CN101376635B - 一种1,3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的制备方法，以三羟甲基氨基甲烷和1，3—二溴丙烷为主要反应原料，回流条件下在乙醇溶液中反应一定时间，分别经过酸化和碱化处理，即得目标产物粗产品，通过重结晶，可获得纯产品。本发明的优点：优化了制备工艺条件和过程，其产率以实际产量和理论产量之比计为30％～80％，产品纯度90％～99.5％，熔点为164℃～165℃。
Description
【技术领域】
本发明涉及精细化工领域，具体地说，是一种1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的制备方法。
【背景技术】
1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷(1，3-Bis-[-tris-(hydrolymethyl)-methylamino]-propane或Bis-Tris Propane，简称BTP)是一种两性离子缓冲剂，由于存在两个非常接近的pKa值6.8和9.0，因而具有很强的缓冲能力，其缓冲范围pH＝6.3～9.5，广泛应用于生物化学和分子生物学领域，如在聚合酶链反应中BTP可以作为稳定的缓冲剂[Eckert，K.A.，and Kunkel，T.A.，DNA polymerase fidelity and the polymerase chainreaction[J].PCR Methods Appl.，1991；1(1)：17-24]，BTP/HCl缓冲液作为稳定剂可促进二磷酸法呢从酵母麦酒突变株中的分离[Song，L.，Detection of farnesyldiphosphate accumulation in yeast ERG9mutants[J].Anal.Biochem.，2003；317(2)：180-185]。BTP缓冲液可用于促进蛋白质晶化，如谷氨酸脱氢酶的晶化[Lebbink，J.H.，Bertoldo C.，Tibbelin G.and et al.，Crystallization andpreliminary X-ray crystallographic studies of the thermoactive pullulanase type I，hydrolyzing alpha-1，6glycosidic linkages，from Fervidobacterium pennivoransVen5.Acta Crystallogr.D Biol.Crystallogr.，2000；56(11)：1470-1472；Knapp，S.，de Vos W.M.，Rice D.，etal.，Crystal structure of glutamate dehydrogenase fromthe hyperthermophilic eubacterium Thermotoga maritima at3.0
resolution.J.Mol.Biol.，1997；267(4)：916-932]，镧和BTP的配合物可用于促进磷酸二酯酶水解[Gomez-Tagle，P.，and Yatsimirsky，A.K.，Phosphodiester hydrolysis bylanthanide complexes of bis-tris propane.Inorg.Chem.，2001；40(15)：3786-3796]，另外，Wenner等研究了包括BTP在内的不同缓冲液的缓冲性质对酶动力学的影响[Wenner，J.R.，Bloomfield，V.A.，Buffer effects on EcoRV kinetics asmeasured by fluorescent staining and digital imaging of plasmid cleavage.Anal.Biochem.，1999；268(2)：201-212]。BTP在药物化学和材料化学领域也有着广泛的应用前景。但是，关于1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的制备方法尚未见报道。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的制备方法，包含1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的合成工序、纯化工序；具体步骤为
(1)合成工序
首先，在乙醇溶液中加入三羟甲基氨基甲烷和1，3—二溴丙烷，其中，三羟甲基氨基甲烷和1，3—二溴丙烷的摩尔比为1:1～6:1，摩尔比优选为4:1，回流条件下反应时间4h～16h，时间优选为7h～12h；深冷结晶或在室温下静置结晶，将形成针状结晶过滤除去，滤液加HBr酸化至pH为1.0～3.0，深冷结晶后真空抽滤，将滤饼溶于无水乙醇，并用NaOH溶液调节pH到9.0～11.0，再深冷结晶、在85℃～90℃下干燥5.5小时～6.5小时后，得到1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷粗产品；
所述的乙醇溶液是指含水质量分数为0.5％～5％的醇—水混合溶液；
所述的深冷结晶的条件是指在—5℃～—10℃下冷冻3.5小时～4.5小时；
(2)纯化工序
其次，将上述1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷粗产品溶于热的无水乙醇中，自然冷却20分钟～40分钟，真空抽滤，除去不溶物，室温下重结晶，真空抽滤，在85℃～90℃下干燥5.5小时～6.5小时，得到纯1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷产品。
本发明一种1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的制备方法的积极效果是：
(1)三羟甲基氨基甲烷和1，3—二溴丙烷在乙醇溶液中反应，反应时间对其转化率有很大的影响，时间太短，反应不完全，时间太长，不经济；实验结果表明，在7～12h这一适中的时间范围内反应的转化率最高；
(2)本发明提供一种高纯度、高收率1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的制备方法，优化了制备工艺条件和过程，其产率以实际产量和理论产量之比计为30％～80％，产品纯度90％～99.5％，熔点为164～165℃。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的制备方法的具体实施方式。
实施例1
