CN118084747B - 一种氟苯尼考的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种氟苯尼考的制备方法,涉及氟苯尼考制备领域。所述氟苯尼考的制备方法,包括有以下步骤:环氧化反应、开环反应。在所述环氧化反应中,以对甲砜基苯甲醛为原料,在DMF溶剂环境中,在手性催化剂ZrMS催化条件下,与1‑溴‑2‑氟乙烷发生环氧化反应,生成2‑(氟甲基)‑3‑(4‑(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷;在所述开环反应中,2‑(氟甲基)‑3‑(4‑(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷和二氯乙酰胺,在胍催化剂催化条件下,经开环反应得到氟苯尼考。所述氟苯尼考的制备方法,能够有效简化工艺步骤,缩短反应时间,提高生产效率;并有效避免制备过程中副产物的生成,进一步提高氟苯尼考收率。
Description
技术领域
本发明涉及氟苯尼考制备领域,尤其是涉及一种氟苯尼考的制备方法。
背景技术
氟苯尼考能与细菌70S核糖体的50S亚基紧密结合,抑制RNA与核蛋白体的结合,降低肽酰基转移酶的活性,从而抑制肽链的延伸,干扰细菌蛋白质的合成。氟苯尼考能够在动物体内分布广泛,吸收好,生物利用度高达96%,是新一代氯霉素类动物专用广谱抗生素,具有抗菌谱广、抗菌作用好,能通过血脑屏障的特点;且氟苯尼考与其他常用抗菌药无交叉耐药性,不与人类用药形成交叉耐药性,对许多细菌具有抑制作用,能够用于治疗或预防牛、猪、鱼等动物的细菌感染性疾病(如牛和猪呼吸道疾病等)。目前,氟苯尼考广泛应用于兽医临床,具有广阔的应用前景。
氟苯尼考的制备中通常涉及氟化过程,其通常采用的方法是用含氧官能团(如羟基、醛、酮、羧酸及其衍生物)在亲核氟代试剂作用下,氧原子被氟原子取代从而生成相应的氟化合物。常用亲核氟代试剂有HF·Pyridine、Et3N·3HF、SbF3、SbF5、FBr3、MoF6、SF4等,现有的氟苯尼考制备中最常用的亲核氟代试剂为:石川试剂(N,N-二乙基-1,1,2,3,3,3-六氟丙胺)、SF4和二乙基氨基三氟化硫(DAST试剂);其中,石川试剂与SF4、DAST相比较的优点是,毒性较小,使用安全,生产成本较低。
中国专利CN111153838A中报道了一种氟苯尼考的制备方法,其以甲砜霉素为原料,在硫酰氟气氛中,通过不经分离的一锅法环化、重排、脱羟氟代、开环的连续过程制备氟苯尼考。该方法选用硫酰氟作为脱羟氟代试剂,替代现有大部分工艺中所采用的石川试剂,以避免制备过程中产生大量难以回收套用的石川试剂骨架,但其硫酰氟反应后副产物为硫酸,对反应设备的要求比较高,制备工艺较为复杂;且反应过程中需要一直处于硫酰氟气氛中,生产过程中存在的危险性较高,不适合大规模生产。
美国专利US4361557A中采用了另一种合成方式,其以艺以甲砜霉素为原料,通过二乙基氨基三氟化硫(DAST试剂)在含有噁唑啉环的伯醇上进行脱羟氟化;但是DAST试剂选择性很差,会使底物中的另一个羟基结构也发生脱羟氟化,生成副产物,影响产物收率,降低生产效益。
中国专利CN102827042A中报道了一种氟苯尼考的手性合成方法,其以苯甲硫醚和3-氯丙酰氯为原料,通过傅克反应增长碳链,然后经过羰基α-溴代,苄胺环合得到氮丙啶,在经过钌催化酮的不对称氢化还原,得到手性氮丙啶,最后经过氧化、氟代、脱苄、酰胺化反应得到氟苯尼考,总收率约23.1%。该方法虽然采用廉价易得的氟化钾代替昂贵的Ishikawa试剂,降低了生产成本,但不对称氢化反应产物氮丙啶必须重结晶纯化,导致氟苯尼考收率低,且无法有效提高。
由此,现有的氟苯尼考的制备方法,制备工艺较为复杂,所需的反应时间较长,生产效率低;且在制备过程中易于产生副产物,氟苯尼考收率有待进一步提高。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种氟苯尼考的制备方法,能够有效简化工艺步骤,缩短反应时间,提高生产效率;并有效避免制备过程中副产物的生成,进一步提高氟苯尼考收率。
为解决以上技术问题,本发明采取的技术方案如下:
一种氟苯尼考的制备方法,包括有以下步骤:环氧化反应、开环反应;
所述环氧化反应的方法为,以对甲砜基苯甲醛和1-溴-2-氟乙烷为原料,以手性催化剂ZrMS和无水碳酸钾为不对称反应催化剂,在N,N-二甲基甲酰胺溶剂环境中,进行不对称环氧化反应,得到2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷溶液;
所述2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷,化学结构式为:
;
所述开环反应的方法为,在胍催化剂催化条件下,2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷与二氯乙酰胺进行开环反应后,获得开环反应料液,经精制处理,制得氟苯尼考;
所述胍催化剂为2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍,CAS号:57137-70-9。
所述氟苯尼考的制备方法,反应路线如下所示:
。
优选的,所述环氧化反应中,对甲砜基苯甲醛、1-溴-2-氟乙烷、无水碳酸钾、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:1.3-1.5:1.82-1.87:25-26。
优选的,所述环氧化反应中,环氧化反应温度为55-65℃,反应时间为20-24h。
优选的,所述环氧化反应中,手性催化剂ZrMS的添加重量至少为对甲砜基苯甲醛重量的0.0067倍。
优选的,所述开环反应中,二氯乙酰胺与所述环氧化反应中对甲砜基苯甲醛的摩尔比为1.2-1.3:1。
