CN110845375A - 制备半胱胺盐酸盐的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备半胱胺盐酸盐的方法，包括以下步骤：步骤一、将二硫化碳与硫化钠在酒精中反应得到硫代碳酸钠；步骤二、将2‑氨基乙基硫酸酯钠盐或2‑氯乙胺盐酸盐与步骤一制备得到的硫代碳酸钠充分反应；步骤三、继续加入盐酸进行反应，得到半胱胺盐酸盐一段母液；步骤四、将步骤三所得半胱胺盐酸盐母液冷却析晶，使步骤二反应产生的硫酸钠和/或氯化钠析晶，析晶后过滤，所得滤液为半胱胺盐酸盐二段母液；步骤五、将步骤四得到的半胱胺盐酸盐二段母液减压蒸馏，冷却析晶得到半胱胺盐酸盐固体；所述2‑氨基乙基硫酸酯钠盐或2‑氯乙胺盐酸盐1:1。本发明通过进一步优化，进一步提高了收率，以硫化钠计，其质量收率可达95％。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备半胱胺盐酸盐的方法。
背景技术
半胱胺盐酸盐，常温下为白色结晶性粉末，且易溶于水。它还是重要的化工原料和医药中间体，用途非常广泛，不仅可用于化妆品、动物饲料添加剂、重金属离子络合剂的生产，还可用作制备抗溃疡药物如雷尼替丁西咪替丁的原料。
现有的制备半胱胺盐酸盐的方法主要有三种：1、乙醇胺-硫酸-噻唑啉法，步骤如下：乙醇胺与浓硫酸反应生成2-氨基乙基硫酸酯，2-氨基乙基硫酸酯再与二硫化碳反应得到巯基噻唑啉，最后巯基噻唑啉在盐酸的作用下水解得到半胱胺盐酸盐。该方法的水解阶段周期较长，通常超过十五天，且水解过程中会放出大量硫化氢气体，硫化氢具有很强的毒性，不能直接进行排放，若要完全回收需经过多步的工艺处理，提高了成本；2、乙醇胺-硫酸-环乙胺法，步骤如下：乙酸胺与硫酸反应得到2-氨基乙基硫酸酯，然后与氢氧化钠共热蒸馏得环乙胺，环乙胺在无水乙醇环境下通入干燥的硫化氢气体，并发生加成反应生成半胱胺盐酸盐，该方法操作复杂，在加成硫化氢时对反应条件的要求极为苛刻，且产率较低；3、硫化氢-氮丙啶法，步骤如下：将硫化氢与氮丙啶式吖丙啶在甲醇里搅拌反应，降温至5℃，在氮气中结晶得到白色晶体，溶于异丙醇中，吸入氯化氢气体，最后再降温到5℃结晶得到半胱胺盐酸盐。该方法虽然反应进行时间短，但是所用原料氮丙啶式吖丙啶的蒸汽在与空气混合后，容易引起燃烧爆炸，且反应需要在氮气保护下降温结晶，对反应设备的要求较高，相应地将增加生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种更高效制备半胱胺盐酸盐的方法。
本发明的内容包括一种制备半胱胺盐酸盐的方法，包括以下步骤：
步骤一、将二硫化碳与硫化钠在酒精中反应得到硫代碳酸钠；
步骤二、将2-氨基乙基硫酸酯钠盐或2-氯乙胺盐酸盐与步骤一制备得到的硫代碳酸钠充分反应；
步骤三、继续加入盐酸进行反应，得到半胱胺盐酸盐一段母液；
步骤四、将步骤三所得半胱胺盐酸盐母液冷却析晶，使步骤二反应产生的硫酸钠和/或氯化钠析晶，析晶后过滤，所得滤液为半胱胺盐酸盐二段母液；
步骤五、将步骤四得到的半胱胺盐酸盐二段母液减压蒸馏，冷却析晶得到半胱胺盐酸盐固体；
所述2-氨基乙基硫酸酯钠盐或2-氯乙胺盐酸盐1:1。
步骤一中所发生反应的化学方程式如下：
CS2+Na2S→S＝C(-SNa)2。
当步骤二加入的是2-氨基乙基硫酸酯钠盐溶液时，其所发生反应的化学方程式如下：
S＝C(-SNa)2+H2NCH2CH2OSO3Na→S＝C(-SNa)(-SCH2CH2NH2)+Na2SO4，相对应的步骤四中冷却结晶后析出的固体为硫酸钠晶体和氯化钠晶体。
当步骤二加入的是2-氯乙胺盐酸盐溶液时，其所发生反应的化学方程式如下：
