专利名称：N，n′-二甲基-3，3′-二硫代二丙酰胺的制备方法
技术领域：
本发明属于硫化学中硫代酰胺合成技术。
N，N′-二甲基-3，3′-二硫代二丙酰胺(Ⅱ)是防腐剂2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的合成前体。
对于化合物(Ⅱ)的合成，EP95907所载的方法是向3，3′-二硫代二丙酸酯(Ⅰ)的甲苯-甲醇溶液中通入-甲胺气体，然后连续搅拌20小时，蒸出溶剂得到含杂质的粗产物，再经异丙醇重结晶后得到精品(Ⅱ)。
对于化合物(Ⅰ)的合成，在US3，769，315中已有论述，此方法是采用硫化氢和硫与丙烯酸甲酯反应，生成多硫代双丙酸甲酯，再用亚硫酸钠水溶液处理，得到化合物(Ⅰ)，其制备路线如下
上述合成化合物(Ⅰ)的方法主要缺点是此路线为固、液、气三相反应，硫化氢气体的利用率低，未反应的硫化氢由尾气排出，需要一套吸收硫化氢的装置，既不经济又污染环境，同时严重危害操作者的健康，很难在生产中应用。
上述合成化合物(Ⅱ)的方法主要缺点是-甲胺气体吸收不完全，既浪费又污染环境，反应时需长时间搅拌，耗能多，反应后须靠减压蒸馏除去未反应的-甲胺、甲苯和甲醇，所得的化合物(Ⅱ)粗品纯度很差，必须用有机溶剂异丙醇反复结晶才能得到所需纯度的化合物(Ⅱ)。还需回收溶剂，操作繁琐，设备复杂。
本发明的目的在于改进工艺路线，降低成本，减少毒性，便于工业化生产和增强实用性。
本发明采用多硫化钠和盐酸与丙烯酸甲酯在硫化胺溶液中进行反应，先生成多硫代双丙酸甲酯，再用亚硫酸钠水溶液处理得到化合物(Ⅰ)，然后让-甲胺水溶液直接与化合物(Ⅰ)反应，得到化合物(Ⅱ)。其合成路线如下
多硫化钠为X＝2-5含硫数不等的混合物用多硫化钠和盐酸与丙烯酸甲酯反应，生成多硫代双丙酸甲酯，再用亚硫酸钠水溶液处理得到中间化合物(Ⅰ)的整个反应是在液相中进行的，反应温度为-20-30℃，最佳反应温度为-10-20℃;反应时间为0.25小时以上，最佳反应时间为0.25-10小时;丙烯酸甲酯多硫化钠的摩尔比为1∶0.3-2;丙烯酸甲酯与盐酸的摩尔比为1∶0.7-1.8。当原料配料摩尔比为丙烯酸甲酯∶多硫化钠∶盐酸＝1∶0.5-0.8∶0.8-1.3时，原料的利用率为最高，最经济。
当-甲胺水溶液直接与化合物(Ⅰ)反应时，不使用有机溶剂，(Ⅰ)不需要干燥，既便含有较多水份也无妨。反应温度在-10-45℃，最佳温度为5-35℃。反应不需要长时间搅拌，只需将-甲胺水溶液滴入化合物(Ⅰ)中。滴完后搅拌至结晶后放置即可。反应和放置总时间为0.5-72小时。反应物(Ⅰ)与-甲胺的摩尔比为1∶1.5-60之间都可以制得化合物(Ⅱ)，但最佳比例为(Ⅰ)∶-甲胺＝1∶2.0-3.5。
本发明制备化合物(Ⅱ)及其中间体(Ⅰ)的方法其优点在于1.用多硫化钠和盐酸取代了剧毒气体硫化氢，减少了环境污染，保障了操作人员的健康。
2.变三相反应为均相反应，提高了原料的利用率，增加了收率。
3.设备简单，操作方便，容易在生产中应用。
4.用此方法制得的化合物(Ⅱ)纯度很高，一般不经重结晶即可直接用于制备5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。既使含有少量杂质，也只用水重结晶一次即可除去。
实例1
在1000毫升三口瓶中，加入460.3克多硫化钠和96克硫化铵水溶液，降温后，搅拌下分二路同时滴加135.6克丙烯酸甲脂和103毫升盐酸，保持温度在0-5℃，滴加完毕后，保持低温继续搅拌1.5小时。
分出有机相，用1M亚硫酸钠750毫升，50℃热处理3小时。放冷后分出有机相用2×150毫升水洗二次，静置后分出有机层即为3，3′-二硫代二丙酸甲酯(Ⅰ)。
得量174.5克;含量95.21%;收率93.03%。
把所制得的174.5克化合物(Ⅰ)置于装有搅拌器的三口瓶中，搅拌下，温度在20℃滴入36%的-甲胺水溶液125.9克，搅拌至有结晶产生，放置72小时后，入冰箱10℃放置4小时，过滤用3×100毫升水冲洗减压滤净母液，结晶干燥后称重117.5克，m.p113.5-115℃。
粗品经水重结晶后m.p114.5-115.5℃。
实例2在1000毫升三口瓶中加入411.6克多硫化钠和75克硫化铵水溶液，降温后，搅拌下分二路同时滴加135.6克丙烯酸甲酯和167毫升盐酸，保持温度在5-10℃，滴加完毕后，保持低温继续搅拌1小时。
