第一讲

药物合成技术 －－酰化技术 (4-1) 制药工程教研室 蒋翠岚

概述 N-酰化 羧酸酰化剂 羧酸酯酰化剂

工作任务 围绕典型产品的生成过程, 完成以羧酸、羧酸酯为酰化剂生产酰胺类产品.

学习目标 l掌握羧酸酰化剂、羧酸酯酰化剂的特点、适用范围、使用条件及其在N-酰化中的应用；

第四章 酰化技术 第一节 概述 一、酰化技术 酰化反应：有机物分子中与氧、氮、碳、硫 等原子相连 的氢被酰基取代的反应。 酰化反应：有机物分子中与氧、氮、碳、硫　等原子相连 　　　　　　　的氢被酰基取代的反应。 酰基：从含氧的有机酸、无机酸或磺酸等分子中脱去羟基 　　　　　后所剩余的基团。 反应通式 　　　 式中RCOZ为酰化剂，Z代表X，OCOR，OH，ORˊ,NHR″等；SH为被酰化物，S代表RˊO 、R″NH、Ar等。

酰氯 >酸酐 > 羧酸酯 > 羧酸 > 酰胺 概述 二、常用酰化剂及其活性 常用酰化剂：羧酸、羧酸酯、酸酐、酰氯等 酰化剂的活性规律： 　　　　当酰化剂（RCOZ）中R基相同时，其酰化能力随Z—　的离去能力增大而增加（即酰化剂的酰化能力随离去基团的稳定性增加而增大） 常用酰化试剂的酰化能力强弱顺序一般为： 酰氯 >酸酐 > 羧酸酯 > 羧酸 > 酰胺

概述 三、酰化技术在化学制药中的应用 永久性酰化 制备含有某些官能团的药物 保护性酰化 (在“基团保护”中讲） 永久性酰化　制备含有某些官能团的药物 保护性酰化 　(在“基团保护”中讲） 　 通过酰化反应可以形成酯、酰胺等，这些基团常常是一些药物的必要的官能团。 　　如解热镇痛药贝诺酯、镇痛药盐酸哌替啶、麻醉药盐酸普鲁卡因、β－内酰胺类抗生素等。 　　如在氯霉素生产过程中用乙酰化保护胺基等。

第二节 N－酰化 制备酰胺类化合物 被酰化物为胺类 反应过程 被酰化胺类的活性与其亲核性及空间位阻均有关 活性规律 伯胺>仲胺 位阻小的胺>位阻大的胺 脂肪胺>芳香胺

N－酰化常用酰化剂 　 羧酸酰化剂 　 羧酸酯酰化剂 　 酸酐酰化剂 　 酰氯酰化剂

一、羧酸酰化剂 1.反应过程 2.适用对象　活性较强的胺类 3.反应条件 酸过量 脱水 催化剂

脱水方法 高温熔融脱水酰化法 适用于稳定铵盐的脱水 例如苯甲酸和苯胺加热到225℃进行脱水，可制得N-苯甲酰苯胺。 高温熔融脱水酰化法 适用于稳定铵盐的脱水 　　例如苯甲酸和苯胺加热到225℃进行脱水，可制得N-苯甲酰苯胺。 反应精馏脱水法 　主要用于乙酸与芳胺的N-酰化 　　例如，将乙酸和苯胺加热至沸腾，用蒸馏法先蒸出含水乙酸，然后减压蒸出多余的乙酸，即可得N-乙酰苯胺。 溶剂共沸脱水法 主要用于甲酸（沸点100.8℃）与 　　　　　　　　　芳胺的N-酰化反应 以上方法大多在较高温度下进行，不适合热敏性酸或胺

催化剂 强酸作催化剂 适用于活性较强的胺类的酰化 缩合剂作催化剂 适用于活性弱的胺类、热敏性的酸 或胺类 常用的此类缩合剂有 强酸作催化剂 　适用于活性较强的胺类的酰化 缩合剂作催化剂　适用于活性弱的胺类、热敏性的酸 或胺类 常用的此类缩合剂有 DCC（Dicyclohexylcarbodiimide，二环己基碳二亚胺） DIC（Diisopropyl Carbodiimide,二异丙基碳二亚胺）等。

