CN112479938A - 一种n-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种N‑环己基‑2‑氨基乙磺酸的制备方法，包括如下步骤：将环己胺、1,2‑二氯乙烷、亚硫酸钠在溶剂和催化剂的条件下，加热至回流，在回流温度下反应，反应完后，反应液再经过过滤、酸化、结晶后，得到N‑环己基‑2‑氨基乙磺酸。本发明采用环己胺、1,2‑二氯乙烷、亚硫酸钠为原料，只需要一步一锅法合成，反应条件温和，操作简单，易于掌握，且反应后产物易处理，产品纯度高，可达99％以上。

Description

一种N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法。
背景技术
N-环己基-2-氨基乙磺酸，简称为CHES，其分子结构式为
Figure BDA0002803159140000011
CHES具有自缓冲性和生物相容性，被认为是良好的缓冲液，它用于蛋白质稳定，不与金属相互作用。
对N-环己基-2-氨基乙磺酸的合成，已经工业生产方法是用环己胺和2-氯乙基磺酸钠为原料，经过一步得到目标产物，其合成路线见下式1所示：
Figure BDA0002803159140000012
另有报道，用原料乙烯基磺酸异丙酯和环己胺反应，经过加成，水解合成目标产品，其合成路线见下式2所示：
Figure BDA0002803159140000013
上述的N-环己基-2-氨基乙磺酸的合成工艺具有如下的缺点：
(1)以环己胺和2-氯乙基磺酸钠为原料的合成中，其合成成本高、收率低，还原步骤反应易过头，有杂质生成，影响产品纯度；
(2)以乙烯基磺酸异丙酯为原料的合成中，原料昂贵不易得，且需要多步骤反应进行，反应时间长，条件比较苛刻。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法，其采用环己胺、1,2-二氯乙烷、亚硫酸钠为原料，只需要一步一锅法合成，反应条件温和，操作简单，易于掌握，且反应后产物易处理，产品纯度高。
本发明采用如下技术方案实现：
一种N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法，包括如下步骤：
将环己胺、1,2-二氯乙烷、亚硫酸钠在溶剂和催化剂的条件下，加热至回流，在回流温度下反应，反应完后，反应液再经过过滤、酸化、结晶后，得到N-环己基-2-氨基乙磺酸。
上述制备方法中的合成路线如下式3所示：
Figure BDA0002803159140000021
进一步地，所述溶剂为水和乙醇所形成的混合溶剂。优选的，所述溶剂的加入量为环已胺、亚硫酸钠和1,2-二氯乙烷的总重量的1.5-2.5倍。
进一步地，所述水和乙醇的质量比2-3:4。优选的，所述水和乙醇的质量比3:4。
进一步地，所述催化剂为铜粉。
进一步地，在回流温度下反应，反应时间为0.8h-1.2h。优选的，在回流温度下反应，反应时间为1h。进一步的，回流温度为60℃-70℃。
进一步地，所述环己胺、1,2-二氯乙烷、亚硫酸钠的质量比为1：1-1.05：1.1-1.3。优选的，所述环己胺、1,2-二氯乙烷、亚硫酸钠的质量比为1：1-1.01：1.1-1.25。
优选的，该N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法包括如下步骤：
S1：先将溶剂加入到反应瓶中，再向反应瓶中依次加入环已胺、催化剂、亚硫酸钠，形成混合液，然后将混合液加热至回流，接着，缓慢滴加1,2-二氯乙烷，滴加完后，在回流温度下反应0.8h-1.2h，得到反应液；
S2：将步骤S1所得的反应液过滤，除去催化剂，再进行减压蒸馏，除去溶剂，得到蒸馏底物；
S2：向步骤S2所得的蒸馏底物中加入无水乙醇，使其溶解，再用浓盐酸调节溶液pH＝5-7，冷却析晶，最后经过精馏，得到N-环己基-2-氨基乙磺酸。
进一步地，所述1,2-二氯乙烷控制在1.8h-2.2h内滴完。优选的，所述1,2-二氯乙烷控制在2h内滴完。
进一步地，所述环己胺、1,2-二氯乙烷、亚硫酸钠的质量比为1：1-1.05：1.1-1.3。
进一步地，所述催化剂的加入量为环已胺、亚硫酸钠和1,2-二氯乙烷的总重量的1％-2％。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明采用环己胺、1,2-二氯乙烷、亚硫酸钠为原料，只需要一步一锅法合成，反应条件温和，操作简单，易于掌握，且反应后产物易处理，产品纯度高，可达99％以上。
本发明只需要一步合成一锅法得到产品，且总收率达到85％以上，以较低的原料成本获得了非常高的反应效益，加上，在60℃-70℃的温和条件下反应，反应安全，操控性强，实验条件温和，所需设备为常规设备，更适合于产业化规模。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外，均可以通过购买方式获得。
实施例1
