CN103304485B - 一种制备丙硫咪唑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备丙硫咪唑的方法，包括以下步骤：a）向反应装置中加入多菌灵、硫氰酸钠、冰醋酸，控温25～40℃下滴加28%的双氧水，滴加完毕保温反应4～6小时，负压蒸馏回收冰醋酸后得硫氰化物；b）将20%氢氧化钾水溶液加入硫氰化物中，同时加入苄基三乙基氯化铵后，滴加1-溴丙烷，控温45～60℃，反应4～8小时，得丙硫咪唑。本发明成功解决了使用剧毒品氯气制备丙硫咪唑带来的安全隐患，以及使用氯气带来的副反应对产品质量及收率的影响，使中间体质量及收率大幅提高，同时取消使用硫化碱，避免因其过量后产生副产物硫醚引发环保问题，完全适合工业化生产，另外，本发明的原料均价格低廉且易购，操作安全。
Description
技术领域
本发明涉及有机化合物的制备方法，具体地说，是一种制备丙硫咪唑的方法。
背景技术
丙硫咪唑即丙硫苯咪唑 (Albendazole)，分子式：C12H15N3O2S，分子量：265.33，是美国smith kline公司上市的一种广谱高效、低毒的驱虫剂，目前国内外仍广泛运用。其有多种合成方法，主要有邻硝基苯胺法、邻苯二胺法、多菌灵法，其中多菌灵法有两种，方法一：将多菌灵经氯磺化，铁粉还原再丙基化，该制备工艺的缺点为使用剧毒品氯磺酸，且合成过程中产成大量废酸和铁泥，生产危险性高，三废产量大同时尚无有效的处理方法，方法二：将多菌灵与硫氰酸钠及氯气反应得硫氰化物，再经硫化碱还原后丙基化得丙硫咪唑，反应方程式为：
该方法的缺点是使用剧毒品氯气，给生产带来严重的安全隐患，同时在合成过程中产生大量的副产物氯化物，从而严重影响其收率及质量，另一方面，该方法使用硫化碱作还原剂，过量的硫化碱在下步丙基化过程中与溴丙烷反应产生带有严重恶臭的硫醚，且不易处理，给工业生产带来严重制约，因此该方法目前无法进入工业化生产。综上所述，亟需一种避免使用剧毒品，同时中间体质量及收率大幅提高，不产生污染环境的副产物，完全适合工业化生产的的制备丙硫咪唑的方法，但是目前关于这种方法还未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种制备丙硫咪唑的方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种制备丙硫咪唑的方法，包括以下步骤：
a）向反应装置中加入多菌灵、硫氰酸钠、冰醋酸，控温25～40℃下滴加28%双氧水，滴加完毕保温反应4～6小时，负压蒸馏回收冰醋酸后得硫氰化物；
b）将20%氢氧化钾水溶液加入硫氰化物中，同时加入苄基三乙基氯化铵后，滴加1-溴丙烷，控温45～60℃，反应4～8小时，得丙硫咪唑，
反应方程式为：
其中，所述的多菌灵、硫氰酸钠、双氧水、氢氧化钾水溶液、1-溴丙烷的摩尔比是1∶1.1～1.5∶3～5∶3.5～4.5∶1.1～1.3，所述的冰醋酸的用量为多菌灵重量的5～8倍，所述的苄基三乙基氯化铵的用量为多菌灵重量的1%～3%。
优选的，步骤1）所述的温度是30～35℃，反应时间为4小时；步骤2）所述的温度是55～60℃，反应时间为6小时。
作为本发明的一个优选实施例，所述的多菌灵、硫氰酸钠、双氧水、氢氧化钾水溶液、1-溴丙烷的摩尔比是1∶1.15∶4∶3.5∶1.1，所述的冰醋酸的用量为多菌灵重量的5倍，所述的苄基三乙基氯化铵的用量为多菌灵重量的1.5%。
作为本发明的一个优选实施例，所述的多菌灵、硫氰酸钠、双氧水、氢氧化钾水溶液、1-溴丙烷的摩尔比是1∶1.3∶3.5∶4∶1.3，所述的冰醋酸的用量为多菌灵重量的5倍，所述的苄基三乙基氯化铵的用量为多菌灵重量的2.3%。
作为本发明的一个优选实施例，所述的多菌灵、硫氰酸钠、双氧水、氢氧化钾水溶液、1-溴丙烷的摩尔比是1∶1.5∶5∶4.5∶1.2，所述的冰醋酸的用量为多菌灵重量的5倍，所述的苄基三乙基氯化铵的用量为多菌灵重量的2.7%。
需要说明的是，所述的多菌灵英文通用名称：carbendazim，化学名：N－(2-苯骈咪唑基)-氨基甲酸甲酯，分子式：C9H9N3O2，结构式：
