入丙酮60ml析晶1h。抽滤,真空干燥,得头孢西酮钠15.45g,收率90.5%,hplc检测纯度99.7%,最大单杂0.09%。

实施例2

(1)500ml三口瓶中加入碳酸二甲酯60ml,2-羟基丁二酸9.86g,边搅拌边加入mmtd4.85g,加入7-aca10.00g,缓慢加入三氟化硼-碳酸二甲酯络合物40.62g,控温20~30℃反应,1h后hplc监控反应结束,加入连二亚硫酸钠1.28g,搅拌10min,转至水中加入正丁醇80ml,缓慢滴加三乙胺调节ph至4.5,控制滴加时间30~60min,降温至0~10℃析晶1h。抽滤,真空干燥得7-tda11.65g,收率92.1%,hplc检测纯度99.2%,最大单杂0.10%。

(2)500ml三口瓶中加入二氯甲烷150ml,加入3,5-二氯吡啶酮乙酸10.00g,降温至-10~0℃,缓慢滴加dmf3.31g,缓慢加入特戊酰氯10.86g。控温-10~0℃反应,30min后hplc监控反应结束,得混合酸酐反应液,hplc检测纯度99.6%。

(3)将步骤(2)所得混合酸酐反应液降温至-5~5℃,加入步骤(1)所得7-tda4.00g,加入三乙胺调节ph至7.0,加入7-tda4.00g,加入三乙胺调节ph至6.5,加入7-tda2.32g,加入三乙胺调节ph至5.0,加入2,6-二甲基吡啶0.32g,控温-10~0℃反应,后hplc监控反应完成,加入10%碳酸氢钠溶液调节ph至7.0~8.0,升至室温加入丙酮60ml析晶1h,再加入丙酮60ml析晶1h。抽滤,真空干燥,得头孢西酮钠15.64g,收率91.6%,hplc检测纯度99.8%,最大单杂0.07%。

实施例3

(1)500ml三口瓶中加入碳酸二甲酯60ml,醋酸6.62g,边搅拌边加入mmtd4.85g,加入7-aca10.00g,缓慢加入三氟化硼-碳酸二甲酯络合物46.42g,控温20~30℃反应,1h后hplc监控反应结束,加入连二亚硫酸钠1.28g,搅拌10min,转至水中加入异丙醇80ml,缓慢加入氢氧化钠调节ph至4.0,控制滴加时间30~60min,降温至0~10℃析晶1h。抽滤,真空干燥得7-tda11.64g,收率92.0%,hplc检测纯度99.3%,最大单杂0.08%。

(2)500ml三口瓶中加入二氯甲烷150ml,加入3,5-二氯吡啶酮乙酸10.00g,降温至-10~0℃,缓慢滴加dmac3.94g,缓慢加入特戊酰氯10.86g。控温-10~0℃反应,30min后hplc监控反应结束,得混合酸酐反应液,hplc检测纯度99.6%。

(3)将步骤(2)所得混合酸酐反应液降温至-5~5℃,加入步骤(1)所得7-tda4.00g,加入三乙胺调节ph至6.5,加入7-tda4.00g,加入三乙胺调节ph至6.0,加入7-tda2.32g,加入三乙胺调节ph至4.8,加入n-甲基环己胺0.34g,控温-10~0℃反应,后hplc监控反应完成,加入10%碳酸氢钠溶液调节ph至7.0~8.0,升至室温加入丙酮60ml析晶1h,再加入丙酮60ml析晶1h。抽滤,真空干燥,得头孢西酮钠15.43g,收率90.4%,hplc检测纯度99.8%,最大单杂0.08%。

实施例4

(1)500ml三口瓶中加入碳酸二甲酯60ml,枸橼酸14.12g,边搅拌边加入mmtd4.85g,加入7-aca10.00g,缓慢加入三氟化硼-碳酸二甲酯络合物34.82g,控温20~30℃反应,1h后hplc监控反应结束,加入连二亚硫酸钠1.28g,搅拌10min,转至水中加入异丙醇80ml,缓慢滴加浓氨水调节ph至3.5,控制滴加时间30~60min,降温至0~10℃析晶1h。抽滤,真空干燥得7-tda11.70g,收率92.5%,hplc检测纯度99.5%,最大单杂0.07%。

