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1、第七章第七章 奥美拉唑的生产工艺原理奥美拉唑的生产工艺原理学习内容学习内容 概述概述1203 合成路线与及其选择合成路线与及其选择2204-208 奥美拉唑与中间体生产工艺原理及过程奥美拉唑与中间体生产工艺原理及过程3209-218 原辅材料的制备和污染治理原辅材料的制备和污染治理4219-220第一节第一节 概概 述述一、奥美拉唑简介一、奥美拉唑简介奥美拉唑奥美拉唑是一类抗溃是一类抗溃疡质子泵抑制剂疡质子泵抑制剂(PPI)(PPI)，主要用于治疗十二指主要用于治疗十二指肠溃疡、良性胃溃疡、肠溃疡、良性胃溃疡、术后溃疡、返流性食术后溃疡、返流性食管炎等。管炎等。自自19971997年，世界抗溃
2、年，世界抗溃疡药物市场销售额居疡药物市场销售额居首位。首位。一般作成肠溶胶囊。一般作成肠溶胶囊。其它其它PPIPPI抗溃疡药物抗溃疡药物学习内容学习内容 概述概述1203 合成路线与及其选择合成路线与及其选择2204-208 奥美拉唑与中间体生产工艺原理及过程奥美拉唑与中间体生产工艺原理及过程3209-218 原辅材料的制备和污染治理原辅材料的制备和污染治理4219-220第二节第二节 合成路线及其选择合成路线及其选择奥美拉唑合成线路分析：奥美拉唑合成线路分析：断开断开a a键键一、一、5-5-甲氧基甲氧基-1-1H H-苯并咪唑苯并咪唑-2-2-硫醇硫醇(7-6)(7-6)与与2-2-氯甲氯
3、甲基基-3,5-3,5-二甲基二甲基-4-4-甲氧基吡啶盐酸盐甲氧基吡啶盐酸盐(7-7)(7-7)反应反应(一一)5-)5-甲氧基甲氧基-1-1H H-苯并咪唑苯并咪唑-2-2-硫醇硫醇(7-6)(7-6)的合成的合成1 1、合成路线合成路线1 1优点：反应条件温和，工艺成熟，为国内厂家生产奥美拉唑采用的方法！优点：反应条件温和，工艺成熟，为国内厂家生产奥美拉唑采用的方法！乙氧基黄原酸钾乙氧基黄原酸钾2 2、合成路线合成路线2 2优点：一勺烩，反应条件温和，收率高，有很高的实用价值！优点：一勺烩，反应条件温和，收率高，有很高的实用价值！反应机理：反应机理：3 3、合成路线合成路线3 3两步反应
4、总收率可达两步反应总收率可达65%65%，由于异硫氰酸烯丙酯或者异硫氰酸苯，由于异硫氰酸烯丙酯或者异硫氰酸苯酯来源困难，大量制备收到限制！酯来源困难，大量制备收到限制！(二二)2-)2-氯甲基氯甲基-3,5-3,5-二甲基二甲基-4-4-甲氧基吡啶盐酸盐甲氧基吡啶盐酸盐(7-7)(7-7)的合成的合成合成路线合成路线1 1？氧化氧化硝化硝化醚化醚化重排重排氯化氯化这是目前工业上采用的生产路线！这是目前工业上采用的生产路线！反应机理：反应机理：合成路线合成路线2 2重排重排？（1 1）这个氧化反应机理是怎样的？）这个氧化反应机理是怎样的？（2 2）为何其他位置的）为何其他位置的CHCH3 3没有
5、被氧化？没有被氧化？反应机理：反应机理：是是PyridinePyridine的的MinsciMinsci reactionreaction，自由基历，自由基历程。先生成程。先生成N-N-methoxypyridiniummethoxypyridinium，然后经过如图反应历然后经过如图反应历程！程！重排反应收率低，重排反应收率低，仅为仅为40%40%。被路线被路线1 1已取代！已取代！(二二)奥美拉唑的合成奥美拉唑的合成由由7-87-8氧化到氧化到7-17-1，氧化剂可以是：，氧化剂可以是：间氯过氧苯甲酸（间氯过氧苯甲酸（MCPBAMCPBA）和和高碘酸钠高碘酸钠，将硫醚氧化成亚砜。这个氧化反
