CN104059006A - 制备取代的三硫代碳酸酯衍生物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了制备取代的三硫代碳酸酯衍生物的方法，其不要求溶剂洗涤或再结晶步骤，并导致实际产率高于现有技术中所公开方法的两倍。

Description

制备取代的三硫代碳酸酯衍生物的方法

本申请是申请号为200880102674.5、申请日为2008年8月4日、发明名称为“制备取代的三硫代碳酸酯衍生物的方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及制备取代的三硫代碳酸酯及其衍生物的方法。本发明所制得的化合物可以用作受控自由基聚合中的引发剂、链转移剂和/或终止剂。

背景技术

取代的三硫代碳酸酯及其衍生物在广泛的应用中具有商业意义，包括将它们用作受控自由基聚合中的引发剂、链转移剂和/或终止剂。

尽管许多种有机三硫代碳酸酯已经已知很多年并且已经采用很多种方法合成它们，但是本发明的制备三硫代碳酸酯化合物的方法尚未公开。

传统制备三硫代碳酸酯的方法具有很多缺点如转化率低、废物产生率高、反应速率慢、需要大量溶剂、需要大大过量地装载试剂、实际产率低(其中实际产率定义为重量百分数，通过从该方法收集的三硫代碳酸酯化合物的总量除以该方法过程中装载的所有物料的总量并乘以一百计算得到的百分数值)、需要昂贵且费时的溶剂洗涤和最终产物的再结晶及处理最终三硫代碳酸酯化合物(其通常为固体产物)的成本和复杂性。传统制备三硫代碳酸酯的这些缺点导致没有能够大规模工业应用的实际工艺或方法，因此对于许多商业使用的三硫代碳酸酯化合物没有大规模商业来源。

本发明公开的制备三硫代碳酸酯化合物的方法减轻了上述问题并提供了可行的大规模制备三硫代碳酸酯化合物的工业方法。

专利U.S.6,596,899，Lai，2003年7月22日，公开了s,s′-双(α,α′-二取代-α″-乙酸)-三硫代碳酸酯及其衍生物以及制备它们的方法。所公开方法为多步工艺，要求所用碱和各种装载试剂的多步反应，其中第一步结合二硫化碳与碱形成中间体三硫结构，然后第二步结合中间体与卤仿、酮和另外的碱。所公开实施例包括三硫代碳酸酯的制备均要求产物作为固体分离并收集，实例之一要求溶剂再结晶步骤，其中将额外的溶剂加入最终混合物中，产物沉淀然后作为固体分离。这些实例导致实际产率(申请人定义为产物量除以该工艺获得该产物所装载物料的总量并乘以一百得到的百分数)为4.3重量％或更少。在US6,596,899中，通过实施例2中所述产量40.3克产物除以该实施例中所有装料之和942克计算最大实际产率为4.3重量％。

专利U.S.6,894,116，Lai等人，2005年5月17日和专利U.S.6,962,961，Lai，2005年11月8日，公开了类似上述专利U.S.6,596,899所公开的内容，包括制备三硫代碳酸酯化合物的相同多步工艺和相同低实际产率。

专利U.S.7,038,062，Parker，2006年5月2日公开了由环氧化物使用离子液体制备环状三硫代碳酸酯的方法。所公开方法允许再使用离子液体至少两次。所有公开实施例包括再结晶步骤以作为结晶固体收集最终环状三硫代碳酸酯并导致如上文所定义的实际产率为5.8重量％或更少。

本发明提供了上文所讨论的制备三硫代碳酸酯衍生物的方法的改进的替换方法。现有技术使用多步反应体系和再结晶步骤制备这些化合物，具有低实际产率、低转化率和高废物生产率。本发明提供了具有改进的实际产率、改进的转化率、更高纯度和降低的废物生产率的更简单的方法。本发明因此解决了在以工业规模制备这些化合物中遇到的问题并提供了制备三硫代碳酸酯衍生物的低成本方法。

发明内容

本发明提供了通过一步法合成取代的三硫代碳酸酯及其衍生物的低成本技术，其不要求溶剂洗涤或再结晶步骤，并获得高于现有技术中所公开方法两倍的实际产率以及高产物纯度和反应物至所需产物的高转化率。

本发明提供了使以下试剂反应的方法：(i)CS₂，(ii)卤仿或其反应性等价物，和(iii)结构R¹C(＝O)R²的酮或醛，和任选地(iv)结构R³SH的硫醇，其中R¹、R²和R³独立地为氢或烃基，条件是R¹、R²和R³中至少一个为烃基，以提供三硫代碳酸酯酸产物或具有以下结构的产物：