二、羧酸酯酰化剂 反应过程

二、羧酸酯酰化剂 1．反应物活性 对于羧酸酯（RCOORˊ） 对于胺类 电性 有吸电子取代基则活性高，易酰化。 电性　有吸电子取代基则活性高，易酰化。 位阻　若酰基中R空间位阻大，则活性小 离去基团的稳定性　离去基团越稳定，则活性越高 对于胺类 胺的碱性　碱性越强，活性越高 空间位阻　空间位阻越小，活性越高 　　但羧酸二酯与二胺类化合物，如果反应后能得到稳定的六元环，则反应易发生。

生成稳定的六元环实例 哌拉西林等青霉素药物中间体乙基-2，3-哌嗪二酮（6） 催眠药苯巴比妥（Phenobarbital,7）等的合成

羧酸酯酰化剂 2．催化剂 强碱作催化剂 由于酯的活性较弱，因此在反应中常用碱作为催化剂脱掉质子，以增加胺的亲核性。 强碱作催化剂　由于酯的活性较弱，因此在反应中常用碱作为催化剂脱掉质子，以增加胺的亲核性。 　　常用的碱性催化剂有醇钠或更强的碱，如NaNH2、n-BuLi、LiAlH4、NaH、Na等 反应物胺作催化剂　过量的反应物胺也可起催化作用。 催化剂的选择与反应物的活性有关　反应物活性越高，则可选用较弱的碱催化；反之，则需用较强的碱催化。 　在此类酰化反应中还可加入BBr3来提高酰化的收率

羧酸酯酰化剂 3．活性酯 　　制备活性酯时主要考虑增加酯分子中离去基团的稳定性，以促使其离去

羧酸酯酰化剂 4.生产实例 头孢噻肟酸的合成过程

头孢噻肟酸的制备操作过程 将７—ACA 、水、丙酮加入反应体系中 降温 加入三乙胺、活性酯，反应 检测终点 至终点，加酸，有头孢噻肟酸沉淀生成 过滤，得头孢噻肟酸粗品

头孢噻肟酸制备流程框图 降温 酯化 终点检测 结晶 过滤 产品（头孢噻肟酸） 7－ACA 水 丙酮 三乙胺 活性酯 乙酸 注： TLC检测终点

头孢噻肟酸制备操作注意事项 水和丙酮的配比 三乙胺用量及滴加速度 活性酯质量 终点检测 有机酸的种类及用量 温度控制

本次课小结 酰化技术概述 概念（酰化反应、酰基） 酰化技术在药物合成中的应用 N-酰化（实例、反应条件、影响因素） 羧酸酰化剂 羧酸酯酰化剂

第二讲

N-酰化 酸酐酰化剂 酰氯酰化剂

围绕典型药品生产过程, 以酸酐、酰氯为酰化剂生产酰胺类产品. 工作任务 围绕典型药品生产过程, 以酸酐、酰氯为酰化剂生产酰胺类产品.

学习目标 l 掌握酸酐酰化剂、酰氯酰化剂的特点、适用范围、使用条件及其在N-酰化中的应用；

三、酸酐酰化剂 1.反应过程 2.反应条件与催化剂 酸酐 用量 一般略高于理论量的5~10%（不可逆），最常用的 酸酐 用量 一般略高于理论量的5~10%（不可逆），最常用的 酸酐是乙酸酐，通常在20~90℃可顺利进行反应（活性高） 溶剂 不另加溶剂 被酰化的胺和酰化产物熔点不太高时 非水惰性有机溶剂 被酰化的胺和酰化产物熔点较高时 水 若被酰化的胺和酰化产物易溶于水（乙酰化的速度比乙 酸酐的水解速度快的多）

酸酐酰化剂 3.应用 脂肪族酸酐主要用于较难酰化的胺类（酸酐酰化能力强） 环状的酸酐为酰化剂时，在低温下常生成单酰化物，高温则可得双酰化物，从而制得二酰亚胺类化合物。

酸酐酰化剂 4. 混合酸酐 特点 反应活性更强 应用范围更广 位阻大或离去基团离去能力强 制备 混合酸酐由某些位阻大的羧酸与一些试剂作用制得 特点　 反应活性更强 应用范围更广 位阻大或离去基团离去能力强 制备　混合酸酐由某些位阻大的羧酸与一些试剂作用制得 酰化机理

