专利名称：生产4－(甲硫基)丁－1,2－二醇的方法
技术领域：
本发明涉及用于生产4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的方法。
背景技术：
4-(甲硫基)丁-1，2-二醇是用作药物和甲硫氨酸类似物的中间体的重要化合物(例如EP 338735 B和J.Agrie.Food Chem.，23，1137(1975))。作为用于生产4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的方法，J.Agric.Food Chem.，23，1137(1975)和EP 1260500 A中分别描述了一种包括在过邻苯二甲酸叔丁酯存在的条件下使3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇反应的方法，和一种包括在硼化合物存在的条件下使3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇反应的方法。
发明内容
本发明提供一种制备4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的方法，包括在偶氮化合物存在的条件下，使3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇反应。
具体实施例方式
至于3-丁烯-1，2-二醇，可以使用从市场上购买的，也可以使用例如根据公知的方法生产的，所述公知方法例如包括在硫酸催化剂的存在下使1，2-环氧-3-丁烯和水反应的方法(例如US 5250743)，和包括在七氧化二铼存在下异构化2-丁烯-1，4-二醇的方法(例如US5336815)。
至于甲硫醇，可以使用从市场上购买的和从甲醇和硫化氢生产的。可以使用气态甲硫醇，也可以使用液态甲硫醇。例如，可以通过包括将气态甲硫醇引入到冷却到其沸点(6℃)以下的容器中进行冷凝的方法制备液态甲硫醇。
相对于1摩尔3-丁烯-1，2-二醇，待使用的甲硫醇的量通常是1摩尔或更多。没有具体的上限，从经济观点考虑，实践中相对于1摩尔3-丁烯-1，2-二醇，其量是10摩尔或更少。
本发明中，偶氮化合物是指在分子内含有偶氮键(-N＝N-)的化合物并且其分解温度低于250℃。其实例包括偶氮腈化合物例如2，2’-偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、1，1’-偶氮二(环己-1-腈)、4，4’-偶氮二-4-氰基戊酸、2-苯基偶氮-2，4-二甲基-4-甲氧基戊腈和2-氰基-2-丙基偶氮甲酰胺；偶氮酯化合物例如二乙酸偶氮二异丁醇酯、偶氮二异丁酸甲酯和偶氮二异丁酸乙酯；偶氮脒化合物例如2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐；偶氮咪唑啉化合物例如2，2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]；偶氮酰胺化合物例如1，1’-偶氮二甲酰胺、1，1’-偶氮二(N-甲基甲酰胺)和1，1’-偶氮二(N，N-二甲基甲酰胺)；和偶氮烷基化合物例如偶氮叔丁烷。优选的是偶氮腈化合物、偶氮酯化合物、偶氮脒化合物和偶氮咪唑啉化合物。通常使用市场上可以购买的偶氮化合物。
相对于1摩尔的3-丁烯-1，2-二醇，所使用的偶氮化合物的量通常是0.001摩尔或更多。没有具体的上限，从经济观点考虑，实践中相对于1摩尔3-丁烯-1，2-二醇，其量是0.2摩尔或更少。
通常在不存在溶剂的条件下进行3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇的反应，并且可以在溶剂存在的条件下进行该反应。溶剂没有特别限制，只要其不阻止该反应。其实例包括水；烃溶剂例如己烷、庚烷和甲苯；卤代烃溶剂例如氯苯和氯仿；醚溶剂例如二乙醚、甲基叔丁基醚和四氢呋喃；酯溶剂例如乙酸乙酯；叔醇溶剂例如叔丁醇；和腈溶剂例如乙腈和丙腈。它们可以单独使用或以混合物形式使用。其使用量没有特别限制，考虑到体积效率，实践中相对于1重量份的3-丁烯-1，2-二醇，使用100重量份或更少的量。
反应温度根据所使用的偶氮化合物的种类及其用量而不同，并且当反应温度太低时，该反应几乎不进行，当反应温度太高时，会发生副反应例如3-丁烯-1，2-二醇和所述产物的聚合反应。因此，通常在-10到100℃进行该反应，优选0到50℃。
通常在常压条件下或加压条件下进行该反应，并且可以在减压条件下进行。
通常在偶氮化合物存在的条件下，通过混合3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇来进行3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇的反应，并且所述混合顺序没有特别限制。当在常压条件下进行该反应时，通常通过包括在规定的温度下调节偶氮化合物和3-丁烯-1，2-二醇的混合物并将气态甲硫醇吹入其中的方法进行该反应。当在加压条件下进行该反应时，例如，通过包括将偶氮化合物和3-丁烯-1，2-二醇加入到可以密封的容器例如高压釜中、密封该容器并在规定的温度下将气态甲硫醇压入到容器内的方法，和包括将偶氮化合物、3-丁烯-1，2-二醇和液态甲硫醇加入到上述的密封容器中、密封该容器并在规定的温度下调节的方法进行该反应。在混合3-丁烯-1，2-二醇、甲硫醇和偶氮化合物，随后在规定的温度下调节以实施反应的情况下，或在混合3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇，随后向其中加入偶氮化合物以实施反应的情况下，为了平稳地开始反应，相对于1摩尔的3-丁烯-1，2-二醇，含有3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇的混合物中甲硫醇的量优选是4摩尔或更少。
通过常规的分析方法例如气相色谱、高效液相色谱、薄层色谱、核磁共振谱分析和红外吸收光谱分析确认所述反应的进程。
