Як синтезується сульфадиметоксин натрію

Сульфадиметоксин натрію(посилання:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/sulfadimethoxine-sodium-cas-1037-50-9.html) являє собою білий кристалічний порошок з хорошою розчинністю. Молекулярна формула: C12H14N4O4SNa, молекулярна маса: 330,32 г/моль. Хороша розчинність у воді дозволяє легко використовувати його як інгредієнт у фармацевтичних препаратах. Він також розчиняється в деяких органічних розчинниках, таких як метанол, етанол і ацетон. pH зазвичай знаходиться в нейтральному або лужному діапазоні. Це відносно стабільна фармацевтична сполука. Слід уникати впливу сильного світла, тепла та вологості, щоб запобігти його поломці або погіршенню якості.

Нижче наведено короткий опис трьох лабораторних методів синтезу сульфадиметоксину натрію та їхніх відповідних хімічних рівнянь:

1. N4-ароматичний сульфоніл-N1-метоксипіразол-2-карбоксилатний метод:

a. Синтез диметилсульфату (диметилсульфат): диметилсульфат отримують шляхом взаємодії діоксану з концентрованою сірчаною кислотою.

Рівняння реакції має такий вигляд: C₄H₈O₂плюс H₂O₄S → метиленований діоксан

b. Реакція з піразолом: взаємодія метилендіоксану з піразолом у відповідних умовах реакції з утворенням метоксипіразолової сполуки. Цей етап також включає використання розчинників і каталізаторів.

Метиленований діоксан плюс С₃H₄N₂→ метоксипіразольна сполука

в. Реакція з п-нітробензолсульфонілхлоридом: взаємодія сполуки метоксипіразолу з п-нітробензолсульфонілхлоридом у відповідних умовах реакції з утворенням N4-арилсульфоніл-N1-метоксипіразол-2- карбоксилату.

Сполука метоксипіразолу плюс C₆H₄ClNO₄S → N4-арилсульфоніл-N1-метоксипіразол-2-карбоксилат

d. Нейтралізація з утворенням натрієвої солі: взаємодія N4-арилсульфоніл-N1-метоксипіразол-2-карбоксилату з гідроксидом натрію з утворенням сульфадиметоксину натрію. Цей етап спрямований на отримання форми натрієвої солі препарату.

N4-арилсульфоніл-N1-метоксипіразол-2-карбоксилат плюс NaOH → C₁₂H₁₅N₄NaO₄S

2. п-нітробензолсульфонатний метод:

П-нітробензолсульфонатний метод є одним із широко використовуваних методів синтезу сульфадиметоксину натрію, який включає наступні етапи:

a. Синтез п-нітробензолсульфонової кислоти (п-нітробензолсульфонової кислоти): взаємодія п-нітробензолу з концентрованою сірчаною кислотою з утворенням п-нітробензолсульфонової кислоти. Рівняння реакції має такий вигляд:

C₆H₄ClNO₄S плюс H₂O₄S → C₆H₅НІ₅S плюс H₂O

b. Реакція з метиловим ефіром N4-амінобензойної кислоти: взаємодія п-нітробензолсульфонової кислоти з метиловим ефіром N4-амінобензойної кислоти в лужних умовах з утворенням N4-нітробензолсульфоніл-N1-метоксипіразолу - Метил 2-карбоксилат. Цей етап вимагає використання відповідних розчинників і каталізаторів.

C₆H₅НІ₅S плюс N4-метиловий ефір амінобензойної кислоти → N4-нітробензолсульфоніл-N1-метоксипіразол-2-метиловий ефір карбонової кислоти

в. Реакція відновлення гідрування: каталітична реакція відновлення гідрування метилового ефіру N4-нітробензолсульфоніл-N1-метоксипіразол-2-карбонової кислоти для видалення нітрогрупи та генерування N4-арилсульфоніл-N{ {6}}метилоксипіразол-2-метиловий ефір карбонової кислоти.

N4-нітробензолсульфоніл-N1-метоксипіразол-2-метиловий ефір карбонової кислоти плюс каталізатор плюс H2 → N4-арилсульфоніл-N1-метоксипіразол-2-карбонова кислота метиловий ефір кислоти

d. Нейтралізація з утворенням натрієвої солі: взаємодія метилового ефіру N4-арилсульфоніл-N1-метоксипіразол-2-карбонової кислоти з гідроксидом натрію з утворенням сульфадиметоксину натрію. Цей етап спрямований на отримання форми натрієвої солі препарату.

