一种5，5’-硫代双间苯二甲酸的制备方法

一种5，5’-硫代双间苯二甲酸的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种5,5’?硫代双间苯二甲酸的制备方法，5?羟基间苯二甲酸酯经重排、水解合成5?巯基间苯二甲酸；5?氨基间苯二甲酸经反应得到5?碘间苯二甲酸；化合物5?巯基间苯二甲酸与5?碘间苯二甲酸反应得到目标产物5,5’?硫代双间苯二甲酸。本工艺的反应条件简单、温和，反应产率好，原材料低毒、易得，适合工业化生产，并具有良好的市场前景和较好的经济效益，所合成的5,5’?硫代双间苯二甲酸可作为有机合成和药物合成的中间体，在医药、农药、生物、有机功能材料等方面具有潜在的应用。
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种有机硫化合物的制备方法，具体涉及5，5 硫代双间苯二甲酸的 制备方法。 一种5，5 硫代双间苯二甲酸的制备方法
【背景技术】
[0002] 有机硫化合物是指含有碳硫键的有机化合物，其中硫醚是一类重要的基础有机化 合物，作为有机合成和药物合成的中间体，在医药、功能材料、农药、香料香精的合成等方面 有广泛应用。硫醚类化合物的制备方法有多种，如硫醇或硫酚的烃化、硫醇的卤甲基化、钯 催化等，但这些方法一般需要较苛刻的反应条件，如原材料有毒，催化剂的使用寿命较短 等。
[0003] 5，5 硫代双间苯二甲酸是一种硫醚多羧酸芳烃，具有柔性结构，硫原子上的孤对 电子将与苯环上的离域η键产生共辄效应，故硫原子的孤对电子具有稳定正负电荷的能力， 这种特殊结构决定了化合物独特的性质，使其在医药、农药、生物、有机功能材料等方面具 有潜在的应用，然而，目前有关5,5'_硫代双间苯二甲酸的制备方法研究，还没有文献报道。

【发明内容】

[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种5,5'_硫代双间苯二甲酸的制 备方法。
[0005] 本发明涉及5，5 硫代双间苯二甲酸的制备方法，并涉及中间体5-巯基间苯二甲 酸和5-碘间苯二甲酸。通过以下步骤可得到目标化合物：
[0006] (Rl)5-羟基间苯二甲酸酯(A)经重排、水解合成了 5-巯基间苯二甲酸(B); (R2) 5-氨基间苯二甲酸(C)，得到5-碘间苯二甲酸(D); (R3)化合物B与D反应得到目标产物5,5'_硫 代双间苯二甲酸(E)，合成步骤如下：
[0007]
[0008] 本发明制备方法包括以下步骤：
[0009] 步骤①:把5-羟基间苯二甲酸酯(A)溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，加入三乙烯 二胺，再将N，N-二甲基硫代氨甲酰氯溶于DMF中，并将其滴入上一溶液后，进行室温搅拌，加 水析出固体，经过滤、洗涤、干燥得到中间产物I，接着将中间产物1加入二苯醚中，加热回流 得到中间产物2，最后将中间产物2与氢氧化钠水溶液混合，加热搅拌，经盐酸酸化，洗涤，干 燥得到中间体5-巯基间苯二甲酸(B);
[0010] 步骤②:将5-氨基间苯二甲酸(C)溶于盐酸水溶液中，加入亚硝酸酸钠水溶液，混 合物搅拌反应一段时间后，滴加碘与碘化钾混合水溶液，再搅拌一段时间后回流，最后用亚 硫酸氢钠溶液除去过量的碘，冷却，经过滤、洗涤、干燥得到中间体5-碘间苯二甲酸(D);
[0011] 步骤③:将5-巯基间苯二甲酸(B )、5-碘间苯二甲酸(D)和氧化亚铜加入吡啶与喹 啉的混合溶液中，加热回流一段时间后，冷却，加入冰和浓盐酸反应得到晶体，用水洗涤，然 后用氢氧化钠溶液溶解，加入活性炭搅匀，加热，过滤，滤液用浓盐酸酸化后析出固体，再经 过滤、洗涤、干燥得到目标产物5，5 硫代双间苯二甲酸(E)。
