我通过查阅文献及有关图书,得出以下具有重要理论指导意义的结论。
1. 2-氨基噻唑是一个较稳定的化合物,在室温下稳定存在,加热到100多度仍能稳定存在,不变色,不变质。在极性质子酸性溶剂中也能稳定存在,说明冯涛在做实验过程,对产品的不稳定判断可能有误。
2. 此产品的合成涉及两步,第一步是哌啶酮的a-溴代反应,此反应产率报道有高有低,且副反应容易发生,需严格控制条件。第二步为硫脲与a-溴代哌啶酮的缩合扣环反应,此步只需在酸催化下极性溶剂中加热即可完成。很容易进行且收率一般都很高,大都在95%以上,所以我一开始就应该把制备的重点放在第一步,而不是第二步。
为此a-溴代反应我提出以下方案:a-溴代反应需低温冰水浴控温,以防多溴代发生,另外,反应体系中要保证溴的低浓度,为此我应用溶剂稀释液溴再滴加,滴加速度应以颜色的变化为准(溴在溶剂中为橙色的),即等颜色消失再接着滴加溴,这样严格控制滴加速度,一定要让液溴在低浓度下与哌啶酮充分反应,才能保证最终产率高。为此,我不能依据文献所操作步骤,而要*我们的观察,反应若发生完全,在保证液溴与哌啶酮摩尔比1:1的情况下,反应体系应该是澄清的,没有颜色的,我们也可以用淀粉碘化钾试纸检验溴是否反应完全,如果还存在溴,就继续室温下搅拌,直到溴消失为止。这样可以保证第一步反应的彻底性。
有的文献这样写到,是将液溴不稀释情况下直接滴加到反应体系中,且滴加时间只用半小时,滴加完毕后,继续搅拌半小时,在仍有大量未反应溴存在的情况下,用泵抽去未反应的溴(液溴与哌啶酮摩尔比仍是1:1),这样我觉得是不合理的。产率肯定很低的。
3. 我通过查资料得知,含氮杂环或有机胺的分离是普遍比较容易的事情,固体产品只要通过控制pH值就可以实现分离,在产品制备反应中,反应体系一直有HBr(酸做催化剂)存在的,且反应中有HBr小分子生成,产物应该是2-氨基噻唑的HBr盐形式存在。这个产物应该不溶于醇的,但很可能溶于水,若用乙醇做反应介质,产品能及时从体系沉淀出来,且原料哌啶酮,液溴,硫脲都是溶于乙醇的,这样何不用乙醇做溶剂呢,加几滴浓HBr溶液做催化剂,这样反应后处理只需冷却结晶、过滤、乙醇洗涤即可了。
4. 重结晶步骤我觉得也应该是比较容易的,他是水溶性的,又不溶于醇,若用水和乙醇混合溶剂就有可能对产品进行重结晶。所以重结晶步骤仍不是此工作的重点。
总之,工作重点在a-溴代反应,反应溶剂选择即对物质的性质的充分把握。而不是硫脲缩合扣环反应及后处理分离过程。