(E/Z)‑2‑(2‑氨基噻唑‑4‑基)‑2‑戊烯酸甲酯廢液的回收處理工藝的製作方法

2023-06-10 22:48:51

本發明涉及一種(E/Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯廢液的回收處理工藝，屬於醫藥中間體製備技術領域。

背景技術：

目前，頭孢卡品酯的合成均使用(Z)-2-(2-叔丁氧羰基氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸和7-ACA的衍生物對接工藝，其中，(Z)-2-(2-叔丁氧羰基氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸是影響其質量和收率的關鍵因素之一，(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯是合成(Z)-2-(2-叔丁氧羰基氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸的一種中間體，由於熱力學或動力學的影響，在合成(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯的過程中，副產物(E)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯的生成比例佔45％左右，同時在淋洗過程中也會有少量(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯進入母液，因而產生了(E/Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯廢液，該廢液的生成不僅降低了(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯的收率，並且環保處理難度大、成本高，汙染環境。

目前報導的合成(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯的文獻中均沒有對(E)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯進行利用，一般是將其作為雜質處理，這不僅造成了原料的浪費，更加大了企業的成本壓力。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種(E/Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯廢液的回收處理工藝，具有操作簡單、工藝過程無三廢產生、產品收率高的特點，完全能夠滿足客戶的需求。

本發明所述的(E/Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯廢液的回收處理工藝是將(E/Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯廢渣液與溶劑混合，然後將其加入到光化學反應器中進行反應，滴加6N鹽酸進行析晶，經保溫、抽濾後得到(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯。

其中：

所述溶劑為水、滷代烷烴、低級脂肪醇、丙酮、乙酸乙酯中的一種或多種。

所述光化學反應器採用氫燈或氘燈作為光源，光源波長為200～400nm。

所述(E/Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯廢渣液與溶劑的質量比為1:1～10。

所述滷代烷烴為氯仿、二氯甲烷中的一種或兩種。

所述低級脂肪醇為甲醇、乙醇中的一種或兩種。

所述反應溫度為20～55℃，當溫度超出範圍時，順式異構體的轉化效率會明顯降低；反應時間為1.5～5h。

(E/Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯廢液中的主要成分為(E)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯(A)和少量(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯(B)，各自的分子式結構如下所示：

(E/Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯屬於α,β-不飽和酯，α,β-不飽和羰基化合物由於共軛的π→π*躍遷以及n-π*躍遷，在200～400nm有強的K吸收帶和R帶，在這個波長範圍內產生光波的能量對順反異構體的轉化有效，通常反式異構體為光不穩定狀態，順式異構體為光穩定狀態。

本發明利用光化學反應器所產生的紫外線的輻射作用，為反式異構體中的C＝C-R鍵提供能量，使其在空間位置上發生構型反轉，生成與原來的反式副產物(E)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯構型相反的物質，即順式的產品(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯，化學反應方程式如下：

本發明的有益效果如下：

(1)本發明的回收處理工藝使得(E)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯直接轉換為(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯，這不僅解決了廢渣所帶來的環保問題，同時反應過程簡單，中間不消耗其他反應原材料，生產成本得到降低；

(2)本發明的回收處理工藝將(E/Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯廢渣液中的反式副產品大部分轉化為順式產品，反應過程中的順式產物未經破壞，轉化過程只有能量的轉移，沒有新物質的引入，因而整個轉化過程中無三廢產生，環境友好，且利用本工藝所得的(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯的質量好，由其製備的(Z)-2-(2-叔丁氧碳基氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸完全能夠滿足客戶的需要。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明做進一步描述。

實施例1

向300g(E/Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯廢液(E:Z＝95:5)中加入900mL水，然後將其置於容量為5L的光化學反應器中，利用500W氫燈所產生的220nm紫外光，在攪拌狀態下照射2h，反應器內溫度控制在30℃，反應結束後得到的反應液經HPLC檢測：E/Z＝35:65，向反應液中滴加350g 6N鹽酸析晶，保溫1h，抽濾，得到(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯180g，產品收率60％，純度99.72％。

實施例2

向300g(E/Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯廢液(E:Z＝95:5)中加入900mL水，然後將其置於容量為5L的光化學反應器中，利用500W氘燈所產生的287nm紫外光，在攪拌狀態下照射1.5h，反應器內溫度控制在35℃，反應結束後得到的反應液經HPLC檢測：E:Z＝25:75，向反應液中滴加415g 6N鹽酸析晶，保溫0.8h，抽濾，得到(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯205g，產品收率68.3％，純度99.85％。

實施例3

向300g(E/Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯廢液(E:Z＝95:5)中加入600mL甲醇，然後將其置於容量為2L的光化學反應器中，利用500W氫燈所產生的220nm紫外光，在攪拌狀態下照射5h，反應器內溫度控制在27℃，反應結束後得到的反應液經HPLC檢測：E:Z＝40:60，向反應液中滴加290g 6N鹽酸析晶，保溫1.5h，抽濾，得到(Z)-2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-戊烯酸甲酯165g，產品收率55％，純度99.82％。