本發(fā)明屬于有機化合物合成
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體是涉及一種美羅培南側(cè)鏈二硫物的制備方法。
背景技術(shù)：
：美羅培南是繼亞胺培南-西司他丁在美國上市后的另一個非腸道給藥的半合成碳青霉烯類抗生素。美羅培南作用機制是通過其共價鍵與參與細胞壁合成的青霉素結(jié)合蛋白(PBPs)結(jié)合而抑制細菌細胞壁的合成，從而起抗菌作用。美羅培南作用特點是：對β-內(nèi)酰胺酶高度穩(wěn)定，且本身尚有酶抑制作用，具有廣譜、強效、耐酶、抑酶的特性。美羅培南對大多數(shù)革蘭陽性菌、革蘭陰性菌均敏感，尤其對革蘭陰性菌有很強的抗菌活性。其化學名稱為：(5R,6S)-2-[(3S,5S)-5-(二甲氨基甲?；?吡咯烷-3-硫基]-6-[(R)-1-羥乙基]-1-甲基碳青霉-2-烯-3-羧酸三水合物。結(jié)構(gòu)式如下：美羅培南合成路線為：以(1R,5R,6S)-2-(二苯氧基磷酰氧基)-6-[(R)-1-羥乙基]-1-甲基碳青霉-2-烯-3-羧酸對硝基芐酯和(2S,4S)-2-(二甲基氨基甲酰)-4-巰基-1-(對硝基芐氧基甲酰)-1-吡咯烷(即為：美羅培南側(cè)鏈)為起始原料經(jīng)縮合反應得到(1R,5R,6S)-2-[(3S,5S)-1-(4-硝基苯甲氧基)-5-(二甲胺基甲?；?吡咯烷-2-基硫]-6-[(R)-1-羥乙基]-1-甲基碳青霉-2-烯-3-羧酸對硝基芐酯，再經(jīng)氫化、純化得到目標產(chǎn)物。美羅培南側(cè)鏈是美羅培南的重要中間體。美羅培南側(cè)鏈文獻報道都是以L-羥基脯氨酸為起始原料并對氨位進行保護然后經(jīng)多步反應得到目標側(cè)鏈，合成路線有以下幾條：合成路線1：Tetrahedlett,1996,37(17):2919-2922；JAntibiot,1990,43(5):519-532報道第一條合成美羅培南側(cè)鏈的工藝路線，收率比較高，但是反應條件苛刻，操作困難，原料貴，成本過高，難于用于工業(yè)化生產(chǎn)。在這條路線的基礎上胡來新等進行了改進，用羰基二咪唑活化羧基，也存在成本偏高，操作困難的問題。合成路線2：JAntibiot,1990,43(5):519-53，Sunagawa等在第一條路線基礎上開發(fā)了適合工業(yè)化生產(chǎn)的合成路線，氯甲酸異丙酯在三乙胺存在下對PNZ保護的L-羥基脯氨酸的羧基活化后，再和二甲胺反應得到中間體后，再用甲基磺酰氯對羥基活化后，經(jīng)硫代乙酸鉀反應，接著水解得到目標產(chǎn)物，總收率61.4％。合成路線3：Heterocycles,1995,41(1):147-159.Matsumura等又開發(fā)了更為廉價易實現(xiàn)的工藝路線，該路線用廉價的甲基磺酰氯作為羧基活化劑且從2a到2c采用一鍋法，使工藝操作簡化，收率達到86％，但是化合物2d水解后不穩(wěn)定產(chǎn)生較多雜質(zhì)，難以純化。中國藥物化學雜志，2005,15(2)：97-99。趙燕芳等對該工藝進行改進，所得產(chǎn)品純度高，但是收率有所降低,操作步驟增加。合成路線4：Heterocycles,1995,41(1):147-159.Matsumura等首次合成出PNZ-保護的硫代內(nèi)酯，并將作為美羅培南側(cè)鏈合成的關(guān)鍵中間體，該工藝合成關(guān)鍵中間體3d，硫代內(nèi)酯易氨解得到美羅培南側(cè)鏈，該工藝具有以下優(yōu)點，反應步驟少，原料易得而且便宜，所得側(cè)鏈純度高，可不經(jīng)純化直接用于美羅培南合成。