1,3,5-三硫杂环己烷衍生物的合成方法
【专利摘要】本发明公布了以不饱和醋酸酯与硫化氢为主要原料，通过化学反应合成1,3,5?三硫杂环己烷衍生物的一种方法。其操作步骤是，将不饱和醋酸酯和溶剂加入反应器中，缓慢加入硫化氢，在反应器内压力(表压)为1～20atm和?30～150℃条件下反应0.1～30h，过滤除去催化剂，滤液减压(表压0.1?0.095MPa)蒸馏回收溶剂和产生的醋酸，得到固体产品。然后，将得到的固体产品溶于预定的溶剂中并加入脱色剂，在20?100℃搅拌0.1?35h，过滤除去脱色剂，滤液冷却到0?40℃，过滤，得到无色至浅黄色固体1,3,5?三硫杂环己烷衍生物。本发明提供的1,3,5?三硫杂环己烷衍生物合成方法，原料价廉易得，工艺过程简单，产品收率高达85％以上，生产过程更安全可靠。
【专利说明】
1 ,3,5-三硫杂环己烷衍生物的合成方法
技术领域
[0001]本发明属于有机合成领域，涉及化合物1，3，5-三硫杂环己烷衍生物的合成新方 法，特别是利用不饱和醋酸酯合成1，3，5-三硫杂环己烷衍生物的方法。
【背景技术】
[0002] 1，3,5_三硫杂环己烷衍生物是一类重要的化合物，广泛存在于猪肉、牛肉中，同时 还存在于水果中，具有硫样的香韵，同时具有坚果样的香韵和口味，是联合国粮食计划署公 布的一类具有高度安全性的食用和工业用香料，因此广泛用于食品、香精、香水、洗衣粉、液 体洗涤剂等领域。目前，1，3，5-三硫杂环己烷衍生物主要通过化学反应合成的方法来制备， 但是现有的合成方法存在着种种不足。迄今为止，1，3,5_三硫杂环己烷衍生物主要有以下 几种合成方法：
[0003] (1)烯基醚法
[0004] Korchevin，N.A.等【Korchevin，N.A.et al.Thermal reaction of alkyl vinyl ethers with hydrogen sulfide in the presence of iodine.Zhurnal Organicheskoi Khimii，21(4)，902-3;1985】分别以乙基乙烯基醚或正丁基乙烯基醚为主要原料，通过与硫 化氢反应合成1，3，5-三硫杂环己烷的衍生物2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷(参见式1和 式2)。该方法反应温度高达250°C，容易发生乙烯基醚的聚合副反应，不仅产品收率低(仅为 45-55%)，而且产品的精制困难，杂质的存在会影响其香气。因此，采用该方法合成的1，3， 5-三硫杂环己烷衍生物产品质量低，在香料、香精、香水和食品生产领域的推广应用受到限 制。
[0005]
[0006] 正丁基乙烯基醚法合成2,4,6-三甲基-1，3,5-三硫杂环己烷
[0007]
[0008] 乙基乙烯基醚法合成2,4,6-三甲基-1，3,5-三硫杂环己烷
[0009] (2)醛、酮法
[0010] 醛类化合物的醛基具有较强的化学活泼性，可以与硫化合物通过反应合成1，3,5_ 三硫杂环己烷衍生物。国际公布号为W02006027352(A1)的PCT专利申请公布了一种以丙醛 和硫脲为原料在四氢呋喃溶液中室温下反应合成2,4,6_三乙基-1，3,5-三硫杂环己烷的方 法(参见式3)，产品收率高达96%。这一合成方法成功的基础是建立在丙醛是一个稳定的醛 化合物的基础上，丙醛和硫脲等反应时不会发生丙醛自身的聚合等副反应，因此能够成功 合成出2,4,6_三乙基-1，3,5-三硫杂环己烷。
[0011]
[0012] 丙醛法合成2，4，6-三乙基-1，3，5-三硫杂环己烷
[0013] 酮类化合物的羰基也具有较为活泼的化学反应性，能够与硫化合物反应合成1，3， 5-三硫杂环己烷衍生物。申请公开号为CN1413993的中国发明专利申请和美国专利 US3958030分别公布了利用丙酮和硫化氢通过化学反应合成1，3,5_三硫杂环己烷的衍生物 2，2，4，4，6，6-六甲基-1，3，5-三硫杂环己烷的方法(参见式4)，该方法操作步骤繁杂，产品 收率较低。