优选的,所述开环反应中,胍催化剂与所述环氧化反应中对甲砜基苯甲醛的摩尔比为0.1-0.12:1。
优选的,所述开环反应中,开环反应温度为160℃,反应时间为5-6h。
进一步的,所述精制处理,包括有:粗品提取、后处理;
所述粗品提取的方法为,开环反应料液降温至室温,过滤获得固体物;采用N,N-二甲基甲酰胺漂洗固体物,获得混合料液;减压脱除N,N-二甲基甲酰胺,加入异丙醇水溶液,升温至65℃,保温后,降温析晶,过滤,获得氟苯尼考粗品。
所述后处理的方法为,将氟苯尼考粗品加入至异丙醇水溶液中,升温至65℃溶清后,调节pH值至7-8,加入活性炭,保温后趁热滤除固体物,滤液经降温析晶,过滤,制得氟苯尼考。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1)本发明的氟苯尼考的制备方法,环氧化反应中,以对甲砜基苯甲醛为原料,在DMF溶剂环境中,在手性催化剂ZrMS催化条件下,与1-溴-2-氟乙烷发生环氧化反应,生成2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷;开环反应中,2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷和二氯乙酰胺,在胍催化剂催化条件下,经开环反应得到氟苯尼考。所述氟苯尼考的制备方法,能够有效简化工艺步骤,缩短反应时间,提高生产效率;并有效避免制备过程中副产物的生成,进一步提高氟苯尼考收率。
2)本发明的氟苯尼考的制备方法,对甲砜基苯甲醛与1-溴-2-氟乙烷在手性催化剂ZrMS作用下,通过不对称催化Darzens反应引入氟,手性催化剂ZrMS能够高立体选择性的催化1-溴-2-氟乙烷反应生成单一结构的环氧化合物,选择性高,环氧化合物的反应收率在97.6%以上;然后环氧化合物在胍催化剂催化下,在高温条件下与酰胺发生开环反应,反应转化率高。
3)本发明的氟苯尼考的制备方法,制得的氟苯尼考的总摩尔收率(以对甲砜基苯甲醛计)在95.41-96.12%。
4)本发明的氟苯尼考的制备方法,通过使用高选择性催化剂配合催化环氧化反应进行物料的氟化,后续通过开环反应生成氟苯尼考,相比较于传统工艺,进一步简化了反应步骤,缩短了反应时间,可以大大提高生产效率,也避免了传统工艺的副产物的产生。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
本实施例提供一种氟苯尼考的制备方法,具体为:
1、环氧化反应
向500mL四口瓶中投入30.01g(0.163mol)对甲砜基苯甲醛、297.7g(4.07mol)N,N-二甲基甲酰胺DMF,常温搅拌溶解后,继续投入42.11g(0.3mol)无水碳酸钾和0.2g手性催化剂ZrMS,常温搅拌15min,投入26.89g(0.21mol)1-溴-2-氟乙烷;然后将装置置于水浴锅中保温,控制温度至60℃,保温反应22h,保温结束后,取样检测环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的液相色谱含量,判断环氧化合物收率是否大于97.5%;本实施例的环氧化反应中环氧化合物收率为97.69%,将原反应装置改建为蒸馏装置,控制水浴锅温度升温至85℃,保温蒸除未反应的1-溴-2-氟乙烷,至无馏分产生,获得环氧化反应料液,即环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的DMF溶液。
其中,对甲砜基苯甲醛、1-溴-2-氟乙烷、无水碳酸钾、DMF的摩尔比为1:1.3:1.84:25。
对甲砜基苯甲醛与手性催化剂ZrMS的重量比为1:0.0067。
手性催化剂ZrMS,参考2010年度中国科学技术大学博士学位论文《布朗斯特酸催化的不对称环加成及路易斯酸催化的Darzens反应》(作者何龙)中第116-124页的相关制备方法制得。
2、开环反应
待环氧化反应液料液降至室温,将原蒸馏装置改为回流装置,向环氧化反应料液内投入4.24g(0.019mol)2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍(胍催化剂)和25.02g(0.2mol)二氯乙酰胺,搅拌均匀后,采用油浴锅升温至回流,具体将水浴锅温度设置为160℃,保温回流反应5h,保温结束后,获得开环反应料液。
其中,对甲砜基苯甲醛和二氯乙酰胺的摩尔比为1:1.2。
2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍与对甲砜基苯甲醛的摩尔比为0.12:1。
3、粗品提取
待开环反应料液温度降至室温,抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,获得滤饼;采用10g DMF冲洗滤饼,获得混合料液;将混合料液转移至另一干净的500mL四口瓶中,减压回收溶剂,减压回收溶剂的真空度控制在0.08-0.09MPa之间,至有大量固体析出时,停止回收溶剂,加入250g浓度为60wt%的异丙醇水溶液,升温至65℃溶清,保温2h后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温40min,降温至5℃,过滤,得到氟苯尼考粗品。
4、后处理
向500mL四口瓶内加入氟苯尼考粗品,然后加入200g浓度为60wt%的异丙醇水溶液(异丙醇水溶液重量为氟苯尼考粗品重量的3倍),升温至65℃溶清后,加入氢氧化钾溶液调节溶液pH值为7,加入1g活性炭,保温30min后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温1h,降温至5℃,过滤,得到精品氟苯尼考55.68g,总摩尔收率(以对甲砜基苯甲醛计)为95.41%。
实施例2
本实施例提供一种氟苯尼考的制备方法,具体为:
