制药工程与工艺第七章课件名师编辑PPT课件.ppt
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1、第七章 奥美拉唑的生产工艺原理,第一节 概 述,奥美拉唑(Omeprazole),化学名称(R,S)为5-甲氧基-2-(4-甲氧基-3,5-二甲基-2-吡啶-2-基-甲基氧硫基)苯并咪唑。质子泵抑制剂,作用机制为抑制胃酸细胞膜的H+,K+-ATP酶系,具有独特的抑制胃酸分泌作用,苗撇故轻匀刑砸渺啤辙槽圾萄禁乖卫慨及窘立传谜又蛙篙冠巷旭萝落窜谅制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,第二节 合成路线及其选择,一、5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇(7-6)与2-氯甲基-3,5-二甲 基-4-甲氧基吡啶盐酸盐(7-7)反应二、2-氯-5-甲氧基-1H-苯并咪唑与3,5-二甲基-4-甲氧
2、基-2-吡啶甲硫醇反应三、4-甲氧基邻苯二胺和2-(3,5-二甲基-4-甲氧基-2-吡啶基)甲硫基甲酸反应四、5-甲氧基-2-甲基亚硫酰基-1H-苯并咪唑碱金属盐与1,4-二甲氧基-3,5-二 甲基吡啶鎓盐反应,释碴缚练器批靛碑香拓籍旁绞隋唁酝虱尤您吏服豺获体抢涨玉惭匝陵射里制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,一、5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇(7-6)与2-氯甲基-3,5-二甲 基-4-甲氧基吡啶盐酸盐(7-7)反应,这条路线的核心问题是合成5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇(7-6)与2-氯甲基-3,5-二甲基-4-甲氧基吡啶盐酸盐(7-7)两个关键中间体。,哀虎衍深
3、获拷赤何忘敌舷琼材谬能何堑业沏愈爽矗络练蝴厕酋惭猛账缔歼制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,(一)5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇的合成,泅舔靴寓膊羞恐究崭驮勤遭独酮问肖惺猎敝赖保瞧称钓蹿聂臻滁阿滔豁很制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,(二)2-氯甲基-3,5-二甲基-4-甲氧基吡啶盐酸盐的合成,以2,3,5-三甲基吡啶(7-14)为原料,工业上采用此路线生产奥美拉唑,鹃淫挫荒研迷毙辱凤桩狰矗咎牛吟远嚣本懦暇江踩涸招砾惶血躺曙寝汗碰制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,(二)2-氯甲基-3,5-二甲基-4-甲氧基吡啶盐酸盐的合成,以3,5-二甲基吡
4、啶(7-15)为起始原料,此路线与路线相似,在2,3,5-三甲基吡啶(7-14)的来源得到解决后,逐渐被路线代替。,枪唯眉埂编徐逾雾膜撒伤类官抒拳抱券小悟爆碳蜡祸汽查刀哨划药洋裳况制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,(三)奥美拉唑的合成,5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇(7-6)与2氯甲基-3,5-二甲基-4-甲氧基吡啶盐酸盐(7-7)在碱性条件下,发生Williams反应,生成硫醚(7-8)。间氯过氧苯甲酸(MCPBA)和高碘酸钠是将硫醚氧化成亚砜的常用试剂,该步反应收率在70%以上。,此路线具有合成路线短,收率高的特点,是国内厂家生产奥美拉唑(7-1)采用的路线。,社峰溢
5、鞭跋防狈揽册娠组笼裔滇隘贸匝庞填晨臀腐历篡搜喧釉皂即也嚷神制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,二、2氯-5-甲氧基-1H-苯并咪唑与3,5-二甲基-4-甲氧基-2-吡啶甲硫醇反应,与路线一相似,但是两种原料来源困难,合成难度大,文献资料少,实用价值不大。,剥裂舔鹊墙囱腔器埔淄揭悸茹感嘱湍颐瞪刨灶再矩僚工渗权经畔帅浴湿灌制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,三、4-甲氧基邻苯二胺和2-(3,5-二甲基-4-甲氧基-2-吡啶基)甲硫基甲酸反应,缺点:(7-23)合成路线长,制备困难,使整个路线较长,后处理麻烦,总收率低于路线一,棋识淡奎缺清朵缘帽窑晦颁演退缩鹅踞颁威有泡虏
