專利名稱：一種異硫氰酸乙酯的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有機合成技術領域，尤其涉及一種異硫氰酸乙酯的制備方法。
背景技術：
異硫氰酸乙酯是一類中藥的有機合成中間體，可參與多種有機反應，用于合成含氮、氧的化合物，特別是雜化化合物，廣泛應用于農藥、醫(yī)藥、染料等有機合成產品的制備。其合成的雜化化合物大多數(shù)具有生物活性，如在農藥上用作抗菌、殺蟲劑、除草劑等，在醫(yī)藥上用于抗菌消炎以及癌癥等疾病的治療，還可以用于測定肽和蛋白質中氨基酸順序以及作為熒光素標記物。進來研究表明異硫氰酸乙酯普遍存在于十字花科植物中，從十字花科植物中提取異硫氰酸乙酯的方法成本較高，使得到的異硫氰酸乙酯的價格昂貴，每噸價格大約在15萬元人民幣左右，因此研究低成本合成異硫氰酸乙酯是非常有意義的。現(xiàn)有技術公開了多種異硫氰酸乙酯的制備方法，如以硫光氣和胺為原料，反應生成異硫氰酸乙酯，然而這種反應中的原料硫光氣是劇毒的揮發(fā)性液體，制備過程、以及運輸和使用都不安全，對環(huán)境的危害也大；再如，以烴基硫脲在適當?shù)娜軇├锛訜?，得到烴基異硫氰酸酯，然而在該方法中，需要隨時蒸出烴基異硫氰酸酯，否則會使產率大大下降；為了提高制備異硫氰酸乙酯的產率，科技文獻The Journol of OrganicChemistry, 1997，62，4539 4540.報道了一種異硫氰酸乙酯的制備方法，在該文獻中，在生成乙基異硫氰酸鈉鹽后高溫下通過雙氧水氧化合成異硫氰酸乙酯，然而該方法得到的異硫氰酸乙酯的純度較低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種異硫氰酸乙酯的制備方法，本發(fā)明提供的方法制備得到的異硫氰酸乙酯具有較高的純度和產率。本發(fā)明提供了一種異硫氰酸乙酯的制備方法，包括以下步驟a)在無氧條件下，將二硫化碳和一乙胺在堿性溶液中進行反應，得到乙基異硫氰酸鹽；b)將所述步驟a)得到的乙基異硫氰酸鹽與亞氯酸鹽混合進行氧化還原反應，得到異硫氰酸乙酯。優(yōu)選的，所述步驟a)中二硫化碳、堿性溶液中溶質和一乙胺的摩爾比有選為1:(I 5) : (I 5)。優(yōu)選的，所述步驟a) 二硫化碳在水中的摩爾濃度有選為O. 001mol/L"0. lmol/L。優(yōu)選的，所述步驟a)中的堿性溶液為可溶性氫氧化物的水溶液。優(yōu)選的，所述步驟a)中的二硫化碳與所述步驟b)中的亞氯酸鹽的摩爾比為1:(I 5)。優(yōu)選的，所述亞氯酸鹽為亞氯酸鈉、亞氯酸鎂和亞氯酸鋇中的一種或多種。優(yōu)選的，所述步驟a)中反應的溫度為10°C 30°C ；
所述步驟a)中反應的時間為I小時小時。優(yōu)選的，所述步驟b)中氧化還原反應的溫度為60°C 85°C ；所述步驟b)中氧化還原反應的時間為O. 8小時小時。優(yōu)選的，所述步驟a)為al)在無氧條件下，將二硫化碳與水混合， 得到二硫化碳溶液；a2)將所述步驟al)得到的二硫化碳溶液與堿性化合物混合，得到混合溶液；a3)將所述步驟a2)得到的混合溶液與一乙胺混合，反應得到乙基異硫氰酸鹽。優(yōu)選的，所述步驟b)后還包括以下步驟將步驟a)得到的反應產物進行蒸餾，將得到的餾出物與鹽類化合物混合，分相得到異硫氰ife乙酷粗廣品；將所述異硫氰酸乙酯粗產品進行蒸餾，得到異硫氰酸乙酯純品。本發(fā)明提供了一種異硫氰酸乙酯的制備方法，包括以下步驟a)在無氧條件下，將二硫化碳和一乙胺在堿性溶液中進行反應，得到乙基異硫氰酸鹽；b)將所述步驟a)得到的乙基異硫氰酸鹽與亞氯酸鹽混合進行氧化還原反應，得到異硫氰酸乙酯。本發(fā)明提供的方法首先將二硫化碳和一乙胺在堿性溶液中進行反應，得到乙基異硫氰酸鹽；再采用亞氯酸鹽將得到的乙基異硫氰酸鹽進行氧化，得到異硫氰酸乙酯。本發(fā)明采用亞氯酸鹽作為氧化齊U，其不僅具有較高的氧化劑，而且具有較高的熱穩(wěn)定性，使其氧化性能充分利用，有效的降低了原材料的消耗，提高了產品的產率；而且，采用亞氯酸鹽作為氧化劑，使氧化反應更加徹底，使得到的乙基異硫氰酸鹽能夠更加徹底的轉變?yōu)楫惲蚯杷嵋阴?，從而使得到的反應產物具有較高的純度。實驗結果表明，本發(fā)明提供的制備方法得到的異硫氰酸乙酯的純度彡99. 9%，含水率< O. 1%。


