La sintesi del 6-APA consiste in un'idrolisi controllata di penicilline (es: penicillina G). Innanzitutto è necessario proteggere i gruppi carbossilici, per evitare che vengano clorurati nel passaggio successivo, e allo scopo si usa dimetil dicloro silano. La reazione è una semplice reazione di sostituzione nucleofila in cui i due atomi di cloro vengono spiazzati da altrettanti gruppi carbossilici, sotto forma di HCl che viene neutralizzato da Et3N (come Et3NH+Cl-). Adesso è possibile focalizzare l'attenzione sull'azoto ammidico in posizione 6.
Il risultato finale desiderato è quello di rimuovere la catena laterale e a questo scopo prima si clorura l'ammide (nella sua forma enolica), ottenendo una cloro-immina, successivamente si sostituisce il cloro con un alcol (n-butanolo nell'esempio) con una reazione di addizione eliminazione.
L' immino-etere risultante può essere facilmente idrolizzato (come sottoprodotto avrò un estere) per acidificazione a freddo (le condizioni devono essere molto blande per non rischiare di idrolizzare anche il β-lattame). Allo stesso tempo, come risultato dell'acidificazione, deproteggiamo il gruppo carbossilico, idrolizziamo l'immino etere, ed estraiamo in solvente acquoso, dato che il gruppo amminico libero (6-NH2) è, ovviamente, basico.
