4-甲基-5-甲酰基噻唑的合成工艺研究

研究了头孢托仑匹酯关键中间体4-甲基-5-噻唑甲醛(1)的合成新工艺.以乙酰乙酸甲酯(2)为起始原料,首先进行α-溴代反应、与硫脲缩合反应,制得2-氨基-4-甲基-5-噻唑甲酸甲酯(3),收率高达96%;其次用廉价的次亚磷酸钠(1.5当量)替代次亚磷酸,进行氨基重氮化还原反应,制得4-甲基-5-噻唑甲酸甲酯(4),收率为75%;最后用硼氢化钾/氯化锂体系(1.5当量)在回流的无水乙醇中进行酯还原反应,所得粗产物不经分离提纯,直接用次氯酸钠(2.0当量)氧化得到目标化合物,收率为62%,反应总收率在44%以上.该过程条件温和,操作简便,后处理简单,具有工业化应用前景.     

3-醛基吲哚-6-甲酸的合成

4-甲基-3-硝基苯甲酸经MeOH/H2SO4酯化得4-甲基-3-硝基苯甲酸甲酯(2),2与N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛缩合后经Fe/HAc还原制得吲哚-6-甲酸甲酯(3),最后3与POCl3/DMF通过Vilsmeier反应合成了3-醛基吲哚-6-甲酸(1)。结果表明最佳反应条件为:吲哚-6-甲酸甲酯与DMF和NaOH的摩尔比为1∶8∶4,反应总收率达54.2%。产物的结构经IR,1H NMR和MS得到了确证。     

2-溴-4-氨基苯甲醚的合成

以4-硝基氟苯为原料,经芳环溴代、亲核取代、硝基还原,共3步反应制得2-溴-4-氨基苯甲醚。考察了反应物用量、反应温度和反应时间对溴酸钠溴代法收率的影响,考察了3种还原法对还原收率的影响。当n(4-硝基氟苯)∶n(硫酸钾)=50∶1,反应温度为68℃,反应时间为3h时,溴代反应收率为69.6%;以10%Pd-C/甲酸铵还原硝基时,反应收率为92.3%;3步反应的总收率为61.0%。各步产物结构均经MS、1 H NMR进行表征。     

还原桃红R中间体2-羟基-4-甲基-6-氯苯并[1,2,3]二噻唑的合成研究

以邻甲苯胺为原料,与盐酸成盐制得邻甲苯胺盐酸盐,其再经硫化得2-氯-4-甲基-6-氯苯并[1,2,3]二噻唑,最后经水解合成还原桃红R中间体2-羟基-4-甲基-6-氯苯并[1,2,3]二噻唑。笔者对成盐反应物质的量及硫化反应的物物质的量比、反应温度、反应时间及溶剂用量等因素进行了探讨,得出优化反应条件为:n(邻甲苯胺)∶n(氯化氢)=1∶1.13,成盐收率可达99.8%;邻甲苯胺盐与一氯化硫硫化,n(邻甲苯胺盐)∶n(一氯化硫)=1∶3.75,硫化反应温度60±2℃,保温反应时间4 h,溶剂质量与邻甲苯胺盐物质的量的比为182.1 g/mol,此时目标产物的收率可达95.5%。产物结构经IR、LC/MS与1H NMR确证。     

2-氨基-5-硝基噻唑的合成研究

以乙酸乙烯酯为原料,经氯化、水解与硫脲环合反应制备2-氨基噻唑,收率91％。将其在硫酸体系中,经成盐-硝化“一锅法”合成2-氨基-5-硝基噻唑。当反应物n（2-氨基噻唑）:n（硫酸）:n（硝酸）=1∶4∶1.05,30℃反应4小时,硝化产物收率为81％。     

2-溴-4-甲基噻唑-5-甲酸乙酯的合成工艺研究

以2-氨基-4-甲基噻唑-5-甲酸乙酯(NSIZ)为原料、采用溴化铜为催化剂及溴代剂通过重氮化法合成了2-溴-4-甲基噻唑-5-甲酸乙酯(BSJZ)。确定了反应的优化条件为:反应温度0~5℃,反应时间40 min,物料比n(NSJZ)∶n(H3PO4)∶n(HNO3)∶n(Na NO2)∶n(Cu Br2)=1.0∶8.0∶8.0∶1.3∶2.5。优化条件下产品纯度为99.5%,收率达84.7%。     

2,6-二氯吡啶-4-甲醛的合成及副产物研究

以2,6-二羟基异烟酸为原料,经过氯代、胺解、脱水和还原反应制得2,6-二氯吡啶-4-甲醛(Ⅰ),及另一个应用较广的化工中间体2,6-二氯吡啶-4-甲胺,其结构经ESI-MS、1HNMR确证,目标产物总收率达到26.2%。结果表明:当n(2,6-二氯-4-氰基吡啶)∶n(二异丁基氢化铝)=1∶1.6,温度为-15℃,反应时间12 h,还原反应目标产物收率达到最佳为45.4%,副产物2,6-二氯吡啶-4-甲胺收率12.0%。     