圖1為本發(fā)明實施例1得到的產品的核磁共振氫譜圖；圖2為本發(fā)明實施例1得到的產品的氣相色譜圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種異硫氰酸乙酯的制備方法，包括以下步驟a)在無氧條件下，將二硫化碳和一乙胺在堿性溶液中進行反應，得到乙基異硫氰酸鹽；b)將所述步驟a)得到的乙基異硫氰酸鹽與亞氯酸鹽混合進行氧化還原反應，得到異硫氰酸乙酯。本發(fā)明提供了一種異硫氰酸乙酯的制備方法，本發(fā)明采用的方法以亞氯酸鹽為氧化劑，亞氯酸鹽不僅具有較高的氧化活性，而且具有較高的熱穩(wěn)定性，能夠使其充分發(fā)揮氧化性能，使氧化反應更加徹底，使得到的乙基異硫氰酸鹽能夠更加徹底的轉變?yōu)楫惲蚯杷嵋阴?，提高了反應產物的產率和純度。本發(fā)明在無氧條件下，將二硫化碳和一乙胺在堿性溶液中進行反應，得到乙基異硫氰酸鹽。本發(fā)明首先將二硫化碳、一乙胺和堿性溶液混合，本發(fā)明對所述混合時二硫化碳、一乙胺和堿性溶液的加入順序沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的加料順序即可。在本發(fā)明中，所述將二硫化碳和一乙胺在堿性溶液中進行反應，得到乙基異硫氰酸鹽優(yōu)選包括以下步驟al)在無氧條件下，將二硫化碳與水混合，得到二硫化碳溶液；a2)將步驟al)得到的二硫化碳溶液與堿性溶液混合，得到混合溶液；a3)將所述步驟a2)得到的混合溶液與一乙胺混合，反應得到中間產物。本發(fā)明優(yōu)選在無氧條件下，將二硫化碳與水混合，更優(yōu)選將二硫化碳加入水中，得到混合溶液。本發(fā)明對所述無氧條件的獲得沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的無氧條件獲得的技術方案即可。本發(fā)明優(yōu)選采用惰性氣體封閉的方式來獲得無氧條件，在本發(fā)明中，所述惰性氣體優(yōu)選為氮氣或氦氣，更優(yōu)選為氮氣；在本發(fā)明中，所述二硫 化碳和水混合的溫度優(yōu)選為3°C 12°C，更優(yōu)選為5°C 10°C ;所述二硫化碳在水中的摩爾濃度優(yōu)選為 O. 001mol/L O. lmol/L,更優(yōu)選為 O. 005mol/L^0. 05mol/L,最優(yōu)選為 O. Olmol/L^O. 03mol/L;本發(fā)明對所述水的種類沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的水即可，如可以為蒸餾水，也可以為二次水，還可以為去離子水；得到二硫化碳水溶液后，本發(fā)明優(yōu)選在上述無氧條件下，將所述二硫化碳水溶液與堿性化合物混合，得到混合溶液，更優(yōu)選將堿性化合物加入到所述二硫化碳水溶液中。在本發(fā)明中，所述堿性化合物優(yōu)選為可溶性氫氧化物，更優(yōu)選為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣和氫氧化鋇中的一種或多種，最優(yōu)選為氫氧化鈉和氫氧化鉀中的一種或兩種；本發(fā)明優(yōu)選采用堿性化合物水溶液，所述堿性化合物水溶液的質量濃度優(yōu)選為20°/Γ50%，更優(yōu)選為25% 40%，更優(yōu)選為30% 35% ;所述二硫化碳與所述堿性化合物的摩爾比優(yōu)選為1: (I飛)，更優(yōu)選為1:(廣2);所述二硫化碳水溶液與所述堿性化合物混合的溫度優(yōu)選為3°C 12°C，更優(yōu)選為5°C ^lO0C ；得到混合溶液后，本發(fā)明優(yōu)選在上述無氧條件下，將所述混合溶液與一乙胺混合，反應得到乙基異硫氰酸鹽，更優(yōu)選向所述混合溶液中加入一乙胺，最優(yōu)選為向所述混合溶液中加入一乙胺溶液。