[发明专利]加巴喷丁中间体的合成工艺

说明书

本案涉及一种加巴喷丁中间体的合成工艺，所述中间体是1,1‑环己基二乙酸，所述合成工艺是先利用环己酮与氰醋酸乙酯环合制得α,α’‑二氰基‑1,1‑环己基二乙酰亚胺铵盐随后在固体酸作用下水解制得目标产物中间体；其中，所述固体酸是由蒙脱土插层有改性纤维素作为载体，通过离子交换法负载锡离子，随后在低温下炭化制得。本发明利用自制固体酸催化剂实现了加巴喷丁中间体的合成，其复合绿色环保理念，同时收率较高；催化剂的每一步制备过程都较为简单，无需复杂的后处理，并且可循环使用，重复利用率高；避免了传统工艺中浓硫酸对工业设备的腐蚀和对环境的污染，减少了后期对废液的处理成本。

技术领域

本发明涉及化工合成技术领域，具体涉及一种加巴喷丁中间体的合成工艺。

背景技术

加巴喷丁化学名为氨甲基环己基乙酸，是一种新型的抗癫痫药物。目前，关于加巴喷丁的合成已经有越来越多的成熟的合成路线，产物的收率和纯度均有所提高。较为成熟的合成方法如以环己酮为原料，经过多步反应，包括环合、水解、缩合和Hofmann降解反应制得目标产物加巴喷丁。其中1,1-环己基二乙酸是反应过程中的重要中间体，现有工艺都是采用间隙釜反应，除了反应本身存在大量消耗浓硫酸，严重污染环境；高浓度的浓硫酸也会腐蚀设备，严重影响产品质量。

相比于液体酸催化剂，固体酸催化剂具有性质稳定，易于重复利用，且环境污染小等特点，以碳水化合物为原料制得的炭基固体酸催化剂已经得到了广泛的研究和应用，然而在加巴喷丁合成工艺中却鲜少见有采用固体酸的报道。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明尝试以固体酸来替代高浓度的液体浓硫酸催化制备1,1-环己基二乙酸，在保证其收益率的同时，反应条件可以更加温和，减少环境污染。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种加巴喷丁中间体的合成工艺，所述中间体是1,1-环己基二乙酸，其依据如下方程式制得：

其中，所述固体酸是由蒙脱土插层有改性纤维素作为载体，通过离子交换法负载锡离子，随后经不完全碳化以及磺化制得。

在上述方案中，所述固体酸的制备过程如下：

1)称取纤维素于硫酸溶液中超声预处理得到微晶纤维素，记为NCC；

2)取一定量的NCC分散于水中，升温至70℃，搅拌并通入氮气鼓泡30min，然后加入甲基丙烯酸羟乙酯，逐滴滴加0.25mol/L过硫酸铵水溶液，滴加完成后继续搅拌反应4h，甲醇抽提除去未反应的单体和均聚物，烘干得聚合物接枝NCC；

3)将所述聚合物接枝NCC与二氯乙基二乙胺、甲苯、20％氢氧化钠溶液按照1:1.2～2.0:10～30：25～45的质量比一同加入到反应瓶中，混合均匀后回流搅拌1h，抽滤，用去离子水洗涤3-5次，烘干得改性NCC；

4)取蒙脱土粉分散于水中，加入十六烷基三甲基溴化铵，超声使其分散均匀，加入改性NCC，继续超声处理1h，之后在室温下搅拌3h；静置12h，随后逐滴加入SnCl₄·5H₂O，并在85℃、微波辐射下反应2h，反应结束后过滤得到固体，用去离子水洗涤3-5次，烘干得到Sn/MMT-NCC；

5)在氮气氛围下于250℃将Sn/MMT-NCC炭化0.5h，在管式炉中降温至100℃以下时，取出一定量的炭化固体粉末，然后在氮气保护下用浓硫酸于120℃加热磺化12h，反应结束后室温下冷却；随后缓慢加入到去离子水中，加入过程中持续搅拌，过滤得到固体在真空烘箱中烘干，即得到固体酸。

进一步优选地，所述步骤2)中NCC与甲基丙烯酸羟乙酯、硫酸铵的质量比为1:2～5:0.02～0.04。