CN109824649A - Dl-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐及其制备方法和应用 - Google Patents

Dl-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐及其制备方法和应用 Download PDF

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吴法浩
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Abstract

本发明属于医药技术领域,具体涉及一种DL‑高半胱氨酸硫内酯盐酸盐及其制备方法和应用。其中本DL‑高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法包括:以2‑甲基‑4‑氯丁酰氯为原料制备中间产物;蒸馏中间产物并收集馏出物;将馏出物与碘、氨水混合反应;以及将反应产物重结晶纯化,得到所述DL‑高半胱氨酸硫内酯盐酸盐。本合成方法以2‑甲基‑4‑氯丁酰氯为原料制备DL‑高半胱氨酸硫内酯盐酸盐,具有成本低、环境压力小、生产安全简便、产率高等优点,适合大规模生产。

Description

DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及医药技术领域,具体涉及一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐及其制备方法和应用。
背景技术
DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐是一种重要的生化试剂和药物中间体,产品形态为白色晶状粉末。一般通过化合法(化学还原法)合成,即通过金属锌或锡、盐酸与DL-高胱氨酸进行还原反应制得。
目前,现有技术基本采用DL-蛋氨酸生产DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐(DL-HCT),在合成过程中会产生含锌或锡的废水,会增加污染处理成本。如申请号为200710053041.7的专利中公开了一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法,用DL-蛋氨酸在9-18N的硫酸溶液中脱甲基氧化偶联得到,但该合成方法的技术方案在生产DL-高胱氨酸的工艺过程中释放出大量的二甲硫醚,二氧化硫等有毒气体,后处理产生大量的高盐废水,容易造成环境污染,给生产企业带来较高的环保成本压力。再如,申请号为201710695613.5的专利中公开了一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成新方法,通过用DL-蛋氨酸与金属钠发生还原反应得到,该合成方法的技术方案在反应过程中会产生大量的氢气,操作过程非常繁琐,危险性也较大。
鉴于上述原因,本发明的技术方案选用2-甲基-4-氯丁酰氯做原料,制备DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐,在反应过程无需使用浓硫酸等危险试剂,也无需加入金属钠、锌或锡做还原剂,不会产生大量氢气、含锌或锡的废水,更加环保安全;同时在使用过程中的有机溶剂DMF还可以循环使用,操作简单且危险性小。
发明内容
本发明的目的是提供一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐及其制备方法和应用。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法,包括:以2-甲基-4-氯丁酰氯为原料制备中间产物;将中间产物与碘、氨水混合反应;以及将反应产物重结晶纯化,得到所述DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐。
进一步,所述制备中间产物的方法包括:将DMF加入三口圆底烧瓶中,并加热至回流冷凝;停止加热并进行机械搅拌;加入热水的同时,依次滴加2-甲基-4-氯丁酰氯、60%的硫化钠;加热回流,并搅拌2小时;以及蒸馏并收集馏出物,即所述中间产物。
进一步,制备中间产物的过程中的加热温度均为115-125℃。
进一步,所述2-甲基-4-氯丁酰氯、硫化钠、DMF的摩尔比值为1:1.2-1.4:2.5-3。
进一步,所述DMF为溶剂,即所述DMF适于在滤出其中积累的氯化钠后重复使用。
进一步,所述中间产物与碘、氨水混合反应的方法包括:将中间产物倒入反应釜中,并加热;依次加入碘、25%的氨水;以及保持压力、在加热1小时后,减小压力至常压。
进一步,反应中的加热温度均为55-65℃;以及保持压力为0.4-0.6Mpa。
进一步,所述中间产物、碘、氨水的摩尔比值为1:2:7-10。
又一方面,本发明还提供了一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐,所述DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐适于以2-甲基-4-氯丁酰氯为原料制备。
另一方面,本发明还提供了一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐作为中间体在西替沃酮中的应用。
再一方面,本发明还提供了一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐作为中间体在厄多司坦中的应用。
本发明的有益效果是,本发明的合成方法选用2-甲基-4-氯丁酰氯做原料,制备DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐,在反应过程无需使用浓硫酸等危险试剂,也无需加入金属钠、锌或锡等做还原剂,不会产生大量氢气、含锌或锡的废水,具有成本低、环境压力小、操作简单、危险性小、环保安全等优点,适合大规模生产。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1示出了由2-甲基-4-氯丁酰氯合成中间产物,并由中间产物合成DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐;
图2为本发明实施例4的成品DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的液相图谱;
图3为本发明实施例5的成品DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的液相图谱;
图4为本发明实施例6的成品DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的液相图谱。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
实施例1
如图1所示,本实施例1提供了一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法,包括如下步骤:步骤S1,以2-甲基-4-氯丁酰氯为原料制备中间产物;步骤S2,将中间产物与碘、氨水混合反应;以及步骤S3,将反应产物用水重结晶纯化,得到所述DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐。
本实施例1的合成方法选用2-甲基-4-氯丁酰氯做原料,制备DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐,在反应过程无需使用浓硫酸等危险试剂,也无需使用金属钠、锌或锡等做还原剂,不会产生大量氢气、含锌或锡的废水,具有成本低、环境压力小、操作简单、危险性小、环保安全等优点,适合大规模生产。
作为制备中间产物的一种可选的实施方式。
见图1,所述步骤S1中制备中间产物的方法包括:步骤S11,将DMF加入三口圆底烧瓶中,并加热至回流冷凝;步骤S12,停止加热并进行机械搅拌;步骤S13,加入热水的同时,依次滴加2-甲基-4-氯丁酰氯、60%的硫化钠;步骤S14,加热回流,并搅拌2小时;以及步骤S15,蒸馏并收集馏出物,即所述中间产物。
可选的,所述制备中间产物的过程中的加热温度维持在115-125℃。通过加热或加入热水来维持其温度恒定,从而保证2-甲基-4-氯丁酰氯、硫化钠、DMF三者的混合物在不加热的情况下回流。
可选的,所述2-甲基-4-氯丁酰氯、硫化钠、DMF的摩尔比值为1:1.2-1.4:2.5-3。
可选的,所述DMF(N,N-二甲基甲酰胺)为溶剂,即所述DMF适于在滤出其中积累的氯化钠(反应过程中产生的氯化钠)后重复使用。一般情况下,在DMF重复使用两次后,需要将其中的氯化钠过滤去除,以免影响溶剂的溶解度。
本实施方式以2-甲基-4-氯丁酰氯做原料制备中间产物,并将DMF作为溶剂,在反应过程无需使用浓硫酸等危险试剂,操作简单、安全;DMF还可以循环使用,不会产生大量的高盐废水,降低了生产成本和污染处理成本。
