胍基丙酸的合成

潘海龙，黄生建

（上虞盛晖化工股份有限公司，浙江上虞312369）

胍基丙酸的合成

潘海龙，黄生建*

（上虞盛晖化工股份有限公司，浙江上虞312369）

以硫脲、β-丙氨酸为原料，通过亲核取代、胺的烷基化两步反应来制备胍基丙酸，含量大于99.0%，总收率76.2%。该工艺成本低，条件温和，操作简单，适合工业化生产。

胍基丙酸；硫脲；β-丙氨酸；合成

胍基丙酸是白色晶体，溶于水，是一种肌酸类似物，存在于哺乳动物的血清、脑部、肝脏、肾脏和尿液中；该化合物可以提高胰岛素敏感性以及选择性，降低脂肪组织重量；能治疗和预防新陈代谢紊乱、高血糖、高胰岛素血、胰岛素的不敏感、高血脂、血淀粉酶过多、肥胖等症状［1］，因此对于它的合成工艺进行研究与完善，具有非常重要的意义。

1 合成方法简介

文献［2-3］报道了胍基丙酸的合成方法，这些合成方法中需要用单氰胺为原料，而单氰胺容易水解生成尿素或聚合生成双氰胺，在合成胍基丙酸的过程中，容易发生副反应，从而导致胍基丙酸产品纯度低、收率不理想。

本研究以硫脲、β-丙氨酸为原料，通过亲核取代、胺的烷基化两步反应来制备胍基丙酸，该工艺成本低，反应条件温和，操作简单，所得到的产品的纯度好，总收率为76.2%。

图1 合成路线

2 实验部分

2.1 实验仪器

S312-90恒速搅拌器，SHB-Ш循环水式真空泵；上海精密科学仪器有限公司WRS-2A/2型微机熔点仪；旋转蒸发仪R-1001N；安捷伦1200液相色谱。

2.2 S-乙基异硫脲氢溴酸盐的制备（3）

在装有搅拌器、回流冷凝器和温度计的250 mL三口反应瓶中，加入硫脲（2）（19.0 g，0.25 mol）、无水乙醇100 mL，开搅拌，升温至55℃～65℃，使原料全部溶解后，同温下滴加溴乙烷（34.1 g，0.31 mol），约1 h滴加完毕，滴毕，同温下保温反应4～5 h，反应完毕，蒸出乙醇和过量的溴乙烷至干，得淡黄色固体S-乙基异硫脲氢溴酸盐（3）（43.5 g），含量:98.2%，收率:92.4%，此步产物直接用于下一步反应。

2.3 胍基丙酸的制备（1）

往上步所得S-乙基异硫脲氢溴酸盐（3）（43.5 g，0.23 mol）中加入水100 mL，搅拌使其全部溶解后，降温0～5℃，同温下滴加30%氢氧化钠溶液34 g（氢氧化钠：10 g，0.25 mol），滴加完毕，测整个体系的pH为12～13，控制在0℃～5℃滴入β-丙氨酸溶液（β-丙氨酸24.5 g（0.275 mol），水49 g），滴加完毕，复测pH为10～11，同温下继续反应5 h后，再升至室温下反应过夜，反应完毕，用浓盐酸调pH至5～6，减压蒸水约125 mL后，冷却至0℃～5℃结晶4～5 h，过滤得胍基丙酸粗品40 g，将胍基丙酸粗品40 g投入四口反应瓶中，加入含水40%的乙醇200 g，活性炭1 g，升温回流30 min后，经热过滤，滤液冷却至0℃～5℃结晶2～3 h，过滤，滤饼经干燥得胍基丙酸（1）（25.1 g），含量99.2%，收率:82.5%，熔点:232℃～234℃。

3 结果与讨论

以硫脲、β-丙氨酸为原料，通过亲核取代，胺的烷基化两步反应制备胍基丙酸是本文的研究重点，研究发现温度和时间是影响反应收率的重要因素，并重点考察了温度和时间对反应收率的影响。

3.1 温度对反应收率的影响

表1 温度对S-乙基异硫脲氢溴酸盐收率的影响Table 1 Effect of temperature on S-ethyl isothiourea hydrobromide yield

从表1可以看出，在35℃～40℃，由于温度过低，反应不够完全，所以收率偏低；而在70℃～75℃，过高的温度导致溴乙烷挥发掉，所以收率也偏低。选择最佳的反应温度在55℃～65℃。

表2 温度对胍基丙酸收率的影响Table 2Effect of temperature on guanidino propionic acid yield

从表2可以看出，在低温下反应不够完全，温度升高对反应是有利的，而当温度超过5℃，收率反而下降，所以选择最佳的反应温度在0℃～5℃。

3.2 时间对反应收率的影响

表3 时间对S-乙基异硫脲氢溴酸盐收率的影响Table 3Effect of time on S-ethyl isothiourea hydrobromide yield