2-氨基-4-甲基-5-苯甲酰胺噻唑合成研究

以乙酰乙酰苯胺和二氯化砜为原料,通过氯代反应生成α-氯代乙酰乙酰苯胺。以水为溶剂,在酸催化下α-氯代乙酰乙酰苯胺与硫脲发生缩合反应制得2-氨基-4-甲基-5-苯甲酰胺噻唑,缩合反应的较优合成工艺条件:α-氯代乙酰乙酰苯胺与硫脲的质量比为1∶1.2、反应温度90℃、反应时间3h、浓盐酸0.5mL、H_2O 35mL。实验表明,α-氯代乙酰乙酰苯胺收率达到91.4%,2-氨基-4-甲基-5-苯甲酰胺噻唑收率达到94.7%,总收率达到87%。经红外、高液相色谱、~1H NMR表征证明合成产物为目标化合物。该合成技术工艺过程简单、生产安全、反应条件温和、生产成本降低、环境友好、产品收率高。     

2-巯基-4-甲基嘧啶盐酸盐的合成

以甲酸甲酯与丙酮缩合生成丁酮烯醇钠,再与甲醇缩醛化反应得4,4-二甲氧基-2-丁酮,进一步和硫脲环合反应制得2-巯基-4-甲基嘧啶盐酸盐。考察了缩合反应的物料配比、反应时间及反应温度,缩醛化试剂,环合反应的原料配比、温度及环合时间。得出缩合反应最佳配比甲醇钠∶丙酮∶甲酸甲酯(摩尔比)为1∶1.1∶3,40℃下反应4h,收率达78.7%;采用100%浓硫酸作缩醛化试剂,可以避免水分对反应的影响;环合反应最佳配比4,4-二甲氧基-2-丁酮∶硫脲∶盐酸(摩尔比)为1∶1.05∶2,60℃下反应2h,收率为95.1%。通过红外光谱(FT-IR)和质谱(MS)对产品进行了结构表征。     

2-巯基-4-(4-吡啶基)噻唑的合成及其与头孢母环对接工艺优化

以4-乙酰吡啶为主要原料,经过溴化、硫化、环合、碱性水解、脱酸等一系列反应,制得头孢洛林酯三位侧链2-巯基-4-(4-吡啶基)噻唑,总收率37.47%。以碱活化巯基生成4-(4-吡啶基)-1,3-噻唑-2-硫醇钠,并与3位完成活化的3-羟基头孢对接,制得7β-苯乙酰氨基-3-(4-吡啶基-2-噻唑巯基)-3-头孢烯-4-羧酸二苯甲基酯(BPMCC)。通过MS和¹H NMR对目标产物及各步反应中间体的结构进行了表征。结果表明,加入洗气装置可将二硫代氨基甲酸铵的产率提升到89.2%;改进了2-巯基-4-(4-吡啶基)噻唑氢溴酸盐环合工艺,确定最佳反应温度为0℃,最佳溶剂为无水乙醇、乙腈混合溶液,最佳投料比n(4-溴乙酰吡啶氢溴酸盐)∶n(二硫代氨基甲酸)=1∶1.1;确定了2-巯基-4-(4-吡啶基)噻唑从反应体系中析出的最佳pH为6.8;确定了宜采用分步法生产7β-苯乙酰氨基-3-(4-吡啶基-2-噻唑巯基)-3-头孢烯-4-羧酸二苯甲基酯。     

4-三氟甲基苯乙酸的合成新方法

以4-三氟甲基苯胺为原料,经重氮化、Grignard反应、Wolff-Kishner-黄鸣龙还原反应制得标题化合物.研究表明:n(Mg)∶n(4-三氟甲基溴苯)∶n(草酸二乙酯)=1.2∶1∶1.5、反应温度为50～60 ℃、n(4-三氟甲基苯乙酮酸乙酯)∶n(水合肼)=1∶1.2,总收率68.4%,并通过~1HNMR对中间体及产物进行了结构确证.     

3-醛基吲哚-7-甲酸的合成

以3-甲基-2-硝基苯甲酸为原料,用MeOH/H2SO4酯化先制得3-甲基-2-硝基苯甲酸甲酯(2),化合物2与DMFDMA缩合后经Fe/HOAc还原得到吲哚-7-甲酸甲酯(4),最后化合物4与POCl3/DMF通过Vilsmeier反应合成了标题化合物,总收率53%。产物的结构经1HNMRI、R和MS得到确证。     

4'-氯-2-氨基联苯的绿色合成与表征

以对氯溴苯和邻氯硝基苯为原料,经格氏反应、Suzuki偶联、Pd-C催化加氢还原3步反应合成了4'-氯-2-氨基联苯.格氏反应中,优化的反应条件为n(对氯溴苯)∶n(硼酸三甲酯)=1.0∶1.2,反应温度为0℃.Suzuki偶联反应中,优化的反应条件为n(邻氯硝基苯)∶n(4-氯苯硼酸)∶n(PdCl2(PPh3)2)=1.00∶1.10∶0.01,还原反应的较佳反应温度为50℃.在优化的反应条件下,4'-氯-2-氨基联苯的合成总收率≥59.7％(以对氯溴苯计),纯度95.0％;产物结构经IR、1H NMR、MS确证.该工艺简单经济,条件温和,高效环保,适合工业化生产.     