合成路線5：張恒利在CN200610057579發(fā)明專利中提到的以L-羥基脯氨為起點，用保護氨基酸上的氨基方法進行，再將羧基轉(zhuǎn)化成酰胺基，然后將羥基轉(zhuǎn)換成有保護的硫醇基，接著硫保護基脫除與硫化物的氧化同時進行，反應生產(chǎn)美羅培南側(cè)鏈二硫化物，最后美羅培南側(cè)鏈二硫化物在含水的有機溶劑中用三丁基膦還原為美羅培南側(cè)鏈。以下是合成路線：但是在所有這些合成路線中，美羅培南側(cè)鏈二硫化物，為美羅培南側(cè)鏈的主要雜質(zhì)，經(jīng)多批次檢驗發(fā)現(xiàn)，該雜質(zhì)或多或少的存在于最終產(chǎn)品美羅培南中，不利于美羅培南的純化?，F(xiàn)有技術(shù)中報道的美羅培南側(cè)鏈二硫物的制備工藝制備得到的美羅培南側(cè)鏈二硫物一般純度較低，雜質(zhì)較多。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種美羅培南側(cè)鏈二硫物的制備方法，該方法制備成本低，純度高。一種美羅培南側(cè)鏈二硫物的制備方法，包括：以如下式所示的美羅培南側(cè)鏈為原料，以三氯化鐵為催化劑，氧氣氛圍中進行氧化脫氫反應，得到產(chǎn)物美羅培南側(cè)鏈二硫物：作為優(yōu)選，具體步驟為：(1)將美羅培南側(cè)鏈溶于有機溶劑I，形成美羅培南側(cè)鏈溶液；攪拌得到得淺黃澄清液；(2)將三氯化鐵溶于有機溶劑II，得懸濁液，將所得懸濁液加入到步驟(1)所得美羅培南側(cè)鏈溶液中，形成混合液；(3)向混合液中通入氧氣，25～30℃氧化脫氫反應3～6小時，反應液呈紅棕色且澄清，檢測反應結(jié)束，得反應液；(4)過濾步驟(3)中所得反應液，加入活性炭，室溫脫色反應，過濾除去活性炭，得到淡黃色的液體；(5)將步驟(4)所得液體升溫至40～45℃，減壓蒸餾，濃縮至濃稠狀，加入乙酸乙酯，5～10℃攪拌1～1.5h，抽濾得到固體，于35～40℃真空干燥2～2.5h，得類白色固體，即美羅培南側(cè)鏈二硫化物。作為優(yōu)選，所述的有機溶劑I、有機溶劑II可以相同，也可以不同；作為優(yōu)選的方案，有機溶劑I、有機溶劑II選用相同的溶劑，可選自甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、DMF等溶劑中的一種或多種。作為優(yōu)選，所述有機溶劑I、有機溶劑II為甲醇。作為優(yōu)選，所述步驟(1)中，所用有機溶劑I(比如甲醇)的量，為底物的4～6倍體積，攪拌速度為100～300轉(zhuǎn)/分鐘。作為優(yōu)選，所述三氯化鐵的加入量與美羅培南側(cè)鏈重量比為(0.2～0.25):1。作為優(yōu)選，所述氧化脫氫反應體系中：氧氣壓為0.08～0.12MPa；即上述步驟(3)中向混合液中通入氧氣，保持體系中氧氣壓為0.08～0.12MPa，進行25～30℃恒溫反應即可。作為優(yōu)選，步驟(3)中，反應過程中攪拌速度為100～300轉(zhuǎn)/分鐘，以保證氧化脫氫反應的均勻進行。作為優(yōu)選，所述步驟(4)中，加入活性炭的量與美羅培南側(cè)鏈重量比為(0.2～0.3):1。作為優(yōu)選，所述步驟(5)中，乙酸乙酯的加入量與美羅培南側(cè)鏈重量比為(1～1.2):1。如圖1所示，所得中間反應液B為美羅培南側(cè)鏈的甲醇溶液的淡黃色液體，C為FeCl3的甲醇溶液的混合液，D為混合液，E為生成美羅培南側(cè)鏈二硫化物的反應液，F(xiàn)為活性炭脫色后的美羅培南側(cè)鏈二硫化物的淡黃色清液。本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明以美羅培南側(cè)鏈為原料，巧妙的把美羅培南的合成工藝應用于雜質(zhì)中間體美羅培南側(cè)鏈二硫化物的制備，并通過實驗對工藝進行了顯著優(yōu)化，獲得了純度>97％的雜質(zhì)中間體。