一种咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法技术

本发明专利技术涉及一种咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，属于化学化工制药技术领域。该新方法中咖啡因开环使用的溶剂为甲醇与20％‑50％离子膜氢氧化钾的溶液。本发明专利技术所述新方法，避免了原有工艺繁杂的操作步骤，减少了原有工艺中使用的溶剂的种类，并且底层为离子膜氢氧化钾，可再继续套用到开环，顶层为甲醇和物料混合物，在经过蒸馏将甲醇蒸出后也可重复利用，较之原有工艺，开环收率由原来的70％提高到了85％。因此，本发明专利技术所述的咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法具有降低咖啡因开环副产物、提高开环收率、降低费用成本等优点。

A new method of producing theobromine intermediate by caffeine ring opening

The present invention relates to a new method of producing theobromine intermediate by caffeine opening ring, which belongs to the field of chemical and chemical pharmaceutical technology. Open solution ring used as solvent of methanol and 20% 50% ion-exchange membrane potassium hydroxide method in the caffeine. A new method of the invention, to avoid the original process of complicated operation steps, reduce the species used in the original process of solvent, and the bottom for the ion-exchange membrane potassium hydroxide, can continue to apply to the ring opening, to the top of the mixture of methanol and methanol distillation, after the steam can also be reused, compared with the original process, the open-loop yield increase from 70% to 85%. Therefore, the new method of caffeine ring opening to produce theobromine intermediate has the advantages of reducing the by-product of caffeine, improving the opening rate, and reducing the cost and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法
本专利技术涉及一种可可碱的生产方法，尤其涉及一种咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，属于化学化工制药

