19351-18-9 / 2,2-二甲基噻唑烷的制備

背景及概述

2,2-二甲基噻唑烷，英文名稱：2,2-Dimethylthiazolidine，CAS：19351-18-9 分子式：C5H11NS，分子量：117.213，密度：1,02 g/cm3，沸點：61 °C / 15mmHg。是一種重要的噻唑類雜環化合物。

制備

含有酯基取代的噻唑烷通常由L-半胱胺酸甲酯（鹽酸鹽）與酮類化合物合成，2,2-二甲基噻唑烷的制備以半胱胺及丙酮為起始物料制備。經過前期文獻查閱，歸納總結有如下幾類條件下的合成方法。

方法一：

在Nie等 [1] 的研究中，起始物料半胱胺在另一起始物料丙酮作為溶劑時進行無溶劑反應，在回流溫度下反應10分鐘后滴入幾滴甲醇溶液，繼續回流反應0.5 小時得到噻唑烷類中間體，產率為94%。這一方法反應時間短，產率較高。但是在普適性上有一定缺陷。在使用環己酮等高沸點酮時后處理較為麻煩。2,2-二甲基噻唑烷的制備反應式如下：

圖1 2,2-二甲基噻唑烷的合成反應式

方法二：

Braga等 [2] 在研究中使用起始物料半胱胺與丙酮在溶劑二氯甲烷中反應，以碳酸鉀為縛酸劑，室溫下反應24 小時得到噻唑類中間體，產率高達96%。這一方法對其它酮類適用性好、產率高，但是反應時間較長。

方法三：

Lee等 [3] 在研究中使用半胱胺為起始物料，在另一起始物料丙酮作為溶劑時反應。本方法使用三乙胺作為縛酸劑，產率達到97%。此方法與上述Nie等在研究中使用的方法類似，產率較高但是缺乏普適性，高熔點的酮類化合物將會使后期的實驗處理十分復雜，并且會影響產率。

方法四：

取1克半胱胺置于100 ml反應瓶中，加入丙酮，將 反應瓶與微波反應器回流裝置對接，用225 w 功率微波輻射10分鐘，冷卻析出晶體，用丙酮重結晶。減壓真空干燥后得2,2-二甲基噻唑烷。使用微波法是可行的，使反應速度提高10倍以上。這可能是由于微波所提拱的能量是直接的。同時作用到全部反應物分子上，而常規反應能量是經過分子傳遞逐漸起作用的，故前者比后者反應速度明顯加快。微波所提供的能量大小對生成物的產率也有影響。總的趨勢是隨微波能量增加，產率增加。當用425W 功率微波輻射10分鐘時，反應液顏色明 顯加深。

參考文獻

[1] Nie A H,Gu W,Tan Z L,et al. Aminoacyl-heterocycloalkane derivatives as IAPs inhibitors and their preparation, pharmaceutical compositions and use in the treatment of cancer. Assignee Institute of Pharmacology and Toxicology, Academy of Military Medical Sciences, PLA, Peop. Rep. China 2010.

[2] Braga A L,Milani P,Vargas F,et al. Modular chiral thiazolidine catalysts in asymmetric aryl transfer reactions[J]. Cheminform,2007,38(12):2793-2797.

[3] Lee H S,Dong H K. Alpha-alkylcysteines as inhibitors for carboxypeptidase A. Synthesis, evaluation, and implication for inhibitor design strategy[J]. Cheminform,2002,33(45):176-176.