分出有机相，用1M亚硫酸钠750毫升，50℃热处理3小时。放冷后分出有机相用2×150毫升水洗二次。静置后分出有机层，即为3，3′-二硫代二丙酸甲酯。
得量170克，含量95.78%，收率91.16%。
取化合物(Ⅰ)168克，置于装有搅拌的三口瓶中，搅拌下20℃滴入36%的-甲胺水溶液197.9克，搅拌至有结晶产生，放置5小时，入冰箱3℃放置2小时。过滤3×100毫升水冲洗，减压滤净母液，结晶干燥后称重116.5克。m.p113.5-115℃。
粗品经水重结晶后m.p114.5-115.5℃。
实例3在1000毫升三口瓶中，加入288.4克多硫化钠和57克硫化铵水溶液，降温后，搅拌下分二路同时滴加135.6克丙烯酸甲酯和125毫升盐酸，保持温度在-5-0℃，滴加完毕后，保持低温继续搅拌0.5小时。
分出有机相，用1M亚硫酸钠750毫升，50℃热处理3小时，放冷分出有机相用2×150毫升水洗二次，静置后分出有机层为3，3′-二硫代二丙酸甲酯。
得重为176克，含量94.59%，收率93.22%。
取制得的化合物(Ⅰ)168克，置于装有搅拌的三口瓶中，搅拌下20℃滴入36%的-甲胺水溶液197.9克，搅拌至有结晶产生，放置5小时，入冰箱3℃放置2小时。过滤3×100毫升水冲洗减压滤净母液，结晶干燥后称重116.5克。m.p113.5-115℃。
粗品经水重结晶后m.p114.5-115.5℃。
以薄层层折检查为一个斑点。
元素分析计算值C40.65H6.84
N11.85S27.13分析值C40.69H6.82N11.92S26.71核磁共振分析溶剂CDCl3
附图
为N，N′-二甲基-3，3′-二硫代二丙酰胺EP95907制备路线框图。
权利要求
1.一种N，N′-二甲基-3，3′-二硫代二丙酰胺(Ⅱ)的制备方法，其特征在于多硫化钠和盐酸与丙烯酸甲酯在硫化胺溶液作用下进行反应，先生成多硫代双丙酸甲酯，再用亚硫酸钠水溶液处理得到化合物3，3′-二硫代二丙酸酯(Ⅰ)，然后让-甲胺水溶液直接与化合物(Ⅰ)反应，得到化合物(Ⅱ)。其合成路线如下
多硫化钠为X=2-5含硫数不等的混合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于制备化合物(Ⅰ)所需原料配量的摩尔比为丙烯酸甲酯∶多硫化钠∶盐酸＝1∶0.3-2∶0.7-1.8最佳比值，丙烯酸甲酯∶多硫化钠∶盐酸＝1∶0.5-0.8∶0.8-1.3;
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于制备化合物(Ⅰ)所需的温度为-20℃-30℃，最佳温度为-10-20℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于制备化合物(Ⅰ)所需的时间为0.25小时以上，最佳时间为0.25-10小时。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于制备化合物(Ⅱ)所需化合物(Ⅰ)与-甲胺的摩尔比为(Ⅰ)∶-甲胺＝1∶1.5-60;最佳比例为(Ⅰ)∶-甲胺＝1∶2.0-3.5。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于制备化合物(Ⅱ)的反应温度为-10-45℃，最佳反应温度为5-35℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于制备化合物(Ⅱ)的反应时间及放置时间为0.5-72小时。
全文摘要
本发明是防腐剂2-甲基4-异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的合成中间体N，N′-二甲基-3，3′-二硫代二丙酰胺的制备方法。它是由丙烯酸甲酯与多硫化钠在硫化铵溶液和盐酸的作用下反应，再经亚硫酸钠水溶液处理得到中间体3，3′-二硫代二丙酸甲酯，然后加入-甲胺水溶液直接反应获得的。用此方法制备N，N′-二甲基-3，3′-二硫代二丙酰胺，工艺简单，操作方便，收率高，没有环境污染，易于工业化生产。
文档编号C07C323/25GK1042350SQ88107418
公开日1990年5月23日 申请日期1988年10月31日 优先权日1988年10月31日
发明者韦光明, 章德宏 申请人:北京市营养源研究所