Метиловий ефір N4-арилсульфоніл-N1-метоксипіразол-2-карбонової кислоти плюс NaOH → C12H15N4NaO4S

3. 4-амінобензолсульфонатний метод:

4-Амінобензолсульфонатний метод є поширеним методом синтезу сульфадиметоксину натрію (сульфадиметоксипіримідин натрію). Метод включає наступні основні етапи:

a. Синтез 4-амінобензолсульфонової кислоти (4-амінобензолсульфонової кислоти):

- Реакція п-нітробензолу з азотистою кислотою.

- Утворення 4-амінобензолсульфокислоти та водних продуктів.

Хімічне рівняння: C₆H₅НІ₃плюс HNO₂ → C₆H₇НІ₃S плюс H₂O

b. Реакція з метил-N4-метоксибензоатом:

- Реакція 4-амінобензолсульфокислоти з метил-N4-метоксибензоатом за основних умов.

- Продукт, у результаті якого утворюється метил-N4-амінобензолсульфоніл-N1-метоксипіразол-2-карбоксилат.

Хімічна формула: C₆H₇НІ₃S плюс N4-метоксибензиламін метансульфонат → N4-сульфаніламідо-N1-метоксиізотксазол-2-метансульфонат

в. Реакція відновлення гідрування:

- Каталітичне гідрування відновлення метил-N4-амінобензолсульфоніл-N1-метоксипіразол-2-карбоксилату.

- Видалення аміно- та сульфонільних груп дає продукт сульфадиметоксин (сульфадиметоксипіримідин).

Хімічна формула: N4-сульфаніламідо-N1-метоксиізотксазол-2-метансульфонат плюс H₂плюс Pd/C → C₁₂H₁₄N₄O₄S плюс CH₃ой

d. Засолення натрію:

- Реакція сульфадиметоксину з натрій гідроксидом.

- Продукт, який виробляє сульфадиметоксин натрію.

Хімічне рівняння: C₁₂H₁₄N₄O₄S плюс NaOH → C₁₂H₁₅N₄N₄O₄S плюс H₂O

4. Зазвичай метод синтезу сульфадиметоксину натрію включає такі етапи:

a. Реакція нітрування: метилсульфонова кислота (метилсульфонова кислота) реагує з азотною кислотою з утворенням нітрату метилсульфонової кислоти. Рівняння реакції має такий вигляд:

CH₃ТАК₃H плюс HNO₃→ CH₃ТАК₃НІ₂плюс H₂O

b. Реакція відновлення: Реакція відновлення нітрометансульфонової кислоти та бісульфіту натрію (бісульфіт натрію) виробляє метилсульфонову кислоту (метилсульфонову кислоту) та нітрозометансульфонат натрію (метилсульфонат натрію). Рівняння реакції має такий вигляд:

CH₃ТАК₃НІ₂плюс NaHSO₃→ CH₃ТАК₃H плюс NaCH₃ТАК₃

в. Реакція ацетилювання: взаємодія нітрозометилсульфоната натрію з оцтовим ангідридом (оцтовий ангідрид) з утворенням нітрозоацетилметилсульфонату натрію (ацетилметилсульфонат натрію). Рівняння реакції має такий вигляд:

NaCH₃ТАК₃плюс (СН₃CO)₂O → NaO₂CCH₃плюс CH₃ТАК₃CH₃плюс CH₃COOH

d. Реакція сульфування: взаємодія нітрозоацетилметилсульфонату натрію з сульфоновою кислотою для отримання сульфадиметоксину натрію. Рівняння реакції має такий вигляд:

NaO₂CCH₃плюс CH₃ТАК₃H → CH₃ТАК₂NHCH₂COONa плюс CH₃COOH

Ці кроки є лише коротким оглядом синтетичного методу. Фактичний процес синтезу також може передбачати оптимізацію проміжних стадій і умов реакції. Для отримання конкретних детальних етапів і хімічних рівнянь зверніться до відповідної літератури або професійної інформації. Будь ласка, зверніть увагу, що під час проведення цієї синтетичної реакції важливо дотримуватися безпечних робочих процедур і проводити її в професійному лабораторному середовищі. Крім того, рекомендується, щоб процес синтезу керував досвідчений хімік.