酸酐酰化剂 5.生产实例 （１）头孢拉定的生产 　　头孢拉定是以双氢苯甘氨酸(DHPC）为原料，成盐后经两次缩合制成混酐，再与7-ADCA进行酰化反应，而后经水解、中和、结晶和精制等过程制得的。

头孢拉定制备流程框图 成盐 缩合1 缩合2 酰化 水解 产品（头孢拉定） DHPC 甲醇钠 甲醇 乙酰乙酸甲酯 特戊酰氯 二氯甲烷 7－ADACA 注：缩合2所得产物为混酐

（２）对硝基―α―乙酰氨基苯乙酮（氯霉素中间体）的制备 反应过程

生产操作过程 向乙酰化反应罐中加入母液 冷至0～3℃，加入上步水解物，开动搅拌 将结晶打成浆状，加入乙酸酐 搅拌均匀后，先慢后快地加入乙酸钠溶液 于18～20℃反应1h 测定反应终点 终点到达后，冷却析晶 过滤 洗涤 先用常水洗涤，再以1%～1.5%的碳酸氢钠溶液洗结晶液至PH7，甩干称重交缩合岗位 滤液回收乙酸钠。

终点测定 取少量反应液，过滤，往滤液中加入碳酸氢钠溶液中和至碱性，在40℃左右加热后放置15min，滤液澄清不显红色示终点到达，若滤液显红色或混浊，应适当补加乙酸酐和乙酸钠溶液，继续反应。

反应条件及影响因素 PH值 加料次序 乙酸钠的速度

四、酰氯酰化剂 酰氯性质活泼，很容易与胺反应生成酰胺 （反应不可逆） 反应过程

1．反应条件 加入碱性试剂以中和生成的氯化氢 （防止氯化氢与胺反应成铵盐） 反应采用的溶剂常常根据所用的酰化试剂而定 中和生成的氯化氢可采用三种形式 使用过量的胺反应 加入有机碱（同时起到催化作用） 加入无机碱 反应采用的溶剂常常根据所用的酰化试剂而定

对于高级的脂肪酰氯 高级脂肪酰氯亲水性差，而且容易分解 应在无水有机溶剂如氯仿、乙酸、苯、甲苯、乙醚、二氯乙烷以及吡啶等中进行。 吡啶既可做溶剂，又可中和氯化氢，还能促进反应，但由于其毒性大，在工业上应尽量避免使用。

对于乙酰氯等低级的脂肪酰氯 反应速度快 反应可以在水中进行 水作溶剂，减少酰氯水解的措施 在滴加酰氯的同时，不断滴加氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或固体碳酸钠，始终控制反应体系的pH值在7～8左右

对于芳酰氯 芳酰氯的活性比低级的脂肪酰氯稍差 反应温度需要高一些 芳酰氯一般不易水解 可以在强碱性水介质中进行反应

酰氯酰化剂 2.应用 活性低的氨基的酰化 位阻大的胺以及热敏性物质的酰化

酰氯酰化剂 3.生产实例（头孢哌酮的制备） 反应过程

头孢哌酮钠制备操作过程 配制羟基－EPCP 的 DMA液1，冷却 配制7－ATCA的DMA溶液2 向溶液1中加入溶液2 反应得头孢哌酮酸 成盐 结晶得头孢哌酮钠

头孢哌酮钠制备流程框图 7－ATCA的DMA溶液 羟基－FPCP 降温 酰化 DMA 结晶 成盐 产品（头孢哌酮钠） 　盐酸 　碳酸氢钠

生产操作控制方案 进料流量控制方案

生产操作控制方案 反应温度与夹套温度串接控制方案

生产操作控制方案 反应温度与冷却剂流量串接控制方案

生产操作控制方案 改变冷却剂控制温度方案

反应釜

反应釜

浓缩和脱色

三足离心机

药厂

本次课小结 酸酐酰化剂（头孢拉定） 酰氯酰化剂（头孢哌酮） 药品生产流程（阿司匹林) 操作控制

第三讲

C-酰化 芳烃的C-酰化 活性亚甲基化合物α-位C-酰化

工作任务 围绕典型药品的生产过程， 完成以不同的方法生产芳酰类产品。

学习目标 掌握Friedel-Crafts酰化反应的基本原理、影响因素及其在药物合成中的应用； 理解Hoesch反应、Gattermann反应、Vilsmeier反应的用途、适用条件及在药物合成中的应用； 掌握活性亚甲基化合物α位C-酰化的原理、使用条件及在药物合成中的应用。 掌握上述反应在生产中的应用及注意事项