[0014]
[0015] 丙酮法合成2，2，4，4，6，6-六甲基-1，3，5-三硫杂环己烷
[0016] 但是，对于化学性质活泼的乙醛(acetaldehyde)，由于其化学性质非常活泼，其与 硫化氢等硫化合物反应时极易发生自身聚合等副反应，虽然人们进行了大量的尝试，但以 乙醛为原料通过与硫脲、硫化氢等硫化物反应无法成功合成1，3,5_三硫杂环己烷的衍生物 2,4,6_三甲基-1，3,5-三硫杂环己烷。
[0017] ⑶烯基硫醚法
[0018] Gavrilova,G.M.等【Gavrilova,G.M.et al.Divinyl sulfide.X.Reaction with mercury(II)chloride and acid hydrolysis .Zhurnal Organicheskoi Khimii,18(9), 1843-6; 1982】以二乙烯基硫醚为原料，在酸性条件下反应合成了合成1，3,5-三硫杂环己烷 的衍生物2,4,6_三甲基-1，3,5-三硫环己烷(参见式5)。由于二乙烯基硫醚化学反应活性较 低，该方法需要使用HgCl2为催化剂，而HgCl2是剧毒汞化学品，对环境、人体危害巨大，因此 该方法的推广使用受到大大限制。
[0019]
[0020] 二乙烯基硫醚法合成2,4,6-三甲基-1，3,5-三硫杂环己烷
【发明内容】
[0021]本发明的目的是克服或改善1，3，5-三硫杂环己烷衍生物合成工艺的缺点，提供一 种用不饱和醋酸酯合成1，3,5_三硫杂环己烷衍生物的新方法。不饱和醋酸酯是一类具有较 好化学反应活性的化工原料，广泛用于胶粘剂、高分子材料等的合成。常见的不饱和醋酸酯 有醋酸乙烯酯、醋酸丙烯酯、醋酸异丙烯酯等，醋酸乙烯酯也称为乙酸乙烯酯、醋酸乙烯、乙 酸乙稀(vinyl acetate;ethenyl ethanoate)，是一种重要的化工原料，广泛用于合成维尼 纶、粘结剂和涂料工业等，远低于二乙烯基硫醚、乙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚，作为1，3， 5-三硫杂环己烷的衍生物2,4,6_三甲基-1，3,5-三硫杂环己烷的合成原料，来源广泛，价廉 易得。醋酸丙烯酯、醋酸异丙烯酯等也是常见的化工原料，广泛用于精细有机合成领域，具 有较好的化学活性，可以与烯烃发生聚合反应制备高分子材料，也可以自身发生聚合反应 制备高分子材料。相对于烯基硫醚类化合物，不饱和醋酸酯化合物具有较好的化学反应活 性，不需要使用具有剧毒性的HgCl2作为催化剂;相对于烯基醚化合物，不饱和醋酸酯化合 物具有适宜的化学反应活性，与硫化合物反应条件温和，不易发生不饱和醋酸酯自身的聚 合副反应;相对于化学反应活性更高的乙醛，不饱和醋酸酯化合物化学反应活性适中，与硫 化反应过程中不易发生不饱和醋酸酯的自身聚合副反应。因此，相对于烯基醚、烯基硫醚和 乙醛等，不饱和醋酸酯具有适宜的化学反应活性，而且价格低廉，原料来源广泛，作为原料 来合成1，3，5-三硫杂环己烷衍生物更适宜。
[0022]本发明提供一种1，3,5_三硫杂环己烷衍生物的合成方法，该方法的特点是以不饱 和醋酸酯和硫化物为主要原料，在溶剂中通过化学反应合成1，3,5_三硫杂环己烷衍生物。 [0023] 1，3，5-三硫杂环己烷衍生物的合成方法主要包括不饱和醋酸酯与硫化氢在溶剂 中进行化学反应，其反应过程可以在三氯化铝、氯化锌、三氯化铁等催化剂催化下进行反应 得到1，3,5_三硫杂环己烷衍生物。反应也可以在无催化剂存在的条件下进行，尤其在无催 化剂条件下，反应过程产生的醋酸具有催化作用，可以催化反应过程顺利进行，经过化学反 应得到1，3,5_三硫杂环己烷衍生物，既可以节约催化剂的使用也利于反应液的后处理和产 品的精制，反应完毕后，蒸出反应溶剂后再接将固体产物溶于溶剂中，通过重结晶就可以得 到高纯度的1，3，5-三硫杂环己烷衍生物产品。
