一种5,5’-硫代双间苯二甲酸的制备方法

文档序号:10503624阅读:444来源:国知局
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
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