专利名称：一种二甲基半胱胺盐酸盐的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种二甲基半胱胺盐酸盐的合成方法。
背景技术：
半胱胺盐酸盐(CSH)是一种重要的化工原料和医药中间体，分子式为C2H7NSHCl, 具有重要的生理作用和良好的络合性，广泛应用于化妆品、医药、动物饲料添加剂以及生物材料如烷基化、生物芯片以及生化制药等多方面。二甲基半胱胺盐酸盐是CSH的一种，它是重要的化工原料和医药中间体，用途广泛，主要用于生产兽药沃尼妙林。CSH的合成方法分为生物合成和化学合成两种。现在国内主要采用方法为化学合成，有乙醇胺-溴化氢法、乙醇胺-硫酸-环已胺法、硫化氢-氮丙啶法、乙醇胺-硫酸= 硫代硫酸盐法，但是这些方法中或者产率很低、纯度低、或者存在安全隐患、或者成本太高， 都不适合工业化大推广。近年，研究者发现一种新的方法即乙醇胺-硫酸-噻唑啉法，该法以乙醇胺与浓硫酸反应生成2-氨基乙基硫酸酯，再与二硫化碳反应得α -疏基噻唑啉， α-疏基噻唑啉与盐酸溶液在常压控温反应160h后，冷却至室温，减压蒸馏至无馏出液， 再将物料用醋酸溶液溶解。该方法条件温和，成本低，虽比前几种工艺有所改进，但反应周期长，产品质量仍然不能满足要求。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种二甲基半胱胺盐酸盐的合成方法， 本方法原料简单易得，所得产物收率高，纯度高。本发明是通过以下措施实现的
一种二甲基半胱胺盐酸盐的合成方法，其特征是包括以下步骤
(1)合成5，5-二甲基-2-异丙基噻唑啉
a.将异丁醛、单质硫和三乙胺混合均勻，然后通入氨气，在90-110°C下充分反应合成 5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑啉，异丁醛、单质硫和氨气的摩尔比为2 1 2 4 ；
b.反应完成后，将反应液冷却至15-20°C，过滤除去固体反应物，然后分液取有机相；
c.将有机相加热蒸馏，除去残余的三乙胺、水及氨气；
d.将步骤C后的有机相减压蒸馏，收集温度在5，5-二甲基-2-异丙基噻唑啉沸点附近的馏分，即为5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑啉；
(2)制备5，5-二甲基-2-异丙基噻唑烷
a.将5，5-二甲基-2-异丙基噻唑啉分散于水中，先用酸调解pH至1. 5-2. 2，然后向其中同时滴入硼氢化钠和酸，将5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑啉还原为5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑烷，反应过程中反应液温度为5-10°C，pH始终为1. 5-2. 2 ；
b.反应后，将反应液用有机萃取剂萃取，取水相，然后调节水相pH至5.5 6. 5，有大量5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑烷从水相中析出；
c.分液将5，5-二甲基-2-异丙基噻唑烷粗品从水相中分出，剩余水相加入有机萃取剂继续进行萃取，取有机相，将有机相和5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑烷粗品合并，减压蒸馏除去有机萃取剂，再在10(Tl3(rC下进行真空蒸馏，得5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑烷； (3)制备二甲基半胱胺盐酸盐
a.将5，5-二甲基-2-异丙基噻唑烷加入水中配成浓度为10-30wt%的溶液，调节pH至 1. 5-2. 5 ；
b.向上述溶液中加入苯胼，再向反应体系中加入隔绝剂隔绝空气，加热沸腾回流，进行开环反应；
c.反应后将反应液冷却，分液取水相，水相洗涤除杂后减压蒸去水得固体物；
d.将固体物用醇溶解到近乎粘稠溶液状态，然后蒸干，重复醇溶解、蒸干步骤至少一次，最后将固体物溶于醇中，向其中滴入重结晶溶剂，析出晶体，分离即得二甲基半胱胺盐酸盐。 合成5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑啉的反应式为 O
权利要求