1、环氧化反应
向500mL四口瓶中投入30.02g(0.163mol)对甲砜基苯甲醛、297.8g(4.07mol)N,N-二甲基甲酰胺DMF,常温搅拌溶解后,继续投入42.11g(0.3mol)无水碳酸钾和0.2g手性催化剂ZrMS,常温搅拌15min,投入28.97g(0.23mol)1-溴-2-氟乙烷;然后将装置置于水浴锅中保温,控制温度至60℃,保温反应22h,保温结束后,取样检测环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的液相色谱含量,判断环氧化合物收率是否大于97.5%;本实施例的环氧化反应中环氧化合物收率为98.45%,将原反应装置改建为蒸馏装置,控制水浴锅温度升温至85℃,保温蒸除未反应的1-溴-2-氟乙烷,至无馏分产生,获得环氧化反应料液,即环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的DMF溶液。
其中,对甲砜基苯甲醛、1-溴-2-氟乙烷、无水碳酸钾、DMF的摩尔比为1:1.4:1.84:25。
对甲砜基苯甲醛与手性催化剂ZrMS的重量比为1:0.0067。
手性催化剂ZrMS,参考2010年度中国科学技术大学博士学位论文《布朗斯特酸催化的不对称环加成及路易斯酸催化的Darzens反应》(作者何龙)中第116-124页的相关制备方法制得。
2、开环反应
待环氧化反应液料液降至室温,将原蒸馏装置改为回流装置,向环氧化反应料液内投入4.24g(0.019mol)2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍(胍催化剂)和25.02g(0.2mol)二氯乙酰胺,搅拌均匀后,采用油浴锅升温至回流,具体将水浴锅温度设置为160℃,保温回流反应5h,保温结束后,获得开环反应料液。
其中,对甲砜基苯甲醛和二氯乙酰胺的摩尔比为1:1.2。
2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍与对甲砜基苯甲醛的摩尔比为0.12:1。
3、粗品提取
待开环反应料液温度降至室温,抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,获得滤饼;采用10g DMF冲洗滤饼,获得混合料液;将混合料液转移至另一干净的500mL四口瓶中,减压回收溶剂,减压回收溶剂的真空度控制在0.08-0.09MPa之间,至有大量固体析出时,停止回收溶剂,加入250g浓度为60wt%的异丙醇水溶液,升温至65℃溶清,保温2h后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温40min,降温至5℃,过滤,得到氟苯尼考粗品。
4、后处理
向500mL四口瓶内加入氟苯尼考粗品,然后加入200g浓度为60wt%的异丙醇水溶液(异丙醇水溶液重量为氟苯尼考粗品重量的3倍),升温至65℃溶清后,加入氢氧化钾溶液调节溶液pH值为7,加入1g活性炭,保温30min后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温1h,降温至5℃,过滤,得到精品氟苯尼考56.11g,总摩尔收率(以对甲砜基苯甲醛计)为96.12%。
实施例3
本实施例提供一种氟苯尼考的制备方法,具体为:
1、环氧化反应
向500mL四口瓶中投入30.00g(0.163mol)对甲砜基苯甲醛、297.6g(4.07mol)N,N-二甲基甲酰胺DMF,常温搅拌溶解后,继续投入42.11g(0.3mol)无水碳酸钾和0.2g手性催化剂ZrMS,常温搅拌15min,投入31.01g(0.24mol)1-溴-2-氟乙烷;然后将装置置于水浴锅中保温,控制温度至60℃,保温反应22h,保温结束后,取样检测环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的液相色谱含量,环氧化合物收率为判断环氧化合物收率是否大于97.5%;本实施例的环氧化反应中环氧化合物收率为98.51%,将原反应装置改建为蒸馏装置,控制水浴锅温度升温至85℃,保温蒸除未反应的1-溴-2-氟乙烷,至无馏分产生,获得环氧化反应料液,即环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的DMF溶液。
其中,对甲砜基苯甲醛、1-溴-2-氟乙烷、无水碳酸钾、DMF的摩尔比为1:1.5:1.84:25。
对甲砜基苯甲醛与手性催化剂ZrMS的重量比为1:0.0067。
手性催化剂ZrMS,参考2010年度中国科学技术大学博士学位论文《布朗斯特酸催化的不对称环加成及路易斯酸催化的Darzens反应》(作者何龙)中第116-124页的相关制备方法制得。
2、开环反应
待环氧化反应液料液降至室温,将原蒸馏装置改为回流装置,向环氧化反应料液内投入4.24g(0.019mol)2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍(胍催化剂)和25.02g(0.2mol)二氯乙酰胺,搅拌均匀后,采用油浴锅升温至回流,具体将水浴锅温度设置为160℃,保温回流反应5h,保温结束后,获得开环反应料液。
其中,对甲砜基苯甲醛和二氯乙酰胺的摩尔比为1:1.2。
2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍与对甲砜基苯甲醛的摩尔比为0.12:1。
3、粗品提取
待开环反应料液温度降至室温,抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,获得滤饼;采用10g DMF冲洗滤饼,获得混合料液;将混合料液转移至另一干净的500mL四口瓶中,减压回收溶剂,减压回收溶剂的真空度控制在0.08-0.09MPa之间,至有大量固体析出时,停止回收溶剂,加入250g浓度为60wt%的异丙醇水溶液,升温至65℃溶清,保温2h后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温40min,降温至5℃,过滤,得到氟苯尼考粗品。
