專利名稱：一種制備甲硫基苯甲酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備甲硫基苯甲酸的方法，主要涉及一種用氯苯甲腈、甲硫醇鈉、 有機(jī)溶劑和三相相轉(zhuǎn)移催化劑存在條件下制備化合物甲硫基苯甲酸。
背景技術(shù)：
甲硫基苯甲酸是重要的有機(jī)合成中間體，可用于制備農(nóng)藥和醫(yī)藥產(chǎn)品，目前據(jù) 國外文獻(xiàn)報(bào)道都是由巰基苯甲酸為原料制備得到。Chemical communication (2006, 36, 3833-3835) Journal of chemical research (1996，4，176-177)報(bào)道了用巰基苯甲酸與 碘甲烷在甲醇溶液中制備甲硫基苯甲酸的方法，但這種方法原料價(jià)格昂貴，且反應(yīng)收率低； Journal of organic chemistry (2006，71 (4)，1464-1479)披露了用巰基苯甲酸與碳酸二 甲酯在高溫長時(shí)間反應(yīng)條件下制備甲硫基苯甲酸的方法，此方法不僅反應(yīng)溫度高，反應(yīng)時(shí) 間長，而且產(chǎn)物中有甲硫基苯甲酸甲酯，收率不高。因而甲硫基苯甲酸市面上價(jià)高量少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝流程簡單、合理、物耗低、原料易得，反應(yīng)易于控 制，收率大且產(chǎn)品純度高的甲硫基苯甲酸的制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的甲硫基苯甲酸的制備方法是在三相相轉(zhuǎn)移催化 劑存在條件下，三相相轉(zhuǎn)移催化劑用量為氯苯甲腈質(zhì)量的3 6%，將氯苯甲腈加入到有機(jī) 溶劑中，升溫到60 70°C，在快速攪拌下，慢慢滴加入甲硫醇鈉溶液，氯苯甲腈與甲硫醇鈉 摩爾比為1 1 10，滴加完畢后加熱到80°C，繼續(xù)攪拌反應(yīng)到完全；然后加入堿，堿用量 與氯苯甲腈的摩爾比為ι 2 1，加熱到loo iio°c繼續(xù)攪拌反應(yīng)直到尾氣中不含氨 氣為止。冷卻后倒入分液漏斗，分去有機(jī)層。水層用重量百分比濃度為20%鹽酸調(diào)pH值 到1 2，冷卻靜置后過濾得粗品甲硫基苯甲酸，將粗品甲硫基苯甲酸放入燒瓶中，燒瓶上 連接帶有支管的不銹鋼冷卻管，冷卻管上接有冷卻水和導(dǎo)熱油管，當(dāng)燒瓶中溫度升到120°C 左右有回流時(shí)，不銹鋼冷卻管入口處溫度為100°C時(shí)開始收集前餾份，主要為水份和少量雜 質(zhì)，當(dāng)燒瓶中溫度升到160°C時(shí)，此時(shí)升溫速度變快，不銹鋼冷卻管中改用熱導(dǎo)熱油作冷卻 介質(zhì).鄰甲硫基苯甲酸蒸餾時(shí)收集不銹鋼冷卻管入口處溫度293 298°C的餾份，對(duì)甲硫基 苯甲酸蒸餾時(shí)收集不銹鋼冷卻管入口處溫度307 310°C的餾份。氣相色譜分析含量大于 97%。本發(fā)明的化學(xué)反應(yīng)通式如下
CNCN
人 PTC 人
Γ -J-Cl + NaSCH3 Γ Hj- SCH3 + NaCl<formula>formula see original document page 4</formula>上述反應(yīng)通式中的PTC表示三相相轉(zhuǎn)移催化劑。本發(fā)明中所說的三相相轉(zhuǎn)移催化劑為苯乙烯與二乙烯苯共聚物氯甲基化后與三 乙胺反應(yīng)得的季銨鹽(以后稱為樹脂固載化季銨鹽)、苯乙烯與二乙烯苯共聚物氯甲基化 后與三丁基磷反應(yīng)得的季鱗鹽(以后稱為樹脂固載化季鱗鹽)，其中優(yōu)選樹脂固載化季銨