1.一种二甲基半胱胺盐酸盐的合成方法，其特征是包括以下步骤(1)合成5，5-二甲基-2-异丙基噻唑啉a.将异丁醛、单质硫和三乙胺混合均勻，然后通入氨气，在90-110°C下充分反应合成 5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑啉，异丁醛、单质硫和氨气的摩尔比为2 1 2 4 ；b.反应完成后，将反应液冷却至15-20°C，过滤除去固体反应物，然后分液取有机相；c.将有机相加热蒸馏，除去残余的三乙胺、水及氨气；d.将步骤C后的有机相减压蒸馏，收集温度在5，5-二甲基-2-异丙基噻唑啉沸点附近的馏分，即为5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑啉；(2)制备5，5-二甲基-2-异丙基噻唑烷a.将5，5-二甲基-2-异丙基噻唑啉分散于水中，先用酸调解pH至1. 5-2. 2，然后向其中同时滴入硼氢化钠和酸，将5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑啉还原为5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑烷，反应过程中反应液温度为5-10°C，pH始终为1. 5-2. 2 ；b.反应后，将反应液用有机萃取剂萃取，取水相，然后调节水相pH至5.5 6. 5，有大量5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑烷从水相中析出；c.分液将5，5-二甲基-2-异丙基噻唑烷粗品从水相中分出，剩余水相加入有机萃取剂继续进行萃取，取有机相，将有机相和5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑烷粗品合并，减压蒸馏除去有机萃取剂，再在10(Tl3(rC下进行真空蒸馏，得5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑烷；(3)制备二甲基半胱胺盐酸盐a.将5，5-二甲基-2-异丙基噻唑烷加入水中配成浓度为10-30wt%的溶液，调节pH至 1. 5-2. 5 ；b.向上述溶液中加入苯胼，再向反应体系中加入隔绝剂隔绝空气，加热沸腾回流，进行开环反应；c.反应后将反应液冷却，分液取水相，水相洗涤除杂后减压蒸去水得固体物；d.将固体物用醇溶解到近乎粘稠溶液状态，然后蒸干，重复醇溶解、蒸干步骤至少一次，最后将固体物溶于醇中，向其中滴入重结晶溶剂，析出晶体，分离即得二甲基半胱胺盐酸盐。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征是合成5，5-二甲基-2-异丙基噻唑啉时，步骤c中蒸馏的压力为-0.05 OMPa，温度为80-105 °C，步骤d中减压蒸馏的压力为-0. 2 -0. 09MPa，温度为 100_150°C。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征是制备5，5-二甲基-2-异丙基噻唑烷时， 步骤a中所用的酸为盐酸或硫酸，盐酸的浓度为2-6mol/L，硫酸的浓度为l-5mol/L的硫酸。
4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征是制备5，5-二甲基-2-异丙基噻唑烷时， 硼氢化钠的浓度为2%-30wt%，加入量为5，5- 二甲基-2-异丙基噻唑啉摩尔量的2-3倍。
5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征是制备5，5-二甲基-2-异丙基噻唑烷时， 有机萃取剂为甲基叔丁基醚或乙醚。
6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征是制备二甲基半胱胺盐酸盐时，步骤b中苯胼与噻唑烷反应的摩尔比为1 广1. 15。
7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征是制备二甲基半胱胺盐酸盐时，步骤b中所述的隔绝剂乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、苯或二甲苯。
8.根据权利要求1所述的合成方法，其特征是制备二甲基半胱胺盐酸盐时，步骤c中洗涤除杂所用的溶剂为乙酸乙酯或乙酸丁酯。
9.根据权利要求1所述的合成方法，其特征是制备二甲基半胱胺盐酸盐时，步骤d 中，溶解固体物的醇为甲醇、乙醇或者异丙醇，重结晶所用溶剂为乙醚、乙酸乙酯或乙酸丁
全文摘要
本发明公开了一种二甲基半胱胺盐酸盐的合成方法，包括以异丁醛、单质硫、氨气和三乙胺为原料合成5,5-二甲基-2-异丙基噻唑啉；将5,5-二甲基-2-异丙基噻唑啉在硼氢化钠和酸的作用下还原为5,5-二甲基-2-异丙基噻唑烷；将5,5-二甲基-2-异丙基噻唑烷与苯肼在隔绝空气的情况下反应得到二甲基半胱胺盐酸盐。本发明反应原料易得，反应过程易于操作，反应设备要求低，反应条件相对温和，每步反应的产物都经精制纯化后进入下一步反应，收率、纯度高，最终所得二甲基半胱胺盐酸盐的纯度接近100%。
文档编号C07C323/25GK102432510SQ20111035644
公开日2012年5月2日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年11月11日
发明者李明, 王永恒, 王炜, 翟婷, 马建国, 马景武 申请人:山东胜利股份有限公司