，是一种为高效低毒内吸性杀菌剂；所述的硫氰酸钠英文名：Sodium sulfocyanate，分子式：NaSCN；所述的双氧水化学式为H2O2；所述的1-溴丙烷英文名称：propyl bromide，分子式：C3H7Br或PrBr；所述的冰醋酸即乙酸；所述的苄基三乙基氯化铵英文名称：Benzyltriethylammonium chloride，线性分子式：C6H5CH2N(Cl)(C2H5)3，分子结构式：。
本发明优点在于：
本发明采用多菌灵与硫氰酸钠及双氧水，以冰醋酸为溶剂反应得到硫氰化物，硫氰化物直接与氢氧化钾、1-溴丙烷在相转移催化剂苄基三乙基氯化铵的作用下，反应得到丙硫咪唑，成功解决了使用剧毒品氯气引发的问题，消除了安全隐患和使用氯气带来的副反应对产品质量及收率的严重影响，使得中间体质量及收率大幅提高，同时取消使用硫化碱，避免因其过量后产生副产物硫醚引发严重的环保问题，而采用相转移催化剂不会产生污染环境的副产物，完全适合工业化生产。另外，多菌灵、硫氰酸钠、双氧水、氢氧化钾等原料均价格低廉且易购，操作安全。
具体实施方式
下面对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
实施例1
向1500ml反应瓶中加入多菌灵100克（0.52mol）、硫氰酸钠49克（0.60mol）、冰醋酸500克，搅拌条件下控制温度30～35℃，缓慢滴加质量浓度28%双氧水253克（2.08mol），滴加完毕保持30～35℃保温4小时，保温结束，负压蒸馏回收冰醋酸，冰醋酸蒸馏完毕，加入500克质量浓度为20%氢氧化钾水溶液（1.82mol）及1.5克苄基三乙基氯化铵，搅拌条件下调节温度45～50℃滴加70.356g（0.572mol）1-溴丙烷，滴加完毕，缓慢升温至55～60℃，并在此温度下保温6小时，保温结束冷却至室温过滤，饮用水洗涤至中性，抽干，将物料用质量浓度5%盐酸溶解，活性炭脱色过滤，质量浓度15%氢氧化钠溶液中和至pH＝7-8，抽滤，物料饮用水洗涤至pH＝7-8，物料60℃条件下真空干燥，得产品113.6克，为白色结晶性粉末，无臭无味，熔点206～212℃，含量：99.52%（HPLC），收率82.33%。
实施例2
向1500ml反应瓶中加入多菌灵109.6克（0.57mol）、硫氰酸钠60.5克（0.74mol）、冰醋酸548克，搅拌条件下控制温度30～35℃，缓慢滴加质量浓度28%双氧水242克（2.00mol），滴加完毕保持30～35℃保温4小时，保温结束，负压蒸馏回收冰醋酸，冰醋酸蒸馏完毕，加入638克质量浓度20%氢氧化钾水溶液（2.28mol）及2.5克苄基三乙基氯化铵，搅拌条件下调节温度45～50℃滴加91.143g（0.741mol）1-溴丙烷，滴加完毕，缓慢升温至55～60℃，并在此温度下保温6小时，保温结束冷却至室温过滤，饮用水洗涤至中性，抽干，将物料用质量浓度5%盐酸溶解，活性炭脱色过滤，质量浓度15%氢氧化钠溶液中和至pH＝7-8，抽滤，物料饮用水洗涤至pH＝7-8，物料60℃条件下真空干燥，得产品123.6克，为白色结晶性粉末，无臭无味，熔点206～212℃，含量：99.47%（HPLC），收率81.71%。
实施例3
向1500ml反应瓶中加入多菌灵90克（0.47mol）、硫氰酸钠56.7克（0.70mol）、冰醋酸450克，搅拌条件下控制温度30～35℃，缓慢滴加质量浓度28%双氧水285克（2.35mol），滴加完毕保持30～35℃保温4小时，保温结束，负压蒸馏回收冰醋酸，冰醋酸蒸馏完毕，加入593克质量浓度20%氢氧化钾水溶液（2.12mol）及2.5克苄基三乙基氯化铵，搅拌条件下调节温度45～50℃滴加69.372g（0.564mol）1-溴丙烷，滴加完毕，缓慢升温至55～60℃，并在此温度下保温6小时，保温结束冷却至室温过滤，饮用水洗涤至中性，抽干，将物料用5%盐酸溶解，活性炭脱色过滤，质量浓度15%氢氧化钠溶液中和至pH＝7-8，抽滤，物料饮用水洗涤至pH＝7-8，物料60℃条件下真空干燥，得产品105.8克，为白色结晶性粉末，无臭无味，熔点206～212℃，含量：99.63%（HPLC），收率84.88%。
