本申请涉及一种黄嘌呤的制备方法。
背景技术:
1、黄嘌呤是一种白色或黄色片状结晶,通常用作温和的兴奋剂和支气管扩张剂,特别用于治疗哮喘症状。黄嘌呤的衍生物包括咖啡因,茶碱,可可碱,和马黛因,是一种重要的药物合成中间体。黄嘌呤是嘌呤降解途径的产物,广泛分布于人体内,并会在黄嘌呤氧化酶的作用下转换为尿酸。
2、黄嘌呤可从酵母,马铃薯、咖啡豆和茶中得到,但由于其在生物中的含量少,提取过程繁琐且消耗大量溶剂,产品收率较低。其主要通过化学合成法制备,目前常用方法主要有以下几种。
3、有现有技术报道了用5,6-二氨基嘧啶-2,4二醇硫酸盐和甲酰胺在200℃下反应,然后分别使用硫酸脱色和片碱中和得到黄嘌呤,该方法产生的废水量大,5,6-二氨基嘧啶-2,4二醇硫酸盐的价格昂贵,生产成本较高,合成路线如下:
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5、还有现有技术报道了以1-正丁基-5-甲酰胺基-6-氨基尿嘧啶为原料,滴加4-溴丁酸乙酯的dmf溶液进行反应,之后加入氢氧化钠碱化。经浓缩、碱洗和中和结晶得到黄嘌呤,该方法工艺较为繁琐,副产物产生较多,合成路线如下:
6、
7、还有现有技术报道了鸟嘌呤在稀酸或重氮化回收母液中与亚硝酸钠进行重氮化反应,得到鸟嘌呤重氮盐和黄嘌呤混合物,然后将鸟嘌呤重氮盐进行水解制备得到黄嘌呤。该工艺中重氮化反应生成的重氮盐易分解,对反应过程的温度控制要求高,工艺操作难度较大,合成路线如下:
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9、但是基于目前黄嘌呤合成工艺,存在原料价格昂贵、工艺操作难度高等问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本申请提出了一种黄嘌呤的制备方法,包括如下步骤:
2、s1.将4-氨基-5-亚硝基脲嗪、还原剂加入甲酰胺水溶液,分散得到混合液;
3、s2.将混合液加热,进行甲酰化反应和脱水反应,反应结束后静置冷却至室温,混合液过滤得到滤饼,鼓风干燥滤饼得黄嘌呤粗品;
4、s3.将黄嘌呤粗品与水搅拌分散,滴加碱溶液调节ph至12-13,过滤,然后再向滤液中滴加酸溶液,调节ph至7.0-7.5,搅拌后降温析晶2-4h,水洗过滤分离,鼓风干燥滤饼6-8h得黄嘌呤成品。本申请提供了一种黄嘌呤合成路线,大幅度的简化了工艺步骤,降低合成过程的三废和副产物,提高了工艺的安全性。
5、优选的,在s1当中,甲酰胺溶液中甲酰胺的质量浓度为70-85wt%,4-氨基-5-亚硝基脲嗪与甲酰胺的摩尔比为1:20-1:25。
6、优选的,所述还原剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、低亚硫酸钠中的一种或者任意组合;所述4-氨基-5-亚硝基脲嗪和还原剂中硫元素的摩尔比为1:0.9-1:1.3。本发明采用的黄嘌呤合成工艺,以4-氨基-5-亚硝基脲嗪为原料,加入还原剂和甲酰胺溶液,在还原剂的催化作用下,甲酰胺与亚硝基发生甲酰化反应,然后进行脱水反应得到黄嘌呤,与先前的合成方法相比,本发明所用工艺步骤简洁,省去了酸化步骤中强酸的使用,减少了无机废盐的产生,节约了生产和治理成本,同时该方法得到的黄嘌呤成品收率达89%,hplc纯度≥99.8%,具有良好的工业应用价值。
7、优选的,混合液加热采用梯度加热的方式进行,先升温到100~105℃,维持120min,然后升温到130~135℃,维持120min。
8、优选的,脱水反应为将甲酰化反应后的混合液加热到170-185℃,脱水时间为2-3h。
9、优选的,所述碱溶液为氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液的质量浓度为15-30wt%。
10、优选的,所述酸溶液为硫酸溶液或盐酸溶液,浓度为20-40wt%。
11、优选的,降温析晶的温度为2-5℃。
12、优选的,黄嘌呤粗品以及黄嘌呤成品鼓风干燥的温度为120℃。
13、优选的,甲酰化反应过程中产生的氨气进行水回收处理。
14、本申请能够带来如下有益效果:
15、1.本申请提供了一种黄嘌呤合成路线,大幅度的简化了工艺步骤,降低合成过程的三废和副产物,提高了工艺的安全性。
16、2.本发明采用的黄嘌呤合成工艺,以4-氨基-5-亚硝基脲嗪为原料,加入还原剂和甲酰胺溶液,在还原剂的催化作用下,甲酰胺与亚硝基发生甲酰化反应,然后进行脱水反应得到黄嘌呤。
17、3.与先前的合成方法相比,本发明所用工艺步骤简洁,省去了酸化步骤中强酸的使用,减少了无机废盐的产生,节约了生产和治理成本,同时该方法得到的黄嘌呤成品收率达89%,hplc纯度≥99.8%,具有良好的工业应用价值。
1.一种黄嘌呤的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种黄嘌呤的制备方法,其特征在于:在s1当中,甲酰胺溶液中甲酰胺的质量浓度为70-85wt%,4-氨基-5-亚硝基脲嗪与甲酰胺的摩尔比为1:20-1:25。
3.根据权利要求1所述的一种黄嘌呤的制备方法,其特征在于:所述还原剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、低亚硫酸钠中的一种或者任意组合;所述4-氨基-5-亚硝基脲嗪和还原剂中硫元素的摩尔比为1:0.9-1:1.3。
4.根据权利要求1所述的一种黄嘌呤的制备方法,其特征在于:混合液加热采用梯度加热的方式进行,先升温到100~105℃,维持120min,然后升温到130~135℃,维持120min。
5.根据权利要求1所述的一种黄嘌呤的制备方法,其特征在于:脱水反应为将甲酰化反应后的混合液加热到170-185℃,脱水时间为2-3h。
6.根据权利要求1所述的一种黄嘌呤的制备方法,其特征在于:所述碱溶液为氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液的质量浓度为15-30wt%。
7.根据权利要求1所述的一种黄嘌呤的制备方法,其特征在于:所述酸溶液为硫酸溶液或盐酸溶液,浓度为20-40wt%。
8.根据权利要求1所述的一种黄嘌呤的制备方法,其特征在于:降温析晶的温度为2-5℃。
9.根据权利要求1所述的一种黄嘌呤的制备方法,其特征在于:黄嘌呤粗品以及黄嘌呤成品鼓风干燥的温度为120℃。
10.根据权利要求1所述的一种黄嘌呤的制备方法,其特征在于:甲酰化反应过程中产生的氨气进行水回收处理。