盐酸左氧氟沙星生产工艺

1、 1954 1956 1959 2000 2010盐酸左氧氟沙星生产工艺盐酸左氧氟沙星生产工艺汪忠华编辑课件编辑课件2目录 概述 合成路线评价 工艺改进研究编辑课件编辑课件31 概述NNNFOOCH3COOHH3C左氧氟沙星（左氧氟沙星（LevofloxacinLevofloxacin） (S)-1编辑课件编辑课件4化学名(S)-(-)9-氟-2,3-二氢-3-甲基-10-(4-甲基-1-哌嗪基)7-氧代-7H吡啶并-1,2,3-de-1,4苯并嗪-6-羧酸 (S)-(-)-9-Fluoro-3-methyl-10-(4-methyl-1-piperazinyl)-7-oxo-2,3-dihy

2、dro-7H-pyrido1,2,3-de-1,4-benzoxazine-6-carboxylic acid 分子式 C18H20FN3O4 CAS号 100986-85-4 研制和开发单位 由日本第一制药株式会社于1985年开发上市的广谱合成抗菌药用途类别用于治疗细菌引起的多种感染编辑课件编辑课件5作用机理：作用机理： 通过抑制细菌通过抑制细菌DNA旋转（细菌拓扑异构酶旋转（细菌拓扑异构酶II）的活性，）的活性，阻碍细菌阻碍细菌DNA的复制而达到抗菌作用的复制而达到抗菌作用 具有广谱抗菌作用，抗菌作用强，对多数肠杆菌具有广谱抗菌作用，抗菌作用强，对多数肠杆菌科细菌，如大肠埃希菌、克雷伯菌属

3、、变形杆菌科细菌，如大肠埃希菌、克雷伯菌属、变形杆菌属、沙门菌属、志贺菌属和流感嗜血杆菌、嗜肺属、沙门菌属、志贺菌属和流感嗜血杆菌、嗜肺军团菌、淋病奈瑟菌等革兰阴性菌有较强的抗菌军团菌、淋病奈瑟菌等革兰阴性菌有较强的抗菌活性。对金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、化脓性活性。对金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、化脓性链球菌等革兰阳性菌和肺炎支原体、肺炎衣原体链球菌等革兰阳性菌和肺炎支原体、肺炎衣原体也有抗菌作用，但对厌氧菌和肠球菌的作用较差。也有抗菌作用，但对厌氧菌和肠球菌的作用较差。编辑课件编辑课件6左氧氟沙星的研发历程：左氧氟沙星的研发历程：19821982年，由德国年，由德国HoechstHoechs

4、t公司和日本第公司和日本第 一制药株式会社共同开发。一制药株式会社共同开发。19851985年，德国首次上市。年，德国首次上市。19931993年，进入我国临床，商品名年，进入我国临床，商品名“泰利必泰利必妥妥”。19941994年，日本第一制药株式会社推出左氧年，日本第一制药株式会社推出左氧 氟沙星。氟沙星。19951995年，通过年，通过FDAFDA批准，在美国上市。批准，在美国上市。19971997年，我国成功研制其原料药。年，我国成功研制其原料药。氧氟沙星：氧氟沙星：左氧氟沙星：左氧氟沙星：编辑课件编辑课件7 抗菌谱广、抗菌活性强、给药方便；抗菌谱广、抗菌活性强、给药方便； 临床适应症

5、较广，可治疗五官科疾病，也可治疗临床适应症较广，可治疗五官科疾病，也可治疗包括慢性肺结核在内的社区感染性疾病；包括慢性肺结核在内的社区感染性疾病； 与常用抗菌药无交叉耐药性，价格比疗效相当的与常用抗菌药无交叉耐药性，价格比疗效相当的抗生素低。抗生素低。左氧氟沙星的优势：左氧氟沙星的优势：编辑课件编辑课件8自自1999年，左氧氟沙星成为畅销药占领国内医院市场。年，左氧氟沙星成为畅销药占领国内医院市场。至至2003年，成为抗感染药物排行榜首位，年增长率年，成为抗感染药物排行榜首位，年增长率70-80。虽然左氧氟沙星上市近虽然左氧氟沙星上市近20年，且面临多只第四代喹诺酮类新药（如年，且面临多只第四

6、代喹诺酮类新药（如加替沙星、莫西沙星、吉米沙星）的挑战，但迄今为止仍屹立加替沙星、莫西沙星、吉米沙星）的挑战，但迄今为止仍屹立于国际市场不倒。左氧氟沙星制剂均已占喹诺酮类药物临床用于国际市场不倒。左氧氟沙星制剂均已占喹诺酮类药物临床用药量的药量的“半壁江山半壁江山”。左氧氟沙星的市场状况：左氧氟沙星的市场状况：编辑课件编辑课件9 2.1 拆分法拆分法 2.2 不对称还原法不对称还原法 2.3 手性池法手性池法2 合成路线评价合成路线评价编辑课件编辑课件102.1 拆分法拆分法NNNFOOCOOHNNNFOOCOOHHPLC 拆分或(S)-(+)-扁桃酸拆分2.1.1 氧氟沙星拆分氧氟沙星拆分氧