(2)500ml三口瓶中加入二氯甲烷150ml,加入3,5-二氯吡啶酮乙酸10.00g,降温至-10~0℃,缓慢滴加n,n-二异丙基乙胺5.85g,缓慢加入特戊酰氯10.86g。控温-10~0℃反应,30min后hplc监控反应结束,得混合酸酐反应液,hplc检测纯度99.5%。

(3)将步骤(2)所得混合酸酐反应液降温至-5~5℃,加入步骤(1)所得7-tda4.00g,加入三乙胺调节ph至6.5,加入7-tda4.00g,加入三乙胺调节ph至6.0,加入7-tda2.32g,加入三乙胺调节ph至5.0,加入dmap0.37g,控温-10~0℃反应,后hplc监控反应完成,加入10%碳酸氢钠溶液调节ph至7.0~8.0,升至室温加入丙酮60ml析晶1h,再加入丙酮60ml析晶1h。抽滤,真空干燥,得头孢西酮钠15.58g,收率91.3%,hplc检测纯度99.9%,最大单杂0.06%。

对比例1

500ml三口瓶中加入碳酸二甲酯60ml,边搅拌边加入mmtd4.85g,加入7-aca10.00g,缓慢加入三氟化硼-碳酸二甲酯络合物34.82g,控温20~30℃反应,1h后hplc监控反应结束,加入连二亚硫酸钠1.28g,搅拌10min,转至水中加入异丙醇80ml,缓慢滴加5%氢氧化钠调节ph至3.0,控制滴加时间30~60min,降温至0~10℃析晶1h。抽滤,真空干燥得7-tda9.23g,收率73.0%,hplc检测纯度97.5%,最大单杂0.43%。

对比例2:

500ml三口瓶中加入碳酸二甲酯60ml,加入对甲苯磺酸6.33g,边搅拌边加入mmtd4.85g,加入7-aca10.00g,缓慢加入三氟化硼-碳酸二甲酯络合物34.82g,控温20~30℃反应,1h后hplc监控反应结束,加入连二亚硫酸钠1.28g,搅拌10min,转至水中加入异丙醇80ml,缓慢滴加5%氢氧化钠调节ph至3.0,控制滴加时间30~60min,降温至0~10℃析晶1h。抽滤,真空干燥得7-tda9.51g,收率75.2%,hplc检测纯度97.9%,最大单杂0.51%。

对比例3:

按实施例1步骤(1)和步骤(2)制备7-tda及混合酸酐反应液。将混合酸酐反应液降温至-5~5℃,加入7-tda10.32g,加入三乙胺调节ph至5.0,加入2,6-二甲基吡啶0.32g,控温-10~0℃反应,后hplc监控反应完成,加入10%碳酸氢钠溶液调节ph至7.0~8.0,升至室温加入丙酮60ml析晶1h,再加入丙酮60ml析晶1h。抽滤,真空干燥,得头孢西酮钠13.47g,收率78.9%,hplc检测纯度96.2%,最大单杂0.49%。

对比例4:

按实施例1步骤(1)和步骤(2)制备7-tda及混合酸酐反应液。将混合酸酐反应液降温至-5~5℃,加入步骤(1)所得7-tda4.00g,加入三乙胺调节ph至5.5,加入7-tda4.00g,加入三乙胺调节ph至5.0,加入7-tda2.32g,加入三乙胺调节ph至4.0,加入dmap0.37g,控温-10~0℃反应,后hplc监控反应完成,加入10%碳酸氢钠溶液调节ph至7.0~8.0,升至室温加入丙酮60ml析晶1h,再加入丙酮60ml析晶1h。抽滤,真空干燥,得头孢西酮钠15.00g,收率87.9%,hplc检测纯度99.1%,最大单杂0.16%。

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