反应完成后，在使用亲脂性偶氮化合物时，例如，可以通过除去反应混合物中残留的甲硫醇，然后根据需要向其中加入水或非极性溶剂，随后萃取和浓缩得到的含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的水层，来分离4-(甲硫基)丁-1，2-二醇。在使用亲水性偶氮化合物时，例如，可以通过除去反应混合物中残留的甲硫醇，然后根据需要向其中加入水或水不溶性的有机溶剂，随后通过萃取和浓缩得到的含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的有机层，来分离4-(甲硫基)丁-1，2-二醇。除去反应混合物中残留的甲硫醇的方法的实例包括包括浓缩该反应混合物的方法，和包括向反应混合物中吹入惰性气体例如氮气的方法。非极性溶剂的实例包括烃溶剂例如己烷、庚烷、甲苯和二甲苯，其使用量没有特别限制。水不溶性有机溶剂的实例除了上述烃溶剂以外还包括酯溶剂例如乙酸乙酯和醚溶剂例如甲基叔丁基醚，其使用量没有特别限制。
实施例通过下面详细说明的实施例进一步举例说明本发明，但是本发明不限于这些实施例。
实施例1向装有磁力搅拌器的100mL烧瓶中，加入880mg 3-丁烯-1，2-二醇和10mg 2，2’-偶氮二异丁腈。在内部温度为25℃并搅拌下，向得到的混合物中以约10到20mL/min的速度吹入气态甲硫醇，历时1小时，进一步在相同的温度下搅拌该混合物以实施反应。反应完成后，通过向反应混合物中吹入氮气来除去残留的甲硫醇，并得到1245mg含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的油状物质。通过气相色谱面积百分率法分析该油状物质发现4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的收率是73％并且3-丁烯-1，2-二醇残留27％。
实施例2向装有磁力搅拌器的100mL高压釜中加入1300mg 3-丁烯-1，2-二醇和20mg 2，2’-偶氮二异丁腈。在0℃的内部温度下冷却得到的混合物后，向其中加入1400mg液态甲硫醇。密封高压釜，然后在30℃下搅拌该混合物2小时以实施反应。反应开始时的内部高压釜压力(表压)是2kg/cm2，反应完成时的内部高压釜压力(表压)是1kg/cm2。反应完成后，通过向反应混合物中吹入氮气来除去残留的甲硫醇，并得到1790mg含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的油状物质。通过气相色谱面积百分率法分析该油状物质发现4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的收率是67％并且3-丁烯-1，2-二醇残留33％。
实施例3向装有磁力搅拌器的100mL高压釜中加入1300mg 3-丁烯-1，2-二醇和20mg偶氮二异丁腈。在内部温度为0℃下冷却得到的混合物后，向其中加入1400mg液态甲硫醇。密封高压釜，然后在40℃下搅拌该混合物4小时以实施反应。反应开始时的内部高压釜压力(表压)是2.5kg/cm2，反应完成时的内部高压釜压力(表压)是0.5kg/cm2。反应完成后，通过向反应混合物中吹入氮气来除去残留的甲硫醇，并得到1990mg含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的油状物质。通过气相色谱面积百分率法分析该油状物质发现4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的收率是94％并且3-丁烯-1，2-二醇残留5％。
实施例4向装有磁力搅拌器的50mL高压釜中加入2000mg 3-丁烯-1，2-二醇和20mg 2，2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]。在0℃的内部温度下冷却得到的混合物后，向其中加入1500mg液态甲硫醇。密封高压釜，然后在40℃下搅拌该混合物4小时以实施反应。反应开始时的内部高压釜压力(表压)是2.5kg/cm2，反应完成时的内部高压釜压力(表压)是0.5kg/cm2。反应完成后，通过向反应混合物中吹入氮气来除去残留的甲硫醇，并向其中加入10g乙酸乙酯以得到含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的溶液。通过气相色谱内标法分析得到的溶液发现4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的收率是94％并且3-丁烯-1，2-二醇残留5％。
实施例5除了使用偶氮二异丁酸甲酯代替2，2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]以外，根据与实施例4相似的方式，得到含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的溶液。4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的收率是98％。
权利要求
1.一种生产4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的方法，所述方法包括在偶氮化合物存在的条件下，使3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇反应。
2.根据权利要求1的方法，其中偶氮化合物是偶氮腈化合物、偶氮酯化合物、偶氮脒化合物或偶氮咪唑啉化合物。
3.根据权利要求1的方法，其中偶氮化合物是2，2’-偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、1，1’-偶氮二(环己-1-腈)、4，4’-偶氮二-4-氰基戊酸、2-苯基偶氮-2，4-二甲基-4-甲氧基戊腈、2-氰基-2-丙基偶氮甲酰胺、二乙酸偶氮二异丁醇酯、偶氮二异丁酸甲酯、偶氮二异丁酸乙酯、2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐或2，2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]。
4.根据权利要求1、权利要求2或权利要求3的方法，其中所述反应温度在-10到100℃范围内。
全文摘要
公开了一种生产4－(甲硫基)丁－1，2－二醇的方法，其特征在于在偶氮化合物例如偶氮腈化合物、偶氮酯化合物、偶氮脒化合物、偶氮咪唑啉化合物等存在的条件下，使3－丁烯－1，2－二醇和甲硫醇反应。
文档编号C07C321/14GK101018765SQ200580030530
公开日2007年8月15日 申请日期2005年9月9日 优先权日2004年9月14日
发明者萩谷弘寿 申请人:住友化学株式会社