盐酸胍是怎么生产的?利用双氰胺与氯化铵生产时,反应式怎么写,放出氨气吗
双氰胺与氯化铵反应,NH2-C(=NH)-NH-CN + NH3 HCl = NH2-C(=NH)-NH2 (HCl) + NH2 CN
反应温度为170-230度,放出的不是氨气,而是氰胺。由于氰胺又可以发生二聚生成双氰胺,2 NH2 CN = NH2-C(=NH)-NH-CN
故净反应为NH2-C(=NH)-NH-CN + 2 NH3 HCl = 2 NH2-C(=NH)-NH2(HCl)
氨气实际上是高温时候,氯化铵分解产生的,并且全部参与了反应。
盐酸胍法辛属于抗高血压药物,用于治疗中度至重度高血压。化学名称为N-脒基-2-(2,6-二氯苯基)乙酰胺单盐酸盐,其分子式为:C9H9Cl2N3O·HCl,分子量为282.55,结构式为:
盐酸胍法辛为白色至类白色结晶粉末,难溶于水和乙醇,在甲醇中有相对较高的溶解度(>30mg/mg)。
盐酸胍法辛是选择性α2-肾上腺素受体增效剂,最早用于治疗中度至重度高血压,以口服给药的片剂给药,在美国的商品名为Tenex,规格为1mg或2mg。
由于盐酸胍法辛该药物具有很强的中枢作用,且该药物血浆蛋白结合率高,普通剂型释放速率过快使得血药浓度峰值偏高,诱发其副作用,如倦睡、头晕、入睡困难、恶心、呕吐、健忘等。
目前,盐酸胍法辛的合成报道不多,文献报道的方法主要有以下5种。
方法一:2,6-二氯苯乙腈溶于甲醇,缓慢加入浓硫酸,80℃加热进行醇解,保温12h,反应完毕缓慢加入到含有少量水的甲醇中搅拌30min,蒸馏回收大部分甲醇后,再加入适量水,用乙酸乙酯提取,有机层干燥旋蒸除去乙酸乙酯,得2,6-二氯苯乙酸甲酯;将2,6-二氯苯乙酸甲酯溶于异丙醇,然后将溶液加入到胍的异丙醇溶液中,室温搅拌10h,真空抽滤得胍法辛粗品。向粗品中加入异丙醇调成浆状后,用盐酸乙醇调pH值约1~2,真空抽滤,除去不溶物,滤液浓缩得盐酸胍法辛;
该方法以浓硫酸制备2,6-二氯苯乙酸甲酯,而浓硫酸容易残留。
方法二:2,6-二氯苯乙酸溶于甲苯后加入到胍的甲苯溶液中,120℃加热回流12h,减压蒸馏除去甲苯,得胍法辛粗品,将胍法辛粗品加入到异丙醇中调成浆状,用盐酸乙醇调节pH值约1~2,真空抽滤,除去不溶物,滤液浓缩得盐酸胍法辛;
该方法工艺简单,但使用了毒性较大的甲苯作为反应溶剂。
盐酸胍,性状白色或微黄色块状物。用作医药、农药、染料及其它有机合成物的中间体,是制造磺胺类药物及叶酸的重要原料,还可用作合成纤维的防静电剂。
基本信息
中文名
盐酸胍
外观
白色或微黄色块状物
别名
氨基甲脒盐酸盐
化学式
CH6ClN3
分子量
95.53
熔点
181-183℃
沸点
172.8
密度
相对密度(g/mL,20/4℃):1.354
外文名
Guanidine Hydrochloride
水溶性
在20℃时在100g水中可以溶解228g
应用
可用作医药、农药、染料及其他有机合成中间体
闪点
58.3
警示术语
Harmful
摩尔质量
95.5388
CAS号
50-01-1
EINECS号
200-002-3
由于外界因素作用,使天然蛋白质分子的构象发生异常变化,从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化,这种现象称为蛋白质的变性。变性可以涉及次级键、二硫键的断裂,但不涉及一级结构上肽键的断裂。
盐酸胍和尿素变性蛋白质包括两种机制:第一种机制是变性蛋白质与盐酸胍和尿素优先结合,形成复合物,当复合物被除去,反应平衡移动,随着变性剂浓度的增加,天然状态的蛋白质不断转变为复合物,最终导致蛋白质完全变性;第二种机制是盐酸胍和尿素对疏水氨基酸残基的增溶作用,因为盐酸胍和尿素具有形成氢键的能力,盐酸胍和尿素在高浓度(4~8mol/L)水溶液时能断裂氢键,结果盐酸胍和尿素就成为非极性残基的较好溶剂,使之蛋白质分子内部的疏水残基伸展和溶解性增加,从而使蛋白质发生不同程度的变性。
二者在蛋白质变性中的差别:
浓度 :在室温下,3~4mol/L盐酸胍可使球状蛋白质从天然状态转变至变性状态的中点,通常增加变性剂浓度可提高变性程度,约6mol/L盐酸胍可以使蛋白质完全转变为变性状态。盐酸胍由于具有离子特性,因而比尿素的变性能力强。一些球状蛋白质,甚至在8mol/L尿素溶液中也不能完全变性,然而在8mol/L盐酸胍溶液中,它们一般以无规卷曲(完全变性)构象状态存在。
溶解度 :尿素溶解能力较盐酸胍慢而弱,溶解度为70%~90%,尿素在作用时间较长或温度较高时会裂解形成氰酸盐,对重组蛋白质的氨基进行共价修饰,但其具有不电离,中性,成本低等优点;盐酸胍溶解能力达95%以上,且溶解作用快而不造成重组蛋白质的共价修饰,但成本较尿素高、在酸性条件下易产生沉淀、可能对后续实验有干扰等缺点。
总体而言,作为蛋白质变性过程中常用的试剂,盐酸胍和尿素的优缺点分别为:盐酸胍溶解能力和变性能力相对较强,不会造成重组蛋白质的共价修饰,但有成本高、在酸性条件下易产生沉淀、对蛋白质离子交换色谱有干扰等缺点;尿素溶解能力相对较弱,但具有不电离、呈中性、成本低、蛋白质复性后不会造成大量蛋白质沉淀等优点。在实际实验中,研究人员需要根据条件及目的进行选择,以获得最优的实验结果。
羧基在水中部分电离;而胍基接近强碱,几乎完全形成阳离子。所以此时胍基上的氮难有亲核的力量。又:羧基和胍基的反应是要脱去水的,在水溶液中因为有水,平衡大大向反应物偏移。
因此醋酸和盐酸胍在不太浓的水溶液中是不易反应的。
如试图合成羧基和胍基缩合的产物,须用醋酸胍在醋酸条件下加热回流脱水。一般而言羧基和胍基的缩合反应,其条件都在无水体系里(甚至是熔融),常需酸催化脱水;但因胍基在酸性条件下主要以盐的形式存在,反应速率不快,需长时间回流,还要避免副产物。
注:可用羧酸酯同醇溶的游离胍基进行亲核反应,速率稍快,可以作为代替。
氯化铵的浓水溶液酸性pH约在4~5左右,属于弱酸范畴,尼龙尚能够耐一定的弱酸;但高温熔盐混合物中的氯化铵显现出极强的酸性,故氯化铵与其他盐的混合熔体是可以腐蚀尼龙的。
总之,氯化铵水溶液尼龙尚可抵抗,氯化铵固体常温对尼龙不起作用,氯化铵混合熔体能够腐蚀尼龙。例:在尿素氯化铵熔融法合成盐酸胍的过程中不能使用尼龙器械(本人亲身经历,那叫个悲剧啊)。