作为制备中间产物的一种可选的实施方式。
见图1,所述步骤S2中的中间产物与碘、氨水混合反应的方法包括:步骤S21,将中间产物倒入反应釜中,并加热;步骤S22,依次加入碘、25%的氨水;以及步骤S33,保持压力、在加热1小时后,减小压力至常压。
可选的,所述步骤S2中的加热温度均为55-65℃;以及所述保持压力为0.4-0.6Mpa。
可选的,所述中间产物、碘、氨水的摩尔比值为1:2:7-10。
实施例2
在实施例1的基础上,本实施例2提供了一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐,所述DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐适于以2-甲基-4-氯丁酰氯为原料制备。
关于DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的具体组分及实施过程参见实施例1的相关论述,此处不再赘述。
实施例3
在实施例1的基础上,本实施例3提供了一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐作为中间体在西替沃酮中的应用。
关于DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的具体组分及实施过程参见实施例1的相关论述,此处不再赘述。
实施例4
在实施例1的基础上,本实施例4提供了一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐作为中间体在厄多司坦中的应用。
关于DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的具体组分及实施过程参见实施例1的相关论述,此处不再赘述。
实施例5
(1)将200mlDMF加入三口圆底烧瓶中,回流冷凝,加热至DMF回流,停止加热,机械搅拌下,依次滴加155.02g 2-甲基-4-氯丁酰氯、84ml 60%的硫化钠,在滴加的同时加入500ml热水,从而保证混合物在不加热的情况下回流,1小时内滴加完毕,滴加完成后,将混合物保持在115℃加热回流并搅拌2小时;蒸馏,收集馏出物;
(2)将馏出物倒入反应釜中,加热至55℃,将507.6g 碘、270ml 25%的氨水依次加入,保持温度恒定,压力为0.4Mpa加热1小时,减小压力至常压,用水重结晶纯化,得到所需产物DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐。(得到产品DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐质量为142.06g,纯度为99.090%,收率为91.63%)。
实施例6
(1)将224mlDMF加入三口圆底烧瓶中,回流冷凝,加热至DMF回流,停止加热,机械搅拌下,依次滴加155.02g 2-甲基-4-氯丁酰氯、91ml 60%的硫化钠,滴加的同时加入500ml热水,从而保证混合物在不加热的情况下回流,1小时内滴加完毕,滴加完成后,将混合物保持在120℃加热回流并搅拌2小时;蒸馏,收集馏出物;
(2)将馏出物倒入反应釜中,加热至60℃,将507.6g 碘、308ml 25%的氨水依次加入,保持温度恒定,压力为0.5Mpa加热1小时,减小压力至常压,用水重结晶纯化,得到所需产物DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐。(得到产品DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐质量为145.21g,纯度为99.227%,收率为93.79%)。
实施例7
(1)将240ml DMF加入三口圆底烧瓶中,回流冷凝,加热至DMF回流,停止加热,机械搅拌下,依次滴加155.02g 2-甲基-4-氯丁酰氯、98ml 60%的硫化钠,滴加的同时加入500ml热水,从而保证混合物在不加热的情况下回流,1小时内滴加完毕,滴加完成后,将混合物保持在125℃加热回流并搅拌2小时;蒸馏,收集馏出物;
(2)将馏出物倒入反应釜中,加热至65℃,将507.6g 碘、385ml 25%的氨水依次加入,保持温度恒定,压力为0.6Mpa加热1小时,减小压力至常压,用水重结晶纯化,得到所需产物DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐。(得到产品DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐质量为146.23g,纯度为99.756%,收率为94.95%)。
实施例8
本实施例8从纯度、产率等方面综合对比了实施例5-7的合成方法制备的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐,具体如下:
如图2所示,按照实施例5制备的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐,其液相图谱中峰值高度为62972,对应的保留时间为6.161min,可以计算其出纯度为99.090%;根据原料使用量,进一步可以获得DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的产率为91.63%。
如图3所示,按照实施例6制备的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐,其液相图谱中峰值高度为746685,对应的保留时间为6.192min,可以计算其出纯度为99.227%;根据原料使用量,进一步可以获得DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的产率为93.79%。
如图4所示,按照实施例7制备的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐,其液相图谱中峰值高度为1015565,对应的保留时间为6.175min,可以计算其出纯度为99.756%;根据原料使用量,进一步可以获得DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的产率为94.95%。
因此,在本申请的合成方法中,DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的纯度、产率与合成方法中的诸多因素有关:在制备中间产物的过程中,即步骤S1过程中反应温度、DMF和硫化钠的用量均升高时,DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的纯度和产率均得到提高;中间产物与碘、氨水混合反应过程中,即步骤S2过程中反应温度、压力以及氨水的用量均升高时,DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的纯度和产率均得到提高。
表1 本申请的合成方法的主要组分的部分用量及合成效果
表1是实施例5-7中的主要组分的部分用量及合成效果。由表1结合图2、图3和图4,可以得出主要组分及用量与DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的纯度、产率关系,以进一步优化合成方法,使DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐取得更高的纯度、产率。结论如下:
(1)本申请的合成方法制备的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的纯度、产率与硫化钠、DMF的用量正相关。
(2)本申请的合成方法制备的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的纯度、产率氨水的用量正相关。
综上所述,本发明的合成方法以2-甲基-4-氯丁酰氯为原料合成DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐,以DMF作为溶剂,在反应过程无需使用浓硫酸等危险试剂,也无需使用金属锌或锡做还原剂,不会产生大量氢气、含锌或锡的废水,具有成本低、环境压力小、操作简单、危险性小、环保安全等优点;通过优化其主要组分及用量、反应加热温度和压力等可以使产物的化学纯度可达99.09%以上,收率可达到91.63%以上,有较好的工业前景,适合大规模生产和标准化作业。此外,高纯度的DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐更适合用作西替沃酮、厄多司坦等的药物中间体,可以减少药物中的杂质,提高有效利用率。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (11)

