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文檔簡介
1、實(shí)踐報(bào)告為期十天的實(shí)習(xí)活動(dòng)轉(zhuǎn)眼間就結(jié)束了,但實(shí)習(xí)給我們帶來的寶貴經(jīng)歷與巨大財(cái)富卻值得我們永遠(yuǎn)珍惜。它使我們走出課堂,走出校園,走向社會(huì),走上了學(xué)習(xí)與工作相結(jié)合的道路,到社會(huì)的大課堂上去見識(shí)世面、施展才華、增長才干、磨練意志,在實(shí)踐中檢驗(yàn)與提高自己。1、 實(shí)習(xí)公司簡介為我們提供實(shí)習(xí)崗位的蚌埠中實(shí)化學(xué)技術(shù)有限公司,他是由蚌埠投資集團(tuán)聯(lián)合海內(nèi)外化學(xué)合成領(lǐng)域資深人士共同出資成立。中實(shí)化學(xué)位于蚌埠市大慶路禹會(huì)區(qū)國際服務(wù)外包示范基地內(nèi),占地55畝,是一個(gè)集自主研發(fā)、生產(chǎn)、營銷于一體的公司,主要從事醫(yī)藥、電子材料、農(nóng)藥及其中間體技術(shù)外包服務(wù)(CRO)和生產(chǎn)外包服務(wù)(CMO)。公司以國際化的管理模式和經(jīng)營理念
2、,整合優(yōu)秀的研發(fā)人力資源和本土的化學(xué)化工資源,以創(chuàng)新為核心競(jìng)爭力,主要為國際創(chuàng)新型公司提供各類新型化學(xué)物質(zhì)的工藝研發(fā)和生產(chǎn)服務(wù)。我們的產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于創(chuàng)新醫(yī)藥,液晶顯示材料,環(huán)保型農(nóng)藥等終端領(lǐng)域。中實(shí)化學(xué)的實(shí)力還體現(xiàn)在擁有大量具有國際先進(jìn)水平的獨(dú)特合成技術(shù)的專有研發(fā)和使用權(quán),如新型氟化、不對(duì)稱催化、高效有機(jī)金屬催化等相關(guān)技術(shù),這對(duì)新化合物的開發(fā)有著舉足輕重的作用。中實(shí)化學(xué)的生產(chǎn)平臺(tái)可進(jìn)行多種標(biāo)準(zhǔn)化的和獨(dú)一無二的化學(xué)轉(zhuǎn)化操作,并堅(jiān)持科技創(chuàng)新的傳統(tǒng),不斷研發(fā)新技術(shù),為客戶創(chuàng)造可持續(xù)增長的價(jià)值。取勢(shì)中國成長動(dòng)力,匯聚我們成長力量。我們將充分加強(qiáng)創(chuàng)新研發(fā)能力,建立良好的市場(chǎng)聲譽(yù),發(fā)揮國際性的經(jīng)營理念和
3、綜合平臺(tái)的優(yōu)勢(shì),不斷開拓醫(yī)藥,農(nóng)藥,材料化學(xué)品市場(chǎng)業(yè)務(wù),將中實(shí)化學(xué)打造成立足中國、服務(wù)全球的獨(dú)樹一幟的優(yōu)秀化學(xué)公司。二、藥物合成為了配合本專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容與目標(biāo),中實(shí)化學(xué)技術(shù)有限公司將我們安排在藥物中間體和原料藥的工藝研發(fā)部門,而藥物中間體和原料藥的制備生產(chǎn)也是中實(shí)化學(xué)今后產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)與產(chǎn)品轉(zhuǎn)型的方向之一。我們?cè)谘邪l(fā)部主任趙總的安排下,參加了2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯的合成。2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯是一種醫(yī)藥中間體,主要作用是用來合成ketorolac。此藥品為吡咯酸的衍生物,屬非甾體抗炎藥,抑制PG合成,具有鎮(zhèn)痛、抗炎,解熱作用及抑制血小板聚集作用。鎮(zhèn)痛作用近似阿司匹林,
4、肌注后鎮(zhèn)痛作用近似中等量嗎啡。口服吸收完全,給藥后 24小時(shí)可達(dá)穩(wěn)態(tài)血濃度,口服或肌注后鎮(zhèn)痛作用持續(xù) 68小時(shí)。關(guān)節(jié)腔內(nèi)藥物濃度為血濃度50以上,少量可透過胎盤進(jìn)入乳汁。肝代謝產(chǎn)物羥基酮咯酸有抗炎、鎮(zhèn)痛作用,主要代謝途徑是與葡萄醛酸結(jié)合,也可形成p-氫氧化酮咯酸。酮咯酸主要用于快速緩解下列各種疼痛:手術(shù)后疼痛:腹部外科手術(shù)、婦科手術(shù)、矯形外科、泌尿外科手術(shù)、腫瘤外科手術(shù)等。急性肌骨疼痛和軟組織創(chuàng)傷疼痛,包括扭傷、勞損、骨折、錯(cuò)位等。牙痛:包括口腔外科手術(shù)后。產(chǎn)后疼痛。其他疼痛:如癌癥疼痛、坐骨神經(jīng)痛、風(fēng)濕疼痛和慢性疼痛,及作為膽絞痛和腎絞痛的輔助用藥。若與嗎啡或哌替啶合用,可減少二者用量。2,
