一种丁二硫醇的合成方法与流程

文档序号:16060782发布日期:2018-11-24 12:09阅读:613来源:国知局

本发明涉及丁二硫醇的合成技术领域,具体为一种丁二硫醇的合成方法。

背景技术

现有技术中,北京工商大学专利zl00100889.7公布了一种2,3一丁二硫醇的制备方法,以2,3-环氧丁烷为原料,经与硫脲反应,硫氢化钠开环加成,得到2,3-丁二硫醇,其化学反应式为:

其反应存在的问题为:

1、2,3-环氧丁烷沸点为56-57℃限制了反应温度,反应不彻底,收率较低,在65%以下,如要提高反应收率需要加压反应,设备要求高压釜,且2,3-环氧丁烷不易制备,价格昂贵,800元/kg,严重增加了成本;

2、硫氢化钠开环加成步骤,硫氢化钠均为水合物,纯度为70%左右,导致开环过程中发生副反应,生成2-羟基-3-巯基丁烷,造成分离困难,需要减压精馏分离,2,3-丁二硫醇收率为55%;

3、两步总收率仅为40%左右,2,3-丁二硫醇成本为2000元/kg。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种丁二硫醇的合成方法,操作简单,产品收率高,成本低,可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种丁二硫醇的合成方法,反应方程式如下:

包括以下步骤:

(1)加入2,3-丁二醇、醇摩尔量2.0~4.0倍的酯化剂和醇摩尔量2.0~3.0倍缚酸剂,升温40.0~80.0℃搅拌反应至2,3-丁二醇反应完全,然后经5.0%nahco3水洗、干燥、浓缩得中间体i(二酯),收率为95.0%;

(2)向中间体i(二酯)中加入摩尔量2.0~4.0倍的30.0%溴化氢的醋酸溶液,室温反应3.0~5.0h,反应完成后减压脱除溶剂,得到中间体ii(2,3-二溴丁烷),收率为85.0%;

(3)向中间体ii中加入摩尔量2.0~2.5倍的硫脲,质量比2.0倍的乙醇,回流反应至中间体ii反应完全,降温结晶得到中间体iii,收率为92.0%;

(4)向中间体iii加入到质量比2.0~4.0倍的10.0%-30.0%的氢氧化钾水溶液中,回流水解2.0~5.0小时,反应完成后用浓盐酸调节ph=3.0,加入乙酸乙酯萃取,分层、水洗、浓缩得到粗品2,3-丁二硫醇,收率为85.0%;

(5)减压蒸馏,收集沸点86.0~87.0℃(50mmhg)的馏分得到产品2,3-丁二硫醇,gc纯度99.0%以上,总收率60.0%以上。

作为本发明的一种优选技术方案,步骤(1)所述的酯化剂为醋酸酐、丙酸酐、对甲苯磺酰氯、马来酸酐中的一种,加入量为醇摩尔量的2.0~4.0倍。

作为本发明的一种优选技术方案,步骤(1)所述的缚酸剂为吡啶、三乙胺、diea、dmap、醋酸钠等,用量为醇摩尔量的2.0~3.0倍。

作为本发明的一种优选技术方案,步骤(2)中30.0%溴化氢的醋酸溶液的加入量为中间体ii的2.0~4.0倍,反应3.0~5.0h。

作为本发明的一种优选技术方案,步骤(3)中的硫脲加入量为中间体ii摩尔量2.0~2.5倍。

作为本发明的一种优选技术方案,步骤(4)中氢氧化钾水溶液的质量浓度为10.0%-30.0%,加入量为中间体iii质量的2.0~4.0倍,回流水解时间为2.0~5.0小时。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、以2,3-丁二醇为起始原料,价格仅100元/kg,总收率60%,成本低于800元;

2、操作均为常压,工艺简单;

3、各步中间体容易分离,最终产品只需减压蒸馏,纯度高。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例一

一种丁二硫醇的合成方法,包括以下步骤:

(1)加入2,3-丁二醇、醇摩尔量2.0倍的酯化剂和醇摩尔量2.0倍缚酸剂,酯化剂为醋酸酐、丙酸酐、对甲苯磺酰氯、马来酸酐中的一种,加入量为醇摩尔量的2.0倍,缚酸剂为吡啶、三乙胺、diea、dmap、醋酸钠等,用量为醇摩尔量的2.0倍,升温40.0℃搅拌反应至2,3-丁二醇反应完全,然后经5.0%nahco3水洗、干燥、浓缩得中间体i(二酯),收率为94.0%;

(2)向中间体i(二酯)中加入摩尔量2.0倍的30.0%溴化氢的醋酸溶液,30.0%溴化氢的醋酸溶液的加入量为中间体ii的2.0倍,室温反应3.0h,反应完成后减压脱除溶剂,得到中间体ii(2,3-二溴丁烷),收率为87.0%;