6、应的机理是怎样的？将硫醚氧化成亚砜。这个氧化反应的机理是怎样的？所得产物为所得产物为R R和和S S异构体的混合物。异构体的混合物。氧化反应的机理：氧化反应的机理：过渡态过渡态断开断开b b处处二、二、2-2-氯氯-5-5-甲氧基甲氧基-1-1H H-苯并咪唑与苯并咪唑与3,5-3,5-二甲基二甲基-4-4-甲氧基甲氧基-2-2-吡啶甲硫醇反应吡啶甲硫醇反应两种原料来源困难，合成难度大，文献两种原料来源困难，合成难度大，文献资料少，实用价值不大。资料少，实用价值不大。断开断开C C处处三、三、4-4-甲氧基邻苯二胺和甲氧基邻苯二胺和2-(3,5-2-(3,5-二甲基二甲基-4-4-甲氧基甲氧基
7、-2-2-吡啶基吡啶基)甲硫基甲硫基 甲酸反应甲酸反应7-237-23合成路线长，制备困难，使整个路线较长，合成路线长，制备困难，使整个路线较长，后处理麻烦，总收率低于路线后处理麻烦，总收率低于路线1 1断开断开d d处处四、四、5-5-甲氧基甲氧基-2-2-甲基亚磺酰基甲基亚磺酰基-1-1H H-苯并咪唑碱金属盐与苯并咪唑碱金属盐与1,4-1,4-二甲氧基二甲氧基-3,5-3,5-二甲基吡啶鎓盐反应二甲基吡啶鎓盐反应碱金属盐碱金属盐7-257-25要求在低温下制备，丁基锂价格昂贵而且遇水和空气分解要求在低温下制备，丁基锂价格昂贵而且遇水和空气分解反应条件苛刻。反应条件苛刻。学习内容学习内容
8、概述概述1203 合成路线与及其选择合成路线与及其选择2204-208 奥美拉唑与中间体生产工艺原理及过程奥美拉唑与中间体生产工艺原理及过程3209-218 原辅材料的制备和污染治理原辅材料的制备和污染治理4219-220本节以国内采用的合成路线为例，介绍奥美拉唑的生产本节以国内采用的合成路线为例，介绍奥美拉唑的生产工艺原理及其过程工艺原理及其过程！第三节第三节 奥美拉唑与中间体生产工艺原理及过程奥美拉唑与中间体生产工艺原理及过程一、一、5-5-甲氧基甲氧基-1-1H H-苯并咪唑苯并咪唑-2-2-硫醇硫醇(7-6)(7-6)的生产工艺及其过程的生产工艺及其过程(一一)、4-4-甲氧基甲氧基-
9、2-2-硝基苯胺的制备硝基苯胺的制备1.4-1.4-甲氧基甲氧基-2-2-硝基乙酰苯胺的制备硝基乙酰苯胺的制备一勺烩反应一勺烩反应(1)(1)工艺原理工艺原理 氨基乙酰化的方法有哪些？氨基乙酰化的方法有哪些？氨基进行乙酰化的原因？氨基进行乙酰化的原因？硝酸进行硝化反应的机理？硝酸进行硝化反应的机理？(2)(2)反应条件与影响因素反应条件与影响因素 乙酰化反应温度控制在乙酰化反应温度控制在0-50-5？4-4-甲氧基乙酰苯胺与对氨基苯甲醚如何分离？所得产品乙酰化物甲氧基乙酰苯胺与对氨基苯甲醚如何分离？所得产品乙酰化物如何处理以利于下一步硝化反应？如何处理以利于下一步硝化反应？如何加快硝化反应的速
10、率？如何加快硝化反应的速率？(3)(3)工艺过程工艺过程 配料比：配料比：对氨基苯甲醚：冰乙酸：乙酸酐：浓硝酸：冰水对氨基苯甲醚：冰乙酸：乙酸酐：浓硝酸：冰水=1:2.56:0.9:1.15:4.21:2.56:0.9:1.15:4.2 操作方法：操作方法：将对氨基苯甲醚、冰乙酸和水混合，搅拌至溶解。加入碎冰，将对氨基苯甲醚、冰乙酸和水混合，搅拌至溶解。加入碎冰，0-50-5加入乙酸酐，搅拌下结晶析出。冰浴冷却下，加入浓硝酸，加入乙酸酐，搅拌下结晶析出。冰浴冷却下，加入浓硝酸，60-65 60-65 保温保温10min10min。冷却至。冷却至25 25，结晶完全析出后，抽滤，冰水洗涤至中性，
11、结晶完全析出后，抽滤，冰水洗涤至中性，干燥，得黄色结晶干燥，得黄色结晶4-4-甲氧基甲氧基-2-2-硝基乙酰苯胺，硝基乙酰苯胺，mp114-116mp114-116，收率，收率84%84%2.4-2.4-甲氧基甲氧基-2-2-硝基苯胺的制备硝基苯胺的制备(1)(1)工艺原理工艺原理(2)(2)反应条件与影响因素反应条件与影响因素 反应碱液配制的比例：反应碱液配制的比例：氢氧化钾：水：乙醇氢氧化钾：水：乙醇=176g:126mL:374mL=176g:126mL:374mL 反应中加水稀释的目的是什么反应中加水稀释的目的是什么?(3)(3)工艺过程工艺过程 配料比：配料比：重量配料比为重量配料比