5、3-二溴-5-苯甲酰吡咯作為合成藥品酮咯酸的中間體,為醫(yī)藥界做出了很大的貢獻(xiàn)。經(jīng)檢索,Herpel, Russell H.; Vedantham, Punitha; Flynn, Daniel L.; Hanson, Paul R.; Tetrahedron Letters; vol. 47; nb. 36; (2006); p. 6429 6432中公開了一篇關(guān)于N-苯甲酰嗎啡啉的制備方法,它是將嗎啡啉、三乙胺、二氯甲烷投入反應(yīng)瓶中,然后滴加苯甲酰氯,反應(yīng)完全后經(jīng)過后處理得到白色固體N-苯甲酰嗎啡啉。該方法中采用三乙胺中和反應(yīng)生成的鹽酸,三乙胺成本較高,采用二氯甲烷作為有機(jī)溶劑,由于二氯甲烷
6、的沸點(diǎn)低,難回收,進(jìn)一步增加了反應(yīng)成本,本方法制得產(chǎn)品的產(chǎn)率為97%。經(jīng)檢索,Patent; KALYPSYS, INC.; WO2008/67222; (2008); (A1) English中公開了一篇苯甲酰吡咯的的制備方法,它是先將乙基溴化鎂加入到盛有乙醚溶劑的反應(yīng)燒瓶中,隨后滴加吡咯,機(jī)械攪拌并升溫回流,待反應(yīng)體系降至室溫,滴加苯甲酰氯1.5小時(shí)后,繼續(xù)攪拌反應(yīng)24小時(shí),加入氯化銨,用飽和食鹽水洗滌,再用硫酸鎂干燥,轉(zhuǎn)干溶劑,經(jīng)過呈析柱精制后得到的產(chǎn)品為淡黃色固體。該制備方法中用到的乙基溴化鎂價(jià)格比較高而且不易運(yùn)輸,最終得到的產(chǎn)品收率很低,僅達(dá)到36%。經(jīng)檢索, Patent; Syn
7、tex (U.S.A.) Inc.; US4347185; (1982); (A1) English中公布了2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯的制備方法,主要操作步驟是:先將苯甲酰吡咯和二氯甲烷加入反應(yīng)瓶中攪拌,待體系溫度降至0時(shí)滴加溴素,中控,原料反應(yīng)完全后轉(zhuǎn)干溶劑,用己烷重結(jié)晶得到最終產(chǎn)品,產(chǎn)率為76.5%。該方法的反應(yīng)溫度低,要進(jìn)行嚴(yán)格的控溫,而且用作有機(jī)溶劑的二氯甲烷沸點(diǎn)低、易揮發(fā)、難回收,對(duì)人體和環(huán)境的危害比較大。重結(jié)晶用的己烷危險(xiǎn)系數(shù)高,易爆炸,沸點(diǎn)低,不易回收。在公司員工的帶領(lǐng)下,我們改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)路線,包括以下步驟:(1)嗎啡啉與苯甲酰氯在DCM和K2CO3水溶液的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反
8、應(yīng)生成物經(jīng)水洗、萃取、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得到白色固體N-苯甲酰嗎啡啉, 其中飽和碳酸鉀水溶液亦可用碳酸鈉水溶液、碳酸鈣水溶液中的一種。(2)將上述制得的白色固體N-苯甲酰嗎啡啉與三氯氧磷先發(fā)生傅克反應(yīng),然后加入吡咯進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)生成物經(jīng)抽濾、萃取、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得到黃色固體苯甲酰吡咯。(3)將上述制得的黃色固體苯甲酰吡咯與溴素發(fā)生取代反應(yīng),反應(yīng)生成物經(jīng)旋干溶劑后得到淡紫色固體2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯。(4)將上述制得的淡紫色固體2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯經(jīng)升溫回流、脫色、抽濾、冷卻、抽濾得到白色固體2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯。所述步驟(1)中,反應(yīng)溫度為1040,優(yōu)選溫度為1030。所述步驟(1)中,