在1500ml乙醇溶液中加入摩尔比为1:1的三羟甲基氨基甲烷和1，3—二溴丙烷，回流条件下反应6h，室温下静置12h，形成三羟甲基氨基甲烷·溴化氢的针状结晶，真空抽滤，滤液加HBr酸化至pH＝1.5，深冷结晶，得1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷·2HBr晶体，真空抽滤，将滤饼溶于无水乙醇，并用NaOH调pH＝11.0，再深冷结晶，干燥，制得1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷粗产品。将粗产品溶于热的无水乙醇中，自然冷却，真空抽滤，除去不溶物，室温下静置6小时结晶，反复3次上述重结晶，真空抽滤，50—60℃真空干燥即得纯的1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷产品。反应产率为30％，产物纯度为90.5％，熔点为160～161℃，见表1。
实施例2
在1500ml乙醇溶液中加入摩尔比为2:1的三羟甲基氨基甲烷和1，3—二溴丙烷，回流条件下反应4h，深冷结晶2h，形成三羟甲基氨基甲烷·溴化氢的针状结晶，真空抽滤，滤液加HBr酸化至pH＝3.0，深冷结晶，得1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷·2HBr晶体，真空抽滤，将滤饼溶于无水乙醇，并用NaOH调pH＝9.0，再深冷结晶，干燥，制得1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷粗产品。将粗产品溶于热的无水乙醇中，自然冷却，真空抽滤，除去不溶物，室温下静置6小时结晶，反复3次上述重结晶，真空抽滤，50—60℃真空干燥即得纯的1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷产品。反应产率为45％，产物纯度为92.0％，熔点为161～162℃，见表1。
实施例3
在1500ml乙醇溶液中加入摩尔比为4:1的三羟甲基氨基甲烷和1，3—二溴丙烷，回流条件下反应9h，室温下静置12h，形成三羟甲基氨基甲烷·溴化氢的针状结晶，真空抽滤，滤液加HBr酸化至pH＝2.0，深冷结晶，得1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷·2HBr晶体，真空抽滤，将滤饼溶于无水乙醇，并用NaOH调pH＝10.0，再深冷结晶，干燥，制得1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷粗产品。将粗产品溶于热的无水乙醇中，自然冷却，真空抽滤，除去不溶物，室温下静置结晶，反复3次上述重结晶，真空抽滤，50—60℃真空干燥即得纯的1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷产品。反应产率为60％，产物纯度为99.5％，熔点为164～165℃，见表1。
实施例4
在1500ml乙醇溶液中加入摩尔比为6:1的三羟甲基氨基甲烷和1，3—二溴丙烷，回流条件下反应12h，深冷结晶2h，形成三羟甲基氨基甲烷·溴化氢的针状结晶，真空抽滤，滤液加HBr酸化至pH＝1.0，深冷5小时结晶，得1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷·2HBr晶体，真空抽滤，将滤饼溶于无水乙醇，并用NaOH调pH＝9.5，再深冷结晶，干燥，制得1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷粗产品。将粗产品溶于热的无水乙醇中，自然冷却，真空抽滤，除去不溶物，室温下静置6小时结晶，反复3次上述重结晶，真空抽滤，真空干燥即得纯的1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷产品。反应产率为80％，产物纯度为96.0％，熔点为163～164℃，见表1。
实施例5
在1500ml乙醇溶液中加入摩尔比为3:1的三羟甲基氨基甲烷和1，3—二溴丙烷，回流条件下反应16h，室温下静置12h，形成三羟甲基氨基甲烷·溴化氢的针状结晶，真空抽滤，滤液加HBr酸化至pH＝2.5，深冷5小时结晶，得1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷·2HBr晶体，真空抽滤，将滤饼溶于无水乙醇，并用NaOH调pH＝10.5，再深冷结晶，干燥，制得1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷粗产品。将粗产品溶于热的无水乙醇中，自然冷却，真空抽滤，除去不溶物，室温下静置6小时结晶，反复3次上述重结晶，真空抽滤，真空干燥即得纯的1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷产品。反应产率为50％，产物纯度为98.0％，熔点为164～165℃，见表1。
表1 实施例1—5中反应条件及所得产物性质汇总
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的制备方法，其特征在于，包含1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的合成工序、纯化工序，具体步骤为
(1)合成工序
首先，在乙醇溶液中加入三羟甲基氨基甲烷和1，3—二溴丙烷，其中，三羟甲基氨基甲烷和1，3—二溴丙烷的摩尔比为1:1～6:1，回流条件下反应时间4h～16h；深冷结晶或在室温下静置结晶，将形成的针状结晶过滤除去，滤液加HBr酸化至pH为1.0～3.0，深冷结晶后真空抽滤，将滤饼溶于无水乙醇，并用NaOH溶液调节pH到9.0～11.0，再深冷结晶、在85℃～90℃下干燥5.5小时～6.5小时后，得到1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷粗产品；
所述的乙醇溶液是指含水质量分数为0.5％～5％的醇—水混合溶液；
所述的深冷结晶的条件是指在—5℃～—10℃下冷冻3.5小时～4.5小时；
(2)纯化工序
其次，将上述1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷粗产品溶于热的无水乙醇中，自然冷却20分钟～40分钟，真空抽滤，除去不溶物，室温下重结晶，真空抽滤，在85℃～90℃下干燥5.5小时～6.5小时，得到纯1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷产品。
2.根据权利要求1所述的一种1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的制备方法，其特征在于，在所述的步骤(1)合成工序中，所述的三羟甲基氨基甲烷和1，3—二溴丙烷的摩尔比优选为4:1。
3.根据权利要求1所述的一种1，3-双[(三羟甲基)甲基氨基]丙烷的制备方法，其特征在于，在所述的步骤(1)合成工序中，所述的回流条件下反应时间优选为7h～12h。
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