4、后处理
向500mL四口瓶内加入氟苯尼考粗品,然后加入200g浓度为60wt%的异丙醇水溶液(异丙醇水溶液重量为氟苯尼考粗品重量的3倍),升温至65℃溶清后,加入氢氧化钾溶液调节溶液pH值为7,加入1g活性炭,保温30min后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温1h,降温至5℃,过滤,得到精品氟苯尼考56.01g,总摩尔收率(以对甲砜基苯甲醛计)为96.01%。
实施例4
本实施例提供一种氟苯尼考的制备方法,具体为:
1、环氧化反应
向500mL四口瓶中投入30.01g(0.163mol)对甲砜基苯甲醛、309.63g(4.24mol)N,N-二甲基甲酰胺DMF,常温搅拌溶解后,继续投入42.11g(0.3mol)无水碳酸钾和0.2g手性催化剂ZrMS,常温搅拌15min,投入28.95g(0.23mol)1-溴-2-氟乙烷;然后将装置置于水浴锅中保温,控制温度至60℃,保温反应22h,保温结束后,取样检测环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的液相色谱含量,判断环氧化合物收率是否大于97.5%;本实施例的环氧化反应中环氧化合物收率为98.18%,将原反应装置改建为蒸馏装置,控制水浴锅温度升温至85℃,保温蒸除未反应的1-溴-2-氟乙烷,至无馏分产生,获得环氧化反应料液,即环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的DMF溶液。
其中,对甲砜基苯甲醛、1-溴-2-氟乙烷、无水碳酸钾、DMF的摩尔比为1:1.4:1.84:26。
对甲砜基苯甲醛与手性催化剂ZrMS的重量比为1:0.0067。
手性催化剂ZrMS,参考2010年度中国科学技术大学博士学位论文《布朗斯特酸催化的不对称环加成及路易斯酸催化的Darzens反应》(作者何龙)中第116-124页的相关制备方法制得。
2、开环反应
待环氧化反应液料液降至室温,将原蒸馏装置改为回流装置,向环氧化反应料液内投入4.24g(0.019mol)2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍(胍催化剂)和25.02g(0.2mol)二氯乙酰胺,搅拌均匀后,采用油浴锅升温至回流,具体将水浴锅温度设置为160℃,保温回流反应5h,保温结束后,获得开环反应料液。
其中,对甲砜基苯甲醛和二氯乙酰胺的摩尔比为1:1.2。
2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍与对甲砜基苯甲醛的摩尔比为0.12:1。
3、粗品提取
待开环反应料液温度降至室温,抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,获得滤饼;采用10g DMF冲洗滤饼,获得混合料液;将混合料液转移至另一干净的500mL四口瓶中,减压回收溶剂,减压回收溶剂的真空度控制在0.08-0.09MPa之间,至有大量固体析出时,停止回收溶剂,加入250g浓度为60wt%的异丙醇水溶液,升温至65℃溶清,保温2h后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温40min,降温至5℃,过滤,得到氟苯尼考粗品。
4、后处理
向500mL四口瓶内加入氟苯尼考粗品,然后加入200g浓度为60wt%的异丙醇水溶液(异丙醇水溶液重量为氟苯尼考粗品重量的3倍),升温至65℃溶清后,加入氢氧化钾溶液调节溶液pH值为7,加入1g活性炭,保温30min后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温1h,降温至5℃,过滤,得到精品氟苯尼考55.95g,总摩尔收率(以对甲砜基苯甲醛计)为95.87%。
实施例5
本实施例提供一种氟苯尼考的制备方法,具体为:
1、环氧化反应
向500mL四口瓶中投入30.01g(0.163mol)对甲砜基苯甲醛、297.7g(4.07mol)N,N-二甲基甲酰胺DMF,常温搅拌溶解后,继续投入42.11g(0.3mol)无水碳酸钾和0.2g手性催化剂ZrMS,常温搅拌15min,投入28.98g(0.23mol)-溴-2-氟乙烷;然后将装置置于水浴锅中保温,控制温度至60℃,保温反应22h,保温结束后,取样检测环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的液相色谱含量,判断环氧化合物收率是否大于97.5%;本实施例的环氧化反应中环氧化合物收率为98.43%,将原反应装置改建为蒸馏装置,控制水浴锅温度升温至85℃,保温蒸除未反应的1-溴-2-氟乙烷,至无馏分产生,获得环氧化反应料液,即环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的DMF溶液。
其中,对甲砜基苯甲醛、1-溴-2-氟乙烷、无水碳酸钾、DMF的摩尔比为1:1.4:1.84:25。
对甲砜基苯甲醛与手性催化剂ZrMS的重量比为1:0.0067。
手性催化剂ZrMS,参考2010年度中国科学技术大学博士学位论文《布朗斯特酸催化的不对称环加成及路易斯酸催化的Darzens反应》(作者何龙)中第116-124页的相关制备方法制得。
2、开环反应