9、苯甲酰氯與嗎啡啉的摩爾比為1:(12),優(yōu)選為1:(11.5)。所述步驟(2)中反應(yīng)的溫度控制在2050。所述步驟(2)中,N-苯甲酰嗎啡啉與三氯氧磷的摩爾比為1:2。所述步驟(2)中, N-苯甲酰嗎啡啉與吡咯的摩爾比為1:(0.81.5),優(yōu)選為1:(11.2)。所述步驟(3)中,反應(yīng)的溫度控制在-1030,優(yōu)選為510。所述步驟(3)中,苯甲酰吡咯與溴素的摩爾比為1:(22.5),優(yōu)選為1:(22.2)。所述步驟(4)中,升溫回流脫色是指加入甲苯和活性碳后升溫至甲苯沸點(diǎn)以上出現(xiàn)回流狀態(tài)。具體如下:一、第(1)步,將0.094mol碳酸鈉、10ml水和100ml二氯乙烷投入反應(yīng)瓶中, 加熱至
10、20時(shí),加入0.1mol (1.0eq) 嗎啡啉,然后緩慢滴加苯甲酰氯0.1mol(1.0eq),通過中控,原料反應(yīng)完全后,加水洗滌,用二氯乙烷萃取,合并有機(jī)層,采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干溶劑,得到白色固體苯甲酰嗎啡啉0.995mol,含量為99.8%,產(chǎn)率為99.48%;第(2)步,在反應(yīng)瓶中投入上述制得的苯甲酰嗎啡啉0.1mol(1.0eq)和三氯氧磷0.2mol(2.0eq)發(fā)生傅克反應(yīng),在50保溫反應(yīng)至苯甲酰嗎啡啉完全溶解,然后加入二氯乙烷250ml,降溫至20,滴加吡咯0.1mol(1.0eq),滴加完畢后攪拌0.5小時(shí),再升溫至50,保溫反應(yīng),通過中控,原料反應(yīng)完全后,降至室溫,加入質(zhì)量百
11、分比濃度10%的碳酸氫鈉溶液抽濾、萃取、用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干溶劑得到黃色固體苯甲酰吡咯0.089molg,含量為85.6%;第(3)步,將上述制得的黃色固體苯甲酰吡咯0.024mol(1.0 eq)和二氯乙烷200ml加入反應(yīng)瓶中,降溫至5時(shí),滴加溴素0.048mol (2.0 eq),通過中控,原料反應(yīng)完全后,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干溶劑,得到淡紫色固體2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯粗品;第(4)步,將上述淡紫色2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯粗品加入甲苯溶劑中,并加入活性炭,升溫至120回流,待粗品完全溶解后進(jìn)行抽濾除去活性炭,降至室溫后,溶劑中有白色晶體狀的固體析出,抽濾除去甲苯,得到0.018mol含量
12、為99.4%的白色固定2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯。二、第(1)步,將0.094mol碳酸鈉、10ml水和100ml二氯乙烷投入反應(yīng)瓶中,加熱至10時(shí),加入0.12mol(1.2eq)嗎啡啉,然后緩慢滴加苯甲酰氯0.1mol(1.0eq),通過中控,原料反應(yīng)完全后,加水洗滌,用二氯乙烷萃取,合并有機(jī)層,采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干溶劑,得到白色固體苯甲酰嗎啡啉0.098mol,含量為98.3%,產(chǎn)率為99.34%;第(2)步,在反應(yīng)瓶中投入上述制得的苯甲酰嗎啡啉0.1mol(1.0eq)和三氯氧磷0.2mol(2.0eq)發(fā)生傅克反應(yīng),在40保溫反應(yīng)至苯甲酰嗎啡啉完全溶解,然后加入二氯乙烷250ml,降
13、溫至20,滴加吡咯0.12mol(1.2eq),滴加完畢后攪拌0.5小時(shí),再升溫至40,保溫反應(yīng),通過中控,原料反應(yīng)完全后,降至室溫,加入質(zhì)量百分比濃度10%的碳酸氫鈉溶液抽濾、萃取、用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干溶劑得到黃色固體苯甲酰吡咯0.076molg,產(chǎn)率為含量為78.5%;第(3)步,將上述制得的黃色固體苯甲酰吡咯0.024mol(1.0 eq)和二氯乙烷200ml加入反應(yīng)瓶中,降溫至10時(shí),滴加溴素0.05mol(2.1eq),通過中控,原料反應(yīng)完全后,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干溶劑,得到淡紫色固體2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯粗品;第(4)步,將上述淡紫色2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯粗品加入甲苯溶劑中,并
