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1h-四氮唑-1-乙酸的离析与精制的制作方法

2021-10-24 19:01:38 来源:中国专利 TAG:
专利名称:1h-四氮唑-1-乙酸的离析与精制的制作方法
技术领域
本发明涉及一种有机化学产品的离析与精制方法,属于化学领域。
用甘氨酸、迭氮化钠(或迭氮化钾)和原甲酸三乙酯为原料,在酸性环境下合成1H-四氮唑-1-乙酸后,根据日本1972年专利7247031号和法国1973年专利2147023号,将反应混合物浓缩至干,再重复用大量乙酸乙酯于沸腾状下将1H-四氮唑-1-乙酸离析出来,然后浓缩蒸发出乙酸乙酯,结晶分离得到1H-四氮唑-1-乙酸结晶粗品,最后以乙酸乙脂为溶剂,活性炭为净化剂进行重结晶,得到1H-四氮唑-1-乙酸成品。该法具有乙酸乙脂消耗量大;精制用乙酸乙酯不能多次简单地重复使用,必须另行脱水;产品质量不稳定等缺点。原捷克斯洛伐克专利259379号提出用水离析得到粗产品,再以乙酸乙酯或乙酸,最好是从水中再结晶,经高真空,较低温度脱水后得到成品。该方法具有脱水需要高真空设备;产品颜色不白的,产品熔点只能达到125~127℃等缺点。
本发明提供一种较优的1H-四氮唑-1-乙酸的离析与精制方法,利用干燥剂存在下脱水干燥与精制,产品质量好,水份含量低,熔点达到128~131℃。
1H-四氮唑-1-乙酸为白色结晶状固体,结构式为 溶于乙酸、乙酸乙脂、甲酸、乙醇,异丙醇等有机溶剂;易溶于水,在水中溶解度随温度升高而增加,并易吸水而成白色或透明水化合物晶体;其熔点受含水量影响很大,水份含量增加熔点下降。工业生产中1H-四氮唑-1乙酸-水化合物内含有少量的游离水,游离水越多熔点越低,一般在40~60℃就将熔化。
本发明根据1H-四氮唑-1-乙酸的这些性质,采用水作为溶剂,从蒸酸后的浓缩物中,将其以一水合结晶离析出来,得到的一水合物粗品,再以水为熔剂、活性炭为净化剂,将其初步净化后重结晶,而后在一水合物重结晶品中添加干燥剂,吸收游离水并夺取一部分结晶水。在溜之大吉和较高温度下使1H-四氮唑-1-乙酸-水合物较快地实现脱水干燥,得到的1H-四氮唑-1-乙酸粗品,最后在有机溶剂中以活性炭为净化剂,在干燥剂存在下进行进一步净化和脱水。干燥剂的存在,创造了一个几乎无水的环境。分离出活性炭和干燥剂后,进行蒸溶浓缩,得到高质量的产品。
本专利发明除揉合了上述两种专利的长处外,有显著的独创性。这就是在1H-四氮唑-1-乙酸-水合物脱水干燥和1H-四氮唑-1-乙酸粗品精制时添加干燥剂。干燥剂可以在两个阶段中分别添加,也可以在一水合物脱水干燥时一次性添加进去,不经分离而直接进入精制阶段再起脱水作用。
作为本专利发明中1H-四氮唑-1-乙酸粗品精制的溶剂的,并不限于乙酸乙脂。作为精制过程中添加的干燥剂,除要求不与1H-四氮唑-1-乙酸起化学反应外,还要求不与所选用的溶剂起化学反应,不促使所选用的溶剂与1H-四氮唑-1-乙酸起化学反应,并且能携带水份方便地与溶液系统分离。分阶段加入-水合物中脱水干燥时的干燥剂,除要求不与1H-四氮唑-1-乙酸起化学反应外,还要求能方便地与1H-四氮唑-1-乙酸粗品分离。
本发明具有以下优点(1)以水作为溶剂,1H-四氮唑-1-乙酸离析容易(2)添加干燥剂,吸收了游离水并夺取一部分结晶水,避开了一水合作的低熔点,保证较大的蒸发面积,使脱水干燥在常压下进行,不需要高真空干燥装置,操作简单易行,生产现场安全性提高(3)浓缩蒸溶蒸出的溶剂含水量极小,可以简单地重复使用,使有机溶剂用量减少,成本降低(4)1H-四氮唑-1-乙酸在几乎无水的环境中重结晶,能保证得到1H-四氮唑-1-乙酸含量大于等于99%,水分含量小于0.2%,熔点达到128~131℃的白色结晶状产品。
本专利典型的方法是以乙酸乙脂作为精制1H-四氮唑-1-乙酸的溶剂,以硅胶作为干燥剂。硅胶在一水合物脱水时一次性添加进去。吸收了一水合物中的游离水,夺取了部分结晶水的硅胶,在1H-四氮唑-1-乙酸安全脱水的温度范围内,经热风干燥又失去大部分水份。这样,硅胶在精制过程中再次起到吸水作用。