一、芳烃的碳酰化 1.Friedel-Crafts酰化反应 （１）基本原理 Friedel-Crafts酰化反应 在三氯化铝或其他Lewis酸（或质子酸）催化下，酰化剂与芳烃发生芳环上的亲电取代，生成芳酮的反应. 需注意：①反应生成的酮和AlCl3以络合物的形式存在， AlCl3必须过量。酸酐酰化剂常用反应物摩尔数2倍以上的AlCl3催化；酰氯酰化剂常用反应物摩尔数1倍以上的AlCl3催化。 ②反应结束后，产物需经稀酸处理溶解铝盐，才能得到游离的酮。

Friedel-Crafts酰化反应 （２）主要影响因素 催化剂 被酰化物结构　　 溶剂

催化剂 常用的催化剂 Lewis酸 AlCl3、BF3、SnCl4、ZnCl2等 质子酸 液体HF、多聚磷酸、H2SO4、H3BO3等

被酰化物结构 当芳环上含有给电子基时，反应容易进行 酰基主要进入给电子基的对位 对位被占，才进入邻位 因酰基的立体位阻比较大

溶剂 用过量的低沸点芳烃作溶剂（回收） 用过量的酰化剂作溶剂 另外加入适当的溶剂 （反应组分均不是液体时） 选择溶剂时，要注意溶剂对催化剂活性及酰基引入的位置也有影响

1.Friedel-Crafts酰化反应 （3）酰化剂及其应用 酸酐酰化剂 酰卤酰化剂 羧酸酰化剂

（3）酰化剂及其应用 ①酸酐酰化剂 常用的酸酐多数为二元酸酐，如丁二酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐及它们的衍生物。 如苯与丁二酸酐反应最后可制得奈满酮

（3）酰化剂及其应用 ②酰卤酰化剂 酰卤中最常用的是酰氯 如萘在催化剂AlCl3作用下，用过量的苯甲酰氯（兼作溶剂）进行酰化，反应式如下：

（3）酰化剂及其应用 ③羧酸酰化剂 羧酸可以直接作酰化剂 ③羧酸酰化剂 羧酸可以直接作酰化剂 制备稠环化合物当羧酸的烃基中有芳基取代时，可以进行分子内酰化得芳酮衍生物。这是制备稠环化合物的重要方法。 反应难易与形成环的大小有关 反应难易顺序 六元环>五元环>七元环

（4）生产实例 醋酐为酰化剂制备对甲基苯乙酮 反应过程

操作过程 将干燥的甲苯和粉状无水三氯化铝加入反应器中 搅拌下滴加乙酸酐，温度升至90℃时，反应放出大量氯化氢气体。 反应至不产生氯化氢气体，冷至室温 将反应液倒入碎冰和浓盐酸的混合物中，搅拌至铝盐全部溶解为止 分出甲苯层，水洗，用10%氢氧化钠溶液洗涤至碱性，再用水洗。 经无水硫酸镁干燥后，减压蒸馏，得对甲基苯乙酮。

反应条件及影响因素 温度 催化剂 溶剂 甲苯的Friedel-Crafts乙酰化可发生在对位，也可发生在邻位。 由于邻位的位阻效应，乙酰化优先发生在对位。 如果温度过高，会增加邻位乙酰化副产物的生成。 催化剂 其作用为增强乙酰基碳原子的正电性，提高其亲电能力。 Ｌewis酸的催化能力强于质子酸。 溶剂 Friedel-Crafts酰化反应常用溶剂有二硫化碳、硝基苯、石油醚等。

