一种3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物合成方法与流程

本发明涉及一种化工合成技术领域，尤其涉及一种3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物合成方法。

背景技术：

3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物(酚试剂)是利用光度法测定脂肪醛的试剂，也用于测定粘多糖中的己糖胺，光度测定环境样品中的痕量硒。空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪，嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物，同时根据颜色深浅，能够比色定量甲醛的浓度。在国家标准gb/t16057-95中，采用过量3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物和甲醛反应定量检测甲醛含量，能够用于测定车间空气中甲醛的含量，也适用于微量甲醛的检测。

甲醛是新装修房屋的主要污染物，甲醛的含量是房屋验收的重要指标之一；由3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物生产的甲醛检测试纸是检测甲醛是否超标的工具，灵敏度高，操作简单方便，非常适合适合家庭自检，因此甲醛自检产品市场不断扩大。同时，3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物还可以用于照相行业显影色彩矫正和美发业的染发调色之用。

对于3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物，目前报道的合成方法主要有如下三种：

1、以苯胺为起始原料，经6步反应合成3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物[ber.,43,1519-1526]；反应步骤长，需要使用溴素，危险性大，并且反应过程会生成亚硝基化合物致癌物，因此合成过程操作复杂，毒性强，放大生产困难。

2、以2-巯基苯并噻唑为原料，经4步反应合成3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物[analchem.1961,33,93-96]；该方法合成步骤少，收率也较高，但要使用剧毒药品硫酸二甲酯，不利于放大生产。

3、n-甲基苯胺为原料，经4步反应合成3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物[cn1634900a]；该方法和方法(1)合成工艺类似，采用n-甲基苯胺为原料，可减少合成步骤，但也需使用溴素，危险性大，操作复杂，限制了其大生产的规模，不能够很好满足市场需求。

鉴于3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物有着良好的市场前景，寻找一种新颖的合成方法来实现其工业化生产是非常有意义的，其中关键是要解决生产工艺的关键问题，需要工艺简单方便，成本理想。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种工艺简单，低毒环保3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物合成方法。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为采用一种3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物合成方法，包括：

a、将式i所示的化合物与苯磺酸酯、水合肼在碱性条件下反应生成式ii所示的化合物；

b、将所述式ii所示的化合物与盐酸反应，得到3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物。

优选的，步骤a中所述的反应的温度为80～120℃。

优选的，步骤a中的碱性条件由以下化合物中的一种或者多种碱性化合物形成：氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钾、碳酸钠、碳酸锶、碳酸钙、碳酸氢钾、碳酸氢钠、氧化镁、氧化锌、氧化钙。

优选的，步骤a中的碱性条件由以下化合物中的一种或者多种碱性化合物形成氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠。

优选的，式i所示的化合物、碱性化合物、苯磺酸甲酯和水合肼的质量比为1：(1.1～1.5)：(2～3.5)：(2～8)。

优选的，步骤b中所述的反应温度为50～100℃。

优选的，步骤b中所述的反应的温度为：50～80℃。

优选的，式ii所示的化合物与盐酸的质量比为1:2～5。

优选的，所述盐酸的质量浓度为10～36％。

本发明的优点是：本发明利用以价廉、易得2-巯基苯并噻唑为起始原料，一锅法合成3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙，再和盐酸反应即得到目标产品3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物。在反应过程中，2-巯基苯并噻唑和碱成盐后反应活性大大增强，可快速和苯磺酸甲酯反应生成2-甲硫基苯并噻唑，并同时和过量的苯磺酸甲酯反应生成季铵盐；此时再加入水合肼则可充分转化成3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙，3步反应在一个反应釜中进行，简单方便；离心获得的3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙经经简单的酸碱中反应就能够得到目标产品3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物。

使用本工艺反应条件温和，收率高，操作简便方便，生产成本低，不使用有机溶剂，安全可靠，适合放大生产。

附图说明

图1、本发明实施例制备的一种3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物的核磁图谱。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

一种3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物合成方法，包括：

a、将式i所示的化合物与苯磺酸酯、水合肼在碱性条件下反应生成式ii所示的化合物；

b、将所述式ii所示的化合物与盐酸反应，得到3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物。

按照本发明，所述反应具体为：

式i所示的化合物为2-巯基苯并噻唑，式ii所示的化合物为3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙，所述的反应的温度为80～120℃。所述碱性条件由以下化合物中的一种或者多种碱性化合物形成：氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、碳酸钾、碳酸钠、碳酸锶、碳酸钙、碳酸氢钾、碳酸氢钠、氧化镁、氧化锌、氧化钙。更优选为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钾、氧化钙；最优选为氢氧化钾、氢氧化钠。