在具有机械搅拌的1L的三口瓶中，首先加入300ml水，无水乙醇400克，搅拌均匀，然后依次加入99g(1mol)环己胺、5g铜粉、127g(1.01mol)亚硫酸钠，形成混合液，将混合液加热至回流，接着，缓慢滴加120g(1.21mol)1，2-二氯乙烷，滴加时间控制在2h内，滴加完毕后，在回流温度65℃下反应1h，得到反应液，将反应液过滤，除去催化剂铜粉，将母液进行减压蒸馏，除去乙醇和水混合物，或者回收再用；蒸馏釜底粘稠状后，加入600ml无水乙醇，使其溶解，用浓盐酸调pH＝5-7，冷却析晶，得到粗产品，此粗品经精馏，即得175g的精制产品N-环己基-2-氨基乙磺酸，其收率约为85％，色谱分析纯度为99.2％。
实施例2
在具有机械搅拌的1L的三口瓶中，首先加入300ml水，无水乙醇400克，搅拌均匀，然后依次加入99g(1mol)环己胺、5g铜粉、132g(1.05mol)亚硫酸钠，形成混合液，将混合液加热至回流，接着，缓慢滴加128g(1.3mol)1，2-二氯乙烷，滴加时间控制在2h内，滴加完毕后，在回流温度65℃下反应1h，得到反应液，将反应液过滤，除去催化剂铜粉，将母液进行减压蒸馏，除去乙醇和水混合物，或者回收再用；蒸馏釜底粘稠状后，加入600ml无水乙醇，使其溶解，用浓盐酸调pH＝5-7，冷却析晶，得到粗产品，此粗品经精馏，即得178g的精制产品N-环己基-2-氨基乙磺酸，其收率约为86％，色谱分析纯度为99.5％。
实施例3
在具有机械搅拌的1L的三口瓶中，首先加入300ml水，无水乙醇400克，搅拌均匀，然后依次加入99g(1mol)环己胺、5g铜粉、126g(1mol)亚硫酸钠，形成混合液，将混合液加热至回流，接着，缓慢滴加119g(1.2mol)1，2-二氯乙烷，滴加时间控制在2h内，滴加完毕后，在回流温度65℃下反应1h，得到反应液，将反应液过滤，除去催化剂铜粉，将母液进行减压蒸馏，除去乙醇和水混合物，或者回收再用；蒸馏釜底粘稠状后，加入600ml无水乙醇，使其溶解，用浓盐酸调pH＝5-7，冷却析晶，得到粗产品，此粗品经精馏，即得175g的精制产品N-环己基-2-氨基乙磺酸，其收率约为85％，色谱分析纯度为99.0％。
以上实施例中，各材料不限于上述所述的组分，各材料还可以为本发明所记载的其它单个组分，并且各材料的组分含量不限于上述含量，各材料的含量还可以为本发明所记载的其它组分含量的组合，在此不再赘述。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将环己胺、1,2-二氯乙烷、亚硫酸钠在溶剂和催化剂的条件下，加热至回流，在回流温度下反应，反应完后，反应液再经过过滤、酸化、结晶后，得到N-环己基-2-氨基乙磺酸。
2.根据权利要求1所述的N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水和乙醇所形成的混合溶剂。
3.根据权利要求2所述的N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法，其特征在于，所述水和乙醇的质量比2-3:4。
4.根据权利要求1所述的N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法，其特征在于，所述催化剂为铜粉。
5.根据权利要求1所述的N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法，其特征在于，在回流温度下反应，反应时间为0.8h-1.2h。
6.根据权利要求1所述的N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法，其特征在于，所述环己胺、1,2-二氯乙烷、亚硫酸钠的质量比为1：1-1.05：1.1-1.3。
7.一种N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：先将溶剂加入到反应瓶中，再向反应瓶中依次加入环已胺、催化剂、亚硫酸钠，形成混合液，然后将混合液加热至回流，接着，缓慢滴加1,2-二氯乙烷，滴加完后，在回流温度下反应0.8h-1.2h，反应完后，得到反应液；
S2：将步骤S1所得的反应液过滤，除去催化剂，再进行减压蒸馏，除去溶剂，得到蒸馏底物；
S2：向步骤S2所得的蒸馏底物中加入无水乙醇，使其溶解，再用浓盐酸调节溶液pH＝5-7，冷却析晶，最后经过精馏，得到N-环己基-2-氨基乙磺酸。
8.根据权利要求7所述的N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法，其特征在于，所述1,2-二氯乙烷控制在1.8h-2.2h内滴完。
9.根据权利要求7所述的N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法，其特征在于，所述环己胺、1,2-二氯乙烷、亚硫酸钠的质量比为1：1-1.05：1.1-1.3。
10.根据权利要求9所述的N-环己基-2-氨基乙磺酸的制备方法，其特征在于，所述催化剂的加入量为环已胺、亚硫酸钠和1,2-二氯乙烷的总重量的1％-2％。
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