流程框图 酰化 终点检测 减压蒸馏 降温 分相 干燥 甲苯 乙酸酐 产品 有机相 水相 无水氯化镁 三氯化铝

2．Hoesch反应 （1）概念 腈类化合物与氯化氢在Lewis酸ZnCl2催化下，与含羟基或烷氧基的芳烃进行反应，可生成相应的酮亚胺，再经水解得含羟基或烷氧基的芳香酮——是合成酚或酚醚类芳酮的一个重要方法。 （2）反应过程

（3）应用 间苯二酚、间苯三酚、酚醚以及某些杂环的酰化 烷基苯、卤苯等活性低的芳环的酰化 催化剂 无水氯化锌，有时也用三氯化铝、三氯化铁等。 催化剂 无水氯化锌，有时也用三氯化铝、三氯化铁等。 溶剂 无水乙醚最好，冰醋酸、氯仿-乙醚、丙酮、氯苯等也可 反应在低温下进行

3．Gattermann及 Gattermann-Koch反应(了解) 改用无水Zn(CN)2和HCl来代替氰化氢和氯化氢，可用于烷基苯、酚、酚醚及某些杂环如吡咯、吲哚等的甲酰化。 (2)Gattermann-Koch反应 用AlCl3和氯化亚酮为催化剂，在芳烃中通入一氧化碳和氯化氢，使芳烃上引入甲酰基。

4．Vilsmeier反应 概念 取代甲酰胺在三氯氧磷作用下，在芳环上引入甲酰基的反应 应用：用于活泼的芳环及某些多π电子的芳杂环 催化剂 POCl3、COCl2、ZnCl2、SOCl2、Ac2O、(COCl)2等 改进的Vilsmeier反应 可制备某些芳酮和杂环芳酮类。

二、活性亚甲基化合物α-位C-酰化 1.基本原理 2.反应条件 催化剂 常用强碱（如NaOR、NaH、NaNH2等 酰化试剂化 酰氯、酸酐、羧酸、酰基咪唑等 3.应用 制备β-二酮、β-酮酸酯、结构特殊的酮 等类 化合物

三、应用实例 对氯苯甲酰苯甲酸的制备 反应过程

操作过程 付—克酰化反应 向反应器中迅速加入氯苯和无水三氯化铝， 开动搅拌，油浴加热 加完后，继续在此温度下反应2.5小时 得透明红棕色粘稠液体，停止反应，自然冷却 提取与精制 酸化 碱化 酸化结晶

注意事项 ①反应中有氯化氢气体逸出，需在球形冷凝器顶端连接气体吸收装置 ②邻苯二甲酸酐质量对收率影响较大，应采用熔点为130.5~131.5oC的原料。 ③邻苯二甲酸酐加入速度应控制，过快反应剧烈，温度不易控制，大量氯化氢气体逸出，有冲料危险。 ④反应应控制在75~80oC之间，过低反应不完全，太高反应物容易分解， 影响产品质量和收率。 ⑤酸化时酸度应控制在pH3以下，否则可能有氢氧化铝一起析出。

第四讲

第四节 酯化反应 羧酸法 酯交换法 酸酐法

工作任务 围绕典型药物的生产过程, 完成以不同的方法生产生产酯类产品。

学习目标 l 掌握羧酸、羧酸酯、酸酐、酰氯酰化剂的特点、适用范围、使用条件及其在酯化反应中的应用； l 掌握生产中操作及注意事项

一、羧酸法 1．基本原理 ①提高反应物活性，设法提高平衡常数； ②打破平衡。

2．影响因素 醇和羧酸结构 配料比及操作特点 温度与催化剂

（1）醇和羧酸结构 电性因素 位阻因素 醇：伯醇〉仲醇〉叔醇〉苄醇、烯丙醇〉酚 羧酸：脂肪族羧酸〉芳酸 脂肪酸：甲酸活性高，侧链越多，反应越困难 芳酸：羧基的邻位连有给电子基活性降低；羧基的对位有吸电子基时反应活性相对增大

（2）配料比及操作特点 增大反应物（醇或酸）的配比 不断将反应生成的水或酯从反应系统中除去 除去水的方法： ①加脱水剂 浓硫酸、无水氯化钙、无水硫酸酮 ②蒸馏除水 直接加热、导入热的惰性气体、减压蒸馏等。 ③共沸脱水 对溶剂的要求： 共沸点应低于100℃； 共沸物中含水量尽可能高 溶剂和水的溶解度应尽可能小 优点：产品纯度好、收率高，不用回收催化剂.