技术介绍
可可碱(theobromine)白色针状结晶或结晶性粉末，味苦。巧克力的主要苦味成分。分子式为C7H8N4O2，分子量为180.16400熔点357℃，在290～295℃时升华。水中的溶解度约0.05％，在热水中约0.66％，在95％的乙醇中约0.045％，溶于碱溶液和浓酸中。有兴奋和利尿作用。目前，可可碱的生成方法为咖啡因经过开环、氰化、闭环、水洗等步骤最终生成。其中开环工艺为氢氧化钾与水、咖啡因共热进行开环。其开环工艺收率较低，产生大量副产物，且原材料氢氧化钾价格较贵，直接影响了后续氰化、闭环、水洗等步骤。因此，工业上需进一步开发一种开环收率高、费用成本低的可可碱中间体的生产工艺。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术之缺陷提供一种咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，该方法能够降低咖啡因开环副产物、提高开环收率、降低费用成本等优点。本专利技术所述技术问题是由以下技术方案实现的。一种咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，所述中间体为咖啡啶，其咖啡因开环使用的溶剂为甲醇与20％-50％离子膜氢氧化钾的溶液。上述咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，将甲醇和20％-50％％离子膜氢氧化钾溶液进行首次升温，后再加入咖啡因二次升温进行开环，开环过程中分三次再分别加入甲醇和20％-50％离子膜氢氧化钾溶液。上述咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，所述首次升温为温度升至65～120℃，优选的，温度升至70～75℃；所述二次升温为温度升至95～125℃，优选的，温度升至98～110℃；所述开环过程中分三次分别加入甲醇和20％-50％离子膜氢氧化钾溶液，加入后的保温时间分别为2小时、2小时、3小时。上述咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，首次使用的甲醇和20％-50％离子膜氢氧化钾溶液中，甲醇与20％-50％离子膜氢氧化钾的重量比为38～42:156～160，优选的，重量比为40:158；开环过程中分三次加入的甲醇和20％-50％离子膜氢氧化钾溶液中，甲醇与20％-50％离子膜氢氧化钾的重量比均为8～12:84～88，优选的，重量比为10:86。上述咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，包括如下步骤：(1)将甲醇和20％-50％离子膜氢氧化钾混合升温到65～80℃，得溶液；(2)向溶液中加入咖啡因溶解后升温到95～125℃，进行开环反应；(3)在25～30分钟内第一次加入甲醇和20％-50％离子膜氢氧化钾溶液，保温2小时；在25～30分钟内第二次加入甲醇和20％-50％离子膜氢氧化钾溶液，保温2小时；在25～30分钟内第三次加入甲醇和20％-50％离子膜氢氧化钾，保温3小时；(4)将反应液静止3小时后进行分层，底层为氢氧化钾溶液，顶层为甲醇和物料混合物，蒸发掉甲醇，得可可碱中间体咖啡啶。本专利技术所述的咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，使用甲醇与20％-50％离子膜氢氧化钾以特定重量配比形成的溶液作为溶剂，甲醇与氢氧化钾生成甲醇钾，利用甲醇钾有机碱强碱性，降低咖啡因开环过程中的副产物。本专利技术所述的咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法底层为离子膜氢氧化钾，可再继续套用到开环，顶层为甲醇和物料混合物，在经过蒸馏将甲醇蒸出后也可重复利用。此外，本专利技术所述的咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，较之原有工艺，开环收率由原来的70％提高到了85％以上。因此，本专利技术所述的咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法具有降低咖啡因开环副产物、提高开环收率、降低费用成本等优点。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明，但这些具体实施方式不对本专利技术构成任何限制。实施例1本专利技术所述的咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法(1)将40g甲醇和158g40％离子膜氢氧化钾混合升温到70～75℃，得溶液；(2)向溶液中加入100g咖啡因溶解后升温到98～101℃，进行开环反应；(3)在25～30分钟内第一次加入10g甲醇和86g40％离子膜氢氧化钾溶液，保温2小时；在25～30分钟内第二次加入10g甲醇和86g40％离子膜氢氧化钾溶液，保温2小时；在25～30分钟内第三次加入10g甲醇和86g40％离子膜氢氧化钾，保温3小时；(4)将反应液静止3小时后进行分层，底层为氢氧化钾溶液，顶层为甲醇和物料混合物，蒸发掉甲醇，得可可碱中间体咖啡啶75.55克，收率87.26％。实施例2本专利技术所述的咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法(1)将30g甲醇和156g30％离子膜氢氧化钾混合升温到65～70℃，得溶液；(2)向溶液中加入100g咖啡因溶解后升温到105-110℃，进行开环反应；(3)在25～30分钟内第一次加入8g甲醇和84g30％离子膜氢氧化钾溶液，保温2小时；在25～30分钟内第二次加入8g甲醇和84g30％离子膜氢氧化钾溶液，保温2小时；在25～30分钟内第三次加入8g甲醇和84g30％离子膜氢氧化钾，保温3小时；(4)将反应液静止3小时后进行分层，底层为氢氧化钾溶液，顶层为甲醇和物料混合物，蒸发掉甲醇，得可可碱中间体咖啡啶74.46克，收率85.99％。实施例3本专利技术所述的咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法(1)将42g甲醇和1160g20％离子膜氢氧化钾混合升温到75～80℃，得溶液；(2)向溶液中加入100g咖啡因溶解后升温到102～105℃，进行开环反应；(3)在25～30分钟内第一次加入12g甲醇和88g20％离子膜氢氧化钾溶液，保温2小时；在25～30分钟内第二次加入12g甲醇和88g20％离子膜氢氧化钾溶液，保温1小时；在25～30分钟内第三次加入12g甲醇和88g20％离子膜氢氧化钾，保温1小时；(4)将反应液静止1.5小时后进行分层，底层为氢氧化钾溶液，顶层为甲醇和物料混合物，蒸发掉甲醇，得可可碱中间体咖啡啶74.64克，收率86.21％。对比实施例1现有技术咖啡因开环制备可可碱中间体的方法(1)向溶液中加入100g咖啡因溶解后升温到98～101℃，进行开环反应；(2)在60-75分钟内加入300g40％离子膜氢氧化钾溶液，保温5-6小时；(3)将反应液静止3小时后进行分层，底层为氢氧化钾溶液，顶层为物料，得可可碱中间体咖啡啶61.32克，收率70.82％。对比实施例2现有技术咖啡因开环制备可可碱中间体的方法(1)向溶液中加入100g咖啡因溶解后升温到105-110℃，进行开环反应；(2)在60-75分钟内加入310g30％离子膜氢氧化钾溶液，保温5-6小时；(3)将反应液静止3小时后进行分层，底层为氢氧化钾溶液，顶层为物料，得可可碱中间体咖啡啶61.96克，收率71.56％。试验例1本专利技术所述方法与现有技术方法所制备得到的可可碱的质量对比取实施例1至3以及对比实施例1、2所精制得到的可可碱中间体咖啡啶，经过相同的氰化、闭环、水洗等步骤，最终制备得到可可碱，对分别制备得到的可可碱进行质量技术指标检验，结果见表1。表1质量技术指标对比由以上结果可知，本专利技术所述可可碱中间体咖啡啶经过氰化、闭环、水洗等步骤最终制备得到可可碱，该可可碱在易碳化物、硫酸盐、铵盐、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，所述中间体为咖啡啶，其特征在于，其咖啡因开环使用的溶剂为甲醇与30％离子膜氢氧化钾的溶液。

【技术特征摘要】
1.一种咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，所述中间体为咖啡啶，其特征在于，其咖啡因开环使用的溶剂为甲醇与30％离子膜氢氧化钾的溶液。2.根据权利要求1所述的咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，其特征在于，将甲醇和20％-50％离子膜氢氧化钾溶液进行首次升温，后再加入咖啡因二次升温进行开环，开环过程中分三次再分别加入甲醇和20％-50％离子膜氢氧化钾溶液。3.根据权利要求2所述的咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，其特征在于，所述首次升温为温度升至65～80℃；所述二次升温为温度升至95～125℃；所述开环过程中分三次再分别加入甲醇和20％-50％离子膜氢氧化钾溶液，加入后的保温时间分别为2小时、2小时、3小时。4.根据权利要求3所述的咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，其特征在于，所述首次升温为温度升至70～75℃；所述二次升温为98～110℃。5.根据权利要求3所述的咖啡因开环生成可可碱中间体的新方法，其特征在于，首次使用的甲醇和20％-50％离子膜氢氧化钾溶液中，甲醇与20％-50％离子膜氢氧化钾的重量比为38～42:156～160；开环过程中分三次加入的甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯志军，王坤丽，赵旭，王晓东，马晓津，陈雷，
申请(专利权)人：石药集团新诺威制药股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13