在本發(fā)明中，所述二硫化碳與所述一乙胺的摩爾比優(yōu)選為1:(1飛)，更優(yōu)選為1: (Γ2);所述一乙胺溶液的質量分數(shù)優(yōu)選為509Γ85%，更優(yōu)選為609Γ80%，最優(yōu)選為659Γ75% ;所述混合溶液與一乙胺混合的溫度優(yōu)選為3°C 12°C，更優(yōu)選為5°C 10°C ；所述反應的溫度優(yōu)選為10°C 30°C，更優(yōu)選為15°C 25°C，最優(yōu)選為20°C 25°C ;所述反應的時間優(yōu)選為I小時 3小時，更優(yōu)選為1. 5小時 2. 5小時。得到乙基異硫氰酸鹽后，本發(fā)明將所述乙基異硫氰酸鹽與亞氯酸鹽混合進行氧化還原反應，得到異硫氰酸乙酯。本發(fā)明優(yōu)選在60°C 80°C下，將所述乙基異硫氰酸鹽與亞氯酸鹽混合，更優(yōu)選將得到的乙基異硫氰酸鹽升溫至60°C 80°C，再向其中加入亞氯酸鹽；所述混合的溫度優(yōu)選為65°C 75°C，更優(yōu)選為70°C ;在本發(fā)明中，所述亞氯酸鹽優(yōu)選為亞氯酸鈉、亞氯酸鎂和亞氯酸鋇中的一種或多種，更優(yōu)選為亞氯酸鈉；本發(fā)明優(yōu)選將所述乙基異硫氰酸鹽與亞氯酸鹽水溶液混合，所述亞氯酸鹽水溶液的質量濃度優(yōu)選為159Γ35%，更優(yōu)選為20°/Γ30%，最優(yōu)選為25% ;所述氧化還原反應的溫度優(yōu)選為60°C 85°C，更優(yōu)選為650C 80°C，最優(yōu)選為70°C 80°C ;所述氧化還原反應的時間優(yōu)選為O. 8小時小時，更優(yōu)選為I小時 3小時，最優(yōu)選為I小時 1. 5小時。完成所述氧化還原反應后，本發(fā)明優(yōu)選將得到的氧化還原反應產物加熱至沸騰，蒸餾得到異硫氰酸乙酯和水的共沸物；本發(fā)明優(yōu)選采用氣相色譜檢測蒸餾得到的后餾分是否含有異硫氰酸乙酯，如果所述后餾分中不含有異硫氰酸乙酯，則停止蒸餾；本發(fā)明將得到的共沸物與鹽類化合物混合，分相得到異硫氰酸乙酯粗產品。本發(fā)明優(yōu)選將得到的共沸物與鹽類化合物混合后，攪拌，則得到的混合物分相，上層為異硫氰酸乙酯粗產品；本發(fā)明對所述攪拌的方法沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的攪拌的技術方案即可；在本發(fā)明中，所述攪拌的時間優(yōu)選為5分鐘 20分鐘，更優(yōu)選為10分鐘 15分鐘，最優(yōu)選為10分鐘；在本發(fā)明中，所述鹽類化合物優(yōu)選為氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣和氯化鎂中的一種或多種，更優(yōu)選為氯化鈉；本發(fā)明優(yōu)選將所述共沸物與鹽類化合物的水溶液混合，所述鹽類化合物的水溶液的質量濃度優(yōu)選為1°/Γ10%，更優(yōu)選為39Γ8%，最優(yōu)選為4%飛％ ;本發(fā)明對所述鹽類化合物的加入量沒有特殊的限制，能夠將異硫氰酸乙酯與水完全分離即可。得到異硫氰酸乙酯粗產品后，本發(fā)明優(yōu)選將所述異硫氰酸乙酯粗產品進行蒸餾。本發(fā)明對所述蒸餾的方法沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的蒸餾的技術方案即可；本發(fā)明優(yōu)選采用真空蒸餾，所述蒸餾的溫度優(yōu)選為55°C 70°C，更優(yōu)選為60°C 65°C。本發(fā)明對上述制備方法使用的反應容器沒有特殊的限制，優(yōu)選采用密閉反應釜作為本發(fā)明提供的制備方法使用的反應容器。本發(fā)明選擇堿性化合物中的氫氧化鈉、鹽類化合物選擇亞氯酸鈉，以化學反應式的方式闡明本發(fā)明提供制備方法的反應原理，本發(fā)明提供的制備方法的反應原理可參見式