2,3-苯并环庚酮的合成

以苯和戊二酸酐为原料,经取代反应、沃夫-黄鸣龙还原和环化脱水,制得2,3-苯并环庚酮,最优反应条件为:n(戊二酸酐)∶n(苯)∶n(三氯化铝)=1∶2∶2,室温反应3 h,溶剂为四氢呋喃;沃夫-黄鸣龙还原反应温度为160℃,反应时间为2 h;环化脱水反应温度为120℃,时间2 h,反应总收率60.3%,用IR、1HNMR、13CNMR及MS对中间体及目标产物结构进行了表征。     

2-(4-羟基苯基)六氟异丙醇的合成

以2-(4-氨基苯基)六氟异丙醇(Ⅰ)为原料,经重氮化、水解制得2-(4-羟基苯基)六氟异丙醇(Ⅱ),产物结构经EA、IR、1HNMR和MS确认;同时,对影响反应的主要因素进行了系统考察。结果表明,在重氮化反应温度为-2～2℃、w(H2SO4)=w(NaNO2)=30%、n(H2SO4)∶n(NaNO2)∶n(Ⅰ)=4.1∶1.1∶1.0及水解反应温度110℃、w(H2SO4)=50%、n(H2SO4)/n(Ⅰ)=11.0、水解时间2 h的优化条件下,目标物的平均收率高达91%。     

基于硼氢化钾-三氟化硼乙醚还原体系的3,4-二甲氧基苯乙胺合成新方法

以邻苯二酚为原料,经醚化、Vilsmeier反应制得藜芦醛,收率95.2%,藜芦醛与硝基甲烷反应制得了3,4-二甲氧基苯基-β-硝基乙烯,收率高达93.6%,然后利用硼氢化钾-三氟化硼乙醚体系(KBH4/BF3-Et2O)催化还原3,4-二甲氧基苯基-β-硝基乙烯合成3,4-二甲氧基苯乙胺。该方法使用KBH4/F3B-Et2O还原体系,具有反应条件温和、后处理容易、产率较高等特点,适于工业化生产。     

2-氨基-4-甲基噻唑-5-甲酸乙酯的合成研究

以乙酰乙酸乙酯为原料,经历氯化、环合得到2-氨基-4-甲基噻唑-5-甲酸乙酯。优化工艺条件为:n(3-氯代乙酰乙酸乙酯)∶n(硫脲)=1.0∶1.5,反应温度为85℃,反应时间为3 h。优化条件下产品纯度99%,收率80.5%,产品结构经核磁表征确证。     

医药中间体4-[(4-甲基-1-哌嗪基)羰基]苯胺的合成研究

以氮甲基哌嗪为原料,经对硝基苯甲酰氯酰化和硝基Fe粉还原两步反应合成了医药中间体4-[(4-甲基-1-哌嗪基)羰基]苯胺,并通过单因素实验优化合成工艺.酰化反应:溶剂为CH2Cl2,缚酸剂为K2CO3,收率95.67％.还原反应用NH4Cl活化后的Fe粉为还原剂,投料比为n(4-[(4-甲基-1-哌嗪基)羰基]硝基苯)∶n(铁粉)∶n (NH4Cl)=1∶4∶4,收率90.14％.总收率82.97％.     

2-氨基乙基呋喃的合成

2-氨基乙基呋喃是一种重要的医药中间体。以糠醛和硝基甲烷为起始原料，经过缩合、双键加成及还原反应制备了2-氨基乙基呋喃，GC纯度大于99%,总收率为62.2%,其化学结构经MS、¹H NMR和¹³C NMR确证。探讨了缩合反应中硝基甲烷的用量对化合物3收率的影响，当n(硝基甲烷)∶n(糠醛)=1∶1时，产物收率最高，达到82.6%。考察了硼氢化钠的用量对化合物4收率的影响，当n(硼氢化钠)∶n(化合物3)=2∶1时，产物收率最高，达到88.6%。考察了甲酸铵的用量对目标产物收率的影响，当n(甲酸铵)∶n(化合物4)=4∶1时，还原反应收率最佳，达到85.0%。实验结果表明此方法操作简单、反应条件温和、适用于工业化生产。     

2-氨基-4-氯-苯并噻唑的合成

以邻氯苯基硫脲和硫酰氯为原料,经环合反应制得2 氨基 4 氯苯并噻唑,收率为94 8%,探讨了溶媒种类、投料比、反应温度和反应时间对收率的影响,并改进了合成工艺。