為了開發(fā)更好的藥物合成工藝,越來越多的新技術應用其中,而連續(xù)流動生產作為目前工業(yè)生產中最火熱的研究領域,已經廣泛應用于眾多藥品的生產開發(fā)中。
連續(xù)流動化學是指利用泵將物料連續(xù)不斷地輸入微反應器中發(fā)生化學反應的技術,依賴于連續(xù)流動化學的諸多優(yōu)勢,例如高效的傳熱效率與混合能力、高選擇性與重現性、可在線分析和純化、易于工業(yè)放大生產等,使其成為高效、清潔、節(jié)能、安全的化學生產方式,更符合綠色與可持續(xù)的發(fā)展目標。
由于在中間體6和中間體9的反應過程中,需要使用金屬試劑以及嚴格的低溫無水無氧條件,收率、純度和可擴展性不穩(wěn)定,因此為了進一步增加該方法的工業(yè)適用性,借助連續(xù)流動化學技術,將該反應由批次間歇試驗轉為連續(xù)流動進行。
基于連續(xù)流動化技術,在該反應過程中,對反應物的濃度、液體的流速以及反應的溫度進行深入考察。
首先根據間歇式反應時投料比進行考察,中間體6-堿-中間體9比例為1∶1.2∶1.2,由于反應物濃度過高,從而導致反應時放熱劇烈產生大量雜質。隨后將反應物濃度降為間歇式反應時濃度的0.1倍(中間體6為0.09mol·L-1、中間體9為0.108mol·L-1、二異丙基氨基鋰為0.108mol·L-1),流速對反應結果的影響如表1所示。
在常規(guī)反應中,該反應需要在-78℃條件下進行,對能源消耗很大?;谶B續(xù)流動化學高表面積、散熱快的優(yōu)勢,為了提高反應溫度、減少能源消耗及降低生產成本,以二異丙基氨基鋰為堿,對該反應溫度進行考察,結果見表2。反應流程如圖2所示。
從實驗室研究到工業(yè)化大生產,設計一條操作簡單、收率較高、綠色環(huán)保、產品質量合格的藥物合成工藝路線至關重要。本研究通過對文獻報道的貝達喹啉的合成路線進行分析,將連續(xù)流動化學技術應用于貝達喹啉的合成過程中,提高了有機金屬試劑二異丙基氨基鋰使用的安全性,關健步驟的反應溫度由原來-78℃提高到-45℃,該步反應時長由4.5h降為4min,工藝的生產效率極大提高,操作更簡便,更適合工業(yè)放大生產,產品純度高于99.4%,所有雜質都控制在0.1%以下,充分證明了該工藝的可行性。