7、氟沙星氧氟沙星左氧氟沙星左氧氟沙星1(S)-1编辑课件编辑课件112.1.2 中间体拆分（中间体拆分（1）FFFNO2KOHFFOHNO2ClCH2COCH3FFOCH2COCH3NO21. H2, Pd/C2. HCl3. NH3.H2OFFONNaBH4FFONHH2, Raney NiFFONHHPLC拆分或 (R)-(-)-10樟脑磺酸NCOClTs1.2. NaOH23456(S)-6编辑课件编辑课件12FFONHFFONOOOFFONOOEt OEtOCH(OEt)3EMMEOOOO1. AcCl, H2SO42. 1-甲基哌嗪1. PPE 2. NaOH3. 1-甲基哌嗪1. H

8、BF4 2. 1-甲基哌嗪3. Et3N, EtOHO(S)-6(S)-178编辑课件编辑课件132.1.3 中间体拆分（中间体拆分（2）FFFNO2KOHFFOHNO2ClOOO1.2. KI3. H2FFONHOAc酯酶LPL Amino 3FFONHOAc1. 3,5-二硝基苯甲酰氯2. 重结晶3. KOHFFONHOHFFONH239(S)-6(S)-9(S)-10编辑课件编辑课件142.2 不对称还原法不对称还原法FFOHNO2氯乙酮FFOCH2COCH3NO2乙二醇PTSAFFONO2OO5% Pd/CFFONH2OOFFONHFFON1. HCl(con.)2. 25%aq. N

9、H3NaBHNCO2CO2CH2CHMe23-40oC3411121314(S)-6(S)-1Route I编辑课件编辑课件15FFOCH2COCH3NO2Bakers YeastFFONO2OHPd/C, H2FFONH2OHPh3P, DEADPhCO2HFFONH2OCOPhKOHMeOHFFONH2OHFFONH(S)-14(S)-15(S)-16(R)-16(R)-17(S)-6Route II编辑课件编辑课件162.3 手性池法手性池法2.3.1 (S)-2-氨基丙醇氨基丙醇FFFFCOOHSOCl2FFFFCOClFFFFCOCH(CO2Et)2PTSAFFFFCOCH2CO2E

10、tCH(OCH3)3Ac2OFFFFOEtOOEtOCH(CO2Et)21819202122Route I编辑课件编辑课件17NH2HO(S)-2-氨基丙醇FFFFOEtONHOHOFFFNOEtOONaH/DMSOFFONCO2EtOFFONCO2HO1. 1-甲基哌嗪2. HClNaOH/THFKOH/THFAcOH/HClOH2223242526(S)-1编辑课件编辑课件18FFFFCOCl(CH3)2NCH=CHCO2EtFFFFOEtONO(S)-2-氨基丙醇FFFFOEtONHOHOFFONCO2EtORoute II19272325编辑课件编辑课件192.3.2 (R)-1,2-

11、丙二醇丙二醇FFFNO2OHORFFONO2OR1. DoWe50W2. H+, 树脂FFONO2OHMsClFFONO2OMsPd/CFFONH2OMsFFONHKOH2(S)-628293031(S)-1编辑课件编辑课件203 工艺改进研究工艺改进研究编辑课件编辑课件21NNNFOOCH3COOHH3CNFOOCH3COOH+NNHH3CFNFOOCH3CO2EtFNFOOCH3CO2EtF逆合成分析：逆合成分析：AAABDABDBBCCCCABAB环构建策略环构建策略B+AB+A环构建策略环构建策略编辑课件编辑课件22FFFFCOCl(CH3)2NCH=CHCO2EtFFFFOEtONO

12、FFFFOEtONHOHOFFONCO2EtONH2HO(S)-2-氨基丙醇DMFKFH2SO4FFONCO2HONHNNEt3DMSOFNONCO2HONHClFNONCO2HONHCl H2O193227232526(S)-1(S)-1.HCl编辑课件编辑课件23FFFFCOCl(CH3)2NCH=CHCO2EtFFFFOEtONO192732 于三颈瓶中投入甲苯于三颈瓶中投入甲苯250 mL250 mL、3-3-二甲胺基丙烯酸乙酯二甲胺基丙烯酸乙酯（50 g, 0.35 mol50 g, 0.35 mol）、三乙胺（）、三乙胺（40 g, 0.40 mol40 g, 0.40 mol），

