1,2,4-三氮唑-3-羧酸甲酯的合成途径

什么是1,2,4-三氮唑-3-羧酸甲酯？

1,2,4-三氮唑-3-羧酸甲酯(Methoxycarbonyl--1,2,4-triazole)又称为MCT，是一种重要的中间体，广泛应用于医药、农药、 染料等领域。MCT主要用于合成抗菌毒药利巴韦林，具有广谱性的抗病毒特性，对多种病毒均有抑制作用。

1,2,4-三氮唑-3-羧酸甲酯是怎么制备的？

目前，我国所生产的1,2,4-三氮唑-3-羧酸甲酯的方法均为石灰氮、水合肼路线。 具体步骤如下：

将苯肼按照摩尔比例放入50ml的圆底烧瓶中，加入15m1甲醇，搅拌均匀，使苯肼溶解在甲醇中。将苯肼溶液倒入草酸二水溶液中，搅拌均匀，使苯肼和草酸二水发生反应，生成1,2,4-三氮唑-3-酸。1,2,4-三氮唑-3-酸不稳定，在反应过程中会迅速分解，因此需要立即加入碳酸钾和氯化亚砜，将1,2,4-三氮唑-3-酸转化为其甲酯衍生物(MCT)。即将50m1的DMS0加入到刚刚反应的1,2,4-三氮唑-3-酸溶液中，加入1.5g的碳酸钾，搅拌均匀，使碳酸钾溶解在DMS0中。然后加入2.2g的氯化亚砜，再次搅拌均匀，使氯化亚砜溶解在DMS0中。最后加入1.2g的NaOH，DMSO中的温度会因为反应放热而升高，所以需要冰浴，将烧瓶放入冰水混合物中，搅拌均匀，让反应继续进行。经过1小时的反应后，将反应混合物加入到500m1的蒸馏水中，经过多次无水乙醚的萃取和干燥，最终得到白色的MCT结晶。

但该工艺反应步骤多，时间长，收率低，因而严重地制约了病毒唑的生产。为提高收率，我们采用综合措施优化生产工艺，具体过程如下：

酯代工序

传统工艺中酯化是将环合物加入到酸、甲醇中回流16小时，加上投料、升温、出料的时间，每次反应周期在24小时以上，需消耗大量的甲醇、硫酸，而且收率低、废酸废水量大，三废治理困难。鉴于此，我们作了大量的实验，选用了近年国际上才发展起来的一种酸性物质作为催化剂，使此步反应收率明显提高。继而，我们采取同种催化剂对反应条件进行优化，采用正交设计方案，得出最优反应条件，使得酯化工序收率从86％提高到92％，反应时间从16小时缩短到1小时，硫酸的使用量减少了3／4。

重氮化工序

重氮化反应是三氮唑羧酸甲酯生产过程中最重要的一步。传统工艺中的重氮化反应的反应时间长，耗冷量大，收率极低，且重氮盐的分离尤为困难，用普通方法抽滤很难达到工艺要求。一般工业生产采用离心分离，但存在极大的安全隐患。新工艺为一种无爆炸危险的1,2,4-三氮唑-3-羧酸甲酯的合成方法，其特征是采用亚硝酸钠→还原酸(脱氮剂)→硫酸体系。控制反应条件并加入消泡剂即可不分离中间产物重氮盐。将重氮反应和重氮盐的氢取代反应在一个操作单元中一次完成。新工艺反应收率可达到65%，比原工艺提高10个百分点，成本下降7%。新工艺减少了硫酸及甲醇使用量。同时新工艺生产过程中未增加新的污染源,对环境有益。