从表3可以看出，在1～2 h内，由于反应时间过短，导致有大量的溴乙烷未反应掉，被浓缩出，收率低；而反应7～8 h，在长时间下反应，得到的产品色泽偏黄，产品含量降低，从本质上降低了收率。

表4 时间对胍基丙酸收率的影响Table 4 Effect of time on guanidino propionic acid yield

从表4可以看出，反应18～20 h的收率与反应10～12 h的收率差不多，故反应10～12 h已经足够了，没必要延长；而3～4 h的反应明显是不够充分。

4 结论

以硫脲和β-丙氨酸为原料，通过亲核取代、胺的烷基化两步反应制备胍基丙酸，得出了此反应较优的合成条件。在S-乙基异硫脲氢溴酸盐的合成中，反应温度在55℃～65℃、反应时间在4～5 h为最佳，收率达到92.4%，在胍基丙酸合成中，选定最佳的反应温度为0℃～5℃，时间为10～12 h，收率达82.5%，两步总收率达76.2%，产品含量大于99.0%。该合成方法原料价廉易得、路线简单、每步反应条件都比较温和，操作安全、简单，对设备要求低，得到的产物纯度高，更适合工业化生产。

［1］Valerie A V，Scott D L，et al.Synthesis and biological activity of aminoguanidine and diaminoguanidine analogues of the antidiabetic/antiobesity agent 3-guanidinopropionic acid［J］.Journal of Medicinal Chemistry，2001，44（8）: 1231-1248.

［2］郭礼强，孙军，宫小明，等.一种3-胍基丙酸的制备方法: CN，103288685A［P］.2013-09-11.

［3］周彬.胍基丙酸的化学合成方法:CN，102329249A［P］. 2012-01-25.

防雾抗反射薄膜研究方面取得新进展

近日，中国科学院理化技术研究所微纳材料与技术研究中心功能纳米材料研究组在防雾抗反射薄膜研究方面取得新进展，成功制备了防雾抗反射薄膜。功能纳米材料研究组在DNA自修复功能的启发下，设计了可自修复的防雾薄膜。他们先构筑聚合物防雾层，再构筑空心纳米粒子减反层，克服了在构筑多功能薄膜时防雾层和减反层“各行其是，相互不合作”的障碍，成功制备了防雾抗反射薄膜。

（来源：http://www.chemall.com.cn/chemall/infocenter/newsfile/2015-7-22/2015722121622.html）

索尔维推出新工艺生产PVDF材料

索尔维特种聚合物事业部推出了一款利用悬浮聚合工艺生产的PVDF材料，为确保膜市场客户的效益，索尔维还提供全套专业服务与产品支持，包括从溶剂到冷却等具体的加工建议、扫描电子显微成像和凝胶渗透色谱等尖端测试与评估技术。该种材料可以生产支化度低、不含凝胶的产品，以便于其溶于常规加工溶剂。该种PVDF材料能够以颗粒和粉末等形态提供，特别适用于以热致相分离（TIPS）工艺生产应用于微滤（MF）及超滤（UF）的中空纤维膜和平板膜。据了解，该种PVDF均聚物不溶物及可提取物的含量极低，其耐氯性和抗紫外线性能极强，具有较好的韧性、耐化学性及氧化稳定性，可满足TIPS工艺中与柠檬酸乙酸三丁基醋（ATBC）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、三乙酸甘油醋（GTA）、酞酸二丁醋（DBP）和酞酸二辛醋（DOP）等典型溶剂一起使用所需的高纯度和溶解性。

（来源：http://www.chinaiol.com/fc/p/0626/34155384.html）

Synthesis of Guanidinepropionic Acid

PAN Hai-long，HUANG Sheng-jian*
(Shangyu Sunfit Chemical Co.，Ltd.，Shangyu，Zhejiang 312369，China)

Guanidinepropionic acid was synthesized from thiourea and β-aminopropanoic acid，through the nucleophilic reaction，alkylation of amine of the two step reaction with a purity of 99.0%，and an overall yield of 76.2%.The process has low cost and simple operation，and it's suitable for industrialized production.

guanidinepropionic acid;thiourea;β-aminopropanoic acid;synthesis

1006-4184（2015）7-0023-0

2015-01-21

潘海龙（1977-），男，本科，工程师，浙江上虞人，主要从事化工中间体的合成研究。E-mail：dickphl@163.com。

*通讯作者：黄生建，E-mail：huangjian816@163.com。