N，n-二正辛基-3，3二硫代二丙酰胺的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种N，N-二正辛基-3，3二硫代二丙酰胺的制备方法，主要解决现有技术中反应时间较长、产品收率较低、催化剂难以回收的问题。本发明通过采用一种N，N-二正辛基-3，3二硫代二丙酰胺的制备方法，3,3-二硫代二丙酸二甲酯和正辛胺在溶剂、无机盐型的Lewis酸催化剂的作用下发生酰基化反应，得到包括N，N-二正辛基-3，3二硫代二丙酰胺的混合物，从所述混合物中分离出N，N-二正辛基-3，3二硫代二丙酰胺产品的技术方案较好地解决了上述问题，可用于N，N-二正辛基-3，3二硫代二丙酰胺的制备中。
【专利说明】N，N-二正辛基-3, 3二硫代二丙酰胺的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种N，N-二正辛基-3,3二硫代二丙酰胺的制备方法。
【背景技术】
[0002] 异噻唑啉酮类化合物对细菌、酵母菌、霉菌等具有广谱抗菌作用，因其抗菌力强， 现已成为尼泊金、苯甲酸类杀菌防腐剂的更新换代产品。其中，具有代表性的商品化品种 有：卡松，其主要成分为5-氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的 混合物；DC0IT，其主要成分为4, 5-二氯-N-正辛基-异噻唑啉酮，目前由DOW化学工业化 生产，能杀死藻类、真菌、细菌，国外广泛应用于海洋防污涂料中。
[0003] 异噻唑啉酮类化合物的中间体是一系列N-取代的二硫代酰胺化合物，其通式为 (SCH 2CH2C0NHR)2，目前主要合成路线是由3, 3-二硫代二丙酸二甲酯与正辛胺发生酯氨交换 反应获得。
[0004] 当R的碳原子数η = 1时，专利CN88107418. 7以水为溶剂进行反应，但由于反应 过程中物料在反应器中凝固无法放料，因而该法对于工业放大无效；当R的碳原子数η = 8时，产物为Ν，Ν-二正辛基-3, 3二硫代二丙酰胺（简称为0PD)，罗门哈斯公开的系列专 利US3849430、US6740759中对于0PD的合成仅略微带过，具体合成方法及合成条件均未 详细描述，也无具体收率和纯度数据。专利CN1907976A中，以水为溶剂，在25±5°C下搅 拌20±5小时获得0PD。但在实验中发现，当以水为溶剂时，反应5小时后，反应体系成固 态，普通机械搅拌器难以搅拌分散，因而此工艺对搅拌器有苛刻的要求，不适合放大生产； 专利W02007/112613A1中，以甲醇为溶剂，在5°C反应5天，最终产品纯度>95%，但收率仅 为76%，存在反应时间过长、收率较低的问题；专利CN101668752涉及了一种连续化生产方 式，实现了溶剂甲醇的循环使用，但反应25h后体系中主产物含量仅为74%，仍存在收率较 低的问题。为了改善搅拌状态、提高收率，专利CN1837190A中采用了盐酸催化该反应的方 法，虽然该反应体系易于搅拌，但催化剂盐酸很难实现回收，易于造成废酸对环境的污染。
[0005] 本发明有针对性的解决了上述问题。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是现有技术中反应时间较长、产品收率较低、催化剂 难以回收的问题，提供一种新的N，N-二正辛基_3,3二硫代二丙酰胺的制备方法。该方法 用于0PD的制备中，具有反应时间较短、产品收率较高、催化剂易于回收的优点。
[0007] 为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种N，N_二正辛基-3, 3二硫代二 丙酰胺的制备方法，3, 3-二硫代二丙酸二甲酯和正辛胺在溶剂、无机盐型的Lewis酸催化 剂的作用下发生酰基化反应，得到包括N，N-二正辛基-3, 3二硫代二丙酰胺（0PD)的混合 物，从所述混合物中分离出0PD产品。
[0008] 上述技术方案中，优选地，所述正辛胺与3, 3-二硫代二丙酸二甲酯的摩尔比为 1.8?3:1，3, 3-二硫代二丙酸二甲酯与溶剂的重量比为1 :1?3,催化剂与3, 3-二硫代二 丙酸二甲酯的质量比为0. 004?0. 02:1，反应温度为-5?10°C，反应时间为5?20小时。