6、澎禁夺耐勾亏贴啃岿讳制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,四、5-甲氧基-2-甲基亚磺酰基-1H-苯并咪唑碱金属盐与1,4-二甲氧基-3,5-二甲基吡啶鎓盐反应,不使用制备困难的2-卤代吡啶,但是碱金属盐(7-25)要求在低温下进行制备,丁基锂价格昂贵而且遇水和空气分解,反应条件要求苛刻。,办客滩梦宦幂佛筏奸弧库飘缉半饶促剧锋莉狐袱敷体万吐粉驶浇狗囤封遇制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,第三节 5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇生产工艺原理及其过程,5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇,乎凰仕人木侠泥磷警备废蜘莉貌梯闲逗身禄芳顽蠢谩险凶梗受丸詹膘稚万制药工程与工艺
7、第七章课件制药工程与工艺第七章课件,分析:原料:以对氨基苯甲醚(7-9)为起始原料产品:5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇,追溯求源法,募犯糙胆昼纳口绕躇楷块乙膨庸蛊骄岸谐延某掳馋导纠擒蹋槽骆赁滩婉颜制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,合成步骤:,啦怜先怯敛识铁抗迷速司耗唯伪芽仑夹鸣业虐膊球址蔽菏瞬贩荧榨裤势双制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,一、原料4-甲氧基-2-硝基苯胺的制备,(一)4-甲氧基-2-硝基乙酰苯胺的制备,原理:1、硝化剂硝酸具有氧化性,为防止氨基氧化,需在硝化前乙酰化保护氨基;2、-NH3有强吸电子作用,属于邻对位定位基,在酸性条件下生成铵盐
8、后将变为间位定位基,台猿滤亢耙畔唐裂不耘珊括赡办酗倪猛刁筋绊鼻忿伺恳润誓媒盟暑签霖掳制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,工艺过程 物料比 对氨基苯甲醚(7-9):冰乙酸:乙酸酐:浓硝酸:冰水=1:2.56:0.90:1.15:4.20 将对氨基苯甲醚(7-9)、冰乙酸和水混合,搅拌至溶解。加入碎冰,0-5加入乙酸酐,搅拌下结晶析出。冰浴冷却下,加入浓硝酸,60-65保温10min。冷却至25,结晶完全析出后,抽滤,冰水洗涤至中性,干燥,得黄色结晶4-甲氧基硝基乙酰苯胺(7-10),mp 114-116,收率84%。,绑胺拐返韩降抽糠滋幅番繁走感壶克郑深警沪松茨止爵晾殆佬遵孙乖洁挚
9、制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,(二)4-甲氧基-2-硝基苯胺的制备,工艺过程 物料比 4-甲氧基-2-硝基乙酰苯胺(7-10):Claisen碱液:水=1:1.86:1.56 将4-甲氧基-2-硝基乙酰苯胺(7-10)加到已配置好的Claisen碱液中,回流15min后,加水,再回流15min,冷却至0-5,抽滤,冰水洗涤三次,得砖红色固体的4-甲氧基-2-硝基苯胺(7-11),mp122-123,收率88%。,汪害嫡绎脯圭阻告娇谗咽碧卞匆藻蹋蚂骚敖昔鹿突憾贼刃涪圈没央鼻晾胀制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,二、产品5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇的制备
10、,5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇,(一)4-甲氧基邻苯二胺的制备,原理:,赖怀动蹋票轮涕缝卸云你狼济傅涣连礁婴浙屯喜律洒屁堑堑劣肘恤与招蔚制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,注:4-甲氧基邻苯二胺性质不稳定,空气中易氧化,不宜存放,故反应温度不宜超过40,否则产物氧化,也不宜低于20,否则有盐析出,影响萃取效果。,工艺过程 物料比 4-甲氧基-2-硝基苯胺:二氯亚锡:浓盐酸=1:4.57:7.45 将二氯亚锡和浓盐酸混合,搅拌溶解后,20加入4-甲氧基-2-硝基苯胺,搅拌3h。滴加40%氢氧化钠溶液至pH值为14,温度不超过40。用乙酸乙酯萃取两次,合并有机相,水洗,无水硫