S＝C(-SNa)2+ClCH2CH2NH2·HCl→S＝C(-SNa)(-SCH2CH2NH2)+NaCl，相对应的步骤四中冷却结晶后析出的固体为氯化钠晶体。
步骤三中所发生反应的化学方程式如下：
S＝C(-SNa)(-SCH2CH2NH2)+2HCl→H2SCH2CH2NH2·HCl+NaCl+CS2↑。
可选地，步骤一中二硫化碳与硫化钠的摩尔比为1:1.05-1:1，优选为1:1.01。
可选地，步骤三中盐酸与步骤一所用二硫化钠的摩尔比为2:1。
可选地，2-氨基乙基硫酸酯钠盐或2-氯乙胺盐酸盐的加入方式为滴加，滴加过程中控制温度为40-45℃，滴加时间为1.5h-2.5h，滴加完毕继续保持温度为40-45℃，半小时后，升温至58-62℃，继续反应。
可选地，步骤二中滴加时间为2h，升温后的反应温度为60℃。
可选地，步骤三中盐酸的加入方式为滴加，滴加时间为2h，滴加期间内将温度控制为70℃，滴加完毕将反应温度提升至85℃并继续反应。
可选地，步骤一中反应温度为40-45℃，反应时间为2-3h。
可选地，步骤一中反应在搅拌下进行，搅拌速度为60r/min，反应时间为2h。
可选地，步骤三反应产生的二硫化碳通过回收后作为步骤一中的反应原料重新利用。
任选地，所述酒精的体积浓度为10％，用量为100mL酒精：0.101mol硫化钠。
本发明的有益效果是：
本发明的制备方法符合绿色环保和循环利用的双重要求，通过进一步优化，控制物料比例及工艺细节，相比现有技术，进一步提高了收率，以硫化钠计，其质量收率可达95％。
具体实施方式
下面给出实施例以对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的普通技术人员根据该实施例对本发明所做出的一些非本质的改进或调整仍属于本发明的保护范围。
实施例1
一种制备半胱胺盐酸盐的方法，包括以下步骤：
步骤一、将100mmol二硫化碳加入到100mL硫化钠的乙醇水溶液，硫化钠的浓度为1.01mol/L,乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为10％，开启搅拌，缓慢加热回流，控制反应温度为40-45℃，搅拌速度为60r/min，反应2h后得到硫代碳酸钠溶液；
步骤二、将100mL浓度为1.01mol/L的2-氨基乙基硫酸酯钠盐水溶液滴加到上述硫代碳酸钠溶液中，滴加过程中控制温度为40-45℃，滴加时间为2h，滴加完毕后待温0.5h，然后缓慢升温至60℃，并保持该温度继续反应，直至硫代碳酸钠溶液的颜色彻底消失即到达反应终点；
步骤三、继续将100mL浓度为2.02mol/L的盐酸缓慢滴加加入上步反应后所得混合液中，滴加期间温度控制为70℃，滴加时间控制为2h，滴加完毕后，缓慢升温至85℃，当没有二硫化碳蒸出时即反应完全，得到半胱胺盐酸盐一段母液，反应产生的二硫化碳通过冷凝回收后可作为步骤一中的反应原料重新利用；
步骤四、将步骤三反应完全后所得溶液减压蒸馏浓缩至溶液体积减半，降温冷却析出硫酸钠、氯化钠晶体，然后通过过滤除去硫酸钠、氯化钠晶体，剩余滤液为半胱胺盐酸盐的二段母液；
步骤五、将步骤四得到的半胱胺盐酸盐的二段母液进行减压蒸馏直至溶液体积减半，冷却析晶，得固体半胱胺盐酸盐10.73g，以硫化钠计，质量总收率约为93.5％。
实施例2
一种制备半胱胺盐酸盐的方法，包括以下步骤：
步骤一、将100mmol二硫化碳加入到100mL硫化钠的乙醇水溶液，硫化钠的浓度为1.01mol/L,乙醇水溶液中乙醇的体积浓度为10％，开启搅拌，缓慢加热回流，控制反应温度为40-45℃，搅拌速度为60r/min，反应2h后得到硫代碳酸钠溶液；