12、为4-4-甲氧基甲氧基-2-2-硝基乙酰苯胺：碱液：水硝基乙酰苯胺：碱液：水=1:1.86:1.56.=1:1.86:1.56.操作方法：操作方法：将将7-107-10加到已经配制好的碱液中，回流加到已经配制好的碱液中，回流15min15min后，加水，再回流后，加水，再回流15min,15min,冷却至冷却至0-5,0-5,抽滤，冰水洗涤三次，得砖红色固体的抽滤，冰水洗涤三次，得砖红色固体的4-4-甲氧基甲氧基-2-2-硝基硝基苯胺苯胺(7-11)(7-11)，mp122-123 mp122-123，收率，收率88%88%。(二二)、5-5-甲氧基甲氧基-1-1H H-苯并咪唑苯并咪唑-2-
13、2-硫醇的制备硫醇的制备1 1、4-4-甲氧基邻苯二胺的制备甲氧基邻苯二胺的制备(1)(1)工艺原理工艺原理常用到的还原剂有：常用到的还原剂有：金属的酸溶液、催化氢化、水合肼和硫化钠等金属的酸溶液、催化氢化、水合肼和硫化钠等方法。方法。(2)(2)反应条件与影响因素反应条件与影响因素 产品如何纯化？产品如何纯化？产品如何保存？产品如何保存？(3)(3)工艺过程工艺过程 配料比：配料比：重量配料比为重量配料比为4-4-甲氧基甲氧基-2-2-硝基苯胺：硝基苯胺：SnClSnCl2 2：浓：浓HClHCl=1:4.57:7.45.=1:4.57:7.45.操作方法：操作方法：将将SnClSnCl2
14、2和浓和浓HClHCl混合，搅拌溶解后，混合，搅拌溶解后，2020加入加入4-4-甲氧基甲氧基-2-2-硝基苯胺，搅硝基苯胺，搅拌拌3h3h。滴加。滴加40%40%氢氧化钠溶液至氢氧化钠溶液至pHpH为为1414，温度不超过，温度不超过4040.用乙酸乙酯萃用乙酸乙酯萃取二次，合并有机相，水洗，无水硫酸钠干燥。减压蒸出有机溶剂，得取二次，合并有机相，水洗，无水硫酸钠干燥。减压蒸出有机溶剂，得黄色油状物，冷冻后结晶为黄色油状物，冷冻后结晶为4-4-甲氧基邻苯二胺，收率为甲氧基邻苯二胺，收率为72%72%。2 2、5-5-甲氧基甲氧基-1-1H H-苯并咪唑苯并咪唑-2-2-硫醇的制备硫醇的制备(
15、乙氧基黄原酸钾乙氧基黄原酸钾)(1)(1)工艺原理工艺原理(2)(2)反应条件与影响因素反应条件与影响因素 原料的摩尔配比为原料的摩尔配比为4-4-甲氧基邻苯二胺：二硫化碳：氢氧化钾：乙醇甲氧基邻苯二胺：二硫化碳：氢氧化钾：乙醇=1:1.10:1.50:11.26.=1:1.10:1.50:11.26.为什么？为什么？产品产品7-67-6如何分离纯化？如何分离纯化？尾气如何处理？尾气如何处理？(3)(3)工艺过程工艺过程搅拌下，将搅拌下，将CSCS2 2和和4-4-甲氧基邻苯二胺加到甲氧基邻苯二胺加到95%95%乙醇和乙醇和KOHKOH的混合液中，加热回流的混合液中，加热回流3h3h。加入活性
16、碳，回流加入活性碳，回流10min10min，趁热过滤。滤液与，趁热过滤。滤液与7070热水混合，搅拌下滴加乙酸至热水混合，搅拌下滴加乙酸至pHpH为为4-54-5，结晶析出，冷却至，结晶析出，冷却至5-105-10结晶析出完全。抽滤，水洗至中性，干燥，得土结晶析出完全。抽滤，水洗至中性，干燥，得土黄色结晶黄色结晶7-67-6，mpmp为为254-256254-256，收率为，收率为78%78%。二、二、2-2-氯甲基氯甲基-3,5-3,5-二甲基二甲基-4-4-甲氧基吡啶盐酸盐的生产工艺原理甲氧基吡啶盐酸盐的生产工艺原理及其过程及其过程(一一)、4-4-甲氧基甲氧基-2,3,5-2,3,5-三甲基吡啶三甲基吡啶-N-N-氧化物的制备氧化物的制备1 1、2,3,5-2,3,5-三甲基吡啶三甲基吡啶-N-N-氧化物的制备氧化物的制备(1)(1)工艺原理工艺原理(2)(2)反应条件与影响因素反应条件与影响因素 经过氧化反应，吡啶环以及吡啶环上的甲基没有被氧化，产物为经过氧化反应，吡啶环以及吡啶环上的甲基没有被氧化，产物为N N的氧化物，为什么？的氧化物，为什么？产品产品7-167-16如何
