用于酯化有机酸的方法_2

文档序号:8311716阅读:来源:国知局
乙醇。
[0040]在本发明的方法中,碳酸二烷基酯中的烷基可以包括任意数量的碳原子,例如I至20个碳原子,优选I至15个,更优选I至10个碳原子。优选地,碳酸二烷基酯中的烷基包括I至6个碳原子。该烷基例如可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基或异己基。优选地,该烧基是甲基或乙基。
[0041]酯化可以在任何适当的温度下、适当的压力下以及在任何适当的时间段内实施。在一个实施方式中,酯化可以在大气压力下、在适当的温度下以及在适当的时间段内实施。在另一优选的实施方式中,醋化可以在高于大气的压力下,例如在等于或高于lkg/m2的压力下,更优选在等于或高于2kg/m2的压力下,甚至更优选在等于或高于3kg/m2的压力下实施。因为反应混合物的回流温度在高于大气压的压力下会升高,因此酯化的反应温度可相应地升高。采用高压高温的优点在于,缩短了反应时间。
[0042]可以在密闭酯化反应器中通过二氧化碳形成高于大气压的压力,其中该二氧化物是在酯化反应期间释放出来的水与碳酸二烷基酯发生反应而产生。或者,可以在密闭酯化反应器中通过利用外部惰性气体(诸如氮气(N2)、氩气(Ar)等)施加过压力来形成过压。酯化例如可以包括:将反应混合物保持在低于碳酸二烷基酯的回流温度的温度下至少I小时,优选至少4小时。发现在酯化开始时将反应混合物保持在低于碳酸二烷基酯的回流温度的温度下某一段时间时,反应混合物仍可被搅动,但这依赖于碳酸二烷基酯。已经发现当有机酸(其中有机酸为氨基酸)在反应混合物中的浓度较高时,这一点特别有利。高浓度的氨基酸可以为10至55% w/w,例如为20至40%或为25至35% w/w。
[0043]回流温度依赖于反应混合物中的碳酸二烷基酯,适当地可以低于90°C。已发现将上述温度保持在低于约90°C,光学活性的有机酸或有机酸烷基酯不会发生外消旋化。
[0044]本文所定义的回流温度为在酯化过程中所用的碳酸二烷基酯的沸点。
[0045]在另一优选的实施方式中,酯化过程包括:将反应混合物保持在至少为碳酸二烷基酯回流温度的温度下至少6小时,优选至少24小时,优选为48小时至7天。已发现当反应混合物的温度被保持在至少为碳酸二烷基酯的回流温度时,酯化反应速率被提高了。
[0046]在有机酸的酯化过程中,形成了有机酸酯。有机酸酯可以以溶解形式存在,或者可以在有机酸酯化过程中结晶。
[0047]在本发明的优选实施方式中,将有机酸酯从反应混合物中分离出来。
[0048]可以采用任何适当方式将有机酸酯从反应混合物中分离出来。优选地,分离有机酸酯包括:将反应混合物中存在的部分碳酸二烷基酯或碳酸二烷基酯和醇蒸馏出来。已发现将反应混合物中存在的部分碳酸二烷基酯或碳酸二烷基酯和醇蒸馏出来,会提高有机酸酯的产率。
[0049]优选地,分离有机酸酯还包括:将新鲜的碳酸二烷基酯添加到反应混合物中,其中,新鲜碳酸二烷基酯中的烷基具有与酯化过程中所用的碳酸二烷基酯中的相同的碳原子数。优选地,在将部分碳酸二烷基酯或碳酸二烷基酯和醇从反应混合物中蒸馏出来之后,将新鲜的碳酸二烷基酯添加到反应混合物中。
[0050]可以在任何适当的温度下将有机酸酯从反应混合物中分离出来。例如可以在低于有机酸结晶温度的温度下分离有机酸酯。优选地,在低于50°C,优选低于40°C,更优选低于35°C,更优选低于30°C的温度下分离有机酸酯。
[0051]分离有机酸酯还可以包括,将碱添加到反应混合物中,用于中和反应混合物中存在的过量强酸。可以使用任意有机碱或无机碱,用于中和反应混合物。适当有机碱的例子为,三乙胺、二乙胺、二异丙基乙基胺和二环己基胺。无机碱例如可以为气态形式或溶液形式的氨(nh3)。优选地,三乙胺用于中和反应混合物。
[0052]可以以任何适当形式,优选以结晶形式,将有机酸酯从反应混合物中分离出来。当有机酸酯是氨基酸酯时,该氨基酸酯优选以盐形式结晶。例如,当在本发明的酯化过程中硫酸被用作强酸时,氨基酸酯可以以硫酸盐的形式结晶。
[0053]可以通过本领域已知方法(例如离心和过滤)将结晶形式的有机酸酯从反应混合物中进一步分离出来。
[0054]在另一优选的实施方式中,可以在任何适当温度下、在任何适当压力下干燥(例如真空干燥)结晶形式的有机酸酯。
[0055]本发明进一步涉及氨基酸烷基酯的磺酸盐在β -内酰胺抗生素的合成中的用途。