14、加入活性炭,升溫至120回流,待粗品完全溶解后進(jìn)行抽濾除去活性炭,降至室溫后,溶劑中有白色晶體狀的固體析出,抽濾除去甲苯,得到0.016mol含量為98.6%的白色固定2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯。三、第(1)步,將0.094mol碳酸鈉、10ml水和100ml二氯乙烷投入反應(yīng)瓶中, 加熱至30時(shí),加入0.15mol(1.5eq) 嗎啡啉,然后緩慢滴加苯甲酰氯0.1mol(1.0eq),通過中控,原料反應(yīng)完全后,加水洗滌,用二氯乙烷萃取,合并有機(jī)層,采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干溶劑,得到白色固體苯甲酰嗎啡啉0.0974mol,含量為98.9%,產(chǎn)率為99.21%;第(2)步,在反應(yīng)瓶中投入上述制得的苯甲
15、酰嗎啡啉0.1mol(1.0eq)和三氯氧磷0.2mol(2.0eq)發(fā)生傅克反應(yīng),在30保溫反應(yīng)待苯甲酰嗎啡啉完全溶解,然后加入二氯乙烷250ml,降溫至20,滴加吡咯0.11mol(1.1eq),滴加完畢后攪拌0.5小時(shí),再升溫至30,保溫反應(yīng),通過中控,原料反應(yīng)完全后,降至室溫,加入質(zhì)量百分比濃度10%的碳酸氫鈉溶液抽濾、萃取、用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干溶劑得到黃色固體苯甲酰吡咯0.076mol,含量為82%;第(3)步,將上述制得的黃色固體苯甲酰吡咯0.024mol(1.0 eq)和二氯乙烷200ml加入反應(yīng)瓶中,降溫至8時(shí),滴加溴素0.053mol (2.2eq),通過中控,原料反應(yīng)完全后,用
16、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀旋干溶劑,得到淡紫色固體2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯粗品;第(4)步,將上述淡紫色2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯粗品加入甲苯溶劑中,并加入活性炭,升溫至120回流,待粗品完全溶解后進(jìn)行抽濾除去活性炭,降至室溫后,溶劑中有白色晶體狀的固體析出,抽濾除去甲苯,得到0.015mol含量為93%的白色固定2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯。 第二個(gè)給我們改進(jìn)的,是2-羥基-4-氨基-5-氟嘧啶的制備。2-羥基-4-氨基-5-氟嘧啶是一種醫(yī)藥中間體,是人工合成的抗真菌藥物,對(duì)隱球菌屬、念珠菌屬和球擬酵母菌等具有較高抗菌活性。對(duì)著色真菌、少數(shù)曲霉屬有一定抗菌活性,對(duì)其他真菌的抗菌作用均差。口服吸收良好,
17、34小時(shí)血藥達(dá)到高峰,血中半衰期為812小時(shí),可透過血腦屏障。臨床上該品用于念珠菌和隱球菌感染,單用效果不如兩性霉素B,可與兩性霉素B合用以增療效(協(xié)同作用)。該品為抑菌劑,高濃度時(shí)具殺菌作用。其作用機(jī)制在于它進(jìn)入敏感真菌的細(xì)胞內(nèi),在胞核嘧啶脫氨酶的作用下,脫去氨基而形成抗代謝物5-氟尿嘧啶。后者又轉(zhuǎn)變?yōu)?-氟尿嘧啶脫氧核苷而抑制胸腺嘧啶核苷合成酶,阻斷尿嘧啶脫氧核苷轉(zhuǎn)變?yōu)樾叵汆奏ず塑眨绊慏NA的合成。該品用于念珠菌屬心內(nèi)膜炎、隱球菌屬腦膜炎、念珠菌屬或隱球菌屬真菌敗血癥、肺部感染和尿路感染。同時(shí),2-羥基-4-氨基-5-氟嘧啶是暢銷藥物:抗癌藥卡培他濱和抗艾滋藥物恩曲他濱的重要中間體。2-
18、羥基-4-氨基-5-氟嘧啶作為抗真菌藥物,為醫(yī)藥界做出了很大的貢獻(xiàn)。經(jīng)檢索,傳統(tǒng)的藥典記載方法是以5-氟脲嘧啶為原料,其投料配比是5-氟尿嘧啶:三氯氧磷:N,N-二甲基苯胺:飽和食鹽水:碎冰=1:2.3:1.3:3.9:3.9.將5-氟尿嘧啶和三氯氧磷投入氯化罐,攪拌冷卻在20以下,滴加N,N-二甲基苯胺,滴加完畢后,緩慢升溫到110(±2),攪拌反應(yīng)2h后,經(jīng)甩慮、冰水洗滌、抽干后得5-氟-2,4-二氯嘧啶,用生成的5-氟-2,4-二氯嘧啶在氨水和乙醇的條件下進(jìn)行氨化反應(yīng),其投料比為雙氯化合物:乙醇:氨水:水=1:45:1:4。將雙氯物和乙醇加入氨化釜中,攪拌溶解后,攪拌滴加氨水,