待环氧化反应液料液降至室温,将原蒸馏装置改为回流装置,向环氧化反应料液内投入4.24g(0.019mol)2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍(胍催化剂)和27.1g(0.21mol)二氯乙酰胺,搅拌均匀后,采用油浴锅升温至回流,具体将水浴锅温度设置为160℃,保温回流反应5h,保温结束后,获得开环反应料液。
其中,对甲砜基苯甲醛和二氯乙酰胺的摩尔比为1:1.3。
2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍与对甲砜基苯甲醛的摩尔比为0.12:1。
3、粗品提取
待开环反应料液温度降至室温,抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,获得滤饼;采用10g DMF冲洗滤饼,获得混合料液;将混合料液转移至另一干净的500mL四口瓶中,减压回收溶剂,减压回收溶剂的真空度控制在0.08-0.09MPa之间,至有大量固体析出时,停止回收溶剂,加入250g浓度为60wt%的异丙醇水溶液,升温至65℃溶清,保温2h后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温40min,降温至5℃,过滤,得到氟苯尼考粗品。
4、后处理
向500mL四口瓶内加入氟苯尼考粗品,然后加入200g浓度为60wt%的异丙醇水溶液(异丙醇水溶液重量为氟苯尼考粗品重量的3倍),升温至65℃溶清后,加入氢氧化钾溶液调节溶液pH值为7,加入1g活性炭,保温30min后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温1h,降温至5℃,过滤,得到精品氟苯尼考55.88g,总摩尔收率(以对甲砜基苯甲醛计)为95.76%。
实施例6
本实施例提供一种氟苯尼考的制备方法,具体为:
1、环氧化反应
向500mL四口瓶中投入30.02g(0.163mol)对甲砜基苯甲醛、297.8g(4.07mol)N,N-二甲基甲酰胺DMF,常温搅拌溶解后,继续投入42.11g(0.3mol)无水碳酸钾和0.2g手性催化剂ZrMS,常温搅拌15min,投入28.97g(0.23mol)1-溴-2-氟乙烷;然后将装置置于水浴锅中保温,控制温度至55℃,保温反应22h,保温结束后,取样检测环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的液相色谱含量,判断环氧化合物收率是否大于97.5%;本实施例的环氧化反应中环氧化合物收率为97.69%,将原反应装置改建为蒸馏装置,控制水浴锅温度升温至85℃,保温蒸除未反应的1-溴-2-氟乙烷,至无馏分产生,获得环氧化反应料液,即环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的DMF溶液。
其中,对甲砜基苯甲醛、1-溴-2-氟乙烷、无水碳酸钾、DMF的摩尔比为1:1.4:1.84:25。
对甲砜基苯甲醛与手性催化剂ZrMS的重量比为1:0.0067。
手性催化剂ZrMS,参考2010年度中国科学技术大学博士学位论文《布朗斯特酸催化的不对称环加成及路易斯酸催化的Darzens反应》(作者何龙)中第116-124页的相关制备方法制得。
2、开环反应
待环氧化反应液料液降至室温,将原蒸馏装置改为回流装置,向环氧化反应料液内投入4.24g(0.019mol)2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍(胍催化剂)和25.02g(0.2mol)二氯乙酰胺,搅拌均匀后,采用油浴锅升温至回流,具体将水浴锅温度设置为160℃,保温回流反应5h,保温结束后,获得开环反应料液。
其中,对甲砜基苯甲醛和二氯乙酰胺的摩尔比为1:1.2。
2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍与对甲砜基苯甲醛的摩尔比为0.12:1。
3、粗品提取
待开环反应料液温度降至室温,抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,获得滤饼;采用10g DMF冲洗滤饼,获得混合料液;将混合料液转移至另一干净的500mL四口瓶中,减压回收溶剂,减压回收溶剂的真空度控制在0.08-0.09MPa之间,至有大量固体析出时,停止回收溶剂,加入250g浓度为60wt%的异丙醇水溶液,升温至65℃溶清,保温2h后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温40min,降温至5℃,过滤,得到氟苯尼考粗品。
4、后处理
向500mL四口瓶内加入氟苯尼考粗品,然后加入200g浓度为60wt%的异丙醇水溶液(异丙醇水溶液重量为氟苯尼考粗品重量的3倍),升温至65℃溶清后,加入氢氧化钾溶液调节溶液pH值为7,加入1g活性炭,保温30min后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温1h,降温至5℃,过滤,得到精品氟苯尼考55.85g,总摩尔收率(以对甲砜基苯甲醛计)为95.67%。
实施例7
本实施例提供一种氟苯尼考的制备方法,具体为:
1、环氧化反应
向500mL四口瓶中投入29.99g(0.163mol)对甲砜基苯甲醛、297.5g(4.07mol)N,N-二甲基甲酰胺DMF,常温搅拌溶解后,继续投入42.11g(0.3mol)无水碳酸钾和0.2g手性催化剂ZrMS,常温搅拌15min,投入28.96g(0.23mol)1-溴-2-氟乙烷;然后将装置置于水浴锅中保温,控制温度至65℃,保温反应22h,保温结束后,取样检测环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的液相色谱含量,判断环氧化合物收率是否大于97.5%;本实施例的环氧化反应中环氧化合物收率为98.66%,将原反应装置改建为蒸馏装置,控制水浴锅温度升温至85℃,保温蒸除未反应的1-溴-2-氟乙烷,至无馏分产生,获得环氧化反应料液,即环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的DMF溶液。