[0024] 本发明的一个实施例中，利用不饱和醋酸酯与硫化氢在溶剂中通过化学反应合成 1，3,5_三硫杂环己烷衍生物，减压蒸馏回收醋酸和溶剂，然后将得到的固体溶于溶剂中，经 过重结晶操作得到含量98.5%以上的1，3，5-三硫杂环己烷衍生物。
[0025] 其中，所述的不饱和醋酸酯化合物包括，但不仅限于，醋酸乙烯酯、醋酸丙烯酯、醋 酸异丙烯酯。
[0026] 其中，所述的不饱和醋酸酯与硫化氢反应所需的溶剂包括，但不仅限于，水、四氢 呋喃、乙醚、醋酸、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、乙二醇二甲醚、二氯甲烷、二氯乙 烷、三氯甲烷、四氯化碳、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、乙酸乙 酯、乙酸丁酯或其中两种或两种以上的溶剂形成的混合溶剂。
[0027]其中，重结晶操作所需的溶剂包括，但不仅限于，石油醚、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、乙 二醇二甲醚、甲苯、二硫化碳、乙腈、丙酮、四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、乙醚、 异丙醇或其中两种或两种以上的溶剂形成的混合溶剂。
[0028]其中，在重结晶过程中加入具有吸附性的多孔物质，搅拌条件下在20~100°C通过 吸附作用对1，3，5-三硫杂环己烷衍生物进行脱色0.5-35h，然后冷却到0-40°C，过滤，除去 多孔物质，滤液浓缩，得到产品质量符合预期的1，3，5-三硫杂环己烷衍生物。
[0029] 较佳的，所述的具有吸附性的多孔物质包括，但不仅限于，活性炭、分子筛、硅藻 土、活性白土、硅胶或其中两种或两种以上具有吸附性的多孔性物质形成的混合物。
[0030] 其中，所述的反应温度为-30~150°C，优化为-10~50°C。
[0031] 其中，所述的不饱和醋酸酯与硫化氢反应过程的反应器内压力为1~20atm，优化 为l_5atm〇
[0032] 其中，所述的反应过程可以在催化剂催化下进行，也可以在无催化剂存在的条件 下进行。
[0033]其中，所述的催化剂包括，但不仅限于，三氯化铝、氯化锌、三氯化铁、氯化锡、三氟 化硼、三氯化硼。
[0034]本发明提供的1，3,5_三硫杂环己烷衍生物的合成方法至少具有以下优点：
[0035] (1)作为主要原料的不饱和醋酸酯价廉易得，原料来源广泛，1，3,5_三硫杂环己烷 衍生物的合成成本较低，具有价格优势。
[0036] (2)不饱和醋酸酯化学反应活性适宜，与硫化物反应过程中不必使用HgCl2等剧毒 化学品作催化剂，生产过程更环保。
[0037] (3)本发明提供的合成新方法化学反应过程可以在无催化剂条件下进行，对于反 应液的后处理和广品的精制有?。
[0038] (4)由于不饱和醋酸酯化学反应活性适中，因此与硫化物反应时反应条件温和，不 需要在高温下进行化学反应，能耗较低，而且因为反应温度较低所以副反应少，产品总收率 高达85%以上。
【具体实施方式】
[0039] 本发明的方法是，以不饱和醋酸酯与硫化氢为主要原料，通过化学反应合成1，3， 5-三硫杂环己烷衍生物。其操作步骤可以是，将不饱和醋酸酯和溶剂加入反应器中，缓慢加 入硫化氢，在-30~150°C左右反应0.1~30h，冷却到室温，减压(表压0.1-0.095MPa)蒸馏回 收溶剂和产生的醋酸，得到固体产品。然后，将得到的固体产品溶于适宜的溶剂中并加入脱 色剂，在20-100°C搅拌0.5-35h，过滤除去脱色剂，滤液冷却到0-40°C，过滤，得到无色至浅 黄色固体1，3，5-三硫杂环己烷衍生物，产品收率85 %以上。
[0040] 下面再以具体实施例对本发明作详细说明。
[0041 ] 实施例1、2,4,6-三乙基-1，3,5-三硫环己烷的合成。