19、溫度控制在35以下,滴畢降溫至25攪拌反應(yīng)3h,減壓回收乙醇,攪拌加水,甩慮結(jié)晶水洗兩次,甩干得氨基物2-氯-4-氨基-5-氟嘧啶,最后用生成的氨基物在鹽酸下進(jìn)行水解反應(yīng),反應(yīng)溫度為90-95,攪拌反應(yīng)2h,減壓蒸除鹽酸至干,加水使結(jié)晶溶解,加活性炭脫色20min,過濾、冷卻至室溫。攪拌滴加氨水,使慮液pH:7-8,放置過夜,甩慮、結(jié)晶用冰水洗滌至幾乎無氯根為止,即得2-羥基-4-氨基-5-氟嘧啶。該條工藝路線存在幾個(gè)問題,首先,第一步氯化反應(yīng),氯化溫度要嚴(yán)格控制,若是溫度控制不好的話有可能上氯不完全;其次,第二步氨化,此氨化容易出現(xiàn)副產(chǎn)物2,4-二氨基-5-氟嘧啶,使產(chǎn)物不好分離。同時(shí),此步
20、氨化反應(yīng)的廢氨水可以回收用于中和第一步氯化中過剩的三氯氧磷,從而節(jié)省生產(chǎn)成本。經(jīng)檢索,中國藥科大學(xué)學(xué)報(bào)1989年,第20卷,第3536頁中公開了一篇關(guān)于氟胞嘧啶合成工藝的改進(jìn),該方法是以2-甲氧基-4-羥基-5-氟嘧啶為起始原料合成最終產(chǎn)品。此法第一部也是氯化,2-甲氧基-4-羥基-5-氟嘧啶和三氯氧磷在氯化罐中攪拌冷卻在20以下滴加N,N-二甲基苯胺,滴加完畢后,緩慢升溫至110度,攪拌反應(yīng)2-3h,反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)處理得到氯化物2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶。然后將氯化物進(jìn)行氨化,此步氨化為氨氣加壓反應(yīng),參照5-氟胞嘧啶的合成,醫(yī)藥工業(yè),1982,李年平,莫安同。最后將氨化產(chǎn)物進(jìn)行水解,將氨化
21、物與濃鹽酸加入水解釜,攪拌下加熱,與95-100反應(yīng)3h左右,減壓濃縮至干,加水溶解冷卻,用氨水調(diào)節(jié)pH:8.0-8.5,冷卻后過濾析出沉淀,甩干即得氟胞嘧啶粗品。該制備方法雖然成本低,但是第二步氨化為加壓反應(yīng),采用大量無水甲醇做溶媒,帶來操作不便即生產(chǎn)不夠安全的弊病。此外,最后一步水解反應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定,氟胞嘧啶環(huán)上的氨基易轉(zhuǎn)化為羥基,又復(fù)變?yōu)榉遴奏ぁN覀冞M(jìn)行了一些路線優(yōu)化。(1)2-甲氧基-5-氟尿嘧啶與N,N二甲基苯胺的甲苯溶液,三氯氧磷發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)生成物經(jīng)水洗、中和、萃取、干燥旋干得到無色透明液體2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶; (2)將上述所得的無色透明液體2-甲氧基-4
22、-氯-5-氟嘧啶與氨水在堿性條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)生成物經(jīng)冷卻、過濾、洗滌、干燥后得到類白色固體2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶; (3)將上述得到的類白色固體2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶與鹽酸水溶液發(fā)生酸化反應(yīng),反應(yīng)完畢后,減壓出去鹽酸,經(jīng)堿性調(diào)節(jié)PH、析晶、冷卻、過濾、洗滌、干燥后的白色固體2-羥基-4-氨基-5-氟嘧啶; 上述步驟(1)中,反應(yīng)溫度為20100,2-甲氧基-5-氟尿嘧啶與N,N-二甲基苯胺的摩爾比為1:(0.53.5),2-甲氧基-5-氟尿嘧啶與三氯氧磷的摩爾比為1:(0.55)。 上述步驟(1)中,反應(yīng)優(yōu)選溫度為4090,2-甲氧基-5-氟尿嘧啶與N,N-二甲基苯
23、胺的優(yōu)選摩爾比為1:(0.72),2-甲氧基-5-氟尿嘧啶與三氯氧磷的優(yōu)選摩爾比為1:(0.63)。 上述步驟(2)中,反應(yīng)溫度為30100,2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶與氨水的摩爾比為1:(115)。 上述步驟(2)中,反應(yīng)優(yōu)選溫度50100,2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶與氨水的優(yōu)選摩爾比為1:(210)。 上述步驟(3)中,反應(yīng)溫度為40150,2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶與鹽酸的摩爾比為1:(0.512),2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶與氨水的摩爾比為1:(0.58)。上述步驟(3)中,反應(yīng)優(yōu)選溫度50150,2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶與鹽酸的優(yōu)選摩爾比為1:(110),