实施例4
向1500ml反应瓶中加入多菌灵95.6克（0.50mol）、硫氰酸钠0.55mol、冰醋酸764.8克，搅拌条件下控制温度25～30℃，缓慢滴加质量浓度28%双氧水1.50mol，滴加完毕保持25～30℃保温6小时，保温结束，负压蒸馏回收冰醋酸，冰醋酸蒸馏完毕，加入质量浓度20%氢氧化钾水溶液（2.00mol）及2.868克苄基三乙基氯化铵，搅拌条件下调节温度45～50℃滴加0.65mol 1-溴丙烷，滴加完毕，缓慢升温至50～55℃，并在此温度下保温8小时，保温结束冷却至室温过滤，饮用水洗涤至中性，抽干，将物料用5%盐酸溶解，活性炭脱色过滤，质量浓度15%氢氧化钠溶液中和至pH＝7-8，抽滤，物料饮用水洗涤至pH＝7-8，物料60℃条件下真空干燥，得产品108.6克，为白色结晶性粉末，无臭无味，熔点206～212℃，含量：99.41%（HPLC），收率81.06%。
实施例5
向1500ml反应瓶中加入多菌灵105.2克（0.55mol）、硫氰酸钠0.825mol、冰醋酸631.2克，搅拌条件下控制温度35～40℃，缓慢滴加质量浓度28%双氧水1.65mol，滴加完毕保持35～40℃保温5小时，保温结束，负压蒸馏回收冰醋酸，冰醋酸蒸馏完毕，加入质量浓度20%氢氧化钾水溶液（2.475mol）及1.052克苄基三乙基氯化铵，搅拌条件下调节温度45～50℃滴加0.605mol 1-溴丙烷，滴加完毕，缓慢降温至35～40℃，并在此温度下保温5小时，保温结束冷却至室温过滤，饮用水洗涤至中性，抽干，将物料用5%盐酸溶解，活性炭脱色过滤，质量浓度15%氢氧化钠溶液中和至pH＝7-8，抽滤，物料饮用水洗涤至pH＝7-8，物料60℃条件下真空干燥，得产品110.4克，为白色结晶性粉末，无臭无味，熔点206～212℃，含量：99.42%（HPLC），收率81.12%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种制备丙硫咪唑的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a）向反应装置中加入多菌灵、硫氰酸钠、冰醋酸，控温25～40℃下滴加28%双氧水，滴加完毕保温反应4～6小时，负压蒸馏回收冰醋酸后得硫氰化物；
b）将20%氢氧化钾水溶液加入硫氰化物中，同时加入苄基三乙基氯化铵后，滴加1-溴丙烷，控温55～60℃，反应4～8小时，得丙硫咪唑，
其中，所述的多菌灵、硫氰酸钠、双氧水、氢氧化钾水溶液、1-溴丙烷的摩尔比是1∶1.1～1.5∶3～5∶3.5～4.5∶1.1～1.3，所述的冰醋酸的用量为多菌灵重量的5～8倍，所述的苄基三乙基氯化铵的用量为多菌灵重量的1%～3%。
2.根据权利要求1所述的制备丙硫咪唑的方法，其特征在于，步骤1）所述的温度是30～35℃，反应时间为4小时；步骤2）反应时间为6小时。
3.根据权利要求2所述的制备丙硫咪唑的方法，其特征在于，所述的多菌灵、硫氰酸钠、双氧水、氢氧化钾水溶液、1-溴丙烷的摩尔比是1∶1.15∶4∶3.5∶1.1，所述的冰醋酸的用量为多菌灵重量的5倍，所述的苄基三乙基氯化铵的用量为多菌灵重量的1.5%。
4.根据权利要求2所述的制备丙硫咪唑的方法，其特征在于，所述的多菌灵、硫氰酸钠、双氧水、氢氧化钾水溶液、1-溴丙烷的摩尔比是1∶1.3∶3.5∶4∶1.3，所述的冰醋酸的用量为多菌灵重量的5倍，所述的苄基三乙基氯化铵的用量为多菌灵重量的2.3%。
5.根据权利要求2所述的制备丙硫咪唑的方法，其特征在于，所述的多菌灵、硫氰酸钠、双氧水、氢氧化钾水溶液、1-溴丙烷的摩尔比是1∶1.5∶5∶4.5∶1.2，所述的冰醋酸的用量为多菌灵重量的5倍，所述的苄基三乙基氯化铵的用量为多菌灵重量的2.7%。
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