用甘氨酸、迭氮化钠、原甲酸三乙脂为原料制取1H-四氮唑-1-乙酸以后,从蒸酸浓缩物中离析出1H-四氮唑-1-乙酸,并加入精制,本专利的具体方法是这样的1、溶解、离析向蒸酸浓缩物中加入适量的用水重结晶的母液,在搅拌下加热,使浓缩物全部溶解。加入的重结晶母液与浓缩物的体积比为0.8~1.2∶1,溶解最终温度为70~100℃。
溶解完毕放出溶液,自然降温或强制降温结晶。降到室温或低于室温后进行分离,得到1H-四氮唑-1-乙酸-水合物晶体粗品。离析母液则进行浓缩,浓缩到原体积的1/2~1/4,将其冷却到常温,再进一步冷冻到0~-10℃进行结晶,分离后又得到一部分粗品。分离后的母液,根据粘度情况,可以再次浓缩或废弃处理。
2、净化、重结晶用水作溶剂重结晶时,将一水合物晶体粗品投入到适量的前批活性炭洗水中,加入活性炭,在搅拌下加热,使晶体溶解和初步净化。加入的粗品与活性炭洗水的质量-体积比为1kg∶0.4~1.0L,粗品与炭的质量比为1∶0.1~0.3,粗品溶解温度最终控制在80~100℃,并在此温度下搅拌0.5~1.5小时。
搅拌结束,趁热分离。分离出的活性炭用与本批加入的洗水大约等体积的热水分2~4次洗涤、滤干,滤出的洗水作为下批重结晶用,如此控制用水量,目的是保证前后水量平衡。洗后的活性炭可以废弃,趁热滤出的滤液则自然或强制降温进行结晶。降到室温或低于室温后进行分离,分离得到1H-四氮唑-1-乙酸-水合物晶体精品,母液则作为离析用液。
3、脱水干燥将水合物晶体精品与硅胶按质量比1∶0.3~0.5的比例混合均匀,放入干燥箱或干燥房等干燥设备中,通热风分阶段升温干燥。先在40~60℃下干燥1~2小时,翻动并碾碎一次后在60~80℃下干燥1~2小时,再翻动一次后在不超过80℃干燥1~2小时。当物料成松散状,手接触无污浊感,干燥失重占水合物晶体精品的15%左右后,出料密封贮运。
4、精制精制时,将干燥混合物与乙酸乙脂按质量-体积比为8~14kg∶100L的比例配料,加入活性炭,搅拌下加热,使1H-四氮唑-1-乙酸溶解、净化和进一步脱水。加入活性炭的数量视物料颜色而定,一般情况下干燥混合物与活性炭的质量比为1∶0.1~0.2。除按上述配比外,还可以配入前批乙酸乙脂母液,如果配入的母液量多,则应适当再加入少量干燥剂和活性炭。加热升温控制到乙酸乙脂在常压下微沸以后,再在微沸下搅拌0.5~1.5小时。
溶解结束,趁热分离出干燥剂和活性炭。此干燥剂和活性炭用体积为它们的3~4倍的热乙酸乙脂分2~4次洗涤、滤干,滤液和洗液一道进行蒸脂浓缩。如果需要白色粉末状结晶,则浓缩到原体积的1/8~1/10,让大部分结晶在浓缩过程中形成;如果需要白色略带透明状结晶,则浓缩到原体积的1/3~1/4,让大部分晶体在降温过程中形成。浓缩结束,放出物料,加盖冷却,进一步结晶。蒸出的乙酸乙脂,可直接用来下次精制使用。
冷却到室温或低于室温进行分离。分离出的1H-四氮唑-1-乙酸晶体进行干燥脱溶,干燥温度控制在80℃以下,干燥时间3~4小时。干燥后的成品应及时密封贮运。分离出的母液,可以如上述用搭配方法处理,也可以集中到一定量后,加入活性炭和干燥剂净化、脱水、浓缩、结晶,再分出成品。
以下实例近似地介绍了本发明的应用情况,但本专利的方法能应用的项目不限于此例。
例1于700g反应蒸干物中,加入400ml上批水重结晶母液,搅拌加热到85℃再搅拌45分钟。将溶液用水间接冷却到稍低于室温,滤得棕色、有亮光的1H-四氮唑-1-乙酸-水合结晶531g,母液528ml。
将此母液浓缩,热滤后得到浓缩母液225ml。将浓缩母液冷冻到-8℃,过滤又得到棕色、有亮光晶体54g,母液198ml。再将这些198ml母液浓缩,热滤后得到二次浓缩母液79ml,冷却到-8℃,过滤再得到棕色晶体5.0g。剩余母液废弃。
将上述一水合物晶体粗品590g,加入400ml前批活性炭洗水,120g活性炭,搅拌加热到90℃,再在此温度下搅拌1小时。趁热滤出活性炭,用400ml热水分三次洗活性炭,滤干得洗水400ml。
热滤出来的溶液,用水间接冷却到稍低于室温,过滤得到浅黄色有亮光1H-四氮唑-1-乙酸-水合晶体466g,母液约400ml。