其中,对甲砜基苯甲醛、1-溴-2-氟乙烷、无水碳酸钾、DMF的摩尔比为1:1.4:1.84:25。
对甲砜基苯甲醛与手性催化剂ZrMS的重量比为1:0.0067。
手性催化剂ZrMS,参考2010年度中国科学技术大学博士学位论文《布朗斯特酸催化的不对称环加成及路易斯酸催化的Darzens反应》(作者何龙)中第116-124页的相关制备方法制得。
2、开环反应
待环氧化反应液料液降至室温,将原蒸馏装置改为回流装置,向环氧化反应料液内投入4.24g(0.019mol)2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍(胍催化剂)和25.00g(0.2mol)二氯乙酰胺,搅拌均匀后,采用油浴锅升温至回流,具体将水浴锅温度设置为160℃,保温回流反应5h,保温结束后,获得开环反应料液。
其中,对甲砜基苯甲醛和二氯乙酰胺的摩尔比为1:1.2。
2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍与对甲砜基苯甲醛的摩尔比为0.12:1。
3、粗品提取
待开环反应料液温度降至室温,抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,获得滤饼;采用10g DMF冲洗滤饼,获得混合料液;将混合料液转移至另一干净的500mL四口瓶中,减压回收溶剂,减压回收溶剂的真空度控制在0.08-0.09MPa之间,至有大量固体析出时,停止回收溶剂,加入250g浓度为60wt%的异丙醇水溶液,升温至65℃溶清,保温2h后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温40min,降温至5℃,过滤,得到氟苯尼考粗品。
4、后处理
向500mL四口瓶内加入氟苯尼考粗品,然后加入200g浓度为60wt%的异丙醇水溶液(异丙醇水溶液重量为氟苯尼考粗品重量的3倍),升温至65℃溶清后,加入氢氧化钾溶液调节溶液pH值为7,加入1g活性炭,保温30min后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温1h,降温至5℃,过滤,得到精品氟苯尼考55.94g,总摩尔收率(以对甲砜基苯甲醛计)为95.92%。
实施例8
本实施例提供一种氟苯尼考的制备方法,具体为:
1、环氧化反应
向500mL四口瓶中投入29.98g(0.163mol)对甲砜基苯甲醛、297.4g(4.07mol)N,N-二甲基甲酰胺DMF,常温搅拌溶解后,继续投入42.11g(0.3mol)无水碳酸钾和0.2g手性催化剂ZrMS,常温搅拌15min,投入28.95g(0.23mol)1-溴-2-氟乙烷;然后将装置置于水浴锅中保温,控制温度至60℃,保温反应20h,保温结束后,取样检测环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的液相色谱含量,判断环氧化合物收率是否大于97.5%;本实施例的环氧化反应中环氧化合物收率为98.05%,将原反应装置改建为蒸馏装置,控制水浴锅温度升温至85℃,保温蒸除未反应的1-溴-2-氟乙烷,至无馏分产生,获得环氧化反应料液,即环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的DMF溶液。
其中,对甲砜基苯甲醛、1-溴-2-氟乙烷、无水碳酸钾、DMF的摩尔比为1:1.4:1.84:25。
对甲砜基苯甲醛与手性催化剂ZrMS的重量比为1:0.0067。
手性催化剂ZrMS,参考2010年度中国科学技术大学博士学位论文《布朗斯特酸催化的不对称环加成及路易斯酸催化的Darzens反应》(作者何龙)中第116-124页的相关制备方法制得。
2、开环反应
待环氧化反应液料液降至室温,将原蒸馏装置改为回流装置,向环氧化反应料液内投入4.24g(0.019mol)2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍(胍催化剂)和25.02g(0.2mol)二氯乙酰胺,搅拌均匀后,采用油浴锅升温至回流,具体将水浴锅温度设置为160℃,保温回流反应5h,保温结束后,获得开环反应料液。
其中,对甲砜基苯甲醛和二氯乙酰胺的摩尔比为1:1.2。
2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍与对甲砜基苯甲醛的摩尔比为0.12:1。
3、粗品提取
待开环反应料液温度降至室温,抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,获得滤饼;采用10g DMF冲洗滤饼,获得混合料液;将混合料液转移至另一干净的500mL四口瓶中,减压回收溶剂,减压回收溶剂的真空度控制在0.08-0.09MPa之间,至有大量固体析出时,停止回收溶剂,加入250g浓度为60wt%的异丙醇水溶液,升温至65℃溶清,保温2h后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温40min,降温至5℃,过滤,得到氟苯尼考粗品。
4、后处理
向500mL四口瓶内加入氟苯尼考粗品,然后加入200g浓度为60wt%的异丙醇水溶液(异丙醇水溶液重量为氟苯尼考粗品重量的3倍),升温至65℃溶清后,加入氢氧化钾溶液调节溶液pH值为7,加入1g活性炭,保温30min后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温1h,降温至5℃,过滤,得到精品氟苯尼考55.84g,总摩尔收率(以对甲砜基苯甲醛计)为95.78%。