[0012] 上述步骤①和③是在氮气保护下进行，步骤①中合成中间产物1、中间产物2和5-巯基间苯二甲酸(B)的反应温度分别为室温、230~240°C、70°C，时间分别为24小时、3~6小 时、8~10小时，步骤②中第一次搅拌、第二次搅拌和回流的温度分别是0~5°C、室温、100 °C，时间分别为30~60分钟、90~120分钟和1~2小时。步骤③的回流温度和搅拌温度分别 为160 °C和室温，时间都为6~8小时。
[0013]上述步骤①合成中间产物1中所用原料有5-羟基间苯二甲酸酯、DMF、三乙烯二胺、 N，N-二甲基硫代氨甲酰氯和去离子水，质量比为1:18:(1~1.1) :(1.1~1.3): (31~33);步 骤①合成中间产物2中所用原料有中间产物1和二苯醚，质量比为1:(10~11);步骤①合成 5_巯基间苯二甲酸(B)中所用原料有中间产物2和氢氧化钠，质量比为1:(1.3~1.5)，氢氧 化钠水溶液的浓度是lmo I /L。
[0014] 上述步骤②中所用原料有5-氨基间苯二甲酸、盐酸、亚硝酸钠、碘、碘化钾和亚硫 酸氢钠，质量比为1:(2.3~2.4) :(0.2~0.3) :(0.07~0.08) :(0.8~0.9):0.2,稀盐酸的质 量百分比浓度为20~21 %，亚硝酸钠水溶液的质量百分比浓度为8~9%，碘与碘化钾混合 水溶液中碘的质量百分比浓度为2.4~2.5%，碘化钾的质量百分比浓度为29~30%，亚硫 酸氢钠水溶液的质量百分比浓度为16~17 %。
[0015] 上述步骤③中所用原料有5-巯基间苯甲酸(B )、5-碘间二甲酸（D )、氧化亚铜、吡 啶、喹啉、浓盐酸和氢氧化钠，质量比为1:(1.4~1.5) :1:1:(10~11): (17~18): (2~3)，氢 氧化钠溶液的质量分数为10%。
[0016] 本发明通过以上技术方案，能够成功制备出5,5'_硫代双间苯二甲酸，并通过单晶 X射线衍射和红外光谱进行了分析与表征(见附图）。本工艺反应条件简单、温和，无需大型 辅助设备，且操作简便，另外反应的产率较好，各步骤产率都达80~90%，总产率达40~ 50% 〇
[0017] 另外，本发明的方法具有原材料价格适中、低毒、易得，适合工业化生产，并具有良 好的市场前景和不错的经济效益，5，5 硫代双间苯二甲酸可作为有机合成和药物合成的 中间体，在医药、农药、生物、有机功能材料等方面具有潜在的应用。
【附图说明】
[0018] 图1:5，5 硫代双间苯二甲酸分子结构图。
[0019] 图2:本发明的合成步骤图。
[0020]图3:5，5 硫代双间苯二甲酸的红外光谱图。 具体实施方案
[0021]下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，需要说明的是，本发明的保护范围 并不仅限于下述实施例。
[0022]本发明所涉及原料除了 5-羟基间苯二甲酸酯是由5-羟基间苯二甲酸酯化得到的， 三乙烯二胺、N，N_二甲基硫代氨甲酰氯、5-氨基间苯二甲酸等均为市售，盐酸、氢氧化钠等 可用常规方法方便配制。
[0023] 1.制备工艺
[0024]步骤①在氮气的氛围下，把5-羟基间苯二甲酸酯(A)溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF) 中，加入三乙烯二胺，再将N，N-二甲基硫代氨甲酰氯溶于DMF中，并将其滴入上一溶液后，进 行室温搅拌，加水析出固体，经过滤、洗涤、干燥得到中间产物1，接着将中间产物1加入二苯 醚中，230~240 °C回流得到中间产物2，最后将中间产物2与氢氧化钠水溶液混合，70 °C加热 搅拌，经盐酸酸化，洗涤，干燥得到中间体5-巯基间苯二甲酸(B);
[0025]步骤②是将5-氨基间苯二甲酸(C)溶于盐酸水溶液中，加入亚硝酸酸钠水溶液，混 合物在0~5°C下搅拌反应一段时间后，滴加碘与碘化钾混合水溶液，再室温搅拌一段时间 后，100 °C回流，最后用亚硫酸氢钠溶液除去过量的碘，冷却，经过滤、洗涤、干燥得到中间体 5-碘间苯二甲酸(D);