24、2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶與氨水的優(yōu)選摩爾比為1:(0.87)。與公知的方法相比,步驟(1)中,氯化反應(yīng),以5-氟脲嘧啶的前體2-甲氧基-4-羥基-5-氟嘧啶為起始原料,此法成本低,收率高;步驟(2)中的氨化反應(yīng),避免了傳統(tǒng)方法出現(xiàn)的副產(chǎn)物,且氨化所用的氨水回收再利用,用于步驟(1)中,中和三氯氧磷和N,N-二甲基苯胺,從而節(jié)省成本,從安全角度來說,傳統(tǒng)方法氨化大多為加壓反應(yīng),且采用大量的無水甲醇做溶媒,不僅帶來操作的不便且存在很大的安全隱患;步驟(3)水解反應(yīng),傳統(tǒng)方法水解反應(yīng)產(chǎn)品不夠穩(wěn)定,5FC嘧啶環(huán)上的氨基易轉(zhuǎn)化為羥基又復(fù)變?yōu)?-FU,本方法最后水解由于前面反應(yīng)物不一樣,所以不會(huì)存
25、在此種現(xiàn)象,且產(chǎn)品純度較好,產(chǎn)率較高。固與公知方法相比,此法不僅在生產(chǎn)成本上降低了很多,而且避免了第二步氨化反應(yīng)的安全隱患,給操作帶來了方便,且產(chǎn)率得到大大提高。以下是具體操作:第(1)步:10.0 L的四口瓶,N2保護(hù)下加入2-甲氧基-5-氟尿嘧啶(600.0g),和N,N-二甲基苯胺甲苯(352.92g)的甲苯(1L)溶液,加熱30,滴加POCl3 (382.49g),大約0.6h,滴加完畢,升溫至70攪拌2.0 h。反應(yīng)完畢,冷卻傾入1.0L水和0.9L HCl(20%)混合溶液中,靜止分層水相,合并有機(jī)相,干燥,旋干,蒸餾后得中間產(chǎn)品2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶574g。第(2)步:
26、1L的三口瓶,加入2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶(370g)的NH3·H2O (600ml, 24%)溶液中,加熱50攪拌56h。反應(yīng)完畢,體系降至室溫,過濾, 濾餅用水洗三次,干燥得中間產(chǎn)品2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶290 g。第(3)步:100 mL的三口瓶,加入2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶(290g)的HCl (0.5L,20%)和水0.5 L溶液中,加熱80攪拌23.0 h,反應(yīng)完畢。減壓除去HCl, 得白色固體,加1.5L水溶解, 加熱35,攪拌下滴加大約NH3·H2O(150 mL)調(diào)pH=78,析出固體。冷卻至室溫, 過濾,干燥得產(chǎn)品120g。 第三
27、個(gè)是制備的是2-羥基苯硼酸。2-羥基苯硼酸是制備新型治療糖尿病藥物的重要分子片段,同時(shí)也是重要的有機(jī)合成醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體,廣泛應(yīng)用于Suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng),是制備2-羥基聯(lián)苯類化合物的關(guān)鍵中間體。因此,開發(fā)一種高效益、低成本的2-羥基苯硼酸合成工藝具有重要意義。現(xiàn)階段,制備2-羥基苯硼酸的方法主要有以下幾種:1、以2-羥基苯硼酸頻哪醇酯為原料Tetrahedron Letters, Vol. 45, 2004, p 6657-6660,在乙腈溶劑內(nèi)用鹽酸水解為2-羥基苯硼酸。該方法雖然文獻(xiàn)報(bào)道摩爾收率高達(dá)95%,但原料2-羥基苯硼酸頻哪醇酯不易獲得且價(jià)格昂貴,不適用于工業(yè)化生產(chǎn)。2、以2-溴
