2,3‑二甲基苯甲硫醚的制备方法与流程

文档序号:11244862阅读:1515来源:国知局

本发明属于有机化合物合成技术领域,尤其涉及一种2,3-二甲基苯甲硫醚的的制备方法。



背景技术:

2,3-二甲基苯甲硫醚英文名称1,2-dimethyl-3-methylsulfanyl-benzene,是合成玉米苗后除草剂苯唑草酮的重要中间体,也应用于其他农药和医药的合成。目前有报道的合成方法按原料可分为2,3-二甲基溴苯法和2,3-二甲基苯胺法。

akazomemotohiro等[journaloforganicchemistry,2010,75(3):660-665]报道了将2,3-二甲基溴苯制备格式试剂,然后与二甲基二硫反应得2,3-二甲基苯甲硫醚,收率96%。该方法收率高,但是原料不易得,反应条件苛刻,反应过程危险,后处理难度大,工业化生产困难。

gilbertr等[wo2015116923,2015-08-06]公开了将2,3-二甲基溴苯的四氢呋喃溶液冷却至-75℃后与丁基锂反应制得(2,3-二甲基)苯基锂,然后与二甲基二硫反应得2,3-二甲基苯甲硫醚,粗品收率100%。该方法同样收率高,反应条件苛刻,成本高,只适合于实验室有机合成。

manojitp等[wo2001090097,2001-11-29]公开了以2,3-二甲基苯胺为原料,在酸性条件下与亚硝酸钠重氮化,之后与乙基黄原酸钾发生重氮基转化反应,再在乙醇中碱解,丙酮中与碘甲烷发生甲基化反应生成2,3-二甲基苯甲硫醚,收率78%。该方法原料易得,但是操作繁琐,产生“三废”多,后处理难度大,工业化生产困难。

rheinheimerj等[us20030216580,2003-11-20]公开了以2,3-二甲基苯胺为原料,二甲基二硫为溶剂和反应试剂,与亚硝酸叔丁酯重氮化后在铜粉的作用下与二甲基二硫偶联得2,3-二甲基苯甲硫醚,收率83%。该方法收率较高,操作简便,但产生的“三废”处理难度大,原材料价格较高,溶剂除了参与主反应外还有多种副反应,回收困难,工业化综合生产成本高。

随着环境保护要求的不断提高,同时市场上2,3-二甲基苯甲硫醚的需求不断增加,有必要开发新的2,3-二甲基苯甲硫醚生产工艺,提升企业的经济效益和社会效益。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种收率高、成本低廉、操作简便、绿色环保的2,3-二甲基苯甲硫醚的制备方法。

为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种2,3-二甲基苯甲硫醚的制备方法,其特征在于,在惰性气氛保护下,以3-硝基邻二甲苯为原料,经镍盐和助催化剂作用,在有机溶剂中与甲硫醇钠加热反应,将反应液进行后处理,得到2,3-二甲基苯甲硫醚,化学反应式为:

上述的2,3-二甲基苯甲硫醚的制备方法,优选的,所述镍盐为醋酸镍、溴化镍、氯化镍、硫酸镍或硝酸镍中的一种或多种。

上述的2,3-二甲基苯甲硫醚的制备方法,优选的,所述镍盐的摩尔量为3-硝基邻二甲苯摩尔量的0.1~5%。

上述的2,3-二甲基苯甲硫醚的制备方法,优选的,所述助催化剂为三苯基膦、四丁基溴化铵、甲基三辛基氯化铵、三乙基苄基氯化铵或4-二甲氨基吡啶中的一种或多种。

上述的2,3-二甲基苯甲硫醚的制备方法,优选的,所述助催化剂的摩尔量为3-硝基邻二甲苯摩尔量的0.1~5%。

上述的2,3-二甲基苯甲硫醚的制备方法,优选的,所述3-硝基邻二甲苯与甲硫醇钠的摩尔比为1∶1.1~2。

上述的2,3-二甲基苯甲硫醚的制备方法,优选的,所述有机溶剂包括丙酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。

上述的2,3-二甲基苯甲硫醚的制备方法,优选的,所述有机溶剂与3-硝基邻二甲苯的质量比为2~8∶1。

上述的2,3-二甲基苯甲硫醚的制备方法,优选的,所述反应的温度为50℃~150℃,反应时间为4h~20h。

上述的2,3-二甲基苯甲硫醚的制备方法,优选的,所述后处理的具体过程为:在反应液中加入水和甲苯,分层,倒掉水相后干燥,脱溶,精馏,所得馏分为2,3-二甲基苯甲硫醚。

本发明的原理在于:

