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多利培南的合成工艺研究
作 者: 唐志军
导 师: 张庆文;时惠麟
学 校: 上海医药工业研究院
专 业: 药物化学
关键词: 碳青霉烯 多利培南 合成工艺 光学异构体 铜绿假单胞菌
分类号: TQ463.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
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内容摘要
本论文内容是新型β-甲基碳青霉烯类抗生素多利培南的合成工艺研究。 多利培南具有广谱而平衡的抗菌作用,特别对铜绿假单胞菌的活性强于现有碳青霉烯抗生素。目前其注射用的多利培南已经在日本上市。 我们根据多利培南的两种逆合成分析切断法,设计并实施了一条未见文献报道的合成路线,得到多利培南;并合成了未见文献报道的3个中间体化合物。多步反应采用一锅煮的方法,省去繁琐的后处理操作;在最后一步脱保护基的研究中,我们分别采用了锌粉还原和钯碳氢化两种方法得到最终产品,并对其后处理的方法进行了改进。 在参照文献合成路线合成多利培南的过程中,我们对合成(2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-[(氨基磺酰基)叔丁氧羰基氨基]甲基-4-乙酰硫基吡咯烷(17)和(4R,5S,6S)-3-[[(3S,5S)-N-对硝基苄氧羰基-5-[(氨基磺酰基)氨基]甲基]-3-毗咯烷硫基]-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环(3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(16)的反应物投料配比及部分后处理方法进行改进,得到具有满意产率、适用于工业化生产的合成工艺。 由于在侧链的合成中,有手性碳原子发生了构型翻转,因此我们合成了一个相应的多利培南光学异构体,以利于质量控制。
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全文目录
摘要 6-7 ABSTRCT 7-8 缩写 8-9 一、前言 9-17 1.碳青霉烯类抗生素 9-14 1.1 碳青霉烯类抗生素的发展 9-13 1.2 构效关系研究 13-14 2.多利培南 14-17 2.1 多利培南的概述 14 2.2 多利培南的开发 14-15 2.3 多利培南药理作用 15-17 二、化学部分 17-42 1.合成路线设计 17-22 1.1 基于切断法1的合成路线 17-21 1.1.1 合成路线1 17-19 1.1.2 合成路线2 19-20 1.1.3 合成路线3 20-21 1.2 基于切断法2的合成路线 21-22 2.合成工艺研究 22-31 2.1 新合成路线(合成路线4)工艺研究 22-29 2.1.1 氯甲酸对硝基苄酯的制备 22 2.1.2 (2S,4R)-1-对硝基苄氧羰基-2-羧基-4-羟基吡咯烷(3)的制备 22 2.1.3 (2S,4R)-1-对硝基苄氧羰基-2-甲氧羰基-4-甲磺酰氧基吡咯烷(5)的制备 22-23 2.1.4 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-羟甲基-4-甲磺酰氧基吡咯烷(6)的制备 23 2.1.5 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-羟甲基-4-乙酰硫基吡咯烷(7)的制备 23-24 2.1.5.1 分步合成法 23-24 2.1.5.2 一锅煮方法的探讨 24 2.1.6 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-羟甲基-4-甲酰氧基吡咯烷(8)的制备 24 2.1.7 (4R,5S,6S)-3-[(二苯氧基)磷酰氧基]-6-[(1R)-1-(三甲基硅烷氧基)乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(10)的制备 24-25 2.1.8 (4R,5S,6S)3-[[(3S,5S)-N-对硝基苄氧羰基-5-(羟甲基)-3-吡咯烷硫基]-6-[(1R)-1-(三甲基硅烷氧基)乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(11)的制备 25 2.1.9 叔丁氧羰基氨磺酰胺(13)的制备 25-26 2.1.10 (4R,5S,6S)-3-[[(3S,5S)-N-对硝基苄氧羰基-5-[(氨基磺酰基)氨基]甲基]-3-吡咯烷硫基]-6-[(1R)-1-(三甲基硅烷氧基)乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(14)的制备 26-27 2.1.11 (4R,5S,6S)-3-[[(3S,5S)-N-对硝基苄氧羰基-5-[(氨基磺酰基)氨基]甲基]-3-吡咯烷硫基]-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(15)的制备 27 2.1.12 (4R,5S,6S)-3-[[(3S,5S)-N-对硝基苄氧羰基-5-[(氨基磺酰基)氨基]甲基]-3-吡咯烷硫基]-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(16)的制备 27 2.1.13 多利培南的制备 27-29 2.1.13.1 锌粉还原法 27-28 2.1.13.2 催化氢化法 28-29 2.2 合成路线3工艺研究 29-31 2.2.1 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-[(氨基磺酰基)叔丁氧羰基氨基]甲基-4-乙酰硫基吡咯烷(17)的制备 29 2.2.2 (4R,5S,6S)-3-[[(3S,5S)-N-对硝基苄氧羰基-5-[(氨基磺酰基)氨基]甲基]-3-吡咯烷硫基]-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(16)的制备 29-30 2.2.3 多利培南的制备 30-31 3.