潘明月 朱琴琴
【摘 要】通過調(diào)整乙基化操作中各原料的投料配比以及改變溴乙烷的滴加方式,提高了其合成的收率。
【關(guān)鍵詞】投料配比;滴加方式;收率
鹽酸洛美沙星由原料2,3,4-三氟硝基苯經(jīng)還原、縮合環(huán)合、乙基化,再與2-甲基哌嗪縮合,水解、成鹽等步驟完成。此線路中乙基化步驟中原料的用量大,經(jīng)對(duì)此步驟中的各原料的投料配比進(jìn)行調(diào)整,并對(duì)溴乙烷的投加方式進(jìn)行改進(jìn),使其總收率提高到51%,大幅降低了原料成本。
1.實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要藥品與儀器
環(huán)酯,DMF,碳酸鉀,溴乙烷,熔點(diǎn)儀,溫度計(jì)
1.2 乙基化操作
在三口反應(yīng)瓶中先加入工業(yè)二甲基甲酰胺(水分小于0.4%),然后邊攪拌邊加入環(huán)酯,碳酸鉀(投料前需干燥),加熱升溫至110~140℃保溫1.5~2小時(shí),然后降溫至80~85℃緩慢滴加溴乙烷,滴加完畢后先升溫至85~90℃保溫3.5~4.0小時(shí),再升溫反應(yīng)1.5~2小時(shí),冷卻至20~30℃過濾,用飲用水洗滌濾餅,得乙基酯濕品,干燥得乙基酯。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
試驗(yàn)采用L9(34)正交設(shè)計(jì),為碳酸鉀投料量(A),溴乙烷投料量(B)和反應(yīng)溫度(C三因素三水平試驗(yàn)。本試驗(yàn)設(shè)2次重復(fù)。
溫度因素三水平分別為110~120℃,120~130℃,130~140℃。
碳酸鉀投料量因素三水平分別為61g,91.5g,122g(依據(jù)摩爾比計(jì)算得到)。
溴乙烷投料量因素三水平分別為66ml,83ml,99ml(依據(jù)摩爾比計(jì)算得到)。
2.結(jié)果與討論
2.1 各因素與收率的關(guān)系
由收率結(jié)果統(tǒng)計(jì)(表1)看出,各試驗(yàn)組合中,以(A2B2C3)組合收率最高,達(dá)到87.23%。最低為(A3B3C2)組合,收率為79.71%。
2.2 顯著性檢驗(yàn)
根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果計(jì)算,進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),列出方差分析表,結(jié)果見表2。
因素B高度顯著,因素A顯著,因素C不顯著,因素主次順序?yàn)锽—A—C。對(duì)因素A,B進(jìn)行分析,優(yōu)選條件為A2,B2,因素C的水平改變時(shí)對(duì)反應(yīng)基本沒有影響,從經(jīng)濟(jì)角度考慮量越少越好,但是必須要保證反應(yīng)能夠向需要的方向正常進(jìn)行。
2.3 溴乙烷滴加方式的影響
由于乙基化操作的反應(yīng)溫度較高,溴乙烷在滴加過程中很容易氣化,影響反應(yīng)的進(jìn)行。本試驗(yàn)將溴乙烷的滴加方式改為在反應(yīng)體系的液面下滴加,明顯降低了溴乙烷的揮發(fā)造成的損失。以上正交實(shí)驗(yàn)均采用這種方式進(jìn)行。
3.結(jié)論
鹽酸洛美沙星合成工藝的乙基化反應(yīng)中,實(shí)驗(yàn)證明:反應(yīng)溫度為120~130℃,且碳酸鉀的投料量控制在91.5g時(shí),反應(yīng)收率較高,達(dá)到87.23%。這樣整個(gè)合成過程的總收率將提高至51%。另外溴乙烷的投料量對(duì)反應(yīng)收率影響不大,從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度考慮,投料時(shí)可以按照反應(yīng)正常進(jìn)行的最小量進(jìn)行處理。
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