实施例9
本实施例提供一种氟苯尼考的制备方法,具体为:
1、环氧化反应
向500mL四口瓶中投入30.02g(0.163mol)对甲砜基苯甲醛、297.8g(4.07mol)N,N-二甲基甲酰胺DMF,常温搅拌溶解后,继续投入42.11g(0.3mol)无水碳酸钾和0.2g手性催化剂ZrMS,常温搅拌15min,投入28.96g(0.23mol)1-溴-2-氟乙烷;然后将装置置于水浴锅中保温,控制温度至60℃,保温反应24h,保温结束后,取样检测环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的液相色谱含量,判断环氧化合物收率是否大于97.5%;本实施例的环氧化反应中环氧化合物收率为98.42%,将原反应装置改建为蒸馏装置,控制水浴锅温度升温至85℃,保温蒸除未反应的1-溴-2-氟乙烷,至无馏分产生,获得环氧化反应料液,即环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的DMF溶液。
其中,对甲砜基苯甲醛、1-溴-2-氟乙烷、无水碳酸钾、DMF的摩尔比为1:1.4:1.84:25。
对甲砜基苯甲醛与手性催化剂ZrMS的重量比为1:0.0067。
手性催化剂ZrMS,参考2010年度中国科学技术大学博士学位论文《布朗斯特酸催化的不对称环加成及路易斯酸催化的Darzens反应》(作者何龙)中第116-124页的相关制备方法制得。
2、开环反应
待环氧化反应液料液降至室温,将原蒸馏装置改为回流装置,向环氧化反应料液内投入4.24g(0.019mol)2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍(胍催化剂)和25.02g(0.2mol)二氯乙酰胺,搅拌均匀后,采用油浴锅升温至回流,具体将水浴锅温度设置为160℃,保温回流反应5h,保温结束后,获得开环反应料液。
其中,对甲砜基苯甲醛和二氯乙酰胺的摩尔比为1:1.2。
2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍与对甲砜基苯甲醛的摩尔比为0.12:1。
3、粗品提取
待开环反应料液温度降至室温,抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,获得滤饼;采用10g DMF冲洗滤饼,获得混合料液;将混合料液转移至另一干净的500mL四口瓶中,减压回收溶剂,减压回收溶剂的真空度控制在0.08-0.09MPa之间,至有大量固体析出时,停止回收溶剂,加入250g浓度为60wt%的异丙醇水溶液,升温至65℃溶清,保温2h后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温40min,降温至5℃,过滤,得到氟苯尼考粗品。
4、后处理
向500mL四口瓶内加入氟苯尼考粗品,然后加入200g浓度为60wt%的异丙醇水溶液(异丙醇水溶液重量为氟苯尼考粗品重量的3倍),升温至65℃溶清后,加入氢氧化钾溶液调节溶液pH值为7,加入1g活性炭,保温30min后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温1h,降温至5℃,过滤,得到精品氟苯尼考55.92g,总摩尔收率(以对甲砜基苯甲醛计)为95.79%。
实施例10
本实施例提供一种氟苯尼考的制备方法,具体为:
1、环氧化反应
向500mL四口瓶中投入30.01g(0.163mol)对甲砜基苯甲醛、297.7g(4.07mol)N,N-二甲基甲酰胺DMF,常温搅拌溶解后,继续投入42.11g(0.3mol)无水碳酸钾和0.2g手性催化剂ZrMS,常温搅拌15min,投入28.97g(0.23mol)1-溴-2-氟乙烷;然后将装置置于水浴锅中保温,控制温度至60℃,保温反应22h,保温结束后,取样检测环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的液相色谱含量,判断环氧化合物收率是否大于97.5%;本实施例的环氧化反应中环氧化合物收率为97.69%,将原反应装置改建为蒸馏装置,控制水浴锅温度升温至85℃,保温蒸除未反应的1-溴-2-氟乙烷,至无馏分产生,获得环氧化反应料液,即环氧化合物2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷的DMF溶液。
其中,对甲砜基苯甲醛、1-溴-2-氟乙烷、无水碳酸钾、DMF的摩尔比为1:1.4:1.84:25。
对甲砜基苯甲醛与手性催化剂ZrMS的重量比为1:0.0067。
手性催化剂ZrMS,参考2010年度中国科学技术大学博士学位论文《布朗斯特酸催化的不对称环加成及路易斯酸催化的Darzens反应》(作者何龙)中第116-124页的相关制备方法制得。
2、开环反应
待环氧化反应液料液降至室温,将原蒸馏装置改为回流装置,向环氧化反应料液内投入4.24g(0.019mol)2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍(胍催化剂)和25.02g(0.2mol)二氯乙酰胺,搅拌均匀后,采用油浴锅升温至回流,具体将水浴锅温度设置为160℃,保温回流反应6h,保温结束后,获得开环反应料液。
其中,对甲砜基苯甲醛和二氯乙酰胺的摩尔比为1:1.2。
2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍与对甲砜基苯甲醛的摩尔比为0.12:1。
3、粗品提取
