13种有机单溶剂中5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇的平衡溶解度、模型分析与溶剂效应研究

本研究针对5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇（AMTD）在医药和材料领域应用中的溶解度数据缺失问题，通过重量法测定了其在13种单溶剂（包括醇类、酯类和酮类）中的温度依赖性溶解度，结合修正Apelblat模型、Yaws模型和van't Hoff模型进行数据拟合（RAD<0.86×10?2 ，RMSD<9.84×10?3 ），并利用Hansen溶解度参数（HSPs）和KAT-LSER模型揭示了溶质-溶剂相互作用机制，为AMTD的工业纯化工艺优化提供了重要理论依据。

　　

在医药和材料科学领域，5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇（AMTD）作为关键有机合成中间体，其应用价值日益凸显。然而，该化合物的基础物理化学参数——尤其是溶解度数据——的缺失严重制约了其工业化生产中的结晶纯化工艺开发。溶解度不仅是化合物分离纯化的核心参数，更直接影响最终产品的收率和质量。目前，关于AMTD在不同溶剂体系中的溶解行为及其热力学机制的系统研究仍属空白，这使得溶剂筛选和工艺优化缺乏科学指导。

为解决这一关键问题，来自山东的研究团队在《The Journal of Chemical Thermodynamics》发表了突破性研究成果。该研究采用重量法精确测定了AMTD在283.15-323.15 K温度范围内13种单溶剂（包括甲醇、丙酮等）中的溶解度曲线，首次建立了该化合物的完整溶解度数据库。通过多尺度建模与分子相互作用分析，不仅揭示了溶剂极性、氢键效应对溶解过程的影响规律，更为AMTD的工业化生产提供了可靠的溶剂筛选标准和工艺优化依据。

研究团队主要运用了三大关键技术：X射线粉末衍射（XRPD）验证晶体形态稳定性；重量法测定温度梯度下的溶解度；结合修正Apelblat模型、Yaws模型和van't Hoff模型进行热力学参数计算。此外，采用Hansen溶解度参数（HSPs）和KAT-LSER模型量化溶剂效应，并通过Hirshfeld表面（HS）分析和分子静电势表面（MEPS）解析分子间相互作用。

【溶解度数据】实验显示AMTD溶解度随温度升高单调递增，在醇类溶剂中呈现甲醇>乙醇>s-丁醇的序列，酯类溶剂中则遵循甲基乙酸酯>乙基乙酸酯的规律。酮类溶剂（丙酮/环己酮）表现出最优溶解性能，这与其较高的极性参数相关。

【模型拟合】三种热力学模型均表现出优异拟合度，其中修正Apelblat模型的平均相对偏差（RAD）最低（<0.86×10^?2
），表明该模型最能准确描述AMTD的溶解行为。

【溶剂效应分析】HSPs参数证实AMTD的溶解主要受极性力（δ_p
）和氢键力（δ_h
）支配。KAT-LSER模型进一步揭示溶剂氢键酸度（α）是影响溶解度的最关键参数。

【分子相互作用】MEPS分析显示AMTD分子中S原子区域具有显著负静电势，易与醇类溶剂的羟基形成氢键。HS分析则定量表明H…H（47.3%）和S…H（24.1%）接触是主要分子间作用力。

【热力学参数】基于van't Hoff方程计算得到AMTD溶解过程的吉布斯自由能（Δ_sol
G>0），证实该过程非自发进行，且熵驱动特征明显（Δ_sol
S>0）。

这项研究首次系统阐明了AMTD的溶解行为规律及其分子机制，建立的溶解度预测模型为工业化结晶工艺开发提供了精准工具。特别值得注意的是，研究发现酮类溶剂因其优异的溶解性能和可回收性，可作为AMTD纯化的优选溶剂体系。该成果不仅填补了噻二唑类化合物物性数据的空白，其采用的"实验测定-模型拟合-机理解析"多尺度研究方法，也为其他难溶性药物的溶剂筛选提供了范式参考。研究揭示的分子间相互作用规律，对设计新型噻二唑衍生物具有重要指导价值。