13、），在室温下，滴加新制备的在室温下，滴加新制备的2,3,4,5-2,3,4,5-四氟苯乙酰氯四氟苯乙酰氯（75 75 g, 0.354 molg, 0.354 mol）与甲苯）与甲苯80 mL80 mL的混合液。滴加完毕，继的混合液。滴加完毕，继续搅拌续搅拌1010分钟，再升温至分钟，再升温至90909595反应反应2 2小时。反应完小时。反应完毕，降温至毕，降温至3030，得到，得到的甲苯溶液，备用。的甲苯溶液，备用。编辑课件编辑课件24FFFFOEtONONH2HO(S)-2-氨基丙醇FFFFOEtONHOHO2723 于上述于上述的甲苯溶液中，加入的甲苯溶液中，加入( (S S)-)-氨

14、基丙醇（氨基丙醇（26.5 26.5 g, 0.353 molg, 0.353 mol），于），于80-8580-85下反应下反应2 2小时后降温至小时后降温至3030，缓慢加入浓盐酸调节，缓慢加入浓盐酸调节pHpH至至6 6，分层，有机层，分层，有机层水洗，无水硫酸钠干燥，旋除溶剂得水洗，无水硫酸钠干燥，旋除溶剂得的粗品，备的粗品，备用。用。编辑课件编辑课件25FFFFOEtONHOHOFFONCO2EtODMFKF2325 反应瓶中加入反应瓶中加入DMF 170mLDMF 170mL、KF 27gKF 27g，加热回流。在，加热回流。在2 2小时内滴加小时内滴加的的DMFDMF溶液溶液60

15、mL60mL。滴加完毕，继续回流。滴加完毕，继续回流2 2小时。反应结束，减压回收小时。反应结束，减压回收DMFDMF。剩余物中加入水。剩余物中加入水120mL120mL，搅拌，搅拌1515分钟。过滤得类白色粉末即为产物分钟。过滤得类白色粉末即为产物，以酰氯以酰氯计算，收率计算，收率82-83%82-83%。编辑课件编辑课件26反应机理：反应机理：芳环亲核取代反应芳环亲核取代反应 FFFFOEtONHOHOFFONCO2EtOFFFFOEtONOOHHHFFFFNCO2EtOHOFFONCO2EtOFHHF常用的碱有：碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、金属钠、氟化钾、常用的碱有：碳酸钠、碳酸

16、钾、氢氧化钠、氢氧化钾、金属钠、氟化钾、氢化钠、氢化钠、DBU等。等。编辑课件编辑课件27FFONCO2EtOH2SO4FFONCO2HO 在搅拌条件下，三口烧瓶中依次加入左氧氟环和酯在搅拌条件下，三口烧瓶中依次加入左氧氟环和酯（50 g, 0.162 mol50 g, 0.162 mol）、冰乙酸）、冰乙酸150 g150 g、硫酸（、硫酸（10 g, 0.1 10 g, 0.1 molmol）、水）、水120 mL120 mL，加热回流，加热回流4 4小时。反应结束，冷却至小时。反应结束，冷却至室温，过滤、滤饼用水洗涤，再用甲醇室温，过滤、滤饼用水洗涤，再用甲醇80 mL80 mL洗涤至类

17、白洗涤至类白色，于色，于90-11090-110烘干，得白色结晶粉末即为左氧氟酸烘干，得白色结晶粉末即为左氧氟酸，收率收率9696。2526编辑课件编辑课件28ROOEtH+ROHOEtROHOEtH2OOH2ROHOEtOHH-EtOHROHOH-H+ROH反应机理：反应机理：酸性水解。酸性水解。若碱性条件下会发生芳环亲核取代反应，从而得到脱氟的副产物。若碱性条件下会发生芳环亲核取代反应，从而得到脱氟的副产物。 编辑课件编辑课件29FFONCO2HONHNNEt3DMSOFNONCO2HON26(S)-1 依次将左氧氟酸依次将左氧氟酸（20 g, 0.071 mol20 g, 0.071 m

18、ol）、）、DMSO 50mLDMSO 50mL、三乙胺（三乙胺（7.2 g, 0.07 mol7.2 g, 0.07 mol）、）、N-N-甲基哌嗪（甲基哌嗪（10 g, 0.100 10 g, 0.100 molmol）投入三颈瓶中，升温至）投入三颈瓶中，升温至8080反应反应5 5小时。反应结束，小时。反应结束，减压回收溶剂，冷却至室温，加入氯仿减压回收溶剂，冷却至室温，加入氯仿150 mL150 mL溶解剩余物，溶解剩余物，再加水再加水80mL80mL，并调节，并调节pHpH至中性。静止分层，水相用氯仿萃至中性。静止分层，水相用氯仿萃取三次，合并有机相，干燥、浓缩，剩余物经活性碳脱色、取三次，合并有机相，干燥、浓缩，剩余物经活性碳脱色、用用9595乙醇重结晶乙醇重结晶2 2遍，得淡黄色结晶粉末即为左氧氟沙遍，得淡黄色结晶粉末即为左氧氟沙星