以镍盐为催化剂,使3-硝基邻二甲苯在有机溶剂中与甲硫醇钠完成取代反应得到2,3-二甲基苯甲硫醚。申请人在研究初期参考前期的硝基取代反应经验,将3-硝基邻二甲苯与甲硫醇钠在多种条件下反应,但是并未得到目标产物2,3-二甲基苯甲硫醚,推测原因可能为:硝基苯类化合物的苯环上有吸电子基团时苯环上易形成碳正离子,有助于硝基的离去,取代反应容易进行;反之苯环上有给电子基团时苯环上难形成碳正离子,不利于硝基的离去,取代反应难以进行;而3-硝基邻二甲苯的苯环上两个甲基为给电子基团,因此3-硝基邻二甲苯不易与甲硫醇钠完成取代反应生成2,3-二甲基苯甲硫醚。但通常条件下不易发生的化学反应可以在苛刻条件下(如高温、高压等)或催化剂的作用使形成反应物过渡态的自由能改变而实现。在之后的研究中申请人意外发现:以镍盐为催化剂,再加入少量助催化剂,在适当的条件下能够使3-硝基邻二甲苯在有机溶剂中与甲硫醇钠完成取代反应得到2,3-二甲基苯甲硫醚。

与现有技术相比,本发明的优点在于:

1、本发明产品收率较高,收率达85.5%~94.8%(液相色谱,外标);

2、产品含量高,含量达98.0%~99.6%(液相色谱,外标);

3、起始原料为3-硝基邻二甲苯,成本低廉;使用的其他原料和溶剂均便宜易得,工艺简单,有利于工业化生产。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例1:

氮气保护下,1000ml三口烧瓶中依次加入61.1g(99%,0.4mol)3-硝基邻二甲苯、32.5g(95%,0.44mol)甲硫醇钠、0.072g(98%,0.0004mol)醋酸镍、1g(99%,0.004mol)三苯基膦和427.7g丙酮,加热至50℃后保温反应20h。反应结束后加入水和甲苯,分层,有机相干燥,脱溶,残留物采用陶瓷散堆填料塔精馏,取74~76℃(1mmhg)馏分得55.2g浅黄色液体2,3-二甲基苯甲硫醚,含量98.2%,收率89%。1hnmr(cdcl3,300mhz)δ:2.29(s,6h,arch3×2),2.44(s,3h,arsch3),6.97(dd,j=6.9hz,j=2.1hz,1h,c6h3-h),7.03~7.12(m,2h,c6h2).gc-ms(m/z):152.1(m+),138,105.1,77,45。

实施例2

氮气保护下,1000ml三口烧瓶中依次加入61.1g(99%,0.4mol)3-硝基邻二甲苯、38.4g(95%,0.52mol)甲硫醇钠、0.9g(98%,0.004mol)溴化镍、2.6g(99%,0.008mol)四丁基溴化铵和244.4gn,n-二甲基甲酰胺,加热至70℃后保温反应15h。反应结束后加入水和甲苯,分层,有机相干燥,脱溶,残留物采用陶瓷散堆填料塔精馏,取74~76℃(1mmhg)馏分得53.1g浅黄色液体2,3-二甲基苯甲硫醚,含量98%,收率85.5%。

实施例3

氮气保护下,1000ml三口烧瓶中依次加入61.1g(99%,0.4mol)3-硝基邻二甲苯、59g(95%,0.8mol)甲硫醇钠、2.6g(99%,0.02mol)氯化镍、0.16g(99%,0.0004mol)甲基三辛基氯化铵和122.2gn,n-二甲基乙酰胺,加热至80℃后保温反应10h。反应结束后加入水和甲苯,分层,有机相干燥,脱溶,残留物采用陶瓷散堆填料塔精馏,取74~76℃(1mmhg)馏分得53.4g浅黄色液体2,3-二甲基苯甲硫醚,含量98.5%,收率86.4%。

实施例4

氮气保护下,1000ml三口烧瓶中依次加入61.1g(99%,0.4mol)3-硝基邻二甲苯、44.3g(95%,0.6mol)甲硫醇钠、1.9g(99%,0.012mol)硫酸镍、2.8g(98%,0.012mol)三乙基苄基氯化铵和183.3gn-甲基吡咯烷酮,加热至100℃后保温反应8h。反应结束后加入水和甲苯,分层,有机相干燥,脱溶,残留物采用陶瓷散堆填料塔精馏,取74~76℃(1mmhg)馏分得53.6g浅黄色液体2,3-二甲基苯甲硫醚,含量99.1%,收率87.2%。

实施例5

氮气保护下,1000ml三口烧瓶中依次加入61.1g(99%,0.4mol)3-硝基邻二甲苯、50.2g(95%,0.68mol)甲硫醇钠、1.5g(99%,0.008mol)硝酸镍、2.5g(99%,0.02mol)4-二甲氨基吡啶和488.8g二甲基亚砜,加热至120℃后保温反应6h。反应结束后加入水和甲苯,分层,有机相干燥,脱溶,残留物采用陶瓷散堆填料塔精馏,取74~76℃(1mmhg)馏分得56.2g浅黄色液体2,3-二甲基苯甲硫醚,含量99.6%,收率92%。

