青霉素合成新型头孢菌素中间体——GCLE的研究.pptx

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GCLE的研究及意义
GCLE,即7-苯乙酰胺-3-氯甲基头孢烷酸对甲氧基苄酯,分子式为C24H23ClN2O5,,是继7-氨基头孢烷酸(7ACA)和7-氨基十去乙酰氧基头孢烷酸(7-ADCA)之后合成头孢菌素药物的又一主要中间体,三者被称为头孢菌素三大母核。
以7-ACA为中间体修饰C3-位及C4-位侧链进行各种头孢菌素的合成,因其价格昂贵,限制了以其为中间体的头孢菌素的生产。
7-ADCA的C3位的甲基难再进行化学修饰,限制了功能团的引入。
GCLE的C3-位氯甲基基团(C3-CH2Cl)具有化学活泼性,活化了许多C3-位的取代反应,从该关键中间体可以在温和的反应条件下方便地制取各种类型的新半合成头孢菌素。GCLE不但可直接与各种杂原子取代基缩合,生成3—位为杂原子取代的甲基类头孢菌素,可以通过Wittig反应获得3位为烯烃、炔烃类取代基的衍生物,而且还可以替代头孢菌素C和7-ACA来生产下游产品。
综上所述,GCLE与7-ACA和7-ADCA相比,不仅实现了C3-位的功能改造,而且是以廉价的青霉素为原料,通过化学转化得到了抗菌谱更广,对β-内酰胺酶更稳定的头孢菌素中间体。
合成GCLE技术
合成GCLE的关键是青霉素扩环和卤化过程,卤化过程可在扩环过程中进行,也可在闭环后完成,还可通过还原后的3-环外双键化合物直接卤化得到。
闭环前卤化
采用硫代亚磺酸酯为亚磺酸捕捉剂,对位于亚磺酸捕捉体的侧链3-甲基-3-丁烯酸的烯丙位进行卤化,卤化试剂为电解含有硫酸的饱和NaCI溶液所产生的Cl2、HOCl、Cl2O等烯型活性氯化剂,最后用氨水闭环,得到所需的3-氯甲基-△3—头孢烯酸。
其简易工艺流程如下:
闭环后卤化
由3-去乙酰氧基头孢(7-ADCA)出发直接丙位溴化,虽易进行,但卤化后将生成的△—烯而失去药效,因此必须将△—烯进一步氧化成△3—烯,再还原得到3-卤代甲基头孢。因此,闭环后卤化常用的方法是先将3-甲基头孢菌素氧化,再通过光溴化得到3-溴甲基亚砜体,然后经过还原得到目标化合物。但收率只有55%—61%。当R1基团为苯乙酰氨基时,也会生成一半的苄基溴化的副产物。
3-环外亚甲基头孢衍生物直接氯化
将青霉素亚砜酯以NBS等N-卤代试剂开环,Lewis酸催化闭环得到环外亚甲基化合物简单而专一的方法,基本成为青霉素扩环制备3-环外亚甲基化合物的最主要方法。
以还原后的3-环外双键化合物为中间体,可直接卤化得到3-卤代甲基头孢菌素衍生物,这就开辟了一条较新的以3-环外双键化合物为原料合成3-卤代甲基头孢菌素中间体的方法。