[0009] 上述技术方案中，优选地，所述无机盐型的Lewis酸催化剂选自无水A1C13、ZnCl 2 或 FeCl3。
[0010] 上述技术方案中，优选地，所述溶剂选自甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、二氯甲烷、氯仿中 的至少一种。
[0011] 上述技术方案中，优选地，从所述混合物中分离出N，N-二正辛基-3, 3二硫代二丙 酰胺产品后，在剩余的滤液中加入弱极性溶剂，温度为〇?_5°C，使得所述混合物中含有的 催化剂结晶析出，并回收析出的催化剂。
[0012] 上述技术方案中，优选地，所述混合物经离心、过滤等方式分离出(PD产品，得到 的滤液中包含的溶剂、未反应原料通过减压蒸馏或常压蒸馏回收。
[0013] 上述技术方案中，优选地，弱极性溶剂选自环己烷、正己烷或石油醚。
[0014] 上述技术方案中，优选地，弱极性溶剂的用量为无机盐型Lewis酸催化剂质量的 50?100倍。
[0015] 本发明中，从所述混合物中分离出0PD固体产品采用所述溶剂洗涤2?3次，烘干 后即得高纯度0PD产品。
[0016] 本发明采用Lewis酸催化剂，催化3, 3-二硫代二丙酸二甲酯与正辛胺间的酰胺化 反应。所述的方法在缩短反应时间、提高产品收率的基础上，解决传统盐酸催化剂难以回收 的问题。Lewis酸催化剂可通过加入弱极性溶剂低温结晶出来，与使用盐酸相比，催化剂的 回收更加简便快速，可有效减少由于盐酸催化剂难以回收而造成的环境污染，取得了较好 的技术效果。
[0017] 下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
【具体实施方式】
[0018] 【实施例1】
[0019] 在配有搅拌棒的1L四口烧瓶中，加入109. 4g3, 3-二硫代二丙酸二甲酯、312g甲 醇，充分溶解后，加入8. 7g ZnC12质量分数为5%的甲醇溶液，控制内温为-5°C，缓慢滴加 311. 4g正辛胺。待加料完毕后，5°C保温20h，得到淡黄色浆状流体，机械搅拌可使之分散均 匀。抽滤分离固体产物和反应母液。固体产物用无水甲醇洗涤3次后烘干，得到白色粉末 状0PD，产品收率为80%，纯度99%。
[0020] 向分离出的的淡黄色反应母液中，重新加入109. 4g3, 3-二硫代二丙酸二甲酯， 124. 6g正辛胺，控制反应温度为-5°C，继续反应20h，进行滤液的套用。反应后，过滤淡黄色 浆状流体。抽滤得到固体产品按照上述后处理方式处理；滤液进行下一轮套用。经过滤液 套用，0PD平均称重收率为82 %，HPLC检测纯度>98 %。滤液至少可以循环使用四次。
[0021] 套用四次后，滤液旋蒸浓缩至l〇ml，加入50ml石油醚后，降温至-5°C，即有白色固 体析出，过滤，称重，ZnCl 2的回收率为95%。
[0022] 【实施例2】
[0023] 在配有搅拌棒的1L四口烧瓶中，加入109. 4g3, 3-二硫代二丙酸二甲酯、312g乙 腈，充分溶解后，加入21. 9g A1C13质量分数为5 %的甲醇溶液，控制内温为0°C，缓慢滴加 124. 6g正辛胺。待加料完毕后，0°C保温20h，得到淡黄色浆状流体，机械搅拌可使之分散均 匀。抽滤分离固体产物和反应母液。固体产物用无水甲醇洗涤3次后烘干，得到白色粉末 状OPD，产品收率为78%，纯度99%。
[0024] 向分离出的的淡黄色反应母液中，重新加入109. 4g3, 3-二硫代二丙酸二甲酯， 124. 6g正辛胺，控制反应温度为0°C，继续反应20h，进行滤液的套用。反应后，过滤淡黄色 浆状流体。抽滤得到固体产品按照上述后处理方式处理；滤液进行下一轮套用。经过滤液 套用，0PD平均称重收率为77%，HPLC检测纯度>98%。滤液至少可以循环使用四次。
[0025] 套用四次后，滤液旋蒸浓缩至10ml，加入80ml正己烷后，降温至0°C，即有白色固 体析出，过滤，称重，A1C1 3的回收率为90%。
[0026] 【实施例3】
[0027] 在配有搅拌棒的1L四口烧瓶中，加入109. 4g3, 3-二硫代二丙酸二甲酯、218. 8g氯 仿，充分溶解后，加入10. 9g ZnCl2质量分数为5 %的甲醇溶液，控制内温为5°C，缓慢滴加 373. 7g正辛胺。待加料完毕后，5°C保温20h，得到淡黄色浆状流体，机械搅拌可使之分散均 匀。抽滤分离固体产物和反应母液。固体产物用无水甲醇洗涤3次后烘干，得到白色粉末 状0PD，产品收率为85%，纯度99%。
