本發(fā)明屬于有機(jī)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(gè)非腸道給藥的半合成碳青霉烯類抗生素。美羅培南作用機(jī)制是通過其共價(jià)鍵與參與細(xì)胞壁合成的青霉素結(jié)合蛋白(PBPs)結(jié)合而抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成，從而起抗菌作用。美羅培南作用特點(diǎn)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(qiáng)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(qiáng)的抗菌活性。其化學(xué)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(yīng)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(biāo)產(chǎn)物。美羅培南側(cè)鏈?zhǔn)敲懒_培南的重要中間體。美羅培南側(cè)鏈文獻(xiàn)報(bào)道都是以L-羥基脯氨酸為起始原料并對氨位進(jìn)行保護(hù)然后經(jīng)多步反應(yīng)得到目標(biāo)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(bào)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(yīng)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(chǔ)上胡來新等進(jìn)行了改進(jìn)，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(chǔ)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(hù)的L-羥基脯氨酸的羧基活化后，再和二甲胺反應(yīng)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(yīng)，接著水解得到目標(biāo)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(jià)易實(shí)現(xiàn)的工藝路線，該路線用廉價(jià)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(dá)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(xué)雜志，2005,15(2)：97-99。趙燕芳等對該工藝進(jìn)行改進(jìn)，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(hù)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(diǎn)，反應(yīng)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(diǎn)，用保護(hù)氨基酸上的氨基方法進(jìn)行，再將羧基轉(zhuǎn)化成酰胺基，然后將羥基轉(zhuǎn)換成有保護(hù)的硫醇基，接著硫保護(hù)基脫除與硫化物的氧化同時(shí)進(jìn)行，反應(yīng)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(jī)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(yàn)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(bào)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(shí)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(jìn)行氧化脫氫反應(yīng)，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(jī)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(jī)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(yīng)3～6小時(shí)，反應(yīng)液呈紅棕色且澄清，檢測反應(yīng)結(jié)束，得反應(yīng)液；(4)過濾步驟(3)中所得反應(yīng)液，加入活性炭，室溫脫色反應(yīng)，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(jī)溶劑I、有機(jī)溶劑II可以相同，也可以不同；作為優(yōu)選的方案，有機(jī)溶劑I、有機(jī)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(jī)溶劑I、有機(jī)溶劑II為甲醇。作為優(yōu)選，所述步驟(1)中，所用有機(jī)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(yīng)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(jìn)行25～30℃恒溫反應(yīng)即可。作為優(yōu)選，步驟(3)中，反應(yīng)過程中攪拌速度為100～300轉(zhuǎn)/分鐘，以保證氧化脫氫反應(yīng)的均勻進(jìn)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(shí)驗(yàn)對工藝進(jìn)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(yīng)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(shí)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(shí)配合適當(dāng)?shù)难鯕鈮毫?，使得反?yīng)溫度顯著降低，進(jìn)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(yīng)溶劑時(shí)，反應(yīng)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(jìn)一步加快了反應(yīng)速度，同時(shí)結(jié)合較低的反應(yīng)溫度，進(jìn)一步降低了副反應(yīng)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(shí)施方式下面通過實(shí)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(hù)范圍。實(shí)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(jī)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(jī)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(yīng)6小時(shí)，HPLC檢測反應(yīng)完全，得反應(yīng)液；4)過濾步驟3)中所得反應(yīng)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(shí)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(jī)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(jī)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(yīng)4小時(shí)，HPLC檢測反應(yīng)完全，得反應(yīng)液；4)過濾步驟3)中所得反應(yīng)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(shí)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(jī)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(jī)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(yīng)4小時(shí)，HPLC檢測反應(yīng)完全，得反應(yīng)液；4)過濾步驟3)中所得反應(yīng)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(shí)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(dòng)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(dòng)相B：乙腈∶甲醇＝60∶40(V/V)溶液A：乙腈∶水＝30∶70(V/V)時(shí)間流動(dòng)相A流動(dòng)相B07030105545302080402080427030507030檢測波長：270nm流速：1.0ml/min進(jìn)樣量：20μl柱溫：40℃保留時(shí)間：RRT-1.55(美羅培南側(cè)鏈RRT-1.0)針對實(shí)施例1制備得到的產(chǎn)物進(jìn)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(qiáng)離子峰對應(yīng)于樣品的[M+H]+離子；在m/z727處的較強(qiáng)離子峰對應(yīng)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(yán)格制樣，按照既定的液相條件，進(jìn)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(shí)施例1中的美羅培南側(cè)鏈，同樣的條件進(jìn)行反應(yīng)，最終檢測體系中絕大多數(shù)為未反應(yīng)的底物1。對比例2：利用四水醋酸鎳代替實(shí)施例1中的氯化鐵，同時(shí)不通入氧氣，常壓反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間相同，最后檢測，體系中為絕大多數(shù)為未反應(yīng)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(yīng)2小時(shí)，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(dāng)前第1頁1 2 3