[发明专利]一种噻唑-4-甲酸的合成方法

说明书

本发明公开了一种噻唑‑4‑甲酸的合成方法，将4‑溴噻唑加入至季铵盐溶液制备成电解液中，在二氧化碳氛围中，向电解液中通入恒电流进行电羧化反应，然后采用乙腈水溶液进行水解即可获得噻唑‑4‑甲酸；其中，季铵盐选自四乙基氯化铵、四乙基溴化铵、四乙基碘化铵、四乙基四氟硼酸胺、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵，电解液的溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺或乙腈。该合成方法不仅反应体系简单、条件温和、过程易控，而且能够利用二氧化碳，为温室效应气体的解决提供一条途径。

技术领域

本发明涉及电化学有机合成技术领域，尤其是涉及一种噻唑-4-甲酸的合成方法。

背景技术

噻唑-4-甲酸，也称4-噻唑甲酸，是合成杀菌剂噻菌灵的重要中间体，也是非常重要的医药、农药中间体和有机合成试剂，用途十分广泛。传统合成噻唑-4-甲酸的方法是将甲酰胺滴加到P₂S₅分散在乙二醇二甲基醚溶剂中，得到硫代甲酰胺(HCSNH₂)，再和溴代丙酮酸甲酯反应得到噻唑-4-羧酸甲酯，进一步水解得到产物。这一种方法需要严格控制反应温度、反应时间较长、条件苛刻且较繁琐、污染较严重、反应产率较低。邱滔等报道的合成工艺，以L-半胱氨酸盐酸盐与甲醛为起始原料，经缩合酯化得到噻唑烷-4-甲酸甲酯，再在二氧化锰作用下氧化合成噻唑-4-甲酸甲酯，水解得到噻唑-4-甲酸。该方法反应时间较长、条件苛刻、步骤繁琐。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种噻唑-4-甲酸的合成方法，该合成方法不仅反应体系简单、条件温和、过程易控，而且能够利用二氧化碳，为温室效应气体的解决提供一条途径。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种噻唑-4-甲酸的合成方法，将4-溴噻唑加入至季铵盐溶液制备成电解液中，在二氧化碳氛围中，向电解液中通入恒电流进行电羧化反应，然后采用乙腈水溶液进行水解即可获得噻唑-4-甲酸；其中，季铵盐选自四乙基氯化铵、四乙基溴化铵、四乙基碘化铵、四乙基四氟硼酸胺、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵，电解液的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或乙腈。

优选的，4-溴噻唑与季铵盐的摩尔比为1:1。

优选的，季铵盐与溶剂的摩尔比为1:129。

优选的，电羧化反应时，阳极为镁，阴极选自：不锈钢、铜、银、铂、镍、钛、玻碳。

优选的，恒电流为1～12mA/cm²。进一步优选为6mA/cm²。

优选的，电羧化反应的温度为-25～25℃。进一步优选为-10℃。

优选的，电羧化反应时，4-溴噻唑与通电量的比为1:1～5，mol：F。进一步优选为1:2.5，mol：F。

优选的，电羧化后的物料去除溶剂后，再进行水解。

优选的，乙腈水溶液中乙腈与水的体积比为0.9～1.1:1。

本发明的目的之二是提供一种上述方法合成的噻唑-4-甲酸的检测方法，将上述方法获得的产品加入至流动相溶液中，然后采用高效液相色谱进行检测，所述流动相溶液为乙腈、三氟乙酸和水的混合物。

由于电羧化反应是一种新型反应，研究较少，没有权威的反应机理解释，因而其副反应也无法通过常理推测，这就导致了该方法合成的噻唑-4-甲酸的检测极为困难，本发明采用乙腈、三氟乙酸和水的混合物作为流动相，能够将反应后物料中的噻唑-4-甲酸通过高效液相色谱分离并进行检测，从而实现了对上述方法合成的噻唑-4-甲酸的检测。

优选的，检测条件为：检测波长为233～235nm，流速为0.75～0.85mL/min，检测柱为C18柱。