HO₂C–CR¹R²–S–C(＝S)–S–Y，其中Y为-CR¹R²–CO₂H或R³或其衍生物，所述方法包括：

(a)在单个容器中混合试剂(i)、(ii)、(iii)、任选的(iv)和(v)金属氢氧化物碱，在所述酮或醛、所述卤仿和所述三硫代碳酸酯产物可溶于其中的有机溶剂中，及任选水中进行；从而由碱(v)和试剂(i)和卤仿(ii)和酮或醛(iii)和任选硫醇(iv)的反应形成碱中和形式的所述三硫代碳酸酯产物，以及其中水相和有机相一起存在；

(b)任选去除在步骤(a)结束时存在的水相和任何固体；

(c)然后将容器中剩余的混合物与酸混合；从而由所述三硫代碳酸酯和所述酸的反应形成三硫代碳酸酯酸，以及其中水相和有机相一起存在；

(d)任选去除在步骤(c)结束时存在的水相和任何固体；从而提供所述三硫代碳酸酯酸溶于其中的有机相；和

(e)任选从步骤(d)的所述有机相中分离所述三硫代碳酸酯酸；从而从步骤(b)、(d)和(e)的反应混合物中去除杂质和反应副产物。

本发明提供了使以下试剂反应的方法：(i)CS₂，(ii)卤仿。本发明还提供了如上文所述的方法，其中试剂(ii)卤仿为氯仿、溴仿或其混合物；试剂(iii)酮或醛为丙酮；任选的试剂(iv)硫醇为十二烷硫醇；试剂(v)碱为氢氧化钠、氢氧化钾或其混合物；步骤(a)中的有机溶剂为丙酮、己烷、庚烷或其混合物；和步骤(c)中的酸为磷酸、盐酸或其混合物。本发明还提供了任选的试剂(iv)硫醇被二烷基胺代替。

本发明的一个实施方案提供了所述方法，其中任选的步骤(b)和(d)独立地通过液相分离、排液(draining)、过滤或其组合进行，和任选的步骤(e)通过液相分离、排液、过滤、快速汽提(flash stripping)、罐中汽提(kettlestripping)、真空汽提或其组合进行。

本发明还提供了上文所述方法，其中该方法还包括：

(f)在反应容器中将所述三硫代碳酸酯酸与(vi)结构R⁴-OH的醇，其中R⁴为烃基；任选的有机溶剂；任选的酸催化剂混合；从而由所述三硫代碳酸酯酸和所述醇的反应形成三硫代碳酸酯酯；和

(g)任选将所述三硫代碳酸酯酯与所述任选溶剂、任选催化剂和残留醇分离。

在本发明的一个实施方案中，本方法所有步骤独立地以分批方式进行。在另一个实施方案中，步骤(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)和(g)中的一步或多步独立地以连续方式进行。

具体实施方式

下文将通过非限制性的举例说明详细描述各优选特征和实施方案。

通过本文后面公开的要求保护的方法制备的三硫代碳酸酯(TTC)通常可以它们的酸状态通过下式描述：

其中R¹和R²独立地为氢或烃基，条件是R¹和R²中至少一个为烃基；和其中R³为烃基。

本发明制得的三硫代碳酸酯的简化反应通常可以如下表示：

本发明在任选有机溶剂的存在下，使用试剂(i)CS₂、(ii)卤仿和(iii)结构R¹C(＝O)R²的酮或醛和任选(iv)结构R³SH的硫醇，其中R¹和R²独立地为氢或烃基，条件是R¹和R²中至少一个为烃基，以提供三硫代碳酸酯，和其中R³为烃基。

(i)二硫化碳。二硫化碳和/或任选硫醇通常为三硫代碳酸酯制备中的反应中的控制试剂。一般而言，任选的硫醇可以为限制试剂，因为二硫化碳可能损失于通风系统。其它反应物取决于它们在反应混合物中的相对量可以用作限制试剂。二硫化碳也可以与硫化钠或者其反应性等价物如氢氧化钠与硫化氢的混合物或硫化氢钠与氢氧化钠的混合物混合，其中二硫化碳与硫化钠或其等价物以约1:1的摩尔比混合。