实施例6

氮气保护下,1000ml三口烧瓶中依次加入61.1g(99%,0.4mol)3-硝基邻二甲苯、56.1g(95%,0.76mol)甲硫醇钠、0.9g(98%,0.004mol)溴化镍、2.5g(99%,0.02mol)4-二甲氨基吡啶和305.5g二甲基亚砜,加热至150℃后保温反应4h。反应结束后加入水和甲苯,分层,有机相干燥,脱溶,残留物采用陶瓷散堆填料塔精馏,取74~76℃(1mmhg)馏分得58.7g浅黄色液体2,3-二甲基苯甲硫醚,含量98.3%,收率94.8%。

实施例7

氮气保护下,1000ml三口烧瓶中依次加入61.1g(99%,0.4mol)3-硝基邻二甲苯、38.4g(95%,0.52mol)甲硫醇钠、1.9g(99%,0.012mol)硫酸镍、2.6g(99%,0.008mol)四丁基溴化铵和366.6gn,n-二甲基甲酰胺,加热至100℃后保温反应8h。反应结束后加入水和甲苯,分层,有机相干燥,脱溶,残留物采用陶瓷散堆填料塔精馏,取74~76℃(1mmhg)馏分得53.4g浅黄色液体2,3-二甲基苯甲硫醚,含量98%,收率86%。

实施例8

氮气保护下,1000ml三口烧瓶中依次加入61.1g(99%,0.4mol)3-硝基邻二甲苯、44.3g(95%,0.6mol)甲硫醇钠、0.9g(98%,0.004mol)溴化镍、1g(99%,0.004mol)三苯基膦和244.4gn,n-二甲基甲酰胺,加热至120℃后保温反应6h。反应结束后加入水和甲苯,分层,有机相干燥,脱溶,残留物采用陶瓷散堆填料塔精馏,取74~76℃(1mmhg)馏分得54.5g浅黄色液体2,3-二甲基苯甲硫醚,含量98.6%,收率88.3%。

实施例9

氮气保护下,1000ml三口烧瓶中依次加入61.1g(99%,0.4mol)3-硝基邻二甲苯、59g(95%,0.8mol)甲硫醇钠、2.6g(99%,0.02mol)氯化镍、2.5g(99%,0.02mol)4-二甲氨基吡啶和183.3gn-甲基吡咯烷酮,加热至80℃后保温反应10h。反应结束后加入水和甲苯,分层,有机相干燥,脱溶,残留物采用陶瓷散堆填料塔精馏,取74~76℃(1mmhg)馏分得54.3g浅黄色液体2,3-二甲基苯甲硫醚,含量98.3%,收率87.7%。

实施例10

氮气保护下,1000ml三口烧瓶中依次加入61.1g(99%,0.4mol)3-硝基邻二甲苯、59g(95%,0.8mol)甲硫醇钠、2.6g(99%,0.02mol)氯化镍、2.5g(99%,0.02mol)4-二甲氨基吡啶和150g二甲基亚砜,加热至9℃后保温反应12h。反应结束后加入水和甲苯,分层,有机相干燥,脱溶,残留物采用陶瓷散堆填料塔精馏,取74~76℃(1mmhg)馏分得54.5g浅黄色液体2,3-二甲基苯甲硫醚,含量98.5%,收率88.1%。

实施例11

氮气保护下,1000ml三口烧瓶中依次加入61.1g(99%,0.4mol)3-硝基邻二甲苯、38.4g(95%,0.52mol)甲硫醇钠、0.9g(98%,0.004mol)溴化镍、2.6g(99%,0.008mol)四丁基溴化铵和180gn,n-二甲基甲酰胺,加热至110℃后保温反应12h。反应结束后加入水和甲苯,分层,有机相干燥,脱溶,残留物采用陶瓷散堆填料塔精馏,取74~76℃(1mmhg)馏分得55.7g浅黄色液体2,3-二甲基苯甲硫醚,含量98.5%,收率90.7%。

实施例12

氮气保护下,1000ml三口烧瓶中依次加入61.1g(99%,0.4mol)3-硝基邻二甲苯、44.3g(95%,0.6mol)甲硫醇钠、0.72g(98%,0.004mol)醋酸镍、1.25g(99%,0.01mol)4-二甲氨基吡啶和200g二甲基亚砜,加热至80℃后保温反应15h。反应结束后加入水和甲苯,分层,有机相干燥,脱溶,残留物采用陶瓷散堆填料塔精馏,取74~76℃(1mmhg)馏分得57.3g浅黄色液体2,3-二甲基苯甲硫醚,含量99.5%,收率93.6%。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1