[0026]步骤③在氮气的保护下，将5-巯基间苯二甲酸(B)、5-碘间苯二甲酸(D)和氧化亚 铜加入吡啶与喹啉的混合溶液中，160 °C加热回流一段时间后，冷却，加入冰和浓盐酸室温 反应得到晶体，用水洗涤，然后用氢氧化钠溶液溶解，加入活性炭搅匀，加热，过滤，滤液用 浓盐酸酸化后析出固体，再经过滤、洗涤、干燥得到目标产物5，5 硫代双间苯二甲酸(E)。 [0027] 实施例1:
[0028]步骤①合成中间产物1中所用原料5-羟基间苯二甲酸酯、DMF、三乙烯二胺、N，N-二 甲基硫代氨甲酰氯和去离子水的质量分别为5g、90g、5.3g、6g、和160g;步骤①合成中间产 物2中所用原料中间产物1和二苯醚的质量分别为5g和53.5g;步骤①合成5-巯基间苯二甲 酸（B)中所用中间产物2和氢氧化钠的质量分别为3.5 g和5 g，氢氧化钠水溶液的浓度是 lmol/L〇
[0029] 步骤②中所用原料5-氨基间苯二甲酸、盐酸、亚硝酸钠、碘、碘化钾和亚硫酸氢钠 的质量分别为38、7.088、1.07 8、0.2(^、2.68和0.68，稀盐酸的质量百分比浓度为20%，亚硝 酸钠水溶液的质量百分比浓度为8%，碘与碘化钾混合水溶液中碘的质量百分比浓度为 2.2%，碘化钾的质量百分比浓度为29%，亚硫酸氢钠水溶液的质量百分比浓度为16.5%。
[0030] 步骤③中所用原料有5-巯基间苯甲酸(B )、5-碘间二甲酸(D )、氧化亚铜、吡啶、喹 啉、浓盐酸和氢氧化钠的质量分别为1.58、2.2以、1.58、1.478、16.48、268和38，氢氧化钠溶 液的质量分数为10 %。
[0031] 实施例2:
[0032]步骤①合成中间产物1中所用原料5-羟基间苯二甲酸酯、DMF、三乙烯二胺、N，N-二 甲基硫代氨甲酰氯和去离子水的质量分别为10g、180g、10.5g、12g、和330g;步骤①合成中 间产物2中所用原料中间产物1和二苯醚的质量分别为IOg和105g;步骤①合成5-巯基间苯 二甲酸(B)中所用中间产物2和氢氧化钠的质量分别为7g和10.5g，氢氧化钠水溶液的浓度 是lmol/L〇
[0033] 步骤②中所用原料5-氨基间苯二甲酸、盐酸、亚硝酸钠、碘、碘化钾和亚硫酸氢钠 的质量分别为4.58、10.88、1.38、0.328、3.98和0.9 8，稀盐酸的质量百分比浓度为20%，亚 硝酸钠水溶液的质量百分比浓度为8.5%，碘与碘化钾混合水溶液中碘的质量百分比浓度 为2.4 %，碘化钾的质量百分比浓度为2 9.5 %，亚硫酸氢钠水溶液的质量百分比浓度为 16.5%〇
[0034] 步骤③中所用原料有5-巯基间苯甲酸(B )、5-碘间二甲酸(D )、氧化亚铜、吡啶、喹 啉、浓盐酸和氢氧化钠的质量分别为38、4.438、38、38、338、538和5 8，氢氧化钠溶液的质量 分数为10 %。
[0035] 实施例3:
[0036]步骤①合成中间产物1中所用原料5-羟基间苯二甲酸酯、DMF、三乙烯二胺、N，N-二 甲基硫代氨甲酰氯和去离子水的质量分别为20g、360g、21g、26g、和660g;步骤①合成中间 产物2中所用原料中间产物1和二苯醚的质量分别为20g和214g;步骤①合成5-巯基间苯二 甲酸(B)中所用中间产物2和氢氧化钠的质量分别为14 g和21 g，氢氧化钠水溶液的浓度是 lmol/L〇
[0037] 步骤②中所用原料5-氨基间苯二甲酸、盐酸、亚硝酸钠、碘、碘化钾和亚硫酸氢钠 的质量分别为68、148、1.258、0.4以、5.18和1.28，稀盐酸的质量百分比浓度为20%，亚硝酸 钠水溶液的质量百分比浓度为8.5%，碘与碘化钾混合水溶液中碘的质量百分比浓度为 2.4%，碘化钾的质量百分比浓度为30%，亚硫酸氢钠水溶液的质量百分比浓度为16.5%。
[0038] 步骤③中所用原料有5-巯基间苯甲酸(B )、5-碘间二甲酸(D )、氧化亚铜、吡啶、喹 啉、浓盐酸和氢氧化钠的质量分别为4.58、6.658、4.58、4.58、48 8、8(^和98，氢氧化钠溶液 的质量分数为10 %。
