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{生产工艺技术}磺胺甲恶 唑合成工艺办法 7 磺胺甲噁唑的合成工艺 7.1 概述 磺胺甲噁唑(新诺明，Sulfamethoxazol ，Sinomin) ，化学名为N-(5-甲基-3-异噁唑基)-4-氨基苯 磺酰胺(N-(5-methyl-isoxazol-3-yl)-4-sulfanilamide) ，简称SMZ ，化学结构为： 为白色结晶粉末，无臭、味微苦，溶于稀酸和稀碱。熔点 168~172℃。 作为磺胺类药物，新诺明抗菌谱广，抗菌作用强，对大多数革兰氏阳性及阴性菌由抑制作用。适 用于呼吸系统、消化系统、泌尿系统和软组织等感染。排泄慢，半衰期长。 与甲氧苄氨嘧啶合用可产生协同作用。 由于抗生素的发展换代，其使用范围正在缩小，但由于疗效确切，用药成本低，仍为国家基本药 物。 7.2 磺胺甲噁唑的合成路线 由反合成分析知，磺胺甲噁唑的合成可以有两种途径： 7.2.1 磺胺钠盐法(切断法 b) 由于磺胺钠盐为合成其它磺胺药物的原料，其合成方法已经成熟，所以本路线的关键就在于3-氯 -5-甲基异噁唑的制备。 在合成 3-氯-5-甲基异噁唑时，硝基物中间体不稳定，蒸馏时易分解爆炸；在合成新诺明的反应 中，异噁唑的3 位的反应活性低，而且在强碱性条件下异噁唑环易开环破坏，使这条路线的应用 受到限制。 7.2.2 苯磺酰氯法(切断法 a) 本法的关键在于中间体 3-氨基-甲基异噁唑的合成及最后缩合反应的条件的控制。 (1)3-氨基-5-甲基异噁唑的合成 剖析 3-氨基-5-甲基异噁唑的结构可知，它是以 1,3 位上带有活性基团的丁烷衍生物为原料，先 形成碳-氮键再环合而得。在直链丁烷衍生物的 3 位上需带有卤原子、羰基或叁键等活性功能基， 以便闭环时形成碳-氧键；在 1 位上则须有能形成碳-氮键和能形成氨基的取代基，如氰基等。这 种丁烷衍生物可以是丁烯腈的衍生物，如 alpha,beta-二溴丁腈、beta-溴代丁烯腈和丁炔腈等。 在结构上含有氮-氧键结构的最简单化合物是羟胺和羟胺的酰基衍生物，如羟基脲。于是以下化 合物就成了 3-氨基-5-甲基异噁唑切断后的合成等价物。 ①以丁烯腈为原料 就羟胺而言，尽管氨基氮的亲核能力比羟基氧强，但在此反应中，这种差异还不足以使选择性足 够好。 在碱性条件下，使用羟胺的酰基衍生物，比如羟基脲，可以使收率提高到 75% 。 此法路线较短，收率较高，但羟基脲的价格较高，使得这条路线实用意义不是很大。 ②以丁炔腈为原料 此法路线短，收率可以达到 71% ，但丁炔腈难得、价高，限制了它的应用。 ③以乙酰乙腈为原料 此法综合收率可以达到 70%左右，但存在原料供应问题。 ④以乙酰丙酮酸酯为原料 丙酮酸酯可由丙酮与草酸酯缩合制得。尽管步骤较长，收率不高，但此路线仍是工业上合成3-氨 基-5-甲基异噁唑的主要方法。 (2)磺胺甲噁唑的合成 磺胺甲噁唑可由 3-氨基-5-甲基异噁唑与乙酰氨基苯磺酰氯或二苯基脲磺酰氯反应再水解脱保护 制得。 这两个方法收率相当，生产上都有采用。 7.33-氨基-5-甲基异噁唑的生产工艺 以草酸甲酯或乙酯与丙酮为起始原料，经缩合、羟胺闭环和氨解得到5-甲基异噁唑-3-酰胺，再 经Hofmann 降解，可合成 3-氨基-5-甲基异噁唑。 7.3.15-甲基异噁唑-3-甲酰胺的合成 (1)工艺过程 向含 20%甲醇钠的甲醇溶液中加入草酸二乙酯和丙酮的混合液(草酸二乙酯:丙酮:28%甲醇钠:甲 醇=1.0:1.155:1.5:0.95) 。于40~45℃反应 2h ，冷却至10℃以下，补加一部分甲醇(为草酸二乙 酯与丙酮质量和的一半)进行稀释，然后在 10℃以下于 10~15min 内滴加硫酸至pH=3 ，立即加入 盐酸羟胺(草酸二乙酯:盐酸羟胺=1:0.95) ，于70±2℃反应 6h 后，冷却至 15℃以下，通入氨气(草 酸二乙酯:氨=1:5)于 35~40℃反应 2h 后，蒸出混合醇至物料粘稠，加水于 57~62℃搅拌 1.5h 以 溶解无机盐，再冷却至 25~30℃保温搅拌 1h ，离心，水洗，干燥得产品。mp166~169℃，以草酸 二乙酯计的收率为 68~70% 。 (2)乙酰丙酮酸甲酯的合成 ①工艺原理 甲醇钠作用下，丙酮转化为烯醇负离子，该负离子对草酸酯的羰基进行亲核加成，之后消除乙醇 得到乙酰丙酮酸乙酯，乙酯通过与甲醇钠进行酯交换得到乙酰丙酮酸甲酯。 ②反应条件与影响因素 水的存在可使醇钠转化为氢氧化钠，并导致草酸酯和产物酯水解，所以，丙酮和甲醇的含水量均 要控制在 0.5%以下，甲醇钠中游离碱(氢氧化钠)的含量控制在