(3)向中间体ii中加入摩尔量2.0倍的硫脲,硫脲加入量为中间体ii摩尔量2.0倍,质量比2.0倍的乙醇,回流反应至中间体ii反应完全,降温结晶得到中间体iii,收率为92.0%;

(4)向中间体iii加入到质量比2.0倍的10.0%-30.0%的氢氧化钾水溶液中,氢氧化钾水溶液的质量浓度为10.0%,加入量为中间体iii质量的2.0倍,回流水解2.0小时,反应完成后用浓盐酸调节ph=3.0,加入乙酸乙酯萃取,分层、水洗、浓缩得到粗品2,3-丁二硫醇,收率为88.0%;

(5)减压蒸馏,收集沸点86.0℃(50mmhg)的馏分得到产品2,3-丁二硫醇,gc纯度99.2%,总收率66.2%。

实施例二

一种丁二硫醇的合成方法,包括以下步骤:

(1)加入2,3-丁二醇、醇摩尔量3.0倍的酯化剂和醇摩尔量2.5倍缚酸剂,酯化剂为醋酸酐、丙酸酐、对甲苯磺酰氯、马来酸酐中的一种,加入量为醇摩尔量的3.0倍,缚酸剂为吡啶、三乙胺、diea、dmap、醋酸钠等,用量为醇摩尔量的2.5倍,升温60.0℃搅拌反应至2,3-丁二醇反应完全,然后经5.0%nahco3水洗、干燥、浓缩得中间体i(二酯),收率为93.0%;

(2)向中间体i(二酯)中加入摩尔量3.0倍的30.0%溴化氢的醋酸溶液,30.0%溴化氢的醋酸溶液的加入量为中间体ii的3.0倍,室温反应4.0h,反应完成后减压脱除溶剂,得到中间体ii(2,3-二溴丁烷),收率为84.0%;

(3)向中间体ii中加入摩尔量2.2倍的硫脲,硫脲加入量为中间体ii摩尔量2.3倍,质量比2.0倍的乙醇,回流反应至中间体ii反应完全,降温结晶得到中间体iii,收率为93.0%;

(4)向中间体iii加入到质量比3.0倍的20.0%-30.0%的氢氧化钾水溶液中,氢氧化钾水溶液的质量浓度为15.0%%,加入量为中间体iii质量的3.0倍,回流水解3.0小时,反应完成后用浓盐酸调节ph=3.0,加入乙酸乙酯萃取,分层、水洗、浓缩得到粗品2,3-丁二硫醇,收率为83.0%;

(5)减压蒸馏,收集沸点86.5℃(50mmhg)的馏分得到产品2,3-丁二硫醇,gc纯度99.1%,总收率60.3%。

实施例三

一种丁二硫醇的合成方法,包括以下步骤:

(1)加入2,3-丁二醇、醇摩尔量4.0倍的酯化剂和醇摩尔量3.0倍缚酸剂,酯化剂为醋酸酐、丙酸酐、对甲苯磺酰氯、马来酸酐中的一种,加入量为醇摩尔量的4.0倍,缚酸剂为吡啶、三乙胺、diea、dmap、醋酸钠等,用量为醇摩尔量的3.0倍,升温80.0℃搅拌反应至2,3-丁二醇反应完全,然后经5.0%nahco3水洗、干燥、浓缩得中间体i(二酯),收率为92.0%;

(2)向中间体i(二酯)中加入摩尔量4.0倍的30.0%溴化氢的醋酸溶液,30.0%溴化氢的醋酸溶液的加入量为中间体ii的4.0倍,室温反应5.0h,反应完成后减压脱除溶剂,得到中间体ii(2,3-二溴丁烷),收率为85.0%;

(3)向中间体ii中加入摩尔量2.0~2.5倍的硫脲,硫脲加入量为中间体ii摩尔量2.5倍,质量比2.0倍的乙醇,回流反应至中间体ii反应完全,降温结晶得到中间体iii,收率为92.4%;

(4)向中间体iii加入到质量比4.0倍的30.0%的氢氧化钾水溶液中,氢氧化钾水溶液的质量浓度为30.0%,加入量为中间体iii质量的4.0倍,回流水解5.0小时,反应完成后用浓盐酸调节ph=3.0,加入乙酸乙酯萃取,分层、水洗、浓缩得到粗品2,3-丁二硫醇,收率为84.2%;

(5)减压蒸馏,收集沸点87.0℃(50mmhg)的馏分得到产品2,3-丁二硫醇,gc纯度99.3%,总收率60.8%。

本发明以2,3-丁二醇为起始原料,价格仅100元/kg,总收率60%,成本低于800元,操作均为常压,工艺简单,各步中间体容易分离,最终产品只需减压蒸馏,纯度高。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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