5-羥甲基噻唑的合成工藝.pdf

1、5-羥甲基噻唑是一種重要的醫(yī)藥、農(nóng)藥中間體和性能優(yōu)良的溶劑,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、電子等行業(yè),因而科學(xué)家對(duì)5-羥甲基噻唑的合成工藝進(jìn)行了廣泛的研究。為了降低合成5-羥甲基噻唑的成本,研究了以2-氯-5-氯甲基噻唑?yàn)樵?通過乙醇酯化法、水溶液酯化法、“一鍋法”和樹脂催化水解法四條工藝合成5-羥甲基噻唑。采用單因素實(shí)驗(yàn)和直觀分析確定了四條合成工藝的適宜條件,其結(jié)果如下:
　　 1.乙醇酯化法合成5-羥甲基噻唑的適宜條件為:對(duì)于1m

2、ol2-氯-5-氯甲基噻唑,酯化反應(yīng)條件為:在 w(乙醇)=80％-90％的乙醇溶液中,回流狀態(tài)下反應(yīng)5 h-6 h,物料比 n(2-氯-5-氯甲基噻唑):n(三水合醋酸鈉)=1:2；鋅粉/冰醋酸還原脫氯反應(yīng)條件為:物料比 n(2-氯-5-氯甲基噻唑):n(鋅粉)=1:3,反應(yīng)1 h；水解反應(yīng)條件為:在w(氫氧化鈉)=25％的氫氧化鈉溶液中水解,反應(yīng)溫度為70℃-75℃,反應(yīng)時(shí)間為2 h。5-羥甲基噻唑總產(chǎn)率為76.23％,w(5-羥甲

3、基噻唑)≥99％(GC,峰面積歸一法)。
　　 2.水溶液酯化法合成5-羥甲基噻唑的適宜條件為:對(duì)于0.05 mol2-氯-5-氯甲基噻唑,酯化反應(yīng)條件為:在 w(醋酸鈉)=33％的醋酸鈉溶液中酯化,反應(yīng)溫度為85℃,反應(yīng)時(shí)間為3 h；還原脫氯反應(yīng)條件為:物料比 n(2-氯-5-氯甲基噻唑):n(鋅粉)=1:3,反應(yīng)1 h；水解反應(yīng)條件為:在w(氫氧化鈉)=25％的氫氧化鈉溶液中水解,反應(yīng)溫度為70℃-75℃,反應(yīng)時(shí)間為2 h,

4、5-羥甲基噻唑總產(chǎn)率為68.30％,w(5-羥甲基噻唑)≥99％(GC,峰面積歸一法)。
　　 3.“一鍋法”合成5-羥甲基噻唑的適宜條件為:對(duì)于0.25 mol2-氯-5-氯甲基噻唑,在冰醋酸體系中,酯化反應(yīng)條件為:物料比 n(2-氯-5-氯甲基噻唑):n(三水合醋酸鈉)=1:2,反應(yīng)溫度為120℃,反應(yīng)時(shí)間為3 h；還原脫氯反應(yīng)條件為:物料比 n(2-氯-5-氯甲基噻唑):n(鋅粉)=1:3,反應(yīng)1 h:水解反應(yīng)條件為:在w

5、(氫氧化鈉)=25％的氫氧化鈉溶液中水解,反應(yīng)溫度為70℃-75℃,反應(yīng)時(shí)間為2 h,5-羥甲基噻唑的總產(chǎn)率為68.20％,w(5-羥甲基噻唑)≥99％(GC,峰面積歸一法)。
　　 4.樹脂催化水解法合成5-羥甲基噻唑的適宜條件為:對(duì)于0.05 mol2-氯-5-氯甲基噻唑,水解反應(yīng)條件為:在80 mL蒸餾水水解,樹脂用量為57.3 g,反應(yīng)溫度為75℃,反應(yīng)時(shí)間為3 h,樹脂重復(fù)使用6次；還原脫氯反應(yīng)條件為:物料比 n(2-

6、氯-5-氯甲基噻唑):n(水合肼)=1:3,10％:Pd/C用量為2.0 g,反應(yīng)時(shí)間為1 h,Pd/C重復(fù)使用4次。5-羥甲基噻唑總產(chǎn)率為72.65％,w(5-羥甲基噻唑)≥99％(GC,峰面積歸一法)。
　　 5.經(jīng)過原料成本核算,確定了較優(yōu)的5-羥甲基噻唑合成工藝路線為乙醇酯化法。經(jīng)20 L反應(yīng)釜放大試驗(yàn)后,5-羥甲基噻唑總產(chǎn)率提高到81.00％,原料成本下降10％。
　　 6.各中間體結(jié)構(gòu)經(jīng)IR、LC-MS和1H