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诺氟沙星合成工艺(改过).pptx

二、先引入哌嗪基,再 逐步形成喹诺酮环。
目前,国内外较多地采用第一类型合成路线: 即以3-氯-4-氟苯胺为起始原料,经与EMME (乙氧基亚甲基丙二 酸二乙酯)缩合、经烷基化剂乙基化得中间体1-乙基-6-氟-7-氯1,4-二氢-4-氧-喹啉-3-羧酸乙酯,水解后哌嗪化得诺氟沙星。 现行工艺经过大量的研究工作, 己日趋成熟。但在哌嗪化 过程中, 难以避免地产生6-氟与7-氯的竞争取代。氟被取代的 副产物可达25%,给产物的分离纯化带来很大困难。 运用1-乙基 -6-氟-7-氯-1,4-二氢-4-氧-喹啉-3-羧酸乙酯与硼化物形成螫 台物的方法, (即利用4位羰基氧原子的P电子向硼原子的空轨 道转移的特性,提高诱导效应, 激活7-氯, 纯化6-氟),可选 择性地提高哌嗪化收率。
◆ 反应条件与影响因素
反应温度以250∽260℃为宜,升温要快。常用的热 载体还有二苯乙烷和联苯醚等,但不同的热载体会影响副 产物的生成。
1-乙基-7-氯-6-氟-4-氧喹啉-3-甲酸的合成 (第三步)
◆ 工艺原理
◆工艺过程
在装有搅拌器、回流冷凝器、温度计、滴液漏斗的250 ml四 颈瓶中,投入环合物、无水碳酸钾、DMF,搅拌加热到70℃,于 70~80℃下,在40—60min内滴加溴乙烷,升温至100~110℃, 保温6—8h,反应完后,减压回收70%~80%的DMF,降温至50℃ 左右,加入200 m1水,析出固体,过滤,水洗,干燥,得粗品, 用乙醇重结晶。
3-氯-4-氟苯胺基亚甲基丙二酸二乙酯的合成 (第一步)
◆工艺原理 1,4-加成,再消除(或双键上的亲核取代-加成-
消除机理)。
◆工艺流程
在装有搅拌、回流冷凝器、温度计装置的三颈瓶中(附 注1)分别投入4-氟-3-氯-苯胺、EMME,快速搅拌下加热到 120℃,,于120~130℃,下反应2h,放冷至室温,将回 流装置改成蒸馏装置,加入石蜡油80ml,加热到260270℃,有大量乙醇生成,回收乙醇反应0.5h后,冷却到 60C下过滤,滤饼分别用甲苯、丙酮洗至滤饼呈灰白色, 烘干,测熔点,mp.297—298℃,,计算收率。
方法三:将水解产物(1-乙基-6-氟-7-氯-1,4二氢-4-
氧代喹啉-3-羧酸)与醋酸、硼酸制成硼螯合物,再与哌 嗪缩合,最后经水解而得。
优缺点:原料仍可使用3-氯-4-氟苯胺,且前三步与最 后一步完全用方法一的成熟工艺,只在第三步水解反应 产物(1-乙基-6-氟-7-氯-1,4二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸) 生成后再与乙酐、醋酸形成一个硼螯合物。实践证明, 这一步的反应很充分,平均收率达98.38 %,并且与哌 嗪的缩合更容易进行,从而使总收率可达到62 %以上。
三种合成路线
方法一:以3-氯4-氟苯胺为原料,与乙氧亚甲基丙二酸
二乙酯反应,经环合、N-乙基化、水解,再与哌嗪缩合而 得。 优缺点:方法(1)原料价廉易得,操作简单,是各厂家经 常使用的方法,但缺点是收率偏低,仅为52% 左右。
方法二:以2-氟-5-硝基苯胺为原料,经重氮化、氯化,
与哌嚷反应得3-哌嗪基-4-氟硝基苯,经还原、环合、N乙基化、水解而得。 优缺点:原料来源困难,操作较烦琐,收率也较低。
为减少反环物的生成,应注意以下几点:
①反应温度低,有利于反环物的生成,文献报道在低温下反应 可得到产物与反环物的相对含量为1:1的混合物。因此反 应温度应快速达到260℃,且保持反应在260~270℃。
②加大溶剂用量可以降低反环物的生成,下面是一组溶剂用 量与产物比例的实验数据,从经济的角度来说,采用溶剂 与反应物用量比3:1时比较合适。
◆反应条件及影响因素
(1) 本反应为无水反应,所有仪器应干燥,严格 按无水反应操作进行,否则少量水分会导致EMME的分 解。
(2) 环合温度应控制在260~270℃,为避免温度 超过270℃,可在将要到达270℃时缓 缓加热,反应 开始后,反应液变得粘稠,为避免局部过热,应快速 搅拌。
(3) 该环合反应是典型的Gould—Jacobs反应,考 虑苯环上的取代基的定位效应及空间 效应,3-位氯的 对位远比邻位活泼,但亦不能忽略邻位的取代,条件控 制不当便会按下式反应形成反环物。
◆反应条件及影响因素
(1) 反应中所用DMF要预先进行干燥,少量水分对收率有很 大影响,所用无水碳酸钾须炒过。
(2) 溴乙烷沸点低,易挥发,为避免损失,可将滴液漏斗的 滴管加长,插到液面以下,同时注意反应装置的密闭性。
发展状况
• 诺氟沙星是日本杏林公司1978年合成的广谱、高教、低毒 的喹诺酮类抗感染药物。1984年在日本首次上市,我国于 1985年由太原制药厂投产应市。尔后,全国投产厂家众多, 但大多因工艺技术水平低,存在单耗高、收率低、质量差 等问题。
其合成工艺路线大致 有两大类型:
一、经分子内亲桉取代 或Deckmann环余方法 先合成喹诺酮环后引 入哌嗪基;
③用二苯醚或二苯砜为溶剂时,会减少反环物的生成,但价 格昂贵。亦可用价廉的工业柴油代替石蜡油。
7-氯-6-氟-4-氧喹啉-3-甲酸乙酯的合成 (第二步)
◆工艺原理
◆工艺过程
将石蜡油预热到250℃,加入3-氯-4-氟-苯胺基亚甲基 丙二酸酯,保温在250∽260℃。反应1h后,蒸出乙醇,冷 却到10℃,离心,固体依次用石油醚和丙酮洗涤,干燥得 产品。mp>310℃,收率79%。
诺氟沙星的黄色结晶性粉末, 无臭,味微苦,可吸 湿,见光颜色渐深。 易溶于醋酸及氢氧化 钠溶液中,熔点218224℃。
药理毒理
本品为喹诺酮类抗菌药,具有广谱抗菌作用,尤其对 需氧革兰阴性杆菌的抗菌活性高,对下列细菌在体外具良 好抗菌作用:肠杆菌科的大部分细菌,包括枸橼酸杆菌属、 阴沟肠杆菌、产气肠杆菌等肠杆菌属、大肠埃希菌、克雷 伯菌属、变形菌属、沙门菌属、志贺菌属、弧菌属、耶尔 森菌等。诺氟沙星对体外多种耐药菌亦具抗菌活性。对青 霉素耐药的淋病奈瑟菌、流感嗜血杆菌和卡他莫拉菌亦有 良好抗菌作用。诺氟沙星为杀菌剂,通过作用于细菌DNA 螺旋酶的A亚单位,抑制DNA的合成和复制而导致细菌死亡。
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