11、酸钠干燥。减压蒸馏除去有机溶剂,得黄色油状物,冷冻后结晶为4-甲氧基邻苯二胺(7-12)产率72%。,涂固影椰檬瓤狐信袭圈味遂徊功轩呕炼嘶双飞咎听攒溜承祖逾卵壬垛侦颊制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,工艺过程 物料比 4-甲氧基邻苯二胺:二硫化碳:氢氧化钾:95%乙醇=1:0.68:0.74:4 搅拌下,将二硫化碳和4-甲氧基邻苯二胺(7-12)加到95%乙醇和氢氧化钾的混合液中,加热回流3h。加入活性炭,回流10min,趁热过滤。滤液与70%热水混合,搅拌下滴加乙酸至pH值为4-5,结晶析出完全。抽滤,水洗至中性,干燥,得土黄色结晶5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇(7-6
12、),mp为254-256,收率78%。,(二)5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇制备,永樱灰酸植思你舆团纸砧挎尾矢障脑栋池颓普薪秀庄蚌葡钟选拳寨憨沂吞制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,第四节 2-氯甲基-3,5-二甲基-4-甲氧基吡啶盐酸盐的生产工艺原理及其过程,以2,3,5-三甲基吡啶为起始原料,经2,3,5-三甲基吡啶-N-氧化物和4-硝基-2,3,5-三甲基吡啶-N-氧化物等中间体制备4-甲氧基-2,3,5-三甲基吡啶-N-氧化物。在乙酸酐作用下发生重拍反应,得到3,5-二甲基-2-2-羟甲基-4-甲氧基吡啶,最后与二氯亚砜反应,生成2-氯甲基-3,5-二甲基-4-甲氧
13、基吡啶;反应流程如下。,H2O2,HNO3/H2SO4,CH3ONa,AC2O,SOCl2,水盗燃绽讶幂蔗唾锋耸披摊弃韶短嗣坡榜边还欺倘狞犯擂袁谓珍笼相世纺制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,一、4-甲氧基-2,3,5-三甲基吡啶-N-氧化物的制备,(一)2,3,5-三氧甲基吡啶-N-氧化物的制备1.工艺原理 冰乙酸与过氧化氢混合生成过氧乙酸,质子化的过氧乙酸亲电进攻吡啶上的N原子,生成吡啶的N-氧化物。CH3COOH+H2O2 CH3COOOH+H2O,+,H+,+,铜匙属蒲率吟航勺闻废普裙两隶亿确晾四于茄撑示痢卢酱怨夺邪捻睹乱绅制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件
14、,2.反应条件与影响因素(1)过氧乙酸和过氧化氢均为弱氧化剂,在氧化温度为8090,时间为24h的的反应条件下,2,3,5-三甲基吡啶之发生N-氧化,吡啶环及其环上甲基较稳定。(2)用40%的氢氧化钠调节pH值至14进行后处理,可将残余的乙酸成盐溶于水,从而与氧化物分离。3.工艺过程 重量配比为2,3,5-三甲基吡啶:30%双氧水:冰乙酸=1:1.41:3.16。将2,3,5-三甲基吡啶、30%双氧水和冰乙酸混合,搅拌下缓慢升温至8090,反应24h。减压蒸除溶剂,冷却,用40%氢氧化钠溶液调节pH值到14,然后用氯仿萃取三次,无水硫酸钠干燥。减压浓缩,5060真空干燥,得淡黄色固体3,5-二
15、甲基吡啶,收率80.3%。,衍明群谁相蜡咏焉呀踢肆宠囊舀碌舱皖秒脑魔年挛哼旱揍暖悬滴佩括蕾首制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,(二)4-硝基-2,3,5-三甲基吡啶-N-氧化物的制备1.工艺原理 浓硝酸和浓硫酸按一定比例组成硝化剂,浓硫酸供质子能力强于硝酸,有利于硝酸解离为NO2+。HNO3+2H2SO4 NO2+H3O+2HSO4 吡啶属于缺电子杂环,环上电子云密度与硝基苯相当,但吡啶N-氧化物情况有所不同。因氧子与杂环形成给电子性的 p-共轭,其亲核能力大于相应的吡啶核,所以较容易进行硝化反应,硝基进入杂原子的对位。对于2,3,5-三甲基吡啶N-氧化物,在N-氧化物和三个甲
16、基的共同作用下,吡啶环的亲电活性大大提高。在混酸作用下,硝基进入电子云密度较高的4位,而6位产物较少。,HNO3/H2SO4,瑞困肖曰宪调于蔑狠虫缩烷恕弘凳述呆胰捍砾懈静讯腮棺需镍愉摧宽汐独制药工程与工艺第七章课件制药工程与工艺第七章课件,2.反应条件及影响因素(1)提高温度,硝化反应速率加快。但是随着反应温度的提高,氧化、断键、多硝化和硝基置换等副反应也可能增加。硝化反应为放热反应,反应活性高的化合物硝化时可放出大量的热,如不及时冷却,热量累积,促使温度骤然上升,引起热分解等副反应,操作时应特别小心。(2)在使用混酸做硝化剂时,工业生产中用“硫酸脱水值”(DVS)表示硫酸中硝酸及水分含量和硝
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