[0028] 向分离出的的淡黄色反应母液中，重新加入109. 4g3, 3-二硫代二丙酸二甲酯， 124. 6g正辛胺，控制反应温度为5°C，继续反应20h，进行滤液的套用。反应后，过滤淡黄色 浆状流体。抽滤得到固体产品按照上述后处理方式处理；滤液进行下一轮套用。经过滤液 套用，0PD平均称重收率为86%，HPLC检测纯度>98%。滤液至少可以循环使用四次。
[0029] 套用四次后，滤液旋蒸浓缩至10ml，加入50ml环己烷后，降温至_5°C，即有白色固 体析出，过滤，称重，ZnCl 2的回收率为95%。
[0030] 【实施例4】
[0031] 在配有搅拌棒的1L四口烧瓶中，加入109. 4g3, 3-二硫代二丙酸二甲酯、218. 8g丙 酮，充分溶解后，加入8.78八1(：13质量分数为5(%的甲醇溶液，控制内温为101：，缓慢滴加 311. 4g正辛胺。待加料完毕后，5°C保温20h，得到淡黄色浆状流体，机械搅拌可使之分散均 匀。抽滤分离固体产物和反应母液。固体产物用无水甲醇洗涤3次后烘干，得到白色粉末 状0PD，产品收率为82%，纯度99%。
[0032] 向分离出的的淡黄色反应母液中，重新加入109. 4g3, 3-二硫代二丙酸二甲酯， 124. 6g正辛胺，控制反应温度为5°C，继续反应20h，进行滤液的套用。反应后，过滤淡黄色 浆状流体。抽滤得到固体产品按照上述后处理方式处理；滤液进行下一轮套用。经过滤液 套用，0PD平均称重收率为81%，HPLC检测纯度>98%。滤液至少可以循环使用四次。
[0033] 套用四次后，滤液旋蒸浓缩至10ml，加入80ml石油醚后，降温至0°C，即有白色固 体析出，过滤，称重，A1C1 3的回收率为90%。
【权利要求】
1. 一种N，N-二正辛基-3, 3二硫代二丙酰胺的制备方法，3, 3-二硫代二丙酸二甲酯和 正辛胺在溶剂、无机盐型的Lewis酸催化剂的作用下发生酰基化反应，得到包括N，N-二正 辛基-3, 3二硫代二丙酰胺的混合物，从所述混合物中分离出N，N-二正辛基-3, 3二硫代二 丙酰胺产品。
2. 根据权利要求1所述N，N-二正辛基-3, 3二硫代二丙酰胺的制备方法，其特征在 于所述正辛胺与3, 3-二硫代二丙酸二甲酯的摩尔比为1. 8?3:1，3, 3-二硫代二丙酸二 甲酯与溶剂的重量比为1 :1?3,催化剂与3, 3-二硫代二丙酸二甲酯的质量比为0. 004? 0. 02:1，反应温度为-5?10°C，反应时间为5?20小时。
3. 根据权利要求1所述N，N-二正辛基-3, 3二硫代二丙酰胺的制备方法，其特征在于 所述无机盐型的Lewis酸催化剂选自无水A1C13、ZnCl 2或FeCl3。
4. 根据权利要求1所述N，N-二正辛基-3, 3二硫代二丙酰胺的制备方法，其特征在于 所述溶剂选自甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、二氯甲烷、氯仿中的至少一种。
5. 根据权利要求1所述N，N-二正辛基-3, 3二硫代二丙酰胺的制备方法，其特征在于 从所述混合物中分离出N，N-二正辛基-3, 3二硫代二丙酰胺产品后，在剩余的滤液中加入 弱极性溶剂，温度为0?_5°C，使得所述混合物中含有的催化剂结晶析出，并回收析出的催 化剂。
6. 根据权利要求1所述N，N-二正辛基-3, 3二硫代二丙酰胺的制备方法，其特征在于 所述混合物经离心、过滤等方式分离出N，N-二正辛基-3, 3二硫代二丙酰胺产品，得到的滤 液中包含的溶剂、未反应原料通过减压蒸馏或常压蒸馏回收。
7. 根据权利要求5所述N，N-二正辛基-3, 3二硫代二丙酰胺的制备方法，其特征在于 弱极性溶剂选自环己烷、正己烷或石油醚。
8. 根据权利要求5所述N，N-二正辛基-3, 3二硫代二丙酰胺的制备方法，其特征在于 弱极性溶剂的用量为无机盐型Lewis酸催化剂质量的50?100倍。
【文档编号】C07C319/20GK104151217SQ201410339007
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】杨旭石, 李慧, 袁振文, 龚磊, 代立, 王殷, 揭元萍, 廖本仁 申请人:上海华谊（集团）公司