并把高純度的該雜質(zhì)中間體應用于美羅培南藥物的生產(chǎn)監(jiān)控，提供了雜質(zhì)化合物的液相條件，為美羅培南藥物及其中間體的生產(chǎn)提供了很大的方便。本發(fā)明利用氯化鐵氧化催化體系，氯化鐵成本低，同時大大降低了催化劑的使用量，降低了美羅培南側(cè)鏈二硫化物的制備成本，而且，更為重要的是，采用氯化鐵為催化劑，同時配合適當?shù)难鯕鈮毫Γ沟梅磻獪囟蕊@著降低，進一步降低了能耗，使得本發(fā)明更適于工業(yè)化大生產(chǎn)。本發(fā)明采用甲醇為反應溶劑時，反應物底物在甲醇溶解度較高，產(chǎn)物美羅培南側(cè)鏈二硫化物在甲醇中的溶解度較低，進一步加快了反應速度，同時結(jié)合較低的反應溫度，進一步降低了副反應的發(fā)生。本發(fā)明采用毒性較低的乙酸乙酯作為重結(jié)晶溶劑，得到的產(chǎn)物純度較高，且溶劑回收簡單。附圖說明圖1為本發(fā)明的美羅培南側(cè)鏈二硫物的制備流程圖。圖2為本發(fā)明制備得到的美羅培南側(cè)鏈二硫物的ESI-MS圖。圖3為本發(fā)明制備得到的美羅培南側(cè)鏈二硫物的核磁圖。具體實施方式下面通過實施例對本發(fā)明做具體闡述，可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面理解本發(fā)明，但并不用來限制本發(fā)明的保護范圍。實施例1一種美羅培南側(cè)鏈二硫化物的制備方法，包括以下步驟：1)將10克美羅培南側(cè)鏈溶于50克的甲醇，形成美羅培南側(cè)鏈的甲醇溶液；在25℃下以速度為100轉(zhuǎn)/分鐘機械攪拌，得到淡黃色澄清液；2)將2克三氯化鐵溶于10克甲醇中，即得懸濁液，將所得懸濁液加入到步驟1)所得淡黃色澄清液中，25℃溫度條件下，機械攪拌，速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，形成混合液；3)向混合液中通入氧氣，保持氧氣壓0.08MPa，25℃反應6小時，HPLC檢測反應完全，得反應液；4)過濾步驟3)中所得反應液，加入2克活性炭，25℃脫色1h，過濾除去活性炭，得到淡黃的液體；5)將步驟4)所得液體升溫至45℃，減壓蒸餾，濃縮至濃稠狀，加入乙酸乙酯10克，降溫至5℃，攪拌1h，攪拌轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分鐘。抽濾得到固體，35℃真空干燥2h，得類白色固體8.5克，即為美羅培南側(cè)鏈二硫化物，純度為97.5％；收率為86％。實施例21)將10克美羅培南側(cè)鏈溶于50克的甲醇，形成美羅培南側(cè)鏈的甲醇溶液；在25℃下以速度為100轉(zhuǎn)/分鐘機械攪拌，得到淡黃色澄清液；2)將2.0克三氯化鐵溶于10克甲醇中，即得懸濁液，將所得懸濁液加入到步驟1)所得淡黃色澄清液中，25℃溫度條件下，機械攪拌，速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，形成混合液；3)向混合液中通入氧氣，保持氧氣壓0.1MPa，25℃反應4小時，HPLC檢測反應完全，得反應液；4)過濾步驟3)中所得反應液，加入2克活性炭，25℃脫色1h，過濾除去活性炭，得到淡黃的液體；5)將步驟4)所得液體升溫至45℃，減壓蒸餾，濃縮至濃稠狀，加入乙酸乙酯10克，降溫至5℃，攪拌1h，攪拌轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分鐘。抽濾得到固體，35℃真空干燥2h，得類白色固體8.9克，即為美羅培南側(cè)鏈二硫化物，純度為97.8％；收率為90％。