1.一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的合成方法,其特征在于,包括:
以2-甲基-4-氯丁酰氯为原料制备中间产物;
将中间产物与碘、氨水混合反应;以及
将反应产物重结晶纯化,得到所述DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐。
2.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,
所述制备中间产物的方法包括:
将DMF加入三口圆底烧瓶中,并加热至回流冷凝;
停止加热并进行机械搅拌;
加入热水的同时,依次滴加2-甲基-4-氯丁酰氯、60%的硫化钠;
加热回流,并搅拌2小时;以及
蒸馏并收集馏出物,即所述中间产物。
3.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于,
制备中间产物的过程中的加热温度均为115-125℃。
4.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于,
所述2-甲基-4-氯丁酰氯、硫化钠、DMF的摩尔比值为1:1.2-1.4:2.5-3。
5.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于,
所述DMF为溶剂,即
所述DMF适于在滤出其中积累的氯化钠后重复使用。
6.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,
所述中间产物与碘、氨水混合反应的方法包括:
将中间产物倒入反应釜中,并加热;
依次加入碘、25%的氨水;以及
保持压力、在加热1小时后,减小压力至常压。
7.根据权利要求6所述的合成方法,其特征在于,
反应中的加热温度均为55-65℃;以及
保持压力为0.4-0.6Mpa。
8.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,
所述中间产物、碘、氨水的摩尔比值为1:2:7-10。
9.一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐,其特征在于,
所述DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐适于以2-甲基-4-氯丁酰氯为原料制备。
10.一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐作为中间体在西替沃酮中的应用。
11.一种DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐作为中间体在厄多司坦中的应用。
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