头孢类抗生素侧链的合成

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(Z)-2-甲氧亚胺基-2-呋喃乙酸和氨噻肟酸是两种重要的头孢菌素的侧链,本文研究了(Z)-2-甲氧亚胺基-2-呋喃乙酸新的合成方法和氨噻肟酸新的工艺。本文研究了三条新的路线合成2-呋喃乙酮酸:1.以2-乙酰呋喃为原料,用高锰酸钾为氧化剂,高锰酸钾与2-乙酰呋喃物质量比为2.4:1,在5℃中性条件下氧化反应20 min,可以得到α-呋喃乙酮酸,产率27.2%。熔点96.4-96.7℃,红外光谱与目标产物符合。2.以2-呋喃甲醛为原料,通过氰化、水解,氧化得到α-呋喃乙酮酸。首先2-呋喃甲醛与亚硫酸氢钠、氰化钠发生亲核加成反应,生成α-呋喃羟乙腈,产率为90.2%;然后氰基在5℃,1.4倍盐酸作用下水解7h,成为羧基,生成α-呋喃羟乙酸,熔点为78.6-78.9℃,产率为63.8%;第三步为α-呋喃羟乙酸由高锰酸钾在碱性环境下,0℃氧化生成2-呋喃乙酮酸,α-呋喃羟乙酸与高锰酸钾,氢氧化钠的量比为1:1.3:1.6,产率为30.0%,熔点为96.9-97.3℃,总产率为17.3%,红外光谱与目标产物符合。3.以2-乙酰呋喃为原料,通过亚硝化、水解、氧化得到α-呋喃乙酮酸。首先通过异丙基亚硝酸酯在15℃下对2-乙酰呋喃进行肟化,物质量比为2:1,然后加入浓盐酸、亚硝酸钠,在水解的同时进行氧化,2-乙酰呋喃与浓盐酸、亚硝酸钠的物质量比为1:3.6:1.5,反应温度为80℃,反应时间4h,产率65.1%,熔点为97.1-97.3℃。红外光谱与目标产物符合。α-呋喃乙酮酸在pH值为8,反应温度3℃下与甲氧胺盐酸盐发生缩合反应,反应8h生成(Z)-2-甲氧亚胺基-2-呋喃乙酸,缩合反应产率为58.1%,熔点为86-87℃。红外光谱和核磁共振谱与目标产物符合。(Z)-2-甲氧亚胺基-2-呋喃乙酸总产率为37.8%。(以2-呋喃乙酰计)以乙酰乙酸乙酯为原料,选择异戊醇和四氢呋喃的混合液(体积比4:1)为溶剂,通过“一锅煮”的新工艺,连续完成过卤化、肟化、环合和醚化反应合成氨噻肟酸乙酯。首先在冰盐浴中由溴素对α-羰基位的氢原子进行取代,其次在室温下由亚硝酸异丙酯进行肟化,反应3h,然后在15℃下与硫脲进行环合反应,最后由硫酸二甲酯进行甲基化,收率72.2%,熔点为160-161℃。氨噻肟酸由氨噻肟酸乙酯在碱性条件下水解得到,熔点为137-148℃,收率为92.6%,总收率为66.8%(以乙酰乙酸乙酯计)。新工艺简化了操作,提高产率,更具有工业价值。
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