[0039]表1 5,5'_硫代双间苯二甲酸晶体学数据
[0041] 表2 5,5'_硫代双间苯二甲酸的键长(A)和键角(°)
【主权项】
1. 一种5，5 硫代双间苯二甲酸的制备方法，其特征在于:包括以下步骤： 步骤①:把5-羟基间苯二甲酸酯溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，加入三乙烯二胺;将 N，N-二甲基硫代氨甲酰氯溶于DMF中，并将其滴入上一溶液后，进行室温搅拌，加水析出固 体，经过滤、洗涤、干燥得到中间产物1，接着将中间产物1加入二苯醚中，加热回流得到中间 产物2，最后将中间产物2与氢氧化钠水溶液混合，加热搅拌，经盐酸酸化，洗涤，干燥，得到 中间体5-巯基间苯二甲酸； 步骤②:将5-氨基间苯二甲酸溶于盐酸水溶液中，加入亚硝酸酸钠水溶液，混合物搅拌 反应一段时间后，滴加碘与碘化钾混合水溶液，再搅拌一段时间后回流，最后用亚硫酸氢钠 溶液除去过量的碘，冷却，经过滤、洗涤、干燥得到中间体5-碘间苯二甲酸； 步骤③:将5-巯基间苯二甲酸、5-碘间苯二甲酸和氧化亚铜加入吡啶与喹啉的混合溶 液中，加热回流一段时间后，冷却，加入冰和浓盐酸反应得到晶体，用水洗涤，然后用氢氧化 钠溶液溶解，加入活性炭搅匀，加热，过滤，滤液用浓盐酸酸化后析出固体，再经过滤、洗涤、 干燥得到目标产物5，5 硫代双间苯二甲酸。2. 如权利要求1所述的5，5'_硫代双间苯二甲酸的制备方法，其特征在于:步骤①和③ 是在氮气保护下进行，步骤①中合成中间产物1、中间产物2和5-巯基间苯二甲酸的反应温 度分别为室温、230~240 °C、70°C，时间分别为24小时、3~6小时及8~10小时。3. 如权利要求1所述的5，5'_硫代双间苯二甲酸的制备方法，其特征在于:步骤②中第 一次搅拌、第二次搅拌、回流的温度分别是〇~5°C、室温、100°C，时间分别为30~60分钟、90 ~120分钟和1~2小时。4. 如权利要求1所述的5,5'_硫代双间苯二甲酸的制备方法，其特征在于:步骤③的回 流和搅拌的温度分别为160 °C和室温，时间都是6~8小时。5. 如权利要求2所述的5，5'_硫代双间苯二甲酸的制备方法，其特征在于:步骤①合成 中间产物1中所用原料有5-羟基间苯二甲酸酯、DMF、三乙烯二胺、N，N-二甲基硫代氨甲酰氯 和去离子水，质量比为1:18:(1~1.1) :(1.1~1.3): (31~33);步骤①合成中间产物2中所 用原料有中间产物1和二苯醚，质量比为1: (1 〇~11);步骤①合成5-巯基间苯二甲酸中所用 原料有中间产物2和氢氧化钠，质量比为1: (1.3~1.5)，氢氧化钠水溶液的浓度是lmol/L。6. 如权利要求1所述的5，5'_硫代双间苯二甲酸的制备方法，其特征在于:步骤②中所 用原料有5-氨基间苯二甲酸、盐酸、亚硝酸钠、碘、碘化钾和亚硫酸氢钠，质量比为1:(2.3~ 2.4) :(0.2~0.3) :(0.07~0.08) :(0.8~0.9):0.2,稀盐酸的质量百分比浓度为20~21%， 亚硝酸钠水溶液的质量百分比浓度为8~9%，碘与碘化钾混合水溶液中碘的质量百分比浓 度为2.4~2.5%，碘化钾的质量百分比浓度为29~30%，亚硫酸氢钠水溶液的质量百分比 浓度为16~17%。7. 如权利要求1所述的5，5'_硫代双间苯二甲酸的制备方法，其特征在于:步骤③中所 用原料有5-巯基间苯甲酸、5-碘间二甲酸、氧化亚铜、吡啶、喹啉、浓盐酸和氢氧化钠，质量 比为1:(1.4~1.5) :1:1:(10~11): (17~18): (2~3)，氢氧化钠溶液的质量分数为10%。
【文档编号】C07C319/14GK105859596SQ201610173778
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】唐萌, 刘文龙
【申请人】扬州大学