<formula>formula see original document page 4</formula>三相相轉(zhuǎn)移催化劑制備在500ml的四口瓶中加入200ml蒸餾水和4滴重量百分比為0. 的次甲基藍(lán)， 加入重量百分比為5%聚乙烯醇水溶液10ml，開動(dòng)攪拌并慢慢加熱，升溫到40°C后，將混合 均勻的40g苯乙烯、5g 二乙烯苯和0. 4g過氧化苯甲酰的混合物加入反應(yīng)瓶中，控制好攪拌 速度使油珠分散均勻，慢慢升溫到70°C左右，攪拌反應(yīng)Ih.，再升溫到85°C左右，繼續(xù)攪拌 反應(yīng)3h.，當(dāng)油珠顆粒成型固化后升溫到95°C左右繼續(xù)反應(yīng)3h，停攪拌，水浴加熱反應(yīng)瓶， 100°C煮球3h，熱過濾后用熱水洗滌二次，抽干后烘干得白球42. 3g.在干燥的裝有無水氯化鈣干燥管的250ml四口反應(yīng)瓶中加入白球30g.，加入氯甲 醚90g，在室溫下溶漲2h，攪拌下加入無水氯化鋅7g，反應(yīng)0. 5h.后再加入無水氯化鋅7g， 加完后慢慢升溫到40°C，繼續(xù)攪拌反應(yīng)12h后過濾出反應(yīng)產(chǎn)物氯球，氯球依次用50g甲醇洗 滌、60g重量百分比濃度為5%的鹽酸洗、IOOg蒸餾水洗滌，抽干后烘干得氯球34. 5g..在四口反應(yīng)瓶中加入氯球30g.，用30g 二氯乙烷溶脹2h后加入20g重量百分濃度 為95%的乙醇溶液，攪拌下加入IOg三乙胺，加熱回流反應(yīng)15h，反應(yīng)完后冷到40°C，然后加 入50g蒸餾水，產(chǎn)物過濾后，用lmol/1鹽酸洗滌，再用蒸餾水洗到流出洗液中性為止，抽干 后烘干得季銨樹脂30. Sg..在四口反應(yīng)瓶中加入氯球30g.，用30g 二氯乙烷溶脹2h后加入20g重量百分濃 度為95%的乙醇溶液，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，攪拌下加熱到60°C，在Ih內(nèi)滴加入20g三丁基磷，在 60°C繼續(xù)攪拌反應(yīng)14h，冷卻到40°C，然后加入50g蒸餾水，產(chǎn)物過濾后，用lmol/1鹽酸洗 滌，再用蒸餾水洗到流出洗液中性為止，抽干后烘干得季鱗樹脂31. 9g.本發(fā)明中所述有機(jī)溶劑為苯、甲苯、二甲苯、一氯苯、二氯苯、三氯苯。其中優(yōu)選為 一氯苯。本發(fā)明中所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀。其中優(yōu)選為氫氧化鈉。由于上述技術(shù)方案中采用了三相相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)，所以本發(fā)明所述的甲硫基苯甲 酸的制備方法反應(yīng)平穩(wěn)、易于控制、物耗小、副反應(yīng)少、收率高；催化劑易與反應(yīng)體系分離可 重復(fù)使用。上述技術(shù)方案中采用了原料易得的氯苯甲腈，因而可實(shí)現(xiàn)甲硫基苯甲酸的大量 生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例一將200g二甲苯加入500ml的四口瓶中，加入三相相轉(zhuǎn)移催化劑樹脂固載化季銨鹽 2g，加入68. 7g鄰氯苯甲腈，在快速攪拌下加熱到70°C，慢慢滴加入20%的甲硫醇鈉溶液 200g，3小時(shí)滴完，滴完后升溫到80°C繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，檢測反應(yīng)完全后加入25g固體氫氧 化鈉，升溫到110°C反應(yīng)7小時(shí)，直到?jīng)]有氨氣放出為止，過濾回收催化劑。冷卻反應(yīng)液后 倒入分液漏斗中，靜置1小時(shí)后分去有機(jī)層，水層用20%的鹽酸調(diào)pH值到1 2，靜置后析 出固體，過濾得粗品鄰甲硫基苯甲酸，粗品蒸餾收集293 298°C餾份，得鄰甲硫基苯甲酸
