DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐制备工艺研究

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DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐是一种含硫的环状氨基酸衍生物,是化工医药和材料合成方面的重要中间体。鉴于DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的应用价值大和应用范围广,开展DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐制备工艺的研究和工业化生产具有非常重要的意义。本文以DL-蛋氨酸、浓硫酸、氢溴酸、盐酸、锡粉等为原料合成DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐,其研究内容及结论如下:以DL-蛋氨酸、浓硫酸、氢溴酸为主要原料合成DL-高胱氨酸。先开展单因素实验,然后进行正交实验,正交实验结果表明影响DL-高胱氨酸反应收率因素的大小排列为:反应温度>反应液中和pH>氢溴酸的量>浓硫酸的量。较优工艺参数:DL-蛋氨酸与浓硫酸和氢溴酸的摩尔比为1:2:3,反应时间为12h,反应温度为130℃,调节反应液pH为6.00,中和反应液所用的碱为10%(质量分数)KOH水溶液。该条件下DL-高胱氨酸收率为81.01%,并通过核磁共振氢谱、红外吸收光谱、高效液相色谱等确认产物。以DL-高胱氨酸、锡粉以及盐酸为原料制备DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐。通过单因素对合成工艺条件进行初步筛选,然后通过响应曲面法优化工艺条件,响应面实验结果表明影响DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐反应收率因素的大小排列为:反应温度>反应时间>盐酸的量。较优工艺参数:反应温度为30℃,反应时间为3h,盐酸的量为24mL(6mol/L),锡粉的量为0.50g。该条件下DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐收率为64.25%,纯度96%以上,熔程:201.5-202.5℃,并通过核磁共振氢谱、红外吸收光谱、高效液相色谱、熔点仪等确认产物。进行DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐合成反应的放大实验,并进行了工艺优化,总收率46-48%,纯度96%,为DL-高半胱氨酸硫内酯盐酸盐的工业化生产提供基础。
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