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(diǎn)：61 °C / 15mmHg。是一種重要的噻唑類雜環(huán)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(jīng)過(guò)前期文獻(xiàn)查閱，歸納總結(jié)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(shí)進(jìn)行無(wú)溶劑反應(yīng)，在回流溫度下反應(yīng)10分鐘后滴入幾滴甲醇溶液，繼續(xù)回流反應(yīng)0.5 小時(shí)得到噻唑烷類中間體，產(chǎn)率為94%。這一方法反應(yīng)時(shí)間短，產(chǎn)率較高。但是在普適性上有一定缺陷。在使用環(huán)己酮等高沸點(diǎn)酮時(shí)后處理較為麻煩。2,2-二甲基噻唑烷的制備反應(yīng)式如下：

圖1  2,2-二甲基噻唑烷的合成反應(yīng)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(yīng)，以碳酸鉀為縛酸劑，室溫下反應(yīng)24 小時(shí)得到噻唑類中間體，產(chǎn)率高達(dá)96%。這一方法對(duì)其它酮類適用性好、產(chǎn)率高，但是反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。

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(shí)反應(yīng)。本方法使用三乙胺作為縛酸劑，產(chǎn)率達(dá)到97%。此方法與上述Nie等在研究中使用的方法類似，產(chǎn)率較高但是缺乏普適性，高熔點(diǎn)的酮類化合物將會(huì)使后期的實(shí)驗(yàn)處理十分復(fù)雜，并且會(huì)影響產(chǎn)率。

方法四：

取1克半胱胺置于100 ml反應(yīng)瓶中，加入丙酮，將 反應(yīng)瓶與微波反應(yīng)器回流裝置對(duì)接，用225 w 功率微波輻射10分鐘，冷卻析出晶體，用丙酮重結(jié)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(yīng)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(shí)作用到全部反應(yīng)物分子上，而常規(guī)反應(yīng)能量是經(jīng)過(guò)分子傳遞逐漸起作用的，故前者比后者反應(yīng)速度明顯加快。微波所提供的能量大小對(duì)生成物的產(chǎn)率也有影響?？偟内厔?shì)是隨微波能量增加，產(chǎn)率增加。當(dāng)用425W 功率微波輻射10分鐘時(shí)，反應(yīng)液顏色明 顯加深。

參考文獻(xiàn)

[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.