75.7g，氣相色譜分析含量為98. 3%。實(shí)施例二將200g—氯苯加入500ml的四口瓶中，加入三相相轉(zhuǎn)移催化劑樹脂固載化季銨鹽 2g，加入68. 7g鄰氯苯甲腈，在快速攪拌下加熱到70°C，慢慢滴加入20%的甲硫醇鈉溶液 200g，3小時(shí)滴完，滴完后升溫到80°C繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，檢測反應(yīng)完全后加入25g固體氫氧 化鈉，升溫到110°C反應(yīng)7小時(shí)，直到?jīng)]有氨氣放出為止，過濾回收催化劑。冷卻反應(yīng)液后 倒入分液漏斗中，靜置1小時(shí)后分去有機(jī)層，水層用20%的鹽酸調(diào)pH值到1 2，靜置后析 出固體，過濾得粗品鄰甲硫基苯甲酸，粗品蒸餾收集293 298°C餾份，得鄰甲硫基苯甲酸 78. 3g，氣相色譜分析含量為98. 7%。實(shí)施例三將200g 二氯苯加入500ml的四口瓶中，加入三相相轉(zhuǎn)移催化劑樹脂固載化季銨鹽 4g，加入68. 7g鄰氯苯甲腈，在快速攪拌下加熱到70°C，慢慢滴加入20%的甲硫醇鈉溶液 200g，3小時(shí)滴完，滴完后升溫到80°C繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，檢測反應(yīng)完全后加入35g固體氫氧 化鉀，升溫到110°C反應(yīng)7小時(shí)，直到?jīng)]有氨氣放出為止，過濾回收催化劑。冷卻反應(yīng)液后 倒入分液漏斗中，靜置1小時(shí)后分去有機(jī)層，水層用20%的鹽酸調(diào)pH值到1 2，靜置后析 出固體，過濾得粗品鄰甲硫基苯甲酸，粗品蒸餾收集293 298°C餾份，得鄰甲硫基苯甲酸
76.5g，氣相色譜分析含量為97. 3%。實(shí)施例四將200g—氯苯加入500ml的四口瓶中，加入三相相轉(zhuǎn)移催化劑樹脂固載化季鱗鹽 4g，加入68. 7g鄰氯苯甲腈，在快速攪拌下加熱到70°C，慢慢滴加入20%的甲硫醇鈉溶液 200g，3小時(shí)滴完，滴完后升溫到80°C繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，檢測反應(yīng)完全后，升溫到110°C慢慢 滴加入30%氫氧化鈉溶液70g，3小時(shí)滴加完，滴完后繼續(xù)反應(yīng)5小時(shí)，直到?jīng)]有氨氣放出 為止，過濾回收催化劑。冷卻反應(yīng)液后倒入分液漏斗中，靜置1小時(shí)后分去有機(jī)層，水層用 35%的鹽酸調(diào)pH值到1 2，靜置后析出固體過濾得粗品鄰甲硫基苯甲酸，粗品蒸餾收集 290 298°C餾份，得鄰甲硫基苯甲酸77. 6g，氣相色譜分析含量為98. 5%。實(shí)施例五將200g 二氯苯加入500ml的四口瓶中，加入三相相轉(zhuǎn)移催化劑樹脂固載化季鱗鹽 4g，加入68. 7g鄰氯苯甲腈，在快速攪拌下加熱到80°C，慢慢滴加入20%的甲硫醇鈉溶液 200g，3小時(shí)滴完，滴完后升溫到80°C繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，檢測反應(yīng)完全后加入25g固體氫氧化鈉，升溫到110°C反應(yīng)7小時(shí)，直到?jīng)]有氨所放出為止，過濾回收催化劑。冷卻反應(yīng)液后 倒入分液漏斗中，靜置1小時(shí)后分去有機(jī)層，水層用20%的鹽酸調(diào)pH值到1 2，靜置后析 出固體，過濾得粗品鄰甲硫基苯甲酸，粗品蒸餾收集290 298°C餾份，得鄰甲硫基苯甲酸 75. 2g，氣相色譜分析含量為98. 2%。實(shí)施例六將150g—氯苯加入500ml的四口瓶中，加入三相相轉(zhuǎn)移催化劑樹脂固載化季銨鹽 4g，加入68. 