[0042] 将98.0g醋酸丙烯酯和200g乙二醇二甲醚加入500ml四口烧瓶中（安装有温度计、 气体导入管和气体导出管），机械搅拌下缓慢通入硫化氢气体(参见式6)，反应温度控制在 20°C，未反应的硫化氢气体从气体导出管导出并用氢氧化钠水溶液吸收。反应6h后，将反应 液倾出，42°C下减压蒸馏回收溶剂和产生的醋酸后得到黄色固体。然后加入15g活性炭和 180ml二氯甲烷，加热至50°C把黄色固体溶解并回流30min，趁热过滤除去活性炭，将滤液冷 却到0 °C，过滤，滤液循环套用，固体在30 °C下真空(表压0.095MPa)干燥30min，得到白色固 体2，4，6-三乙基-1，3，5-三硫环己烷65g，收率90%，熔点75.5°C，纯度99%。
[0043]如果用两个四口烧瓶串联，则硫化氢利用率大大提高，生产成本也大大降低。具体 操作:第一个四口烧瓶未反应的硫化氢气体导出后进入第二个四口烧瓶继续反应，第二个 四口烧瓶未反应的硫化氢由气体导出口导出后用氢氧化钠水溶液吸收。第一个四口烧瓶中 的原料反应完全后，进行后处理，硫化氢气体通入第二个四口烧瓶继续反应，未反应的硫化 氢从气体导出口进入已经加入反应原料的第一个四口烧瓶进行反应，未反应的硫化氢由气 体导出口导出并用氢氧化钠水溶液吸收。如此循环，硫化氢利用率大大提高。
[0044]
[0045] 2,4,6_三乙基-1，3,5_三硫环己烷的合成反应式
[0046] 实施例2、2,4,6-三乙基-1，3,5-三硫环己烷的合成。
[0047] 将200.0g醋酸丙烯酯和380g二氯乙烷加入1000ml压力反应釜中（安装有温度计、 气体导入管和气体导出管），机械搅拌下缓慢通入硫化氢气体(参见式7)，反应温度控制在 50°C，反应釜压力控制在20atm，在此条件下反应1.5h，缓慢开启气体出口，未反应的硫化氢 气体用氢氧化钠水溶液吸收得到硫化钠。然后，40°C下减压(表压0.095MPa)蒸馏回收溶剂 和产生的醋酸后得到黄色固体。加入27g分子筛和350ml石油醚，加热到60°C使黄色固体溶 解并回流60min，趁热过滤除去分子筛，将滤液冷却到40°C，过滤，滤液循环套用，固体在40 °C下真空（表压0.095MPa)干燥40min，得到白色固体2，4，6-三乙基-1，3，5-三硫环己烷 136g，收率94%，熔点75.5°C，纯度99%。
[0048] 如果用两个压力反应釜串联，则硫化氢利用率大大提高，生产成本也大大降低。具 体操作：同实施例1。
[0049]
[0050] 2，4，6-三乙基-1，3，5-三硫环己烷的合成反应式
[00511 实施例3、2,4,6-三乙基-1，3,5-三硫环己烷的合成。
[0052] 将98.0g醋酸丙烯酯和150g四氢呋喃和60g水加入500ml四口烧瓶中（安装有温度 计、气体导入管和气体导出管），机械搅拌下缓慢通入硫化氢气体(参见式8)，反应温度控制 在23°C，未反应的硫化氢气体从气体导出管导出并用氢氧化钠水溶液吸收。反应35h后，将 反应液倾出，60°C下减压(表压0.095MPa)蒸馏回收溶剂和产生的醋酸后得到黄色固体。然 后加入19g硅藻土和190ml四氢呋喃，加热到40 °C使黄色固体溶解并回流50min，趁热过滤除 去硅藻土，将滤液冷却到30°C，过滤，滤液循环套用，固体在25°C下真空(表压0.095MPa)干 燥30min，得到白色固体2，4，6-三乙基-1，3，5-三硫环己烷65.8g，收率91 %，熔点75.5°C，纯 度 99 %。
[0053] 如果用两个四口烧瓶串联，则硫化氢利用率大大提高，生产成本也大大降低。具体 操作：同实施例1。
[0054]
[0055] 2，4，6-三乙基-1，3，5-三硫环己烷的合成反应式
[0056] 实施例4、2,2,4,4,6,6_六甲基-1，3,5-三硫环己烷的合成。
