第2期
江承艳:高含量氟磺胺草醚原药合成
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从三氟羧草醚合成氟磺胺草醚主要有2条路线,一条路线是三氟羧草醚先转变成酰氯,然后在缚酸剂存在下与甲基磺酰胺反应,另一条路线是采用适当的脱水剂,在没有缚酸剂的存在下反应一步完成。由于路线1的中间体酰氯需要分离和提纯,而且使用了缚酸剂能引起二酰化反应,不适合生产高含量氟磺胺草醚;采用路线2,反应一步完成,操作平稳,反应彻底,
产物纯度高。
使其酰化反应活性很弱,而且甲基磺酰胺分子结构中又有强吸电子基团-SO2,反应要在较为强烈的条件下才能彻底进行,本反应采用POCl3做为脱水剂比较理想。
2.3.2 酰化反应温度及催化剂对反应的影响
为了在生产中加快反应速度,提高生产效率,并
使粗品含量得到较大幅度的提高,有利于高含量原药的提纯,在反应中加入适量的催化剂,并对保温温度做了一定调整。以二氯乙烷为溶剂,摩尔配比为三氟羧草醚∶甲基磺酰胺∶催化剂=1∶1.05∶0.05,此试验条件下催化剂及温度对反应的影响见表5。
表5 催化剂及温度对酰化反应的影响
在装有测温、搅拌、冷凝管、玻璃分水器的500ml四口瓶中分别投入上步合成的三氟羧草醚127g,甲基磺酰胺30.6g,一定量的溶剂及催化剂,开启真空系统,使反应器处于微负压状态,在常温下打浆0.5h,缓慢升温至60℃。第1种脱水工艺是向反应器中滴加一定量的三氯氧磷,滴加时保持温度在80℃以下,加完后在80℃保温3h。缓慢滴加250ml水后再升温脱除去溶剂;第2种甲苯脱水工艺是连续升温至回流,并不断从回流甲苯中分出水,直至无水分出时,继续保温1h,脱去甲苯,经过滤、水洗、烘干即得粗产品。
从表5可看出,加入催化剂后收率明显比没加催化剂高,平均提高了5%以上,而且POCl3的投料量下降至原投料量的2/3,从而使原材料成本得到下降;粗品含量平均提高了15%,经1次精制就能达98%
以上的含量,这对提高原药产量和降低原药的生产成本起到重要的作用;反应温度升高3℃后反应时间缩短了1h,提高了生产效率。
2.4 氟磺胺草醚粗品的提纯
将上步合成的粗品与酒精定量投入精制反应器,搅拌下升温至回流,保温1h后冷却至30℃以下,结晶2h后出料,经过滤、烘干即得98%高含量成品,提纯收率在95%以上。
2.3.1 脱水方式对反应的影响
(3
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为了使平衡尽可能的向右移,必须采用增大反应物的量或者把反应生成的水移去。由于在本试验中的两种反应物价格较高,对于采用提高反应物量来提高收率不经济,而且会影响到产品的质量,所以主要以后一种脱水的方式来提高反应的收率。
以摩尔配比为三氟羧草醚∶甲基磺酰胺∶三氯化磷=1∶1.05∶1.5,此试验条件下不同脱水工艺对反应的影响见表4。
表4 脱水工艺对反应的影响
3 总结
三氟羧草醚合成中,在0℃~5℃下,硫酸脱水值为10.4,硝酸比为1.4,硫酸滴加时间2h,此工艺下所得三氟羧草醚收率达91%,含量达85%以上;氟磺胺草醚合成中,合成温度取83℃,摩尔配比为三氟羧草醚∶甲基磺酰胺∶三氯氧磷=1∶1.05∶1.5,反应时间取2.5h,加入适量催化剂,此工艺条件下所得产品收率达90%,粗品含量达85%以上,1次精制原药含量达98%。由于反应温和,操作简便,催化剂价廉易得,使氟磺胺草醚经1次精制后即成98%以上高含量原药,减少了多次精制的损失,使生产成本大幅下降,为产品扩大市场份额奠定了坚实基础。
参考文献:
从表4可看出,POCl3化学脱水明显比甲苯共沸脱水效果好的多,而且反应时间也比较短。这主要因为本反应是对胺类进行酰化的亲电取代反应,由于三氟羧草醚分子结构中的空间效应以及苯环上的共轭效应,
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185-196.
[2]张铸勇. 精细有机合成单元反应[M]. 上海: 华东理工大学出版

