本发明涉及药物领域,特别涉及一种1,3-二甲基黄嘌呤的制备方法。
背景技术:
1、1,3-二甲基黄嘌呤,别名为茶碱,是一种广泛应用于医药领域的化合物。它因其独特的药理作用而备受关注,主要包括作为非选择性的磷酸二酯酶(pde)抑制剂、腺苷受体阻断剂和组蛋白脱乙酰酶(hdac)活化剂。这些特性使得茶碱在治疗多种疾病时展现出显著的效果。
2、作为磷酸二酯酶(pde)抑制剂,茶碱能够抑制pde的活性,进而阻止细胞内camp(环磷酸腺苷)和cgmp(环磷酸鸟苷)的降解。这两种化合物在细胞内起着重要的信号传递作用,它们的积累可以促进多种生理过程,如平滑肌松弛和血管扩张。因此,茶碱在治疗心绞痛等心血管疾病时,可以通过增加冠状动脉血流量、降低心肌耗氧等机制,有效缓解患者症状。
3、茶碱还具有腺苷受体阻断剂的作用。腺苷是一种广泛存在于生物体内的核苷,具有多种生理作用,如降低心率、减少心肌耗氧等。茶碱通过阻断腺苷受体,减少腺苷的生理效应,进而在治疗心血管疾病和呼吸系统疾病中发挥重要作用。例如,在哮喘和慢性阻塞性肺疾病的治疗中,茶碱可以阻断腺苷受体,降低气道平滑肌的紧张度,缓解气道痉挛,从而改善患者的呼吸状况。
4、茶碱还是一种组蛋白脱乙酰酶(hdac)活化剂。hdac是一种能够去除组蛋白乙酰基的酶,参与基因表达的调控。茶碱通过活化hdac,影响基因表达,进而发挥抗炎、抗氧化等多种作用。这些作用在治疗蜂窝组织炎症等疾病时尤为重要,可以有效减轻炎症反应,促进组织修复。
5、目前已知的工业化合成茶碱的方法是以氰乙酸和二甲脲为原料,经缩合、环合、亚化、水洗、加氢、酰化闭环、过滤等步骤首先生成中间产品茶碱钠盐,而后经过调酸、精制、结晶、过滤、干燥、制粒粉碎等步骤生产成品茶碱。
6、该工艺存在诸多缺点,如工艺步骤繁杂、路线长、副反应多、生产周期长;实际生产中为了保证后续成品的质量,需要在多个中间步骤增加过滤分离操作,使部分杂质随母液离开反应体系,由此产生大量污水排放,cod和盐度都较高,给环保处理带来了不小的挑战;精制除杂过程使用传统高锰酸钾氧化和活性炭脱色的方法,使得成品中存在锰离子残留,并伴随危险废弃物的使用;同时多步反应及过滤提纯操作也抑制了收率的提升 ,总收率不到80%;此外,由于此工艺所用设备量大,且为间歇反应,用到的人力和能源都较多,增加了大量成本。
技术实现思路
1、本发明提出了一种1,3-二甲基黄嘌呤的制备方法,以提高1,3-二甲基黄嘌呤的制备效率。
2、一种1,3-二甲基黄嘌呤的制备方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
3、获得1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪;
4、将1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪溶解在甲酸中,加入亚硝酸钠和氮掺杂铂碳催化剂,反应完毕后收集母液,将母液浓缩滤除甲酸,得1,3-二甲基-4-氨基-5-甲酰胺基脲嗪;
5、将1,3-二甲基-4-氨基-5-甲酰胺基脲嗪加稀硫酸调ph=3~6,加热至90~100℃,将料液通过臭氧脱色并结晶后冷滤,获得1,3-二甲基黄嘌呤。
6、进一步的,1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪与甲酸的质量比为1:(4~10)。
7、进一步的,亚硝酸钠与1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的摩尔比为(1~1 .5):1。
8、进一步的,氮掺杂铂碳催化剂与1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的质量比为(0 .005~0 .05):1。
9、进一步的,所述1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的制备方法包括以下步骤:
10、将氰乙酸和乙酸酐混合,加热至30~80℃,加入溶剂和二甲脲,回流反应完毕后,降至室温,过滤收集固体物质,将滤液浓缩结晶固体,合并过滤收集的固体,得到二甲氰乙酰脲,加入液碱调ph=8~11后在80~100℃反应,生成1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪。
11、进一步的,所述氮掺杂铂碳催化剂的制备方法包括以下步骤:
12、取多孔碳前驱体,在二氧化碳氛围下加热,得到碳载体;
13、将所述碳载体、氮源、有机醇混合均匀,在800-850℃下煅烧,得到氮掺杂碳载体;
14、将所述氮掺杂碳载体、氟化钠与纯水混合搅拌,搅拌过程中滴加铂前驱体的乙二醇溶液,油浴加热,回流搅拌,反应完成取固体产物进行洗涤、干燥,得到所述氮掺杂铂碳催化剂。
15、进一步的,所述多孔碳前驱体包括介孔碳和科琴黑中的至少一种。
16、进一步的,在二氧化碳氛围下加热温度为900-950℃,加热时间为30-60min。
17、进一步的,碳载体、氮源、有机醇的质量比为(3-5):(6-10):(25-35)。
18、进一步的,所述铂前驱体包括氯铂酸和三甲基铂中的至少一种。
19、本发明的有益效果是:
20、本发明的反应条件温和、操作简便、能耗低。通过采用氮掺杂铂碳催化剂,可以有效降低反应活化能,提高反应速率,反应产物纯度高,收率高。
21、另外,本发明进一步提出的氮掺杂铂碳催化剂制备方法制备出的氮掺杂铂碳催化剂比表面积为500-650m2/g,其中铂的粒径为2.5-5.3nm,具有较高的催化活性和催化效率。
1.一种1,3-二甲基黄嘌呤的制备方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的1,3-二甲基黄嘌呤的制备方法,其特征在于,1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪与甲酸的质量比为1:(4~10)。
3.根据权利要求1所述的1,3-二甲基黄嘌呤的制备方法,其特征在于,亚硝酸钠与1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的摩尔比为(1~1 .5):1。
4.根据权利要求1所述的1,3-二甲基黄嘌呤的制备方法,其特征在于,氮掺杂铂碳催化剂与1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的质量比为(0 .005~0 .05):1。
5.根据权利要求1所述的1,3-二甲基黄嘌呤的制备方法,其特征在于,所述1,3-二甲基-4-亚氨基脲嗪的制备方法包括以下步骤:
6.根据权利要求1所述的1,3-二甲基黄嘌呤的制备方法,其特征在于,所述氮掺杂铂碳催化剂的制备方法包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的1,3-二甲基黄嘌呤的制备方法,其特征在于,所述多孔碳前驱体包括介孔碳和科琴黑中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的1,3-二甲基黄嘌呤的制备方法,其特征在于,在二氧化碳氛围下加热温度为900-950℃,加热时间为30-60min。
9.根据权利要求6所述的1,3-二甲基黄嘌呤的制备方法,其特征在于,碳载体、氮源、有机醇的质量比为(3-5):(6-10):(25-35)。
10.根据权利要求6所述的1,3-二甲基黄嘌呤的制备方法,其特征在于,所述铂前驱体包括氯铂酸和三甲基铂中的至少一种。
