埃索美拉唑(Esomeprazole)是一種質(zhì)子泵抑制劑,主要用于治療胃酸過多相關(guān)的疾病,如胃食管反流病、胃和十二指腸潰瘍以及贊托里綜合征。它通過抑制胃壁細胞中的質(zhì)子泵,從而減少胃酸的產(chǎn)生。
合成埃索美拉唑的關(guān)鍵步驟是烏非拉唑的對映選擇性氧化反應。目前常用的氧化方法包括生物酶催化;手性金屬絡合物催化和鐵催化。
Cotton等人開發(fā)的鈦/手性酒石酸鹽催化體系因催化劑易得且效果顯著,在規(guī)?;a(chǎn)中得到了廣泛應用。然而,盡管釜式反應總體上取得了一些成果,但在提高反應效率和解決可能的安全問題方面仍有進一步優(yōu)化的空間。近期,大連理工大學孟慶偉教授團隊開發(fā)了一種不對稱亞砜氧化法制備埃索美拉唑的連續(xù)流工藝。
在工藝開發(fā)過程中,對連續(xù)流裝備進行了不斷的優(yōu)化:
首先,作者使用一個玻璃珠填充的預混合器連接20m的PFA管線,用于將氧化反應的溫度維持在較低的溫度,隨后使用康寧連續(xù)流裝備在24℃下進行反應,在80min的反應停留時間內(nèi)獲得了41%的收率和96%的ee值。
其次,由2A結(jié)果作者推測兩種物料在低溫環(huán)境下在PFA管內(nèi)混合效果不佳,為此,將預混合器和PFA管線替換為與反應模塊相同的康寧LRS反應器,以提供更好的混合效果,反應停留時間縮短至40min,反應收率提升至94%,ee值97%。
最后,為了使反應更有效地進行,提高生產(chǎn)效率,作者進一步優(yōu)化了反應裝置,根據(jù)釜式反應條件,去除低溫模塊,加入預混器,將反應溫度提高到35℃,反應停留時間顯著縮短至5.4min,產(chǎn)率達到60%,ee達到96%。然而,反應時間的明顯縮短導致了反應收率的降低,推測在短時間內(nèi)兩股均相的物料難以混合均勻,
因此,作者將氮氣作為非反應性物質(zhì)引入有機反應相,以增強反應混合效果。實驗結(jié)果表明,氣體的加入確實加速了反應過程,最終達到98%的收率和98%的ee值,停留時間僅為48s。