Síntesis de empagliflozina en flujo continuo mediante microcanales: formación de enlaces C-glicosídicos controlada por temperatura a bajas temperaturas, tiempo de reacción reducido a un rango de segundos a minutos, con una pureza de hasta el 99%.
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- Editor
- miller
- Tiempo de Publicación
- 2026/11/13
Resumen
La síntesis de empagliflozina incluye la formación del enlace C-glicosídico, el control a baja temperatura y la reducción estereoselectiva. La temperatura, la mezcla y el tiempo de residencia determinan la selectividad y la calidad del producto. Los microrreactores de flujo continuo mejoran la transferencia de calor y masa mediante efectos a microescala y permiten un ajuste preciso del tiempo de residencia, lo que intensifica el proceso en estas etapas.


Síntesis de empagliflozina en flujo continuo mediante microcanales: formación de enlaces C-glicosídicos controlada por temperatura a bajas temperaturas, tiempo de reacción reducido a un rango de segundos a minutos, con una pureza de hasta el 99%.
La síntesis de empagliflozina implica pasos clave como la formación del enlace C-glicosídico, el control de la reacción a baja temperatura y la posterior reducción estereoselectiva. En reacciones de este tipo, el control de la temperatura, la eficiencia de la mezcla y el tiempo de residencia afectan directamente la selectividad de la reacción y la calidad del producto. Los reactores de microcanales de flujo continuo mejoran la transferencia de calor y masa gracias al efecto de tamaño de los microcanales y permiten una regulación precisa del tiempo de residencia mediante la operación en flujo continuo, lo que proporciona una vía de intensificación del proceso para las etapas relevantes.

I. Empagliflozina y sus características sintéticas
La empagliflozina (fórmula química C23H27ClO7, número CAS 864070-44-0) es un inhibidor del cotransportador de sodio-glucosa 2 (SGLT2), un medicamento oral utilizado para el tratamiento de la diabetes mellitus tipo 2. Su mecanismo de acción consiste en inhibir la reabsorción de glucosa en los túbulos renales proximales, promover la excreción de glucosa en la orina y ayudar a disminuir los niveles de glucosa en sangre.
La clave de su síntesis reside en acoplar el fragmento arilo con el fragmento glicosilo para construir el enlace C-glicosídico deseado y obtener la estereoconfiguración requerida. Los pasos que involucran reactivos organometálicos son sensibles a la temperatura, la secuencia de adición y el estado de mezcla. El principal desafío técnico radica en determinar si la construcción del enlace C-glicosídico a baja temperatura puede llevarse a cabo de forma estable dentro de un rango de temperatura controlable y bajo condiciones de mezcla definidas.
II. Cuellos de botella de ingeniería de la ruta tradicional del reactor discontinuo
El proceso de síntesis por lotes convencional para la empagliflozina adopta una ruta convergente: dos fragmentos principales del fármaco se construyen por separado, luego se unen mediante una reacción de acoplamiento clave, seguida de varias transformaciones de grupos funcionales para obtener el producto final. A lo largo de la ruta sintética, el paso más crítico y desafiante es la formación del enlace C-glicosídico central a baja temperatura utilizando un reactivo de organolitio o un reactivo de Grignard. Los pasos principales incluyen:
1. Construcción del donador de glicosilo: La D-gluconolactona se protege con el grupo trimetilsililo (TMS) para obtener la 2,3,4,6-tetra-O-trimetilsilil-D-glucono-1,5-lactona altamente activa.
2. Construcción del fragmento de aglicona: Utilizando ácido 2-cloro-5-yodobenzoico como material de partida, el intermedio de yoduro de arilo que contiene una cadena lateral de anillo de tetrahidrofurano se prepara mediante acilación de Friedel-Crafts, reducción, sustitución nucleofílica y otras reacciones.
3. Reacción de acoplamiento clave (operación a baja temperatura): En condiciones criogénicas (por ejemplo, de -78 ℃ a -60 ℃ ) y bajo protección de gas inerte, se aplica una base fuerte como el n-butillitio (n-BuLi) para que se produzca un intercambio halógeno-metal con el yoduro de arilo para generar el intermedio arilmetálico reactivo, que luego reacciona con el donador de glicosilo para formar el enlace C-glicosídico.
4. Transformación y desprotección posteriores: El aducto se somete a metilación, reducción estereoselectiva utilizando trietilsilano (Et₃SiH) junto con trifluoruro de boro dietil éter (BF₃·OEt₂) o tricloruro de aluminio (AlCl₃), seguida de desprotección final y purificación para obtener empagliflozina de alta pureza.

- Reacción a temperatura ultrabaja con control de temperatura difícil: El paso clave en la síntesis de empagliflozina —la introducción de un grupo glucosilo mediante un enlace C-glucosídico en la posición para-cloro del anillo de benceno— generalmente requiere una temperatura extremadamente baja para regular la velocidad de reacción. Los reactores discontinuos presentan bajas tasas de transferencia de calor. Un control inadecuado de la temperatura puede provocar fácilmente un rápido aumento de la misma y riesgos de reacción descontrolada.
- Mezcla no homogénea de materiales : La agitación mecánica no logra una mezcla suficiente, lo que resulta en una baja conversión de la materia prima, un aumento de los subproductos y un deterioro del rendimiento y la pureza.
- Larga duración de la reacción : Las reacciones en varias etapas suelen durar desde varias horas hasta más de diez horas, lo que conlleva ciclos largos, un alto consumo de energía y una capacidad de producción limitada.
III. Esquema de microcanales de flujo continuo


- El tiempo de reacción se reduce de varias horas a decenas de segundos y luego a varios minutos.
- Pureza del producto: Puede alcanzar entre el 97% y el 99%, y el rendimiento se sitúa entre el 81% y el 92%.

Acerca de Shenshi
Fundada en 2005, Hangzhou Shenshi Energy Conservation Technology Co., Ltd. (SHENSHI) es una empresa de alta tecnología especializada en tecnologías de transferencia de calor y microrreacción de alta eficiencia energética. Como pionera en la gestión térmica con bajas emisiones de carbono, Shenshi diseña y fabrica intercambiadores de calor de alto rendimiento para sectores como el energético, el naval y el de la ingeniería offshore, y el del hidrógeno.