7g對(duì)氯苯甲腈，在快速攪拌下加熱到80°C，慢慢滴加入20%的甲硫醇鈉溶液 200g，3小時(shí)滴完，滴完后繼續(xù)反應(yīng)4小時(shí)，檢測反應(yīng)完全后冷卻，靜置分出有機(jī)層，水洗后 分去水層，有機(jī)層倒入500ml的四口瓶中，攪拌加熱到110°C，慢慢滴加入50%氫氧化鈉溶 液45g，3小時(shí)滴完，滴完后繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，直到?jīng)]有氨氣放出為止，過濾回收催化劑。冷 卻反應(yīng)液后倒入分液漏斗中，靜置1小時(shí)后分去有機(jī)層，水層用20%的鹽酸調(diào)pH值到1 2，靜置后析出固體，過濾得粗品對(duì)甲硫基苯甲酸，粗品蒸餾收集307 319°C餾份，得對(duì)甲 硫基苯甲酸77. lg，氣相色譜分析含量為97. 8%。實(shí)施例七將200g二甲苯加入500ml的四口瓶中，加入三相相轉(zhuǎn)移催化劑樹脂固載化季銨鹽 2g，加入68. 7g鄰氯苯甲腈，在快速攪拌下加熱到70°C，慢慢滴加入20%的甲硫醇鈉溶液 175g，3小時(shí)滴完，滴完后升溫到80°C繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，檢測反應(yīng)完全后加入25g固體氫氧 化鈉，升溫到110°C反應(yīng)7小時(shí)，直到?jīng)]有氨氣放出為止，過濾回收催化劑。冷卻反應(yīng)液后 倒入分液漏斗中，靜置1小時(shí)后分去有機(jī)層，水層用20%的鹽酸調(diào)pH值到1 2，靜置后析 出固體，過濾得粗品鄰甲硫基苯甲酸，粗品蒸餾收集293 298°C餾份，得鄰甲硫基苯甲酸 68. 2g，氣相色譜分析含量為95. 4%。實(shí)施例八將200g 二甲苯加入1000ml的四口瓶中，加入三相相轉(zhuǎn)移催化劑樹脂固載化季銨 鹽2g，加入68. 7g鄰氯苯甲腈，在快速攪拌下加熱到70°C，慢慢滴加入20%的甲硫醇鈉溶 液875g，5小時(shí)滴完，滴完后升溫到80°C繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，檢測反應(yīng)完全后加入25g固體氫 氧化鈉，升溫到110°C反應(yīng)7小時(shí)，直到?jīng)]有氨氣放出為止，過濾回收催化劑。冷卻反應(yīng)液后 倒入分液漏斗中，靜置1小時(shí)后分去有機(jī)層，水層用20%的鹽酸調(diào)pH值到1 2，靜置后析 出固體，過濾得粗品鄰甲硫基苯甲酸，粗品蒸餾收集293 298°C餾份，得鄰甲硫基苯甲酸 71. 2g，氣相色譜分析含量為97. 6%。實(shí)施例九將200g 二甲苯加入2000ml的四口瓶中，加入三相相轉(zhuǎn)移催化劑樹脂固載化季銨 鹽2g，加入68. 7g鄰氯苯甲腈，在快速攪拌下加熱到70°C，慢慢滴加入20%的甲硫醇鈉溶液 1750g，5小時(shí)滴完，滴完后升溫到80°C繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，檢測反應(yīng)完全后加入25g固體氫氧 化鈉，升溫到110°C反應(yīng)7小時(shí)，直到?jīng)]有氨氣放出為止，過濾回收催化劑。冷卻反應(yīng)液后 倒入分液漏斗中，靜置1小時(shí)后分去有機(jī)層，水層用20%的鹽酸調(diào)pH值到1 2，靜置后析 出固體，過濾得粗品鄰甲硫基苯甲酸，粗品蒸餾收集293 298°C餾份，得鄰甲硫基苯甲酸 70. lg，氣相色譜分析含量為96. 3%。
權(quán)利要求