待开环反应料液温度降至室温,抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,获得滤饼;采用10g DMF冲洗滤饼,获得混合料液;将混合料液转移至另一干净的500mL四口瓶中,减压回收溶剂,减压回收溶剂的真空度控制在0.08-0.09MPa之间,至有大量固体析出时,停止回收溶剂,加入250g浓度为60wt%的异丙醇水溶液,升温至65℃溶清,保温2h后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温40min,降温至5℃,过滤,得到氟苯尼考粗品。
4、后处理
向500mL四口瓶内加入氟苯尼考粗品,然后加入200g浓度为60wt%的异丙醇水溶液(异丙醇水溶液重量为氟苯尼考粗品重量的3倍),升温至65℃溶清后,加入氢氧化钾溶液调节溶液pH值为7,加入1g活性炭,保温30min后,趁热抽滤,且当抽滤真空泵的真空度大于0.09MPa时继续抽滤5min,滤液降温至55℃析出晶体后,继续保温1h,降温至5℃,过滤,得到精品氟苯尼考55.95g,总摩尔收率(以对甲砜基苯甲醛计)为95.88%。
对实施例1-10的重要工艺参数、制备效果进行汇总,具体如下表所示:
由上述实施例1-10的相关数据可以看出,在本发明的氟苯尼考的制备方法中:
①通过对比实施例1、实施例2、实施例3可以看出,1-溴-2-氟乙烷和对甲砜基苯甲醛摩尔比在1.4:1的情况下氟化效果最好,继续增加反应物的量,产物收率没有较大的提升。
②通过对比实施例2、实施例4可以看出,溶剂DMF和对甲砜基苯甲醛摩尔比在25:1的情况下,环氧化效果最好,增加溶剂的量,产物收率没有提升。
③通过对比实施例2、实施例5可以看出,二氯乙酰胺和对甲砜基苯甲醛摩尔比在1.2:1的情况下,可以达到较好的开环效果,增加反应物的量,产物收率没有较大的提升。
④通过对比实施例2、实施例6、实施例7可以看出,提高环氧化反应温度,产物收率无较大提升,环氧化反应温度控制在60℃可以达到较好反应效果。
⑤通过对比实施例2、实施例8、实施例9可以看出,环氧化反应时间控制在22h时反应效果较好;减少环氧化反应时间后,产物收率出现降低;增加环氧化反应时间,产物收率无明显提升。
⑥通过对比实施例2、实施例10可以看出,开环反应时间控制在5h时反应效果较好,继续增加开环反应时间,反应效果提升不明显。
除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种氟苯尼考的制备方法,其特征在于,包括有以下步骤:环氧化反应、开环反应;
所述环氧化反应的方法为,以对甲砜基苯甲醛和1-溴-2-氟乙烷为原料,以手性催化剂ZrMS和无水碳酸钾为不对称反应催化剂,在N,N-二甲基甲酰胺溶剂环境中,进行不对称环氧化反应,得到2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷溶液;
所述2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷,化学结构式为:
;
所述开环反应的方法为,在胍催化剂催化条件下,2-(氟甲基)-3-(4-(甲基磺酰基)苯基)环氧乙烷与二氯乙酰胺进行开环反应后,获得开环反应料液,经精制处理,制得氟苯尼考;
所述胍催化剂为2-叔丁基-1,1,3,3-四乙基胍。
2.根据权利要求1所述的氟苯尼考的制备方法,其特征在于,所述环氧化反应中,对甲砜基苯甲醛、1-溴-2-氟乙烷、无水碳酸钾、N,N-二甲基甲酰胺的摩尔比为1:1.3-1.5:1.82-1.87:25-26。
3.根据权利要求1所述的氟苯尼考的制备方法,其特征在于,所述环氧化反应中,环氧化反应温度为55-65℃,反应时间为20-24h。
4.根据权利要求1所述的氟苯尼考的制备方法,其特征在于,所述环氧化反应中,手性催化剂ZrMS的添加重量至少为对甲砜基苯甲醛重量的0.0067倍。
5.根据权利要求1所述的氟苯尼考的制备方法,其特征在于,所述开环反应中,二氯乙酰胺与所述环氧化反应中对甲砜基苯甲醛的摩尔比为1.2-1.3:1。
6.根据权利要求1所述的氟苯尼考的制备方法,其特征在于,所述开环反应中,胍催化剂与所述环氧化反应中对甲砜基苯甲醛的摩尔比为0.1-0.12:1。
7.根据权利要求1所述的氟苯尼考的制备方法,其特征在于,所述开环反应中,开环反应温度为160℃,反应时间为5-6h。
8.根据权利要求1所述的氟苯尼考的制备方法,其特征在于,所述精制处理,包括有:粗品提取、后处理;
所述粗品提取的方法为,开环反应料液降温至室温,过滤获得固体物;采用N,N-二甲基甲酰胺漂洗固体物,获得混合料液;减压脱除N,N-二甲基甲酰胺,加入异丙醇水溶液,升温至65℃,保温后,降温析晶,过滤,获得氟苯尼考粗品。
9.根据权利要求8所述的氟苯尼考的制备方法,其特征在于,所述后处理的方法为,将氟苯尼考粗品加入至异丙醇水溶液中,升温至65℃溶清后,调节pH值至7-8,加入活性炭,保温后趁热滤除固体物,滤液经降温析晶,过滤,制得氟苯尼考。
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CN106316898A (zh) * | 2016-08-04 | 2017-01-11 | 湖北美天生物科技股份有限公司 | 氟苯尼考的合成方法 |
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CA2688432A1 (en) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Schering-Plough Ltd. | A process for preparing oxazoline-protected aminodiol compounds useful as intermediates to florfenicol |
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