4-乙酰氧基氮杂环丁酮的合成

论文摘要

4-乙酰氧基氮杂环丁酮（4AA）是一种重要的药物中间体,主要用于合成碳青霉烯和青霉烯类β-内酰胺抗生素。本论文以烯醇硅醚为原料,经环加成、脱氯磺酰基和水解反应,生成4-三甲基硅烷氧基氮杂环丁酮。环加成最佳条件为:烯醇硅醚和氯磺酰异氰酸酯（CSI）摩尔比为1:1,溶剂为二氯甲烷,反应温度为-40-30℃,反应时间为2h;脱氯磺酰基反应的最佳条件:红铝和CSI摩尔比为1.1:1,反应温度为-40-30℃,反应时间为2h;然后用氢氧化钠溶液进行水解,常温搅拌15min,正己烷重结晶,得产品4-三甲基硅烷氧基氮杂环丁酮,熔点9598℃,收率为50%,纯度89.4%。以乙酸酐为酰化试剂,吡啶为溶剂,对甲苯磺酸为催化剂,将4-三甲基硅烷氧基氮杂环丁酮进行酰化反应,在0℃下反应45h,经正己烷重结晶,得白色针状晶体4AA,熔点107109℃,收率93%,纯度99.2%。该路线具有路线短、工艺简单、成本低等优点,具有很大的工业应用潜力。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 抗生素的发展现状
• 1.2 β-内酰胺类内抗生素概况
• 1.3 碳青霉烯类抗生素
• 1.3.1 碳青霉烯类抗生素的结构
• 1.3.2 碳青霉烯类抗生素的特点
• 1.3.3 碳青霉烯类抗生素研究现状
• 1.4 青霉烯类抗生素
• 1.4.1 青霉烯类抗生素的结构
• 1.4.2 青霉烯类抗生素的特点
• 1.4.3 青霉烯的研究动态
• 1.5 4-乙酰氧基氮杂环丁酮的合成方法概述
• 1.5.1 引入手性原子的合成方法
• 1.5.2 形成内酰胺四元环的合成方法
• 1.5.2.1 [2+2]环合合成路线
• 1.5.2.2 与亚胺的其它成环反应
• 1.5.2.3 分子内环合反应路线
• 1.6 论文的主要内容和意义
• 第二章 实验内容
• 2.1 主要原料和试剂
• 2.2 主要设备及分析仪器
• 2.2.1 主要设备
• 2.2.2 分析仪器
• 2.3 原料的预处理
• 2.3.1 溶剂的精制
• 2.3.2 氯磺酰异氰酸酯（CSI）的精制
• 2.3.3 烯醇硅醚的精制
• 2.4 4-三甲基硅烷氧基氮杂环丁酮的合成
• 2.4.1 环合反应
• 2.4.2 脱氯磺酰基反应
• 2.5 4-乙酰氧基氮杂环丁酮的合成
• 2.6 产品的分析
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 原料的预处理
• 3.2 4-三甲基硅烷氧基氮杂环丁酮（99）的合成
• 3.2.1 环合反应
• 3.2.1.1 温度对反应的影响
• 3.2.1.2 溶剂对反应的影响
• 3.2.1.3 环合时间对反应的影响
• 3.2.1.4 加料方式和时间的影响
• 3.2.1.5 投料比对反应的影响
• 3.2.2 脱氯磺酰基试剂的选择
• 3.2.2.1 亚硫酸钠作脱氯磺酰基试剂对反应的影响
• 3.2.2.2 含巯基化合物作脱氯磺酰基试剂对反应的影响
• 3.2.2.3 碘化钾作脱氯磺酰基试剂对反应的影响
• 3.2.2.4 红铝作脱氯磺酰基试剂对反应的影响
• 3.2.3 红铝作脱氯磺酰基试剂制备4-三甲基硅烷氧基氮杂环丁酮
• 3.2.3.1 温度的影响
• 3.2.3.2 溶剂对反应的影响
• 3.2.3.3 投料比对反应的影响
• 3.2.3.4 反应时间对反应的影响
• 3.2.3.5 加料方式的影响
• 3.2.3.6 水解条件的影响
• 3.2.4 产品的后处理
• 3.2.5 产品的分析
• 3.2.5.1 质谱分析
• 3.2.5.2 红外光谱分析
• 3.2.5.3 核磁共振波谱分析
• 3.2.5.4 高效液相分析
• 3.3 4-乙酰氧基氮杂环丁酮（1）的合成
• 第四章 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