[发明专利]一种2-乙酰基噻唑的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成领域，特别涉及一种2-乙酰基噻唑的合成方法。

背景技术

噻唑环是一类重要的五元芳香杂环，含有氮和硫杂原子，具有丰富的电子，易形成氢键、与金属离子配位以及π-π堆积、静电和疏水作用等多种非共价键相互作用，这种结构赋予了噻唑类化合物许多特殊的性能，在众多领域具有广泛的潜在应用。2-乙酰基噻唑是一种食用香料，它天然存在于熟牛肉、熟猪肝、芦笋、土豆、米饭中，具有类似于坚果、稻谷、爆米花的香味。美国已批准使用(FEMA登记号为3328)，我国GB2760-1996规定其为允许使用的食品用香料。

目前国内外2-乙酰基噻唑的生产路线主要分为两种：(1)直接酰化法：该法是以噻唑为原料，与乙酰氯等乙酰化试剂在三乙胺存在下反应制得2-乙酰基噻唑。早在1984年，AlessandroMedici在其文章《AdditionsandCycloadditionsofKetenesto1,3-ThiazoleandItsAlkylDerivatives》就提到了该方法。但由于该方法噻唑价格昂贵、反应时间长且反应收率低而无法得到推广。(2)间接酰化法：该法是指2-溴噻唑通过硅烷化、醛醇缩合得到2-乙酰基噻唑。1991年DondoniA在其文章《ChemistryoftheEnolatesof2-Acetylthiazole:AldolReactionswithChiralAldehydestoGive3-DeoxyAldos-2-ulosesand3-Deoxy2-UlosonicAcids.AShortTotalSynthesisof3-Deoxy-D-manno-2-octulosonicAcid(KDO)》中提出此方法。这种传统方法操作过程十分繁琐，原料消耗也多，因此虽然产率高，但经济上亦不合算。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种2-乙酰基噻唑的合成方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种2-乙酰基噻唑的合成方法，包括如下步骤：将2-溴噻唑溶液加入到丁基锂溶液中搅拌均匀后，加入乙酸乙酯反应制得2-乙酰基噻唑，所述2-溴噻唑、丁基锂和乙酸乙酯的摩尔比为1:1-1.5:1.3-2，加入乙酸乙酯后的反应的温度为-80～-78℃，反应的时间为1.5-2h。

本发明对反应的原料比和反应温度同时进行了优化，当用以上反应温度和反应摩尔比时，该反应获得了高收率，而且还有效保证试验的安全稳定运行，取得了意料不到的技术效果。一般情况下，乙酸乙酯的量是过量较多的，而且反应的温度为-50℃左右，目的是使反应的平衡向正反应方向进行，使较多的2-溴噻唑参与反应，进而获得较高的收率和较快的反应速率。当反应温度大幅度降低和乙酸乙酯的配比大量减小时，难以预测该反应是否还能顺利进行，并且难以预测在该温度范围和组分配比下的反应速度和最终的反应收率，这都是需要在大量的试验的基础上进行验证的。

传统的方法中将有机溶剂和乙酸乙酯混合后再滴加到反应体系中，是为了乙酸乙酯的及时扩散，保证乙酸乙酯及时反应，减少副产物的形成，提高收率；而本发明中直接将乙酸乙酯滴加到反应体系中，既保证了较高的收率，还省去了与有机溶剂混合的过程。

上述2-乙酰基噻唑的合成方法，具体步骤如下：

1)2-氨基噻唑的制备

将有机溶剂、硫脲和氯乙醛混合，恒温下搅拌反应，冷却后，加入碱性中和剂，得2-氨基噻唑；

2)2-溴噻唑的制备

将2-氨基噻唑溶于硫酸溶液中，冷却，滴加浓硝酸后缓慢滴入亚硝酸钠水溶液，继续搅拌、重氮化反应；将反应后的溶液加入到溴化钠和硫酸铜的混合溶液中，进行溴代反应，得到2-溴噻唑；

3)2-乙酰基噻唑的制备

将2-溴噻唑溶液加入到丁基锂溶液中搅拌均匀后，加入乙酸乙酯反应制得2-乙酰基噻唑，所述2-溴噻唑、丁基锂和乙酸乙酯的摩尔比为1:1-1.5:1.3-2，加入乙酸乙酯后的反应的温度为-80～-78℃，反应的时间为1.5-2h。

优选的，步骤1)中，所述有机溶剂为甲苯、苯、甲醇或2-丙醇。以上有机溶剂，在得到较高的产物收率的同时可以回收利用，减少三废产生，符合绿色环保的要求。

进一步优选的，步骤1)中，所述溶剂为甲苯。

优选的，步骤1)中，所述氯乙醛和硫脲的摩尔比为：1.3-1.6:1。氯乙醛过量可以提高反应的收率。

进一步优选的，步骤1)中，所述氯乙醛和硫脲的摩尔比1.5:1。