第二节 奥美拉唑合成工艺路线的设计与选择
从奥美拉唑的结构出发,采用追溯求源法对其进行化学合成工艺路线的设计,使用不同的切断方式,可以得到三条合成路线。对各路线进行分析和比较,筛选得到一条适合工业化生产的最佳路线。
一、 奥美拉唑的结构拆分
从奥美拉唑的结构出发,首先要确定其基本骨架和官能团以及二者的结合情况,找出易拆键部位。奥美拉唑为苯并咪唑类化合物,结构上可以分为苯并咪唑和取代吡啶两部分。亚磺酰基可以由硫醚键氧化而成,在最后一步反应中进行。可以有四种不同的切断方式,用a,b,c,d来表示。其中a,b是缩合反应路线,c是环合反应路线,d是鎓盐反应路线。
二、缩合反应路线
从a处切断,2与3缩合形成4,再经氧化生成亚磺酰基,得到1(奥美拉唑),这条路线核心是中间体2和3的制备。
(一)2的合成
以5(对氨基苯甲醚为原料),经氨基保护和硝化反应生成6,脱保护得到7,还原得到8。
其中,6也可以通过9得到2,但是由于原料来源困难,使其大量制备受到限制;7也可以通过一勺烩得到2,是一条有实用价值的路线。
由8到2这条路线工艺反应条件温和,工艺成熟,是国内厂家生产奥美拉唑采用的方法。
(二)3的合成
现有两条路线合成3,分别以10(3,5-二甲基吡啶)和13(2,3,5-三甲基吡啶)为原料。
以10为原料的路线中,由11到12这步反应收率低,仅为40%,在13的来源得到解决后,该路线已被代替。
以13为原料,与前面路线相似,13近氧化、硝化和醚化反应,生成16,在乙酸酐的作用下,发生重排,得到12,最后经氯化生成3.工业上采用此路线生产奥美拉唑。
从b处切断,由于原料来源困难,合成难度大,实用价值不大。
三、环合反应路线
在酸性条件下,8(4-甲氧基邻苯二胺)和19反应,环合生成1.但是这种方法,整个路线较长,后处理麻烦,总收率低于缩合反应路线。
四、鎓盐反应路线
这条路线使用的碱金属盐要求在低温条件下进行制备,丁基锂价格昂贵而且遇水和空气分解,反应条件要求苛刻。
五、生产工艺路线的选择
通过对以上三条路线的分析,可以得出结论:缩合反应路线为最佳路线。

