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水解乙酯:看似简单的工艺开发,应该注意哪些问题?

案例:化合物19水解得到化合物32

最初工艺研究
  • 最初采用氢氧化钠水/THF体系,反应时间长,加入相转移催化剂反应时间缩短,时间长,会产生掉F杂质。
  • The resulting reaction mixture was heated to IT= 95−105°C and stirred at this temperature for 21 h 

  • 对应后处理研究,反应完毕,加入DCM,分液,实验发现化合物32的钠盐在有机层中。
改进研究
  • 采用氢氧化锂水/甲醇体系,反应温度低,时间短,掉F杂质几乎没有
  • The resulting reaction mixture was heated to IT=55−65 °C and stirred at this temperature for 4 h 
  • 对应后处理,先浓缩去除甲醇,再加MTBE锂盐在MTBE层,用酸洗涤,浓缩,正庚烷结晶。

水解甲酯、乙酯,工艺开发注意哪些问题

  • 甲醇或者其他醇搭配氢氧化物水溶液,水解能力明显大于THF搭配氢氧化物水溶液。没有底物官能团耐受,主打一个快速反应,降低生产成本。

  • 有消旋风险的底物,注意碱性更弱的原则,溶剂更弱原则。例如没有异构体对照品时(3个手性中心,不容易获得中间体的异构体杂质),弱化反应条件有助于手性保持。如果能反应,时间不是过分的长,一般可以选择。

  • 后处理酸化过程,注意醇残留,可能去而复返得到对应的酯,工艺角度最好用水带蒸一次,降低醇的残留量,再调节酸性。甲醇和乙醇残留返回酯化的风险相比高,如果后处理连续操作会降低返回产生酯的风险,最怕低pH值下酸产物和残留醇长时间放置,不要评估有水存在就很难产生酯,杂质角度很常见。

  • 产物钠盐或者锂盐/钾盐的溶解度问题,不要潜意识认为在水层,哪怕你理论分析了,上述案例,从结构分析,不容易想到目标物在水层。

  • 元素杂质角度,要考虑氢氧化锂的锂残留。API最后一步酸化结晶,注意残渣风险。
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