翟金星 祝陳華 陸志丹 黃勇 陸紅彬
摘 要:以脂肪腈或芳香腈為原料,與硫化堿金屬鹽或硫化銨鹽和胺鹽或銨鹽,于一定的溶劑中一步合成硫代酰胺類化合物,本文提供的合成方法安全性高,對環(huán)境污染小,并避免了使用昂貴的原料,經(jīng)濟環(huán)保。
關鍵詞:腈;硫化堿;硫化銨;硫代酰胺
芳香族和脂肪族硫代酰胺用途較廣,常用作合成多種產(chǎn)物的中間體。噻吩化合物就可以用硫代酰胺合成,如非布司它的重要中間體2-(4-羥基苯基)-4-甲基-5-噻唑甲酸乙酯就是由4-羥基硫代苯甲酰胺合成。很多噻吩類化合物均為制藥的重要中間體。
現(xiàn)有技術中合成硫代酰胺的方法主要有:采用硫化氫氣體、氫氧化鈉和含腈基團化合物在壓力釜內進行加成反應;采用硫代乙酰胺和含腈基團化合物在多聚磷酸做溶劑下常壓反應;采用五硫化二磷和含腈基團化合物在乙醇做溶劑下常壓反應,現(xiàn)有方法會產(chǎn)生大量硫化氫劇毒氣體或含磷廢水或試劑價格昂貴或使用壓力反應釜等缺陷,本文提供一種綠色環(huán)保和安全合成方法。方法如下:
其中,R為芳香基或脂肪烴基,MS為硫化堿金屬鹽或硫化銨鹽,胺鹽或銨鹽可以是鹽酸、醋酸或硫酸等不同酸的有機胺鹽或無機銨鹽。本反應可以在有機胺的催化下進行,也可以在沒有有機胺的情形下進行。
1 實驗部分
1.1 儀器與試劑
LC-2030C 高效液相色譜儀(島津公司)、氣相色譜儀FULI9790(溫嶺福立);脂肪腈或芳香腈為原料,與硫化堿金屬鹽或硫化銨鹽和胺鹽或銨鹽均為普通工業(yè)級。
1.2 實驗范例: 合成對羥基硫代酰胺
將11g硫氫化鈉、6g對羥基苯腈、6.9mL三乙胺、40mL乙醇加入到100mL三口燒瓶中,冰浴控溫5~10℃,分批加入27.5g三乙胺鹽酸鹽固體,加完升高溫度到50℃,攪拌下保溫12h,TLC監(jiān)控反應完全,液相監(jiān)控顯示轉化率在95%以上,最終收率92%。反應結束后,蒸餾回收的乙醇可直接套用,蒸餾殘余加入40mL乙醇在50℃下打漿,攪拌0.5h,過濾,得到純度較高的副產(chǎn)物氯化鈉固體鹽,可外售處理。乙醇過濾液濃縮至干,殘余加入25mL水打漿,過濾,烘干,得到7.32g土黃色的固體。液相含量97%以上,收率92%。過濾水相可重復套用多批次,最后濃縮干,得到的三乙胺硫化氫鹽及三乙胺鹽酸鹽,可回收套用到反應中。整個工藝基本沒有三廢產(chǎn)生。
1.3 實驗結果:(不同腈類化合物)
1.4 結果與討論
腈基化合物中脂肪烴類收率低于芳香烴類,而芳香烴類含腈化合物苯環(huán)上含有羥基的更容易轉化,收率更高。反應中生產(chǎn)的硫化氫會立即轉化為胺的硫化氫鹽,與原料進行加成反應,減少了游離的硫化氫的產(chǎn)生,安全性得到增強,同時硫化氫的有效使用率也得到了提高。產(chǎn)生的副產(chǎn)物基本可回收或套用,基本沒有三廢產(chǎn)生。
2 結論
本文提供的合成硫代酰胺類化合物的方法,基本沒有三廢產(chǎn)生,收率更高,符合現(xiàn)代化學綠色環(huán)保和經(jīng)濟性要求,適合工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
參考文獻:
[1] Timothy A.Robbins,Gurnee.美國:US20050075503[P].
[2]吳瑜亮,葉素斌,靳小舜,等.硫代酰胺的綠色化學合成方法[J].浙江化工,2008,39(10):3-5.
[3]跌名.Chinese Journal of Pharmaceuticals [J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志2009,40(10).
[4] F Machetti,F(xiàn) M Cordero,"Practical synthesis of both enantiomers of protected 4-oxopipecolic acid" [J]Tetrahedron,2001,23(57):4995-4998.
[5].Mahammed,Jayashankara,Premsai Rai,Mohana Raju.Arunachalam[J]Synlett,2009(14):2338.