專利名稱：一種2-氨基-δ2-噻唑啉-4-羧酸的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬有機(jī)化合物合成領(lǐng)域，涉及一種2-氨基_ Δ 2-噻唑啉-4-
羧酸的合成方法，尤其涉及一種不需分離中間產(chǎn)物、可連續(xù)合成2-氨基-△ 2-噻唑啉-4-羧酸的方法。
背景技術(shù)：
2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸(2-amino-A2-thiazoline-4-carboxylic acid, 以下簡(jiǎn)稱ATC)是酶法轉(zhuǎn)化合成L-半胱氨酸的底物，也是化學(xué)或電化學(xué)合成DL-半胱氨酸的起始原料。目前L-半胱氨酸主要通過(guò)水解頭發(fā)或者動(dòng)物毛發(fā)制備，生產(chǎn)過(guò)程污染大，產(chǎn)品屬動(dòng)物來(lái)源性，純度低。酶法轉(zhuǎn)化合成L-半胱氨酸是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新工藝，克服了傳統(tǒng)毛發(fā)水解工藝的的缺點(diǎn)，具有光明的發(fā)展前景。L-半胱氨酸廣泛用于食品、醫(yī)藥、化妝品等，DL-半胱氨酸用做醫(yī)藥中間體等。ATC合成的主要過(guò)程是，丙烯酸甲酯氯化合成2，3-二氯丙酸甲酯，然后在堿性條件下合成2-氯丙烯酸，再在酸性條件下與硫脲反應(yīng)后，通過(guò)調(diào)高PH值閉環(huán)得到2-氨基-Δ 2-噻唑啉-4-羧酸。美國(guó)專利US Patent 4072687研究了以2_氯丙烯酸為起始物，先與硫脲反應(yīng)合成S- ( β-羧酸-β-氯乙烯)異硫脲，再進(jìn)行環(huán)合制取ATC的方法，過(guò)程需分離出中間產(chǎn)物 S- (β-羧酸-β-氯乙烯)異硫脲，合成步驟繁瑣，總收率較低。該專利也未涉及2-氯丙烯酸的合成方法。呂亞萍等(精細(xì)化工[J]，第19卷，第5期，2002年5月，264 265頁(yè))采用將150 克丙烯酸與4倍計(jì)600毫升四氯化碳混合后，加入0. 35克自制銅基阻聚劑，于50°C下通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，減壓蒸除溶劑和過(guò)量的氯氣，再減壓蒸餾，收集133-135 /1333. 2Pa 餾分，2，3- 二氯丙酸收率為86. 5%。丙烯酸熔點(diǎn)較高，在較低氯化溫度下為固體，通常需加入惰性溶劑才能成為液體便于氯化。大量的惰性溶劑增加了反應(yīng)步驟，降低了設(shè)備利用率， 還需增加溶劑回收設(shè)備，溶劑回收能耗也較大。丙烯酸甲酯是價(jià)格較低廉且較容易得到的大宗化工原料，但是，它在氯化過(guò)程也中存在著自聚，氣液分散困難，反應(yīng)速率低，氯化反應(yīng)放熱量大易引起爆沸，合成過(guò)程需添加大量惰性溶劑等因素，制約了氯化收率的提高和生產(chǎn)成本的降低。因此，研發(fā)一種工藝簡(jiǎn)化、無(wú)需分離提純中間體、生產(chǎn)成本低的ATC合成工藝十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種無(wú)需分離中間體、工藝簡(jiǎn)化的2-氨基-Δ 2-噻唑啉-4-羧酸的合成新方法。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，技術(shù)方案如下以丙烯酸甲酯與氯氣為起始原料合成ATC的過(guò)程有如下四個(gè)化學(xué)反應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種2-氨基-Δ 2-噻唑啉-4-羧酸的合成方法，通過(guò)丙烯酸甲酯氯化、2-氯丙烯酸合成、硫脲加成和環(huán)合合成2-氨基-△ 2-噻唑啉-4-羧酸，其特征在于，無(wú)需分離中間產(chǎn)物，直接合成出ATC，具體步驟如下(1)將加有助溶劑的丙烯酸甲酯在_5°C 10°C溫度下與氯氣進(jìn)行反應(yīng)，通氣完成后升溫到40°C 50°C，攪拌反應(yīng)，制備2，3- 二氯丙酸甲酯；(2) 2，3- 二氯丙酸甲酯與NaOH 水溶液于30°C 40°C反應(yīng)合成2-氯丙烯酸；(3)不經(jīng)分離再加入硫脲與鹽酸，75°C 85°C 反應(yīng)，減壓蒸出水，冷卻，離心脫除固體廢棄物；(4)過(guò)濾后的反應(yīng)液升溫到60°C 70°C，力口入NH3 · H2O,調(diào)整反應(yīng)溶液PH到7. 0 7. 5，攪拌反應(yīng)，然后減壓濃縮，反應(yīng)液冷卻結(jié)晶，離心脫水。
2.如權(quán)利要求1所述的2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸的合成方法，其特征在于，所述的助溶劑N，N-二甲基甲酰胺、三乙醇胺的一種或兩種，加入量為丙烯酸甲酯重量的1% 5% 。
全文摘要
本發(fā)明屬有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種2-氨基-Δ2-噻唑啉-4-羧酸的合成方法。該方法在丙烯酸甲酯氯化過(guò)程中加入助溶劑和采用特定的氯化溫控程序提高氯化收率，并將氯化、2-氯丙烯酸合成、硫脲加成和環(huán)合等四步化學(xué)過(guò)程依次進(jìn)行，無(wú)需分離中間產(chǎn)物，簡(jiǎn)化操作步驟，減少設(shè)備投資，減少中間產(chǎn)物與溶劑回收等過(guò)程的能源消耗，降低了生產(chǎn)成本，為酶法生產(chǎn)L-半胱氨酸提供低廉的底物。
文檔編號(hào)C07D277/18GK102180842SQ201110076159
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者化林, 朱向軍, 李繼, 李非非, 楊柳, 王文新, 韓福嬌, 馬偉 申請(qǐng)人:河南省科學(xué)院化學(xué)研究所有限公司