2-巯基异丁酸制备新工艺研究
2-巯基异丁酸是一种重要的生物医药和材料合成中间体。

在生物医药合成方面,包括布西拉明、治疗非酒精性脂肪性肝炎药物、具有保肝活性的2-噻唑烷硫酮衍生物、钾通道开放剂、CGRP受体拮抗剂、食欲素受体拮抗剂、基于巯基乙酰胺的配体的HDAC抑制剂、DPPIV抑制剂、选择性GR调节剂、ADC药物、检测HNO的硫醇探针等。

在材料合成方面,包括改性混凝土材料、轮胎的弹性体材料、印制板的感光性材料、改性角蛋白材料、改性环氧树脂和聚酰胺树脂的固化剂等。

鉴于2-巯基异丁酸如此广阔的应用前景,开展2巯基异丁酸制备新工艺研究具有十分重大的意义。

本文以2-溴代异丁酸乙酯和硫脲为原料,通过两步反应合成2-巯基异丁酸。

首先通过预实验确定了乙醇为溶剂、无水乙酸钠为碱试剂、NaOH水溶液为水解液体系的工艺路线,产物经红外吸收光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱以及质谱确认为2-巯基异丁酸。

其次,在预实验的基础上,通过单因素实验对第一步的反应工艺进行初步优化,考察了无水乙酸钠与2-溴代异丁酸乙酯的摩尔比、硫脲与2-溴代异丁酸乙酯的摩尔比、溶剂用量、反应时间等因素对反应收率的影响。

获得的较优的工艺合成条件:原料2-溴代异丁酸乙酯4g、硫脲与2-溴代异丁酸乙酯的摩尔比为1.6、无水乙酸钠与2-溴代异丁酸乙酯的摩尔比为1.4、溶剂为15mL乙醇、反应时间为12h、反应温度为最高回流温度。

并通过正交试验对反应工艺进一步优化,获得的最佳水平组合原料2-溴代
异丁酸乙酯4g、硫脲与2-溴代异丁酸乙酯的摩尔比为1.6、无水乙酸钠与2-溴
代异丁酸乙酯的摩尔比为1.6、溶剂为12mL乙醇、反应时间为14h、反应温度为最高回流温度,收率为81.59%。

最后,在预实验的基础上,通过单因素实验对第二步的反应工艺进行初步优化,考察了NaOH溶液的质量分数、NaOH与5,5-二甲基-2亚氨基-4-噻唑烷酮的摩尔比、以及反应时间等因素对2-巯基异丁酸收率的影响。

获得的较优的工艺合成条件:NaOH溶液的质量分数为5%,NaOH与5,5-二甲基-2亚氨基-4-噻唑烷酮的摩尔比为4,反应时间为36h,反应温度为最高回流温度。

并通过正交试验对反应工艺进一步优化,获得的最佳水平组合:NaOH溶液的质量分数为6.5%,NaOH与5,5-二甲基-2亚氨基-4-噻唑烷酮的摩尔比为3,反应时间为41h,反应温度为最高回流温度,收率为96.21%。