實施例31)將10克美羅培南側(cè)鏈溶于50克的甲醇，形成美羅培南側(cè)鏈的甲醇溶液；在25℃下以速度為100轉(zhuǎn)/分鐘機械攪拌，得到淡黃色澄清液；2)將2.5克三氯化鐵溶于10克甲醇中，即得懸濁液，將所得懸濁液加入到步驟1)所得淡黃色澄清液中，25℃溫度條件下，機械攪拌，速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，形成混合液；3)向混合液中通入氧氣，保持氧氣壓0.1MPa，30℃反應4小時，HPLC檢測反應完全，得反應液；4)過濾步驟3)中所得反應液，加入2克活性炭，25℃脫色1h，過濾除去活性炭，得到淡黃的液體；5)將步驟4)所得液體升溫至45℃，減壓蒸餾，濃縮至濃稠狀，加入乙酸乙酯10克，降溫至5℃，攪拌1h，攪拌轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分鐘。抽濾得到固體，35℃真空干燥2h，得類白色固體8.7克，即為美羅培南側(cè)鏈二硫化物，純度為98.2％；收率為88％。實施例中產(chǎn)品純度檢測用液相適用條件如下：色譜柱固定相類型：C18依利特色譜柱參數(shù)：250mm×4.6mm×5μm流動相A：稱取2.3g磷酸二氫銨溶于1000ml水中，加磷酸調(diào)節(jié)pH＝2.5±0.5流動相B：乙腈∶甲醇＝60∶40(V/V)溶液A：乙腈∶水＝30∶70(V/V)時間流動相A流動相B07030105545302080402080427030507030檢測波長：270nm流速：1.0ml/min進樣量：20μl柱溫：40℃保留時間：RRT-1.55(美羅培南側(cè)鏈RRT-1.0)針對實施例1制備得到的產(chǎn)物進行ESI-MS和核磁檢測：ESI-MS：ESI-MS正離子質(zhì)譜圖中在m/z705處的較強離子峰對應于樣品的[M+H]+離子；在m/z727處的較強離子峰對應于樣品的[M+Na]+離子；由以上分析可知樣品的分子量為704，如圖2所示。因此可以確定樣品分子與美洛培南側(cè)鏈雜質(zhì)二硫化物分子量一致。核磁數(shù)據(jù)為：1HNMR(500MHz，CDCl3)：δ1.90-2.00(m，2H)，2.58-2.68(m，2H)，2.89(s，3H)，2.94-2.96(m，6H)，3.06(s,3H)，3.35-3.50(m，4H)，4.03-4.12(m,2H)，4.65-4.71(m，2H)，5.00-5.03(dd，J＝8.25，2.5，1H)，5.14-5.22(m，2H)，5.26-5.30(m，1H)，7.40(d，J＝8.5，2H)，7.48(t，J＝8.75，2H)，9.14-8.18(m，4H)。如圖3所示。綜上所述，檢測得知樣品的ESI質(zhì)譜結(jié)果證明樣品的分子量為704，綜合紅外光譜圖，核磁共振氫譜(1H-NMR)等相關(guān)譜，可以確證樣品分子與美洛培南側(cè)鏈雜質(zhì)二硫化物分子結(jié)構(gòu)一致。通過對待測樣品和本發(fā)明對照品的嚴格制樣，按照既定的液相條件，進行檢測，不僅能夠定性確定待測樣品中的含有對照品雜質(zhì)，而且基本能夠定量分析，為待測樣品的檢測和純化提供了可靠依據(jù)。對比例1：利用如下底物1代替實施例1中的美羅培南側(cè)鏈，同樣的條件進行反應，最終檢測體系中絕大多數(shù)為未反應的底物1。對比例2：利用四水醋酸鎳代替實施例1中的氯化鐵，同時不通入氧氣，常壓反應，反應時間相同，最后檢測，體系中為絕大多數(shù)為未反應的美羅培南側(cè)鏈。對比例3利用底物1為原料，催化劑采用四水醋酸鎳，回流反應2小時，利用甲醇作為重結(jié)晶溶劑，得到最終的產(chǎn)品純度僅為85％，主要雜質(zhì)為本發(fā)明的美羅培南側(cè)鏈。當前第1頁1 2 3