[0057] 将86.Og醋酸异丙烯酯和150gN，N-二甲基甲酰胺加入500ml四口烧瓶中（安装有温 度计、气体导入管和气体导出管），机械搅拌下缓慢通入硫化氢气体(参见式9)，反应温度控 制在30°C，未反应的硫化氢气体从气体导出管导出并用氢氧化钠水溶液吸收得到硫化钠。 反应15h后，将反应液倾出，80°C下减压(表压0.095MPa)蒸馏回收溶剂和醋酸后得到黄色固 体。然后加入l〇g活性炭和135ml甲苯，加热到100 °C使黄色固体溶解并回流40min，乘热过滤 除去活性炭，将滤液冷却到20 °C，过滤，滤液循环套用，固体在80°C下真空(表压0.095MPa) 干燥30min，得到白色固体2,2,4,4,6,6_六甲基-1，3,5-三硫环己烷60g，收率91%，熔点 222 · 4 °C，纯度 99 %。
[0058] 如果用两个四口烧瓶串联，则硫化氢利用率大大提高，生产成本也大大降低。具体 操作：同实施例1。
[0059] , (式 9 )
[0060] 2,2,4,4,6,6_六甲基-1，3,5-三硫环己烷的合成反应式 [00611 实施例5、2,2,4,4,6,6_六甲基-1，3,5-三硫环己烷的合成
[0062] 将98. Og醋酸异丙烯酯、160g乙酸乙酯和100g三氯甲烷加入500ml压力反应釜中 (安装有温度计、气体导入管和气体导出管），机械搅拌下缓慢通入硫化氢气体(参见式10)， 反应温度控制在100°C，反应釜压力控制在20atm，在此条件下反应5. lh，缓慢开启气体出 口，未反应的硫化氢气体从气体导出管导出并用氢氧化钠水溶液吸收得到硫化钠。将反应 液放出，43°C下减压(表压0.095MPa)蒸馏回收溶剂和产生的醋酸后得到黄色固体。然后加 入18g活性白土、60ml异丙醇和100ml乙酸乙酯，加热到80°C使黄色固体溶解并回流50min， 乘热过滤除去活性白土，将滤液冷却到l〇°C，过滤，滤液循环套用，固体在50°C下真空(表压 0.095MPa)干燥50min，得到白色固体2，2，4，4，6，6-六甲基-1，3，5-三硫环己烷68g，收率 94%，熔点222.4°C，纯度99%。
[0063] 如果用两个压力反应釜串联，则硫化氢利用率大大提高，生产成本也大大降低。具 体操作：同实施例1。
[0064] / (式 10)
[0065] 2,2,4,4,6,6_六甲基-1，3,5-三硫环己烷的合成反应式 [0066] 实施例6、2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷的合成
[0067] 将86.0g醋酸乙烯酯、100gN，N-二甲基甲酰胺和80g四氯化碳加入500ml四口烧瓶 中（安装有温度计、气体导入管和气体导出管），机械搅拌下缓慢通入硫化氢气体(参见式 11 )，反应温度控制在30°C，未反应的硫化氢气体从气体导出管导出并用氢氧化钠水溶液吸 收得到硫化钠。反应6h后，将反应液倾出，滤液85°C下减压(表压0.095MPa)蒸馏回收溶剂和 产生的醋酸后得到黄色固体。然后加入l〇g硅胶、40ml乙醚和110ml甲醇，30 °C下回流60min 使黄色固体溶解，乘热过滤除去硅胶，将滤液冷却到20°C，过滤，滤液循环套用，固体在20°C 下真空(表压0. 〇95MPa)干燥20min，得到白色固体2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷54g，收 率90%，熔点lore，纯度99%。
[0068] 如果用两个四口烧瓶串联，则硫化氢利用率大大提高，生产成本也大大降低。具体 操作：同实施例1。
[0069] 式11)
[0070] 2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷的合成反应式
[0071] 实施例7、2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷的合成
