一种19-去甲-4-雄甾烯-3,17-二酮电催化氧化生产工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种19

【技术实现步骤摘要】
一种19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
‑
3,17
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二酮电催化氧化生产工艺及装置


[0001]本专利技术涉及一种甾体激素药物的化学合成方法，属于精细化工生产
，具体涉及一种19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮电催化氧化生产工艺及装置。

技术介绍

[0002]19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮（Ⅲ）是一种重要的甾体激素类药物中间体，可以用于制备炔诺酮、地诺孕素、米非司酮、醋酸优力司他和替勃龙等。现有技术中制备19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮（Ⅲ）的方法通常以19
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羟甲基
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮(I)为原料，经氧化，消除两步得到19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮（Ⅲ）产物。氧化步骤通常使用当量级含铬Jones氧化剂（铬酸/浓硫酸）氧化 (Templeton J .F .，等Steroids，2000，65，219
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223；Templeton J .F .等，J .Chem .Soc .，Perkin Trans .1，1994，9，1149
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1158；)，然后经酸性条件下加热脱羧得到产物。然而该路线环境成本较高，六价铬对环境污染较大，且产生的铬泥较难处理。
[0003]中国专利200580040795.8和中国专利 200680026352.8 中公开的制备方法中，以2,2,6,6
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四甲基哌啶
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N
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氧化物（TEMPO）为催化剂，采用次氯酸盐作为氧化剂。中国专利201010511558同样以2,2,6,6
‑ꢀ
四甲基哌啶
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N
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氧化物（TEMPO）为催化剂，N
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卤代酰胺类化合物为氧化剂。中国专利201410020100分别经2
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碘酰基苯甲酸氧化、亚氯酸钠氧化，然后在酸性条件下脱羧得到产物。然而，以上专利技术专利制备方法都使用了化学氧化剂，这会存在以下技术问题“生产工艺会产生大量的重金属废渣，污染水和土壤，且后处理的成本较高”。寻找环境更友好的生产工艺和对应设备已成为目前精细化工合成的研究重点。另外，目前19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3，17
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二酮以间歇反应釜生产工艺为主，间歇生产装置单套产能有限，产品质量波动大，能耗较高，自动化程度较低。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮电催化氧化生产工艺及装置。
[0005]本专利技术提出的19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮的制备方法，以19
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羟甲基
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮（I）为原料，在氮氧自由基存在条件下，经电催化氧化得到醛中间体19
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甲醛基
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮（Ⅱ），然后在加热搅拌条件下反应得到产物19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮（Ⅲ）。本专利技术的目的是解决目前制备19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3 ,17
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二酮的工艺路线成本高，环境污染大，收率低，操作复杂，生产周期长等技术问题，提供一种生产成本低，目标产物收率高，生产周期短，更具市场竞争力的绿色化工生产工艺及其生产装置。
[0006]为解决上述技术问题，专利技术制备方法如以下反应式所示：
。
[0007]所述的一种19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮电催化氧化生产工艺，其特征在于主要包括以下两个步骤：（1）电催化氧化反应：在阳极室中加入式（I）所示的19
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羟甲基
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮和混合溶剂，加入一定量的氮氧自由基作为催化剂，搅拌均匀；在阴极室中加入碱性缓冲溶液；其中，采用电解反应槽进行反应，电解反应槽由阳离子交换膜分隔为左极室和右极室，所述左极室内设有阳极，右极室内设有阴极，阳极和阴极分别通过电路与恒电流仪连接；开启循环泵一，使阳极室中的反应液在阳极室与电解反应槽的左极室之间循环流动，同时开启循环泵二，使阴极室中的碱性缓冲溶液在阴极室与电解反应槽的右极室之间循环流动；然后开启恒电流仪开始电催化氧化反应，与此同时，在阳极室中不断加入碱液，以维持阳极反应的pH值保持稳定；通过TLC检测至反应结束时，关闭恒电流仪停止反应，生成式（Ⅱ）所示的醛中间体19
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甲醛基
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮；（2）加热搅拌反应：在阳极室中继续开启搅拌，并升温至加热反应温度，加热搅拌反应一定时间，通过TLC检测至反应结束时，关闭加热，将阳极室中的反应料液放出，过滤，加入有机溶剂萃取，减压浓缩，打浆离心得到式（Ⅲ）所示的19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮产物；反应式如下：。
[0008]所述的一种19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮电催化氧化生产工艺，其特征在于步骤（1）中，阳极室中搅拌混合均匀的反应液中，式（I）所示的19
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羟甲基
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮的浓度为0.1～1.0 M；步骤（1）中，在进行电催化氧化反应时，阳极室内反应液的pH值维持在9.0～12.0。
[0009]所述的一种19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮电催化氧化生产工艺，其特征在于步骤（1）中，所述混合溶剂是由主溶剂与次溶剂混合而成，主溶剂为碳酸钠水溶液，次溶剂为四氢呋喃、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮电催化氧化生产工艺，其特征在于主要包括以下两个步骤：(1)电催化氧化反应：在阳极室中加入式(I)所示的19
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羟甲基
‑4‑
雄甾烯
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3,17
‑
二酮和混合溶剂，加入一定量的氮氧自由基作为催化剂，搅拌均匀；在阴极室中加入碱性缓冲溶液；其中，采用电解反应槽进行反应，电解反应槽由阳离子交换膜分隔为左极室和右极室，所述左极室内设有阳极，右极室内设有阴极，阳极和阴极分别通过电路与恒电流仪连接；开启循环泵一，使阳极室中的反应液在阳极室与电解反应槽的左极室之间循环流动，同时开启循环泵二，使阴极室中的碱性缓冲溶液在阴极室与电解反应槽的右极室之间循环流动；然后开启恒电流仪开始电催化氧化反应，与此同时，在阳极室中不断加入碱液，以维持阳极反应的pH值保持稳定；通过TLC检测至反应结束时，关闭恒电流仪停止反应，生成式(Ⅱ)所示的醛中间体19
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甲醛基
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮；(2)加热搅拌反应：在阳极室中继续开启搅拌，并升温至加热反应温度，加热搅拌反应一定时间，通过TLC检测至反应结束时，关闭加热，将阳极室中的反应料液放出，过滤，加入有机溶剂萃取，减压浓缩，打浆离心得到式(Ⅲ)所示的19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮产物；反应式如下：2.如权利要求1所述的一种19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮电催化氧化生产工艺，其特征在于步骤(1)中，阳极室中搅拌混合均匀的反应液中，式(I)所示的19
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羟甲基
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮的浓度为0.1～1.0M；步骤(1)中，在进行电催化氧化反应时，阳极室内反应液的pH值维持在9.0～12.0。3.如权利要求1所述的一种19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮电催化氧化生产工艺，其特征在于步骤(1)中，所述混合溶剂是由主溶剂与次溶剂混合而成，主溶剂为碳酸钠水溶液，次溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、乙腈和丙酮中的一种；混合溶剂中的主溶剂与次溶剂的体积比为8:2～6:4，混合溶剂的pH为9.0～12.0；所述碳酸钠水溶液的浓度为0.3～1.5M。4.如权利要求1所述的一种19
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去甲
‑4‑
雄甾烯
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3,17
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二酮电催化氧化生产工艺，其特征在于步骤(1)中，所述氮氧自由基为TEMPO、4
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乙酰氨基
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TEMPO、4
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氨基
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TEMPO或4
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羟基
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TEMPO；步骤(1)中，阳极室中搅拌混合均匀的反应液中，所述氮氧自由基的质量是式(I)所示的19
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【专利技术属性】
技术研发人员：钟兴，李随勤，王建国，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：