28、苯酚為原料Tetrahedron Letters, Vol. 51, 2010, p 2335-2338. Journal of Medicinal Chemistry, Vol. 56, 2013, p 6626-6637,在乙醚或四氫呋喃溶劑中,加入硼酸酯類化合物和正丁基鋰反應(yīng),之后水解生成2-羥基苯硼酸。該方法制備1摩爾的2-羥基苯硼酸,至少需消耗2摩爾的正丁基鋰,使生產(chǎn)成本大幅升高,且原料2-溴苯酚價(jià)格較高,不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)2-羥基苯硼酸。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種制備2-羥基苯硼酸的方法,該方法原料易得,產(chǎn)物收率較高,成本低廉,工藝條件穩(wěn)定,操作簡單,適用于規(guī)模化生產(chǎn)
29、,為制備2-羥基苯硼酸提供了一種新的思路和方法。為解決上述技術(shù)問題,我們進(jìn)行了一些改良:一種制備2-羥基苯硼酸的方法,其特征在于:選用已經(jīng)在市場(chǎng)上商業(yè)化的原料苯酚為初始原料,在常溫的條件下,先保護(hù)羥基,然后粗品不經(jīng)分離,直接將正丁基鋰滴入到保護(hù)的羥基中間體和硼酸酯類化合物的混合物中,經(jīng)水解制備得2-羥基苯硼酸;反應(yīng)過程的具體制備步驟如下:(1)保護(hù)羥基:向反應(yīng)器中加入原料苯酚和羥基保護(hù)劑,開動(dòng)攪拌,加入催化劑開始反應(yīng)。苯酚與羥基保護(hù)劑的重量比范圍為0.5至2.0,催化劑與苯酚的重量比范圍為0.1%至5%;(2)硼酸化:保護(hù)羥基反應(yīng)完畢后,將反應(yīng)器內(nèi)低沸物在負(fù)壓下蒸餾除掉,加入醚類溶劑和硼酸酯類
30、化合物,將體系降溫至-80至-60,并于-80至-60下滴加正丁基鋰的正己烷溶液,滴畢,于-80至-30下保溫反應(yīng)。其中硼酸酯類化合物與苯酚的摩爾比為1.0至1.5,正丁基鋰與苯酚的摩爾比為1.0至2.0,保溫時(shí)間為2至8小時(shí);(3)終止反應(yīng):在-30至0滴加水和酸終止反應(yīng),pH值范圍為1-3,再將體系升溫至15至30反應(yīng)1-3小時(shí);(4)后處理:調(diào)酸畢,將反應(yīng)器內(nèi)低沸物在負(fù)壓下蒸餾除掉,剩余物即為粗產(chǎn)品,加水,回流1-3小時(shí),冷卻至0至10,抽濾,于50至80烘干,得產(chǎn)物純品。上述步驟(1)所用羥基保護(hù)劑為二氫吡喃,催化劑為吡啶對(duì)甲基苯磺酸鹽,苯酚與羥基保護(hù)劑的重量比范圍為0.5至2.0,催
31、化劑與苯酚的重量比為0.1%至5%;步驟(2)中醚類溶劑包括乙醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃和甲基叔丁基醚,硼酸酯類化合物包括硼酸三甲酯、硼酸三異丙酯和硼酸三丁酯,其中硼酸酯類化合物與苯酚的摩爾比為1.0至1.5,正丁基鋰與苯酚的摩爾比為1.0至2.0;步具體步驟如下:一、10升玻璃反應(yīng)器配機(jī)械攪拌,溫度計(jì),恒壓滴液漏斗,在氮?dú)獗Wo(hù)下加入原料苯酚940g,二氫吡喃940g,攪拌下加入催化劑吡啶對(duì)甲基苯磺酸鹽94g,反應(yīng)8小時(shí),在60減壓蒸餾,除掉體系內(nèi)低沸物。之后向反應(yīng)瓶內(nèi)加入3000g四氫呋喃,相對(duì)于苯酚1.2當(dāng)量的硼酸三異丙酯,降溫至-80,滴加相對(duì)于苯酚1.5當(dāng)量的正丁基鋰,滴畢繼續(xù)在-
32、80反應(yīng)8小時(shí),將反應(yīng)液緩慢升溫至-30,向體系內(nèi)加入2000g水,用鹽酸調(diào)pH值至1,在30反應(yīng)2小時(shí),在60減壓蒸餾,除掉體系內(nèi)溶劑,加水3000g,回流2小時(shí),降溫至5,抽濾,得白色產(chǎn)物濕品,于80烘干即得產(chǎn)品,摩爾收率(以苯酚計(jì))73%。二、10升玻璃反應(yīng)器配機(jī)械攪拌,溫度計(jì),恒壓滴液漏斗,在氮?dú)獗Wo(hù)下加入原料苯酚940g,二氫吡喃940g,攪拌下加入催化劑吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽94g,反應(yīng)8小時(shí),在60減壓蒸餾,除掉體系內(nèi)低沸物。之后向反應(yīng)瓶內(nèi)加入3000g四氫呋喃,相對(duì)于苯酚1.2當(dāng)量的硼酸三甲酯,降溫至-80,滴加相對(duì)于苯酚1.5當(dāng)量的正丁基鋰,滴畢繼續(xù)在-80反應(yīng)8小時(shí),將反應(yīng)液緩慢