[0072] 将86.0g醋酸乙烯酯、60g乙酸丁酯和100gN，N-二甲基乙酰胺加入500ml压力反应 釜中（安装有温度计、气体导入管和气体导出管），机械搅拌下缓慢通入硫化氢气体(参见式 12) ，反应温度控制在150°C，反应釜压力（表压)控制在20atm，在此条件下反应30min，未反 应的硫化氢气体从气体导出管导出并用氢氧化钠水溶液吸收得到硫化钠。将反应液放出， 45°C下减压(表压0.095MPa)蒸馏回收溶剂和产生的醋酸后得到黄色固体。然后加入8g活性 炭、7g硅胶、50ml四氯化碳和100ml三氯甲烧，加热到75 °C使黄色固体溶解并回流60min，乘 热过滤除去活性炭和硅胶，将滤液冷却到35°C，过滤，滤液循环套用，固体在40°C下真空(表 压0.095MPa)干燥40min，得到白色固体2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷57g，收率95 %，熔 点 l〇l°C，纯度 99 %。
[0073] 如果用两个压力反应釜串联，则硫化氢利用率大大提高，生产成本也大大降低。具 体操作：同实施例1。
[0074] ! (式 12:)
[0075] 2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷的合成反应式
[0076] 实施例8、2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷的合成
[0077] 将86 · Og醋酸乙烯酯、18g三氟化硼、70g二氯乙烷和90g二氯甲烷加入500ml四口烧 瓶中（安装有温度计、气体导入管和气体导出管），机械搅拌下缓慢通入硫化氢气体(参见式 13) ，反应温度控制在25°C，未反应的硫化氢气体从气体导出管导出并用氢氧化钠水溶液吸 收得到硫化钠。反应5h，将反应液倾出，过滤除去三氟化硼，滤液45 °C下减压（表压 0.095MPa)蒸馏回收溶剂和产生的醋酸后得到黄色固体。然后加入10g活性炭、6g活性白土 和100ml丙酮和40ml二氯甲烷，加热到40 °C使黄色固体溶解并回流50min，乘热过滤除去活 性炭和活性白土，将滤液冷却到25°C，过滤，滤液循环套用，固体在30°C下真空（表压 0.095MPa)干燥30min，得到白色固体2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷55g，收率87%，熔点 101.5°C，纯度 98.5%。
[0078] 如果用两个四口烧瓶串联，则硫化氢利用率大大提高，生产成本也大大降低。具体 操作：同实施例1。
[0079] (式 1 3 )
[0080] 2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷的合成反应式
[0081 ] 实施例9、2,2,4,4,6,6_六甲基-1，3,5-三硫环己烷的合成
[0082] 将98.0g醋酸异丙烯酯、20gZnCl2和200g N-甲基吡咯烷酮加入500ml压力反应釜 中（安装有温度计、气体导入管和气体导出管），机械搅拌下缓慢通入硫化氢气体(参见式 14)，反应温度控制在120°C，反应釜压力控制在lOatm(表压），在此条件下反应10h，缓慢开 启气体出口，未反应的硫化氢气体从气体导出管导出并用氢氧化钠水溶液吸收得到硫化 钠。将反应液放出，过滤除去催化剂ZnCl2，135°C下减压(表压0.095MPa)蒸馏回收溶剂和产 生的醋酸后得到黄色固体。然后加入l〇g硅藻土、5g分子筛、60ml乙腈和100ml乙醇，加热到 80°C把黄色固体溶解并回流50min，乘热过滤除去硅藻土和分子筛，将滤液冷却到30°C，过 滤，滤液循环套用，固体在50°C下真空(表压0.095MPa)干燥50min，得到白色固体2，2，4，4， 6，6-六甲基-1，3，5-三硫环己烷65g，收率88%，熔点222.3°C，纯度98.5%。
[0083] 如果用两个压力反应釜串联，则硫化氢利用率大大提高，生产成本也大大降低。具 体操作：同实施例1。
/、 （式 14)
[0084]
[0085] 2,2,4,4,6,6_六甲基-1，3,5-三硫环己烷的合成反应式