所述式i所示的化合物、碱性化合物、苯磺酸甲酯和水合肼的质量比为1：

(1.1～1.5)：(2～3.5)：(2～8)。

步骤b中所述的反应温度为50～100℃。优选为：50～80℃。式ii所示的化合物与盐酸的质量比为1:2～5。添加的所述盐酸的质量浓度为10～36％。

本发明提供的方法由2-巯基苯并噻唑和碱成盐后反应活性大大增强，可快速和苯磺酸甲酯反应生成2-甲硫基苯并噻唑，并同时和过量的苯磺酸甲酯反应生成季铵盐；此时再加入水合肼则可充分转化成3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙，3步反应在一个反应釜中进行，简单方便；离心获得的3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙经经简单的酸碱中反应就能够得到目标产品3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物。

实施例1：

反应瓶中加入200克2-巯基苯并噻唑、500毫升水，搅拌下加入55克氢氧化钠，搅拌1小时，滴加535克苯磺酸甲酯；滴加完毕，加热回流4小时。反应液冷却至室温，一次性加入200克80％水合肼，放置过夜。

抽滤，析出的固体为式ii所示的化合物，将所述固体少量冷水洗涤；把固体加入到500毫升浓盐酸中，室温搅拌过夜，冰水冷却，抽滤，固体少量冷盐酸洗涤1次，固体使用红外灯干燥，得178克3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物，收率64％。

实施例2：

反应瓶中加入200克2-巯基苯并噻唑、535克苯磺酸甲酯和96克氧化镁，加热到120℃反应4小时；加入500毫升水搅拌，慢慢滴加200克80％水合肼，放置过夜。

抽滤，析出的固体为式ii所示的化合物，将所述固体少量冷水洗涤；把固体加入到500毫升浓盐酸中，加热至80℃反应2小时，冰水冷却，抽滤，固体少量冷盐酸洗涤1次，固体使用红外灯干燥，得156克3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物，收率56％。

实施例3：

反应瓶中加入200克2-巯基苯并噻唑、535克苯磺酸甲酯和180克碳酸钠，加热到80℃反应2小时，再升温到120℃反应1小时；加入500毫升水搅拌，慢慢滴加250克80％水合肼，放置过夜。

抽滤，析出的固体为式ii所示的化合物，将所述固体少量冷水洗涤；把固体加入到500毫升浓盐酸中，加热至80℃反应2小时，冰水冷却，抽滤，固体少量冷盐酸洗涤1次，固体使用红外灯干燥，得190克3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物，收率68％。

实施例4：

50升反应釜中加入20升水和10公斤碳酸钾，搅拌溶清，加入10公斤2-巯基苯并噻唑，加热到60℃，慢慢滴加31公斤苯磺酸甲酯，保温60℃至原料反应完全，再加热回流4小时。冷却，滴加25公斤80％水合肼，搅拌反应过夜。

抽滤，析出的固体为式ii所示的化合物，将所述固体少量冷水洗涤；把固体分批加入到30升浓盐酸中，加热至80℃反应2小时，冰水冷却，抽滤，固体少量冷盐酸洗涤1次，固体使用红外灯干燥，得12.5公斤3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物，收率88％。

实施例5：

反应釜中加入50升水和11.5公斤氢氧化钾，搅拌溶清，加入25公斤2-巯基苯并噻唑，搅拌30分钟，室温慢慢滴加72公斤苯磺酸甲酯，原料反应完全，加热至90℃反应6小时。冷却，滴加56公斤80％水合肼，搅拌反应过夜。

抽滤，析出的固体为式ii所示的化合物，将所述固体少量冷水洗涤；把固体分批加入到60升浓盐酸中，加热至60℃搅拌过夜，冰水冷却，抽滤，固体少量冷盐酸洗涤1次，固体使用红外灯干燥，得32公斤3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物，收率92％。

对比例1：

按照[ber.,43,1519-1526]的方法，以苯胺为起始原料，经6步反应合成3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物，收率为53％。

对比例2：

按照[analchem.1961,33,93-96]的方法，经4步反应合成，收率为60％，但其方法中使用了硫化二甲酯是剧毒药品，不利于环保和人类健康。

对比例3：

按照cn1634900a的方法制备，得到的产物收率为95％，但其也要使用溴素，危险性大，操作复杂，限制了其大生产的规模，不能够很好满足市场需求。

从上述三个对比例可以看出，现有技术均存在各种问题，本发明提供的方法解决了现有技术中制备工艺复杂，有毒性原料等问题。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。