[0056]例如在W02005/003367、W000/00201或EP 0771357中所述,氨基酸烷基酯的磺酸盐可以在β-内酰胺的酶催化合成中作为活性侧链,其中,在酰基转移酶的存在下,活性侧链可以以酶催化形式偶联到适当的β-内酰胺核上。
[0057]适当的β -内酰胺核例如为6-氨基青霉烷酸(6-ΑΡΑ)、7_氨基去乙酰基头孢烷酸(7-ADCA)、7_氨基头抱烧酸(7-ACA)、7_氨基_3_[ (Z)-1-丙稀基]-3-(去乙酰基甲基)头孢烷酸或7-氨基-3-氯-头孢烷酸(7-ACCA)。
[0058]在优选的实施方式中,本发明涉及(D)-苯基甘氨酸烷基酯的磺酸盐在β -内酰胺抗生素的合成中的用途,所述内酰胺抗生素选自由头孢氨苄、头孢氯氨苄和氨比西林组成的组。
[0059]在另一优选的实施方式中,本发明涉及(D)-二氢-苯基甘氨酸烷基酯的磺酸盐在头孢拉定合成中的用途。
[0060]在内酰胺抗生素的合成中使用的氨基酸烷基酯的磺酸盐中的烷基可以包括任意数量的碳原子,例如包括I至20个碳原子,优选包括I至15个,更优选包括I至10个碳原子。优选地,在内酰胺抗生素的合成中使用的氨基酸烷基酯的磺酸盐中的烷基包括I至6个碳原子。该烷基可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基或异己基。优选地,烧基为甲基或乙基。
[0061]在内酰胺抗生素的合成中使用的氨基酸烷基酯的磺酸盐中的磺酸可以为式R-SO3H的烷基磺酸,例如甲磺酸(R = CH3),或式R-SO3H的芳基磺酸,例如对-甲苯磺酸(R=C7H8)或苯磺酸(R = C6H6),或者可以为硫酸(H2SO4)。优选地,所述磺酸为甲磺酸。
[0062]以下实施例仅为说明性目的,并非将本发明局限于此。
实施例
[0063]实施例1
[0064](D)- 二氢-苯基甘氨酸甲酯的甲磺酸盐(DHME.CH3SO3H)的制备
[0065]将0.5mol (76.6g) (D) - 二氢-苯基甘氨酸(eeD> 99 % )悬浮于 300ml 碳酸二甲酯和1ml甲醇的溶液中。接着,将0.7mol甲磺酸在30至60分钟内加料到上述悬浮液中,其中温度从30°C升高至75°C。在将所有甲磺酸加料到反应混合物中后,将温度保持在碳酸二甲酯的回流温度(即约84至85°C)下。将该温度在84至85°C下保持5小时,此后酯化反应在82°C的温度下进行24小时。在82°C下24小时后,二氢-苯基甘氨酸到二氢-苯基甘氨酸甲酯的转化率为99.5%。
[0066]随后,在T = 82°C、大气压力下,将50ml的甲醇/碳酸二甲酯从反应混合物中蒸馏出。此后,将150ml碳酸二甲酯加入反应混合物中,并将反应混合物缓缓冷却至约20°C的温度。将0.17摩尔的三乙胺在20°C下30分钟内加料到反应混合物中。随后,将反应混合物在20°C下搅拌30分钟。通过G3过滤对反应混合物进行过滤,并采用50ml的碳酸二甲酯将残余物洗涤4次。将由二氢-苯基甘氨酸甲酯的甲磺酸盐(DHME.CH3SO3H)组成的残余物在60°C、氮气氛下真空干燥I小时。
[0067](D)-二氢-苯基甘氨酸甲酯的产量为114.5g(87% ;eeD彡99%)。
[0068]采用BUchi 535熔点仪测定的DHME.CH3SO3H的熔点为130 °C。图1示出了DHME.CH3SO3H的IR谱图。采用Perkin Elmer光谱仪测定IR光谱。
[0069]实施例2
[0070](D)-苯基甘氨酸甲酯的甲磺酸盐(PGECH3SO3H)的制备
[0071]将0.5mol (75.6g) (D)-苯基甘氨酸(eeD> 99% )悬浮于300ml碳酸二甲醋和1ml甲醇的溶液中。接着,将0.7mol甲磺酸在30至60分钟内加料到上述悬浮液中,其中温度从30°C升高至75°C。在将所有甲磺酸加料到反应混合物中后,将温度保持在碳酸二甲酯的回流温度(即约84至85°C )下I小时。酯化反应在82°C的温度下进行26小时。在82V下26小时后,苯基甘氨酸到苯基甘氨酸甲酯的转化率为99.3%。
[0072]随后,在T = 82°C、大气压力下,将10ml的甲醇/碳酸二甲酯从反应混合物中蒸馏出。此后,将200ml碳酸二甲酯加入反应混合物中,并将反应混合物缓缓冷却至约20°C的温度。在20°C下,将0.17摩尔的三乙胺在30分钟内加料到反应混合物中。随后,将反应混合物在20°C下搅拌30分
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