[0086] 实施例10、2,2,4,4,6,6_六甲基-1，3,5-三硫环己烷的合成
[0087] 将98.0g醋酸异丙烯酯、20g氯化锡和200g二甲基亚砜加入500ml压力反应釜中（安 装有温度计、气体导入管和气体导出管），机械搅拌下缓慢通入硫化氢气体(参见式15)，反 应温度控制在80°C，反应釜压力控制在lOatm，在此条件下反应16h，缓慢开启气体出口，未 反应的硫化氢气体从气体导出管导出并用氢氧化钠水溶液吸收得到硫化钠。将反应液放 出，过滤除去氯化锡，滤液l〇〇°C下减压(表压0.095MPa)蒸馏回收溶剂和产生的醋酸后得到 黄色固体。然后加入l〇g硅藻土、5g分子筛、100ml乙酸乙酯和70二氯乙烷，加热到75°C使黄 色固体溶解并回流40min，乘热过滤除去硅藻土和分子筛，将滤液冷却到30°C，过滤，滤液循 环套用，固体在50°C下真空（表压0.095MPa)干燥50min，得到白色固体2,2,4,4,6,6-六甲 基-1，3，5-三硫环己烷61g，收率85%，熔点222.3°C，纯度98.5%。
[0088] 如果用两个压力反应釜串联，则硫化氢利用率大大提高，生产成本也大大降低。具 体操作：同实施例1。
[0089]
:/ ' (式 15 )
[0090] 2，2，4，4，6，6-六甲基-1，3，5-三硫环己烷的合成反应式
[0091] 实施例11、2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷的合成
[0092] 将86.0g醋酸乙烯酯、18gAlCl3、70g乙醚和90g二氯甲烷加入500ml四口烧瓶中（安 装有温度计、气体导入管和气体导出管），机械搅拌下缓慢通入硫化氢气体(参见式16)，反 应温度控制在25°C，未反应的硫化氢气体从气体导出管导出并用氢氧化钠水溶液吸收得到 硫化钠。反应15h，将反应液倾出，过滤除去A1C13，滤液在40°C下蒸馏回收溶剂和产生的醋 酸后得到黄色固体。然后加入log活性炭、6g活性白土和135ml乙二醇二甲醚，加热到80 °C把 黄色固体溶解并回流40min，乘热过滤除去活性炭和活性白土，将滤液冷却到20°C，过滤，滤 液循环套用，固体在40°C下真空（表压0.095MPa)干燥50min，得到白色固体2，4，6-三甲基- 1，3，5-三硫环己烷56g，收率89%，熔点101 · 5°C，纯度98 · 5%。
[0093] 如果用两个四口烧瓶串联，则硫化氢利用率大大提高，生产成本也大大降低。具体 操作：同实施例1。
[0094] (式 16)
[0095] 2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷的合成反应式
[0096] 实施例12、2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷的合成
[0097] 将86.0g醋酸乙烯酯、19g三氯化铁、70g四氯化碳加入500ml四口烧瓶中（安装有温 度计、气体导入管和气体导出管），机械搅拌下缓慢通入硫化氢气体(参见式17)，反应温度 控制在25°C，未反应的硫化氢气体从气体导出管导出并用氢氧化钠水溶液吸收得到硫化 钠。反应20h，将反应液倾出，过滤除去三氯化铁，滤液载65°C下减压(表压0.095MPa)蒸馏回 收溶剂和产生的醋酸后得到黄色固体。然后加入l〇g活性炭、6g活性白土和135ml甲苯，加热 100 °C把黄色固体溶解并回流60min，乘热过滤除去活性炭和活性白土，将滤液冷却到30°C， 过滤，滤液循环套用，固体在60°C下真空(表压0.095MPa)干燥68min，得到白色固体2，4，6- 三甲基-1，3，5-三硫环己烷52g，收率86%，熔点101.5°C，纯度98.5%。
[0098] 如果用两个四口烧瓶串联，则硫化氢利用率大大提高，生产成本也大大降低。具体 操作：同实施例1。
[0099] 〔式 17.)
