三氟化硼乙腈络合物的应用

2020/2/19 14:27:16

背景及概述[1][3]

三氟化硼络合物是一种活性很强的催化剂,能够用于多种有机合成反应中,尤其在头孢菌素类抗菌药物合成工艺中,由于引入三氟化硼络合物即缩短了原有产品的反应时间,又把原有产品的收率大幅提高。而三氟化硼乙腈络合物的催化效果更优于三氟化硼乙醚络合物,因此三氟化硼乙腈络合物具有广阔的市场前景。

三氟化硼乙腈络合物,主要用作有机反应的催化剂,是制备卤化硼、元素硼、硼烷、硼氢化钠等硼化物的重要原料,同时也是制造硼氢高能燃料和提取同位素的基本原料,也可作环氧树脂的固化剂。

制备[1]

目前三氟化硼乙腈络合物的制备方法为:将20%发烟硫酸、硼酐、萤石以9:1:3的质量比,在130℃条件下反应生成三氟化硼气体,然后通入到乙腈中络合,成品为三氟化硼乙腈络合物的乙腈溶液,三氟化硼的含量一般约为20wt%,使用过程中难以准确计量,而固体三氟化硼乙腈络合物中三氟化硼含量高且络合完全,易于计量,为了获得固体三氟化硼乙腈络合物,需要保证乙腈中三氟化硼乙腈络合物达到一定的纯度和浓度。为了解决三氟化硼乙腈络合物溶液三氟化硼含量低,不易计量使用的问题,CN201210594334.7提供了一种固体三氟化硼乙腈络合物的制备方法。

将三氧化硫、硼酸、无水氢氟酸以4∶1∶1的重量比加入到造气釜中,在18℃条件下反应,反应时间15小时,真空泵抽真空导出三氟化硼气体,真空度为0.07MPa。导出的三氟化硼气体进入装有浓硫酸的提纯釜提纯,提纯釜表压力为0.2MPa。

提纯后的三氟化硼气体进入络合釜,络合釜中充有乙腈,乙腈的填充量与造气釜中每釜产生的三氟化硼气体的质量比为4:6,络合反应温度为20℃,反应时间为12小时。

络合反应液在络合釜与过滤器中循环流动,过滤器温度比络合釜温度低8℃,反应液在此温度下成为过饱和溶液,析出晶体;将析晶后的反应液打回到络合釜中再进一步络合,收集晶体经过离心机干燥即为固体三氟化硼乙腈络合物。产品为白色晶体,其中三氟化硼含量为60wt%。

三氟化硼含量的测试方法:称取氟化钠1.5g,于烘至恒重的坩锅中,放入电热干澡箱中烘干3小时,烘干温度为180℃,精密称定为M1,加入三级水15ml溶解,再加入样品0.5000±0.0002g,精密称定为M2,将坩锅放入电热干澡箱中烘干3小时,烘干温度为180℃。拿出移入干燥器中冷却至室温,准确称取重量为M3。

计算公式:含量%=[(M3‑M1)/M2]×100%

式中:M1‑‑‑‑‑‑‑空坩锅,氟化钠重量g

M2‑‑‑‑‑‑‑样品的重量g

M3‑‑‑‑‑‑‑干燥后坩锅的总重量g

该含量折合为三氟化硼乙腈络合物纯度约为99.85%,可见络合程度很高,杂质很少。

应用[2-3]

CN201410650034.5公开了一种头孢替安盐酸盐的制备方法,头孢替安盐酸盐是第二代注射用抗生素。包括:以7-ACA、DMMT为原料,以三氟化硼乙腈络合物为催化剂,以乙腈为反应溶剂进行缩合反应制备得到7-ACMT反应液;该反应液无需分离提纯7-ACMT,直接加水、调碱处理后与ATC·HCl进行“一锅法”酰化反应;酰化反应液经酸化、有机溶剂萃取分离有机杂质后,加亲水性溶剂析出高纯度头孢替安盐酸盐。本发明将两步反应一步进行,提高了设备使用效率及劳动效率,减轻了劳动强度,在保证产品质量的前提下提高了产品收率,降低了生产成本。本发明将所有杂质分离操作放在酰化反应后进行,减少了中间体分离操作对产品的损失,且保证了产品纯度。

CN201711182027.7公开了7-ACT的合成新工艺,7-ACT又称7-氨基头孢三嗪,是合成头孢曲松钠的中间体。包括如下步骤:(1)将乙腈和三氟化硼乙腈络合物混合后,加入7-ACA和三嗪环,于10~20℃下搅拌反应至7-ACA残留≤0.5%时,视为反应完全;(2)将反应液降至0~10℃,加入0~10℃纯化水,水解;(3)加入乙酸乙酯萃取后水层再加入乙酸乙酯二次萃取;(4)取水层于0~10℃下滴加碱调pH值至3.4~3.6,滴毕于0~10℃下搅拌养晶2h;(5)过滤,两次洗涤后干燥得7-ACT。利用本发明的合成工艺,可得到晶型粒度好的7-ACT产品,产品为白色结晶体,纯度可达到99.5%以上,质量收率达到125%以上。

主要参考资料

[1][中国发明]CN201210594334.7固体三氟化硼乙腈络合物的制备方法和应用

[2]CN201410650034.5一种头孢替安盐酸盐的制备方法

[3]CN201711182027.77-ACT的合成新工艺

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