（3）温度与催化剂 ①质子酸 ②强酸型离子交换树脂 ③脱水剂 如DCC 无机酸 浓硫酸、四氟硼酸、氯化氢气体、磷酸 无机酸 浓硫酸、四氟硼酸、氯化氢气体、磷酸 有机酸 苯磺酸、对甲苯磺酸等 ②强酸型离子交换树脂 反应速度快，反应条件温和，选择性好，收率高； 产物后处理简单，无需中和及水洗； 树脂可循环使用，并可连续化生产； 对设备无腐蚀，废水排放少等。 ③脱水剂 如DCC

3．选择性酰化 两种方法： 一是采用基团保护； 二是通过选择适当的酰化剂、催化剂、适宜的反应条件。

4.生产实例 草酸二乙酯的制备 反应过程

操作流程框图 酯化（回流1） 收集馏份 减压蒸馏1 回流2 减压蒸馏2 产品（草酸二乙酯） 草酸二乙酯 无水乙醇 乙醇 水

二、酯交换法 1．基本原理

2．影响因素 反应物 催化剂 酸或碱

（1）反应物 ①亲核性：烷氧基（RˊˊO—）RˊO— ②沸点： RˊO H 〉RˊˊOH

（2）催化剂 酸催化剂：硫酸、对甲苯磺酸、等质子酸，或Lewis酸 碱催化剂：醇钠或其他的醇盐，或胺类。 取决于醇的性质 注意： ①无水条件； ②其他醇生成的酯类产品不宜在乙醇中进行重结晶，其他酸生成的酯类产品不宜在乙酸中进行重结晶。

3．应用 反应条件温和，适合于 热敏性或反应活性较小的羧酸 溶解度较小或结构复杂的醇等化合物

三、酸酐法 反应式

1．影响因素 （1）催化剂 可用酸或碱催化以加速反应 （2）溶剂 酸：硫酸、氯化锌、三氟化硼、对甲苯磺酸等 （1）催化剂 可用酸或碱催化以加速反应 酸：硫酸、氯化锌、三氟化硼、对甲苯磺酸等 碱：吡啶、三乙胺、喹啉、等胺类、无水乙酸钠 选用哪种催化剂，要根据羟基的亲核性、位阻的大小及反应条件。 （2）溶剂 反应比较平稳，可不用溶剂，或用与酸酐对应的羧酸为溶剂 若反应激烈，不易控制，可加入惰性溶剂 常用苯、甲苯、硝基苯、石油醚等 严格控制反应体系中的水分

2．应用 反应困难位阻大的醇以及酚羟基的酰化

四、生产实例 阿司匹林的生产 反应过程

阿司匹林生产操作过程 在反应器中，依次加入水杨、醋酐 开动搅拌，加浓硫酸 打开冷却水，逐渐加热到70℃ 在70－75℃反应半小时 取样测定 反应完成后，将反应液倾入冷水中 继续缓缓搅拌，直至乙酰水杨酸全部析出 抽滤，用水洗涤、压干，即得粗品

反应条件及影响因素 酰化反应严格无水 温度控制 醋酐用量

阿司匹林的生产工艺流程

阿司匹林生产工艺流程框图

本次课小结 酯化反应 酸酸法（草酸二乙酯） 酯交换法 酸酐法（阿司匹林）

第五讲

酰化技术 典型案例分析

工作任务 围绕典型药物的生产过程, 解决生产过程中出现的问题。

学习目标 通过对典型药物的生产过程的分析，熟悉药品生产的一般过程。 掌握分析、解决问题的思路与方法。 熟悉酰化技术在药物合成中的地位。

案例一　　阿司匹林的生产 1．反应过程

2．工艺流程框图

工艺流程图

分析 1．阿司匹林的生产应用的是哪种酰化技术？反应时能否用其他的酰化剂？为什么？ 2．阿司匹林制备反应会发生哪些副反应？产生哪些副产物？ 3．阿司匹林制备反应可采用什么方法检测反应终点？ 4 ．根据工艺流程简要描述阿司匹林的生产过程。