[0100] 2，4，6-三甲基-1，3，5-三硫环己烷的合成反应式
[0101] 实施例13、2,2,4,4,6,6_六甲基-1，3,5-三硫环己烷的合成 [0102] 将98.0g醋酸异丙烯酯、14g三氯化硼、160g乙酸乙酯和100g三氯甲烷加入500ml压 力反应釜中（安装有温度计、气体导入管和气体导出管），机械搅拌下缓慢通入硫化氢气体 (参见式18)，反应温度控制在80°C，反应釜压力（表压)控制在18atm，在此条件下反应13h， 缓慢开启气体出口，未反应的硫化氢气体从气体导出管导出并用氢氧化钠水溶液吸收得到 硫化钠。将反应液放出，过滤除去三氯化硼，滤液在61°C下减压蒸馏回收溶剂和产生的醋酸 后得到黄色固体。然后加入18g活性白土和165ml石油醚，加热到65°C把黄色固体溶解并回 流50min，乘热过滤除去活性白土，将滤液冷却到25°C，过滤，滤液循环套用，固体在50°C下 真空（表压0. 〇95MPa)干燥50min，得到白色固体2，2，4，4，6，6-六甲基-1，3，5-三硫环己烷 68g，收率94%，熔点222 · 4°C，纯度99%。
[0103]如果用两个压力反应釜串联，则硫化氢利用率大大提高，生产成本也大大降低。具 体操作：同实施例1。
[0104]
(式 18)
[0105] 2,2,4,4,6,6_六甲基-1，3,5-三硫环己烷的合成反应式
[0106]综上所述，本发明提供的1，3,5_三硫杂环己烷衍生物合成方法，原料价廉易得，工 艺过程简单，产品收率高达85 %以上，生产过程更安全可靠。
【主权项】
1. 一种利用不饱和醋酸酯为主要原料合成1，3,5-三硫杂环己烷衍生物的方法，其特征 在于： 不饱和醋酸酯与硫化氢在溶剂中进行化学反应，减压蒸馏回收醋酸和溶剂，然后将得 到的固体溶于溶剂中，经过重结晶操作得到含量98.5%以上的1，3,5_三硫杂环己烷衍生 物。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的不饱和醋酸酯化合物包括，但不仅 限于，醋酸乙烯酯、醋酸丙烯酯、醋酸异丙烯酯。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的不饱和醋酸酯与硫化氢反应所需的 溶剂包括，但不仅限于，水、四氢呋喃、乙醚、醋酸、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、 乙二醇二甲醚、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、甲 醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯或其中两种或两种以上的溶剂形成的混合溶 剂。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于:重结晶操作所需的溶剂包括，但不仅限于， 石油醚、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、乙二醇二甲醚、甲苯、二硫化碳、乙腈、丙酮、四氯化碳、三氯 甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、乙醚、异丙醇或其中两种或两种以上的溶剂形成的混合溶剂。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于:在重结晶过程中加入具有吸附性的多孔物 质，搅拌条件下在20~100°C通过吸附作用对1，3,5_三硫杂环己烷衍生物进行脱色，然后过 滤，除去多孔物质，滤液浓缩，得到产品质量符合预期的1，3,5_三硫杂环己烷衍生物。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述的具有吸附性的多孔物质包括，但不 仅限于，活性炭、分子筛、硅藻土、活性白土、硅胶或其中两种或两种以上具有吸附性的多孔 性物质形成的混合物。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的反应温度为-30~150°C，优化为-10 ~5(TC〇8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的不饱和醋酸酯与硫化氢反应过程的 反应器内压力为1~20atm，优化为1 -5atm。9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的反应过程在催化剂催化下进行，或 者在无催化剂存在的条件下进行。10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于:所述的催化剂包括，但不仅限于，三氯化 铝、氯化锌、三氯化铁、氯化锡、三氟化硼、三氯化硼。
【文档编号】C07D341/00GK105837554SQ201610298613
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】李军章, 张志伟, 冯娟
【申请人】河北科技大学