步骤二、将100mL浓度为1.01mol/L的2-氯乙胺盐酸盐水溶液滴加到上述硫代碳酸钠溶液中，滴加过程中控制温度为40-45℃，滴加时间为2h，滴加完毕后待温0.5h，然后缓慢升温至60℃，并保持该温度继续反应，直至硫代碳酸钠溶液的颜色彻底消失即到达反应终点；
步骤三、继续将100mL浓度为2.02mol/L的盐酸缓慢滴加加入上步反应后所得混合液中，滴加期间温度控制为70℃，滴加时间控制为2h，滴加完毕后，缓慢升温至85℃，当没有二硫化碳蒸出时即反应完全，得到半胱胺盐酸盐一段母液，反应产生的二硫化碳通过冷凝回收后可作为步骤一中的反应原料重新利用；
步骤四、将步骤三反应完全后所得溶液减压蒸馏浓缩至溶液体积减半，降温冷却析出氯化钠晶体，然后通过过滤除去氯化钠晶体，剩余滤液为半胱胺盐酸盐的二段母液；
步骤五、将步骤四得到的半胱胺盐酸盐的二段母液进行减压蒸馏直至溶液体积减半，冷却析晶，得固体半胱胺盐酸盐10.9g，以硫化钠计，质量总收率约为95.0％。
Claims (10)
1.一种制备半胱胺盐酸盐的方法，包括以下步骤：
步骤一、将二硫化碳与硫化钠在酒精中反应得到硫代碳酸钠；
步骤二、将2-氨基乙基硫酸酯钠盐或2-氯乙胺盐酸盐与步骤一制备得到的硫代碳酸钠充分反应；
步骤三、继续加入盐酸进行反应，得到半胱胺盐酸盐一段母液；
步骤四、将步骤三所得半胱胺盐酸盐母液冷却析晶，使步骤二反应产生的硫酸钠和/或氯化钠析晶，析晶后过滤，所得滤液为半胱胺盐酸盐二段母液；
步骤五、将步骤四得到的半胱胺盐酸盐二段母液减压蒸馏，冷却析晶得到半胱胺盐酸盐固体；
所述2-氨基乙基硫酸酯钠盐或2-氯乙胺盐酸盐1:1。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一中二硫化碳与硫化钠的摩尔比为1:1.05-1:1，优选为1:1.01。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤三中盐酸与步骤一所用二硫化钠的摩尔比为2:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：2-氨基乙基硫酸酯钠盐或2-氯乙胺盐酸盐的加入方式为滴加，滴加过程中控制温度为40-45℃，滴加时间为1.5h-2.5h，滴加完毕继续保持温度为40-45℃，半小时后，升温至58-62℃，继续反应。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤二中滴加时间为2h，升温后的反应温度为60℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤三中盐酸的加入方式为滴加，滴加时间为2h，滴加期间内将温度控制为70℃，滴加完毕将反应温度提升至85℃并继续反应。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一中反应温度为40-45℃，反应时间为2-3h。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤一中反应在搅拌下进行，搅拌速度为60r/min，反应时间为2h。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤三反应产生的二硫化碳通过回收后作为步骤一中的反应原料重新利用。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于：所述酒精的体积浓度为10％，用量为100mL酒精：0.101mol硫化钠。
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