(I)和式(II)所示的化學方程式
權利要求
1.一種異硫氰酸乙酯的制備方法，包括以下步驟 a)在無氧條件下，將二硫化碳和一乙胺在堿性溶液中進行反應，得到乙基異硫氰酸鹽； b)將所述步驟a)得到的乙基異硫氰酸鹽與亞氯酸鹽混合進行氧化還原反應，得到異硫氰酸乙酯。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中二硫化碳、堿性溶液中溶質和一乙胺的摩爾比有選為1: (Γ5) : (I 5)。
3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)二硫化碳在水中的摩爾濃度有選為 O. OOImoI/L^O. lmol/L。
4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中的堿性溶液為可溶性氫氧化物的水溶液。
5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中的二硫化碳與所述步驟b)中的亞氯酸鹽的摩爾比為1: (Γ5)0
6.根據(jù)權利要求1或5任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述亞氯酸鹽為亞氯酸鈉、亞氯酸鎂和亞氯酸鋇中的一種或多種。
7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)中反應的溫度為IO0C "300C ； 所述步驟a)中反應的時間為I小時小時。
8.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟b)中氧化還原反應的溫度為 60 0C 85。。； 所述步驟b)中氧化還原反應的時間為O. 8小時小時。
9.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a)為 al)在無氧條件下，將二硫化碳與水混合，得到二硫化碳溶液； a2)將所述步驟al)得到的二硫化碳溶液與堿性化合物混合，得到混合溶液； a3)將所述步驟a2)得到的混合溶液與一乙胺混合，反應得到乙基異硫氰酸鹽。
10.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟b)后還包括以下步驟 將步驟a)得到的反應產物進行蒸餾，將得到的餾出物與鹽類化合物混合，分相得到異硫氰ife乙酷粗廣品； 將所述異硫氰酸乙酯粗產品進行蒸餾，得到異硫氰酸乙酯純品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種異硫氰酸乙酯的制備方法，包括以下步驟a)在無氧條件下，將二硫化碳和一乙胺在堿性溶液中進行反應，得到乙基異硫氰酸鹽；b)將所述步驟a)得到的乙基異硫氰酸鹽與亞氯酸鹽混合進行氧化還原反應，得到異硫氰酸乙酯。本發(fā)明提供的方法以亞氯酸鹽作為氧化劑，其不僅具有較高的氧化劑，而且具有較高的熱穩(wěn)定性，使其氧化性能充分利用，有效的降低了原材料的消耗，提高了產品的產率；而且，采用亞氯酸鹽作為氧化劑，使氧化反應更加徹底，使得到的乙基異硫氰酸鹽能夠更加徹底的轉變?yōu)楫惲蚯杷嵋阴?，從而使得到的反應產物具有較高的純度。
文檔編號C07C331/20GK103012226SQ20121058331
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權日2012年12月27日
發(fā)明者江成真, 柴小永, 郗尊波 申請人:濟南圣泉唐和唐生物科技有限公司