[发明专利]一种茶碱的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及茶碱制备技术领域，尤其涉及一种茶碱的制备方法。

背景技术

茶碱为1,3-二甲基-3,7-二氢-1H-嘌呤-2,6-二酮，外观为白色结晶或结晶性粉末，无臭、味苦，其分子式为C₇H₈N₄O₂，分子量为180.16，沸点为390.1℃(760mmHg)，蒸汽压为2.72E-06mmHg(25℃)，常温下溶于水(1：120)、乙醇(1：18)、氯仿(1：86)、氢氧化碱液、氨水、稀盐酸和稀硝酸中，微溶于乙醚。其为甲基嘌呤类药物，具有强心、利尿、扩张冠状动脉、兴奋中枢经系统等作用，可用于治疗支气管哮喘、肺气肿、支气管炎、心脏性呼吸困难。其结构式为：

目前茶碱制备方法主要有生物提取法和化学合成法两种。其中生物提取法主要以茶叶为原料，通过萃取、树脂吸附、纯化等步骤等到茶碱，但茶碱的纯度不高。而化学合成法往往工艺繁杂，而且各步反应的收率低。

发明内容

基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种茶碱的制备方法，工艺简便，反应条件要求低，收率高，而且所得茶碱的纯度高，可达95％。

本发明提出的一种茶碱的制备方法，包括如下步骤：

S1、制备6-氨基-1,3-二甲基脲嘧啶：按摩尔份将51-54份6-氨基脲嘧啶加入装有二甲基亚砜溶液的第一反应容器中，搅拌8-10h，接着加入207-210份氢化钠后搅拌至无气泡产生后继续搅拌1.8-2.2h，然后以25-28mol/min的速度向第一反应容器中滴加250-280份碘甲烷，继续搅拌38-41min，再向第一反应容器中加入水并滴加浓盐酸至pH为1-2，接着加入二氯甲烷后搅拌20-23min，静置分层，将下层液体取出后用饱和碳酸氢钠溶液洗涤至溶液呈中性，真空除溶剂后得6-氨基-1,3-二甲基脲嘧啶，其中6-氨基脲嘧啶和二甲基亚砜溶液的摩尔体积比(mmol/ml)为51-54：280-310，二甲基亚砜溶液与水的体积比为2-4:1；

S2、制备5-亚硝基-6-氨基-1,3-二甲基脲嘧啶ANDMU：将S1所得6-氨基-1,3-二甲基脲嘧啶、乙酸和水加入第二反应容器中混合均匀后，升温至80-83℃，然后以20-23ml/h的滴加速度滴加浓度为3-4mol/L的亚硝酸钠水溶液，保温31-34min，保温过程中不停搅拌，接着降温至0-1℃后搅拌8-10h，过滤后将滤饼冷水清洗、干燥得到5-亚硝基-6-氨基-1,3-二甲基脲嘧啶ANDMU，其中6-氨基-1,3-二甲基脲嘧啶与乙酸的质量体积比(g/ml)为1-1.3:11-14，乙酸和水的体积比为1-1.5:1.2-1.4，亚硝酸钠水溶液与乙酸的体积比为2.1-2.4:5-6；

S3、制备5,6-二氨基-1,3-二甲基脲嘧啶DADMU：按摩尔份将5-8份5-亚硝基-6-氨基-1,3-二甲基脲嘧啶ANDMU加入浓度为13-15wt％的氨水，然后升温至68-71℃，保温29-31min，在保温过程中不停搅拌，接着冷却到47-50℃，加入17-20份Na₂S₂O₄后继续搅拌至溶液呈黄色，然后将温度降至室温，继续搅拌0.4-0.7h，真空除溶剂后降温至2-5℃，保温0.8-1.1h，过滤、干燥得到5,6-二氨基-1,3-二甲基脲嘧啶DADMU，其中5-亚硝基-6-氨基-1,3-二甲基脲嘧啶ANDMU和氨水的摩尔体积(mmol/ml)比为5-8：18-21；

S4、制备茶碱：按重量份将S3所得51-54份5,6-二氨基-1,3-二甲基脲嘧啶DADMU、9-12份均三嗪和甲苯置于第三反应容器中，将温度升高至80-83℃，充分搅拌至无气泡产生后，将温度升高至111-114℃，保温1.5-1.8h，然后加入冷水洗涤，再经减压蒸馏得到茶碱。

其中，S1中未限定二氯甲烷的使用量，因为二氯甲烷作为萃取剂，不参与反应，而且在后续处理中可真空除去，无须限定二氯甲烷的使用量。

其中，S2中的冷水是指温度为1-2℃的蒸馏水。

其中，S4中未限定甲苯的使用量，因为甲苯作为反应媒介，即甲苯作为5,6-二氨基-1,3-二甲基脲嘧啶DADMU和均三嗪的溶剂，甲苯可将5,6-二氨基-1,3-二甲基脲嘧啶DADMU和均三嗪溶解即可，无须限定甲苯的使用量。