分析 5．比较结晶釜和酰化釜的异同。 6．母液循环有何意义？ 7．结晶釜上的“接真空”有何作用？ 8．冷冻盐水和冷却水有何区别？若所需温度更低，可选哪种冷却介质？ 9．通过旋风分离器的产品为何要过筛？ 10.结晶釜和酰化釜分别可选择什么样的搅拌器？

案例二　头孢氨苄的生产 反应过程：

案例二　　头孢氨苄的生产

操作过程 （1）酯化、氧化 将丙酮、吡啶、三氯乙醇吸入反应罐，加入青霉素G钾盐，搅拌，控制内温10℃，滴加三氯氧磷，加毕后反应1h，酯化结束。 反应液转入氧化罐，冷却至内温0℃，滴加过氧乙酸与双氧水混合液，反应温度应不超过20℃，加毕反应2h。加水，继续搅拌30min，静置、过滤、洗涤、干燥，得S-氧化物。收率为80%。 配料比 青霉素G钾盐：三氯乙醇：三氯氧磷：吡啶：过氧乙酸=1.0：1.34：1.9：8.1：2.6（重量比）

操作过程 （2）重排、扩环、氯化、醚化、水解、成盐 将乙酸丁酯吸入反应罐，加入S-氧化物、磷酸、吡啶，搅拌回流3h，以薄层层析观察，无明显S-氧化物点存在即表示反应结束。减压回收部分乙酸丁酯，再经浓缩，得浓缩液。冷却，析出黄色结晶，过滤、洗涤、干燥，熔点125-127℃的经晶即为重排物。 将重排物及二氯乙烷加入反应罐，搅拌使全溶，冷至内温-10℃，加入吡啶及五氯化磷，温度不超过-2℃。加毕后在-5℃反应2h，再降温至-15℃，缓缓加入甲醇进行醚化，加毕，在-10℃反应1.5h。然后加水，于室温水解30min，以1mol/L NaOH中和至PH为6.5-7.0，静置，分取有机层，浓缩至一定量，加入对甲苯磺酸（PTS），即得淡黄色结晶，冷却、过滤、洗涤、干燥，得7-ADCA酯PTS盐。收率为65%-70%（以S-氧化物计）。 配料比 S-氧化物：乙酸丁酯：磷酸：吡啶=1.0：14.0：0.025：0.0184（重量比） 重排物：五氯化磷：甲醇：对甲苯磺酸=1：2.226：57.5：1.345（重量比）

操作过程 （3）酰化 将7-ADCA酯PTS盐加入二氯乙烷中，加入碳酸氢钠饱和液使7-ADCA酯游离。分取有机层入反应罐，冷至内温0℃，加入NaHCO3和苯甘氨酰氯盐酸盐，于0℃反应1h，15-20℃反应2h，反应过程中使PH为5.5-6.0。反应结束过滤，有机层经薄膜浓缩后加入乙醚，析出酰化物，过滤、洗涤、干燥即得头孢酯酰化物。收率为60%。 配料比 7-ADCA酯PTS盐：NaHCO3：苯甘氨酰氯盐酸盐：乙醚：二氯乙烷=1：1：1：4：9（重量比）

操作过程 4）水解 将酰化物、甲酸加入反应罐使全溶，加入锌粉温度不超过50℃，加毕于50℃反应30min。冷至室温，过滤除去锌泥，洗涤，合并滤、洗液，浓缩、加水，用氨水调节PH为3-3.5，加入乙腈即有结晶析出，再用乙醇精制一次，即得头孢氯苄。

分析 1.从上述生产过程中找出有关酰化技术的操作过程，并说出在酰化操作中的注意事项。 2.根据工艺过程画出生产流程图和流程框图。 3.从生产操作及工艺的角度分析，制备7－ADCA酯PTS中间体的目的。 4.本工艺中第一步酯化（O－酰化）用的酰化剂是什么？酯化的目的有哪些？其中吡啶的作用是什么？

分析 5.N－酰化中所用酰化剂是什么？其特点有哪些？ 6.指出本工艺中需要改进的地方，提出改进思路。 7.实际生产过程中，为何原料配比与理论不一致？ 8.本生产过程是以青霉素为原料，请以其他物质为原料，设计头孢氨苄的生产路线，并简要说明所设计中的注意事项。

谢谢！