将这466g浅黄色晶体与200g硅胶混合,在烘箱中于50~80℃下烘5小时,得到干燥混合物576g。
取该混合物中的192g,加于2000ml乙酸乙脂中,加入活性炭30g,加入上批乙酸乙脂母液1000ml,搅拌加热到微沸,再在微沸下搅拌回流1小时。热滤,硅胶和活性炭用300ml热乙酸乙脂分三次洗涤。合并滤液和洗脂,浓缩到1000ml左右,自然降温结晶。降到室温,滤得乙酸乙脂母液926ml。滤出的晶体在75℃下烘干3小时,得白色略带透明的晶体111.8g。此晶体经检测,主要质量指标为1H-四氮唑-1-乙酸含量99.39%;水份含量0.12%;熔点128.2~129.2℃。
例2向蒸酸釜中的约40L蒸酸浓缩物中,加入40L水重结晶母液。加热溶解后放入塑料桶中,自然冷却结晶。24小时后离心分离,得到棕色、有亮光的1H-四氮唑-1-乙酸-水合结晶48kg,母液约50L。
将六批母液共计290L,于500L蒸馏釜中加热搅拌浓缩。热滤后得浓缩母液约80L。将其冷冻到-5℃后离心分离,得棕色、有亮光晶体30.5kg。
106kg棕色晶体,置于300L反应釜中,加入80L活性炭洗水,20kg活性炭,加热溶解。趁热过滤。滤出的活性炭用80L热水分三次洗涤。抽干后共得洗水80L。
热滤滤液自然降温结晶。24小时后离心分离,得淡黄色、有亮光1H-四氮唑-1-乙酸-水合物结晶品86kg,母液约80L。
取上述重结晶品25kg,加入硅胶10kg,混匀后装盘,置于烘箱中通热风干燥。干燥后得到干燥混合物31kg。
将此干燥混合物加入到500L溶解釜中,加入原蒸出的乙酸乙脂300L,活性炭4kg,上批母液150L。搅拌下加热溶解、精制。趁热滤出硅胶和活性炭,用约50L热乙酸乙脂分三次洗涤。乙酸乙脂溶液和洗脂一并抽入蒸脂釜中,蒸脂浓缩到1/3左右。将脂液放入塑料桶内入,加盖,自然降温结晶。24小时后离心分离,得到白色1H-四氮唑-1-乙酸晶体和约140L乙酸乙脂母液。将此白色晶体于70℃下通风干燥4小时,得成品19.2kg。此成品经检测,主要质量指标为1H-四氮唑-1-乙酸含量99.43%;水分含量0.10%溶点128.3~129.4℃
权利要求
1.一种1H-四氮唑-1-乙酸的离析与精制方法,其特征在于,它以下列步骤进行a、以水为溶剂,将1H-四氮唑-1-乙酸以一水化合物的形式离析b、以水为溶剂,活性炭为净化剂进行重结晶c、添加干燥剂进行脱水干燥d、在活性炭和干燥剂同时存在下,用有机溶剂进行精制
2.根据权利要求书1所述的离析精制方法,其特征在于脱水干燥时添加适当的干燥剂。
3.根据权利要求书2所述的离析精制方法,其特征在于所用干燥剂要求不与1H-四氮唑-1-乙酸起化学反应,并能方便地与1H-四氮唑-1-乙酸粗品分离。
4.根据权利要求书1或2所述的离析精制方法,其特征在于用有机溶剂精制过程中,除活性炭存在外,还有适当的干燥剂存在。
5.根据权利要求书4所述的离析精制方法,其特征在于所用干燥剂要求不与1H-四氮唑-1-乙酸起化学反应,不与所选用的溶剂起化学反应,不促使所选用的溶剂与1H-四氮唑-1-乙酸起化学反应,并能携带水份方便地与溶液系统分离。
6.根据权利要求书1所述的离析精制方法,其特征在于有机溶剂可以重复多次使用,活性炭洗液用来作为重结晶的溶剂,重结晶后的母液用来作为离析溶剂。
全文摘要
本发明涉及一种1H-4氮唑-1-乙酸的离析与精制方法,在反应生成1H-4氮唑-1-乙酸的混合物中,经过离析、净化、重结晶、脱水干燥、有机溶剂精制等系列过程使1H-四氮唑-1-乙酸含量大于等于99.07%,水份含量小于等于0.2%,熔点128~131℃的白色结晶状产品。该产品如用来半合成某些头孢菌素药物,对革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌具有很强的抵抗作用。
文档编号C07D257/04GK1105997SQ9410087
公开日1995年8月2日 申请日期1994年1月31日 优先权日1994年1月31日
发明者彭方中 申请人:浙江野风服装集团公司
再多了解一些

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