一種制備甲硫基苯甲酸的方法，其特征在于包括下列步驟(a)將氯苯甲腈加入有機(jī)溶劑中，加入氯苯甲腈重量3～6％的三相相轉(zhuǎn)移催化劑，在三相相轉(zhuǎn)移催化劑存在的條件下升溫到60～70℃，在快速攪拌下，慢慢滴入甲硫醇鈉溶液，氯苯甲腈與甲硫醇鈉摩爾比為1∶1～10，滴加完畢后加熱到80℃進(jìn)行甲硫基的取代反應(yīng)；(b)待甲硫基的取代反應(yīng)完成后，加入堿，堿用量與氯苯甲腈的摩爾比為1～2∶1，在100～110℃進(jìn)行水解反應(yīng)直到尾氣中不含氨氣為止；(c)反應(yīng)物經(jīng)冷卻后，分去有機(jī)層得到水層，水層用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至1～2，冷卻靜置后過濾得粗品甲硫基苯甲酸，粗品甲硫基苯甲酸蒸餾得到精品甲硫基苯甲酸。
2.權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于甲硫基苯甲酸為2-甲硫基苯 甲酸(鄰甲硫基苯甲酸)，結(jié)構(gòu)式如下<formula>formula see original document page 2</formula>
3.權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于甲硫基苯甲酸為4-甲硫基苯甲酸(對(duì)甲 硫基苯甲酸)，結(jié)構(gòu)式如下<formula>formula see original document page 2</formula>
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述三相相轉(zhuǎn)移催化劑為樹脂固載 化季銨鹽或樹脂固載化季鱗鹽，樹脂固載化季銨鹽由苯乙烯與二乙烯苯共聚物氯甲基化后 與三乙胺反應(yīng)得到，樹脂固載化季鱗鹽由苯乙烯與二乙烯苯共聚物氯甲基化后與三丁基磷 反應(yīng)得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑為苯、甲苯、二甲苯、 一氯苯、二氯苯和三氯苯中的任何一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳 酸鈉和碳酸鉀中的任何一種，加入方式為固體堿或以溶液方式加入。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述鹽酸是重量百分比濃度為20% 鹽酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于粗品甲硫基苯甲酸蒸餾得到精品甲 硫基苯甲酸的蒸餾方法為將粗品甲硫基苯甲酸放入燒瓶中，燒瓶上連接帶有支管的不銹 鋼冷卻管，冷卻管上接有冷卻水和導(dǎo)熱油管，當(dāng)燒瓶中溫度升到有回流時(shí)，不銹鋼冷卻管入 口處溫度為100°C時(shí)開始收集前餾份，主要為水份和少量雜質(zhì)，；當(dāng)燒瓶中溫度升到160°C 時(shí)，此時(shí)升溫速度變快，不銹鋼冷卻管中改用熱導(dǎo)熱油作冷卻介質(zhì)進(jìn)行蒸餾，其中甲硫基苯 甲酸為鄰甲硫基苯甲酸時(shí)，蒸餾時(shí)收集不銹鋼冷卻管入口處溫度293 298°C的餾份；甲硫 基苯甲酸為對(duì)甲硫基苯甲酸，蒸餾時(shí)收集不銹鋼冷卻管入口處溫度307 310°C的餾份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用途廣泛的有機(jī)合成中間體甲硫基苯甲酸的制備方法，該方法依次包括下列步驟在有機(jī)溶劑和三相相轉(zhuǎn)移催化劑存在條件下氯苯甲腈與甲硫醇鈉反應(yīng)制得甲硫基苯甲腈，然后在堿性條件下水解得甲硫基苯甲酸鈉，分出水層后酸析得甲硫基苯甲酸。本發(fā)明提出了這條全新的合成路線，所有原料均可在市場上購得，且原料來源廣泛、充足，反應(yīng)條件溫和、工藝簡單。
文檔編號(hào)C07C323/62GK101817770SQ20101011626
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日
發(fā)明者夏天喜, 紀(jì)俊玲, 黎珊 申請(qǐng)人:江蘇工業(yè)學(xué)院