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1、台州职业技术学院生化学院毕业论文（设计）编号：台州职业技术学院毕业论文课题名称：加替沙星的合成工艺设计专业：生化制药技术班级：制药1021学生姓名：鲁冠岚指导教师：陈云华2011/2012学年度第二学期10台州职业技术学院生化学院毕业论文（设计）10台州职业技术学院生化学院毕业论文（设计）加替沙星的合成工艺设计（生物与化工学院生化制药技术制药1021鲁冠岚）摘要：本文在查阅大量文献资料基础上对加替沙星合成的工艺方法进行了综合分析，以2,3,4,5-四氟苯甲酸为原料,酰氯化后,无需进行环丙胺的置换,而直接与环丙胺基丙烯酸乙酯缩合,再经环合、水解,引入甲基哌嗪,最后甲氧基化制得目标化合物。再对这条
2、工艺进行车间设计，物料衡算，成本衡算，以及设备的选择。关键词：合成路线成本核算车间设计工艺流程图。10台州职业技术学院生化学院毕业论文（设计）1．综述1.1加替沙星的简介1.1.1化学名：l一环丙基一6一氟一8一甲氧基刀一(3一甲基一1一呱嗓基)一1，4一二氢代4一氧代喳琳基一3一梭酸水合物1.1.2结构式：1.1.3加替沙星的构效关系:具有良好的理化活性，表现出良好的水溶性和光稳定性。加替沙星以位为环丙基，位为的喹诺酮环为基本骨架，位上的甲基哌嗪基能改善对革兰阴性菌的抗菌活性，提高口服吸收率和延长血浆清除半衰期，而其位上甲氧基的引入，不仅增强了对革兰阳性菌及厌氧菌抗菌作用，同时也降低了光毒性
3、。1.2课题任务：本课题的主要任务就是通过查阅加替沙星相关文献资料，比较分析各种加替沙星的合成路线，从安全、经济、原辅材料来源、经济性角度分析找出一条较为合适的路线，并确定该工艺路线的工艺条件，在该工艺条件的基础上，通过物料衡算计算出生产1kg加替沙星所消耗的成本以及加替沙星实现生产所生产的经济效益。2．工艺路线选择及工艺参数确定2.1合成路线2.1.1路线一10台州职业技术学院生化学院毕业论文（设计）2.1.2路线二2.1.3路线三2.2生产工艺路线的选择2.2.1路线一：10台州职业技术学院生化学院毕业论文（设计）通过4步反应制得加替沙星，且收率较低，总收率45%。从安全、环保、经济的角度
4、上分析，路线一不符合目前的生产要求。2.2.2路线二：改善了国内工业化生产方法的缺陷,省略了与丙二酸二乙酯缩合、脱羧的过程,减少了三废的排放,但该工艺采用二甲胺作为保护剂,原料利用率仍较低,且脱保护时产生的二甲胺对大气的影响较大，总收率为41.1%。2.2.3路线三：将原工艺（路线2）的两步反应变成一步反应,再经环合制得喹诺酮主环化合物,无需进行胺的置换;并且省略了采用硼酸和醋酐进行保护、脱水保护的过程,减少了中间过程中化学原料的损失,使原子经济性提高,反应条件温和,易操作，总收率为46.1%。2.3工艺路线的确定：通过以上分析，选工艺合成路线三，不但符合产业方向，同时满足安全、环保、经济的要
5、求。2.4确定工艺条件：（1）2,3,4,5-四氟苯甲酰氯(化合物2)的合成将40.0g(0.206mol)2,3,4,5-四氟苯甲酸和36mL(0.5mol)氯化亚砜依次加入反应瓶中,加热回流3h,冷却,然后常压蒸馏回收过量的氯化亚砜,残留的氯化亚砜用旋转蒸发仪在水泵减压下除尽,得粗产品。再用水泵减压蒸馏出(化合物2),得无色液体39.7g,收率90.7%。（2）1-环丙基-6,7,8-三氟代-1,4-二氢代-4-氧代喹啉基-3-羧酸乙酯(化合物4)的合成在反应瓶中依次投入12.75g(0.06mol)2,3,4,5-四氟苯甲酰氯(化合物2),26.16g(0.061mol)三乙胺,60mL
6、甲苯,搅拌加热至50℃。将9.3g(0.06mol)环丙胺基丙烯酸乙酯溶解在60mL甲苯中,缓慢滴加到反应瓶中,0.5h滴毕,在50℃下保温搅拌反应约3h,TLC跟踪反应完全,充分冷却,过滤除固体盐,再加入80mL蒸馏水,萃取分液取有机层,再用蒸馏水洗涤一次,水层用80mL甲苯萃取一次,合并有机层,加入8.28g(0.06mol)碳酸钾,在反应瓶中于140℃下共沸除水,5h反应完毕。冷却,减压蒸除甲苯,有棕黄色固体析出,抽滤,用水洗涤3次,异丙醇洗涤3次。真空干燥,得白色粉末固体(化合物4)14.8g,收率79.3%。（3）1一环丙基一6，7，8一三氟代一1，4一二氢代一4一氧代喹啉一3一羧酸
7、(5)的合成将43．5mL冰醋酸、31．0mL水、6．0mL浓硫酸混合，加入6．229(0．02t001)(4)10台州职业技术学院生化学院毕业论文（设计），回流反应30min。将反应液倾人冰水中，有大量白色固体析出，抽滤，用水洗涤至pH=6，干燥，得化合物(5)5．55g，收率98％（4）1-环丙基-6,8-二氟-7-(3-甲基-哌嗪基)-1,4-二氢代-4-氧代喹啉-3-羧酸(化合物6)的合成