33、升溫至-30,向體系內(nèi)加入2000g水,用鹽酸調(diào)pH值至1,在30反應(yīng)2小時(shí),在60減壓蒸餾,除掉體系內(nèi)溶劑,加水3000g,回流2小時(shí),降溫至5,抽濾,得白色產(chǎn)物濕品,于80烘干即得產(chǎn)品,摩爾收率(以苯酚計(jì))81%。三、10升玻璃反應(yīng)器配機(jī)械攪拌,溫度計(jì),恒壓滴液漏斗,在氮?dú)獗Wo(hù)下加入原料苯酚940g,二氫吡喃940g,攪拌下加入催化劑吡啶對(duì)甲苯磺酸鹽94g,反應(yīng)8小時(shí),在60減壓蒸餾,除掉體系內(nèi)低沸物。之后向反應(yīng)瓶內(nèi)加入3000g四氫呋喃,相對(duì)于苯酚1.2當(dāng)量的硼酸三甲酯,降溫至-80,滴加相對(duì)于苯酚1.2當(dāng)量的正丁基鋰,滴畢繼續(xù)在-80反應(yīng)8小時(shí),將反應(yīng)液緩慢升溫至-30,向體系內(nèi)加入2
34、000g水,用鹽酸調(diào)pH值至1,在30反應(yīng)2小時(shí),在60減壓蒸餾,除掉體系內(nèi)溶劑,加水3000g,回流2小時(shí),降溫至5,抽濾,得白色產(chǎn)物濕品,于80烘干即得產(chǎn)品,摩爾收率(以苯酚計(jì))83%。至此,2,3-二溴-5-苯甲酰吡咯、2-羥基-4-氨基-5-氟嘧啶、2-羥基苯硼酸的小試制備工藝流程與操作全部結(jié)束。雖然在整個(gè)工藝路線中設(shè)計(jì)中,我們還只局限于實(shí)驗(yàn)室的思路然并不能給實(shí)際的設(shè)計(jì)帶來什么大的幫助,我們還是在整個(gè)過程中,了解了怎么去從生產(chǎn)的角度考慮工藝路線。3、 參觀車間在進(jìn)入廠區(qū)的伊始,公司內(nèi)部人員首先向我們介紹了一下公司的概況,包括公司簡介、公司產(chǎn)品、企業(yè)理念、企業(yè)精神等等,其中尤其讓人記憶深
35、刻的是關(guān)于安全方面的培訓(xùn)。因?yàn)楣静煌趯W(xué)校實(shí)驗(yàn)室,在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室一般做的都是小量反應(yīng),量上一克的都是大反應(yīng)。而對(duì)于反應(yīng)量放大幾百倍幾千倍的工廠,其危險(xiǎn)性也是百倍的增長。所以從進(jìn)入公司實(shí)習(xí)第一天起,廠區(qū)的領(lǐng)導(dǎo)和員工就不停的強(qiáng)調(diào)“安全第一,預(yù)防為主”,整個(gè)公司包括進(jìn)出,飲水等,都有明確而嚴(yán)格的行為準(zhǔn)則和規(guī)范,還時(shí)常會(huì)抽查、通報(bào),無一不是為了安全。接下來參觀學(xué)習(xí)公司各部門的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。首先,我們?cè)趧⒉块L的帶領(lǐng)下,參觀了公司的生產(chǎn)車間,在進(jìn)入車間之前,我們被要求佩戴安全帽,這是進(jìn)入車間前必須要做的一件事,這也是安全生產(chǎn)的體現(xiàn)。公司共有兩個(gè)生產(chǎn)車間,分別是第一生產(chǎn)車間和第二生產(chǎn)車間。其中第二生產(chǎn)車間是固定
36、化生產(chǎn)某些化學(xué)產(chǎn)品的車間,全年不間斷地工作,因?yàn)槎际窍喈?dāng)成熟的生產(chǎn)工藝,所以生產(chǎn)規(guī)模都比較巨大,達(dá)到幾百公斤甚至上噸級(jí)別。平時(shí)在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室都是進(jìn)行毫克或者克規(guī)模的化學(xué)反應(yīng),第一次看到如此巨大的反應(yīng)器確實(shí)感到有一些震撼。在劉部長耐心的講解和自己親身體會(huì)下,發(fā)現(xiàn)雖然這些反應(yīng)器或者烘箱體積龐大,管道密布,閥門眾多,但是基本原理和學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的玻璃反應(yīng)器是一樣的,無非是磁力攪拌改成了機(jī)械攪拌,加料由手動(dòng)加料改成了自動(dòng)機(jī)械加料,加熱由油浴改成了反應(yīng)器外表面的循環(huán)油,回流時(shí)冷凝管由小的變成了大的。包括它們的清洗,由于體積巨大,無法通過人為地涮洗進(jìn)行清潔,一般通過加水或者溶劑攪拌進(jìn)行容器的保潔工作。經(jīng)過這樣一些認(rèn)識(shí),我們也基本掌握了如何操作這些剛開始看起來異常復(fù)雜的大型反應(yīng)器。參觀完第二生產(chǎn)車間之后我們繼續(xù)參觀了第一生產(chǎn)車間。第一生產(chǎn)車間和第二生產(chǎn)車間不同,它主要進(jìn)行一些不固定的化學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn),一般由客戶指定相應(yīng)的產(chǎn)品和工藝路線,然后再進(jìn)行生產(chǎn)。由
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