引言：
对硝基苄醇丙二酸单酯镁是一种重要的化合物，广泛应用于有机合成和药物开发领域。合成该化合物的过程涉及通过特定的化学反应。
简介：
随着青霉素和头孢菌素β-内酰胺类抗生素的广泛使用，人体内对这些抗生素的抗体逐渐增多，导致菌株的耐药性上升，临床应用中的用药量也在不断增加，多种副作用显现。近年来，新研发的β-内酰胺类抗生素多采用侧链修饰策略。这些抗生素虽然对革兰氏阳性菌和革兰阴性菌（包括绿脓肝菌）有杀菌作用，但为了防止在体内被肾脏中的酶分解，需要与该酶的抑制剂合用，然而这也可能导致肾脏和中枢神经的毒性影响。
碳青霉烯类抗生素是在头孢菌素类抗生素基础上开发的一类新型抗生素。这类药物具有广泛的抗菌谱、不易产生耐药性、易于吸收、疗效显著且毒性小等特点。其中，美洛培南是代表性药物，对革兰氏阳性菌和阴性菌均表现出优良的抗菌作用，包括对青霉素耐药的金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌以及常见对其他β-内酰胺类抗生素产生耐药性的细菌。因此，碳青霉烯类抗生素已在临床上得到广泛应用。然而，目前碳青霉烯类抗生素的制备工艺相对复杂，所需原料和中间体的制备成本较高，且产品的收率较低，这限制了其在市场上的供应能力。在碳青霉烯类抗生素的生产工艺中，镁试剂是不可或缺的中间体。提高镁试剂的产品收率、降低生产成本并实现规模化生产，是解决这一问题的关键途径之一。
1. 合成
包括下列步骤：（1）将对硝基苄醇与丙二酸加入溶剂中，在低温和催化剂存在的情况下进行酯化反应；（2）将反应体系的温度升至60～80℃，使反应产物进行晶型转变，得对硝基苄醇丙二酸单酯；（3）将步骤（2）所得对硝基苄醇丙二酸单酯与氯化镁加入水中进行反应，反应产物经重结晶、离心分离后干燥，即得。具体实验操作如下：
（1）按照对硝基苄醇与丙二酸的摩尔比为1:1的比例，将对硝基苄醇与丙二酸加入苯中，在-18℃条件和催化剂存在的情况下进行酯化反应，酯化反应的时间为60min；所述催化剂为硫酸和磷酸的摩尔比为1:1的混酸，所述催化剂的加入量为对硝基苄醇加入质量的0.5%；
（2）酯化反应结束后，将反应体系的温度升至70℃，使反应产物进行晶型转变，得对硝基苄醇丙二酸单酯；
（3）将步骤（2）所得对硝基苄醇丙二酸单酯与氯化镁按照0.6:1的摩尔比加入水中进行反应，反应产物经85℃重结晶、24000rpm离心分离后，以乙醇作带水剂进行精制，125℃干燥，即得。
2. 应用举例
（1）制备碳青霉烯双环母核
包括以下步骤：i）、以4-AA为起始原料，经与烯丙基溴反应，得到化合物II；ii）、化合物II与高锰酸钾氧化反应，得到化合物III；iii）、化合物III与CDI和对硝基苄醇丙二酸单酯镁一锅煮反应得到化合物Ⅳ；iv)、化合物Ⅳ经重氮基转移反应，然后水解脱去羟基保护剂得到化合物Ⅴ；V）、化合物Ⅴ在醋酸铑催或辛酸铑化下，进行N-H插入闭环，得到目标化合物Ⅰ即碳青霉烯双环母核BCK。
（2）保护美罗培南的制备
刘雨林等人报道了一种合成条件简单的保护美罗培南，它由化合物(I)与对硝基苄醇丙二酸单酯、氯化镁反应得到产物化合物(II)；将化合物(II)重氮化得到产物化合物(III)；用甲基磺酸水解化合物(III)，得到产物化合物(IV)；将化合物(IV)进行环合得到产物化合物(V)，加入4-二甲胺基吡啶，再加入氯磷酸二苯酯和N，N-二异丙基乙胺反应得到产物化合物(VI)，再加入N，N-二异丙基乙胺和(2S，4S)-2-二甲胺羰基-4-巯基-1-(对硝基苄氧羰基)吡咯烷进行反应得产物化合物(VII)。
参考：
[1]华北水利水电大学. 一种对硝基苄醇丙二酸单酯镁的制备方法. 2014-01-01.
[2]江西富祥药业股份有限公司. 一种碳青霉烯双环母核的制备方法. 2013-04-24.
[3]景德镇市富祥药业有限公司. 保护美罗培南的制备方法. 2011-01-26.
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