多利培南异构体的制备 31-35 3.1 合成路线设计 31-32 3.2 合成工艺研究 32-35 3.2.1 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-甲氧羰基-4-甲酰氧基吡咯烷(19)的制备 32 3.2.2 (2S,4S)-1-对硝皋苄氧羰基-2-甲氧羰基-4-羟基吡咯烷(20)的制备 32 3.2.3 (2S,4S)-1-对硝皋苄氧羰基-2-甲氧羰基-4-甲磺酰氧基吡咯烷(21)的制备 32-33 方法1 32 方法2 32-33 3.2.4 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-羟甲基-4-甲磺酰氧基吡咯烷(22)的制备 33 3.2.5 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-羟甲基-4-甲磺酰氧基吡咯烷(23)的制备 33 3.2.6 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-[(氨基磺酰基)叔丁氧羰基氨基]甲基-4-乙酰硫基吡咯烷(24)的制备 33 3.2.7 (4R,5S,6S)3-[[(3R,5S)-N-对硝基苄氧羰基-5-[(氨基磺酰基)氨基]甲基]-3-吡咯烷硫基]-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(26)的制备 33-34 3.3.8 (4R,5S,6S)-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧代-3-[[(3R,5S)-5-[(氨磺酰氨基)甲基]-3-吡咯烷基]硫基]-1-氮杂二环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸(27)的制备 34-35 4.结构确证 35-41 4.1 多利培南 35-37 4.1.1 核磁共振谱 35-37 4.1.2 质谱 37 4.1.3 元素分析 37 4.1.4 结论 37 4.2 多利培南的光学异构体 37-41 4.2.1 核磁共振谱 37-40 4.2.2 质谱 40 4.2.3 结论 40-41 5.结果与讨论 41-42 三.实验部分 42-52 1.新合成路线(合成路线4) 42-47 1.1 氯甲酸对硝基苄酯的制备 42 1.2 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-羧基-4-羟基吡咯烷(3)的制备 42 1.3 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-甲氧羰基-4-羟基吡咯烷(4)的制备 42 1.4 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-甲氧羰基-4-甲磺酰氧基吡咯烷(5)的制备 42-43 1.5 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-羟甲基-4-甲磺酰氧基毗咯烷(6)的制备 43 1.6 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-羟甲基-4-乙酰硫基吡咯烷(7)的制备 43-44 1.7 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-羟甲基-4-甲酰氧基吡咯烷(8)的制备 44 1.8 (4R,5S,6S)-3-[(二苯氧基)磷酰氧基]-6-[(1R)-1-(三甲基硅烷氧基)乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(10)的制备 44 1.9 (4R,5S,6S)3-[[(3S,5S)-N-对硝基苄氧羰基-5-(羟甲基)-3-吡咯烷硫基]-6-[(1R)-1-(三甲基硅烷氧基)乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(11)的制备 44 1.10 叔丁氧羰基氨磺酰胺(13)的制备 44-45 1.11 (4R,5S,6S)-3-[[(3S,5S)-N-对硝基苄氧羰基-5-[(氨基磺酰基)氨基]甲基]-3-吡咯烷硫基]-6-[(1R)-1-(三甲基硅烷氧基)乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(14)的制备 45 1.12 (4R,5S,6S)-3-[[(3S,5S)-N-对硝基苄氧羰基-5-[(氨基磺酰基)氨基]甲基]-3-吡咯烷硫基]-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(15)的制备 45-46 1.13 (4R,5S,6S)-3-[[(3S,5S)-N-对硝基苄氧羰基-5-[(氨基磺酰基)氨基]甲基]-3-吡咯烷硫基]-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(16)的制备 46 1.14 多利培南的制备 46-47 2.文献合成路线(合成路线3) 47-48 2.1 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-[(氨基磺酰基)叔丁氧羰基氨基]甲基-4-乙酰硫基吡咯烷(17)的制备 47 2.2 (4R,5S,6S)3-[[(3S,5S)-N-对硝基苄氧羰基-5-[(氨基磺酰基)氨基]甲基]-3-吡咯烷硫基]-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(16)的制备 47-48 3.异构体的合成 48-52 3.1 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-甲氧羰基-4-甲酰氧基吡咯烷(19)的制备 48 3.2 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-甲氧羰基-4-羟基吡咯烷(20)的制备 48-49 3.3 (2S,4s)-1-对硝基苄氧羰基-2-甲氧羰基-4-甲磺酰氧基吡咯烷(21)的制备 49 3.4 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-羟甲基-4-甲磺酰氧基吡咯烷(22)的制备 49-50 3.5 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-羟甲基-4-乙酰硫基吡咯烷(23)的制备 50 3.6 (2S,4S)-1-对硝基苄氧羰基-2-[(氨基磺酰基)叔丁氧羰基氨基]甲基-4-乙酰硫基吡咯烷(24)的制备 50 3.7 (4R,5S,6S)3-[[(3R,5S)-N-对硝基苄氧羰基-5-[(氨基磺酰基)氨基]甲基]-3-吡咯烷硫基]-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3,2,0]庚-2-烯-2-对硝基苄基羧酸酯(26)的制备 50-51 3.8 (4R,5S,6S)-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧代-3-[[(3R,5S)-5-[(氨磺酰氨基)甲基]-3-吡咯烷基]硫基]-1-氮杂二环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸(27)的制备 51-52 四.参考文献 52-55 附图 55-70 学位论文研究工作期间发表的文章 70-71 致谢 71
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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 制药化学工业 > 有机化合物药物的生产 > 脂肪族化合物药物
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