(ii)卤仿。本发明所用卤仿具有通式CHX₃，其中每个X独立地为氯或溴。本发明所用卤仿的量通常为1.0-20mol卤仿/mol二硫化碳，在一个实施方案中为1.3-3mol卤仿/mol二硫化碳，在另一实施方案中为1.8-2.5mol卤仿/mol二硫化碳。卤仿的实例包括但不限于氯仿、溴仿及其反应性等价物。在本发明的一个实施方案中，诸如三氯乙酸的化合物可以用作卤仿的反应性等价物，其中该化合物在反应容器中分解并使得反应如下文所述进行。

(iii)酮或醛。本发明可以使用具有以下通式的任何酮或醛：

其中R¹和R²独立地可以相同或不同并可以为氢或烃基。这种化合物的实例包括丙酮、甲醛、苯甲醛、苯乙酮和甲乙酮。R¹和R²还可以形成具有共5-约12个碳原子的环或者是具有共5-约12个碳原子的环的一部分。在一个实施方案中，R¹和R²独立地为甲基或苯基。由于二硫化碳通常是该反应中的控制剂，所以酮或醛的用量通常为1-20mol酮或醛/mol二硫化碳，在一个实施方案中为1-3mol酮或醛/mol二硫化碳，在一个实施方案中为1.8-2.5mol酮或醛/mol二硫化碳。

酮或醛还可以用作步骤(a)中的任选有机溶剂，省去了对该系统装载不同溶剂的需要。当酮或醛还用作溶剂时，通常的用量为所有反应物的10-500重量％，在另一实施方案中为所有反应物的约50-约200重量％。

(iv)任选的硫醇。本发明可以使用具有以下通式的任何硫醇：

R³-SH

其中R³可以为烃基，包括直链和带支链烃基。通常，R³为含有1-30个，在一个实施方案中1-20个，在另一实施方案中5-15个，在又一实施方案中8-14个碳原子的烃基。这种化合物的实例包括但不限于甲硫醇、乙硫醇等，直至包括壬硫醇，直至包括正十二烷硫醇和叔十二烷硫醇，及这些硫醇的衍生物。

硫醇的用量通常为约0.5-约30mol硫醇/mol二硫化碳，在另一实施方案中为约1-约10mol硫醇/mol二硫化碳，在又一实施方案中为约5-8mol硫醇/mol二硫化碳。

(v)金属氢氧化物碱。适合本发明使用的金属氢氧化物碱包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾及其混合物。在本发明的一个实施方案中，该碱可以是四烷基氢氧化铵溶液如四甲基氢氧化铵溶液。碱的用量通常为1-15mol碱/mol反应中所用二硫化碳，在另一实施方案中为4-10mol碱/mol反应中所用二硫化碳。

步骤(a)中存在的有机溶剂可以是试剂(i)、(ii)、(iii)和(iv)及三硫代碳酸酯中间体和酸状态可溶于其中的任何溶剂。合适的溶剂包括但不限于氢卤甲烷，特别是氢氯甲烷如二氯甲烷和三氯甲烷；环丁砜、二丁基醚、二甲亚砜、二异丙基醚、二正丙基醚、1,4-二烷、四氢呋喃、苯、甲苯、己烷、四氯化碳、庚烷、二甲苯、mineral spirit(一种溶剂油)等，包括它们的混合物。在某些实施方案中，溶剂为庚烷或mineral spirit。当存在溶剂时，其用量通常为所有反应物的10-500重量％，在另一实施方案中为所有反应物的约50-约200重量％。

酮或醛(iii)可以用作部分或所有溶剂。当酮或醛(iii)用作溶剂时，不需要添加其它有机溶剂。

在酸化步骤(步骤(c))中所用的酸通常为无机酸，其可以包括但不限于盐酸、硫酸和磷酸。这些酸的用量为适合使步骤(c)结束时溶液呈酸性的量。在一个实施方案中，向该混合物中加入酸直到该体系的pH小于5，在其它实施方案中，加入酸直到pH为4、3和2或更小。

本发明包括以下步骤：

(a)在单一容器中混合试剂(i)、(ii)、(iii)、任选(iv)和(v)金属氢氧化物碱，在所述酮、所述卤仿和所述产物可溶于其中的有机溶剂中进行；从而由碱(v)与试剂(i)、卤仿(ii)和酮(iii)以及任选硫醇(iv)的反应形成三硫代碳酸酯，以及其中水相和溶剂相一起存在；

(b)任选去除步骤(a)结束时存在的水相和任何固体；

(c)使所得混合物与含水酸混合，或者任选先加入水然后加入含水酸；从而由所述三硫代碳酸酯和所述酸的反应形成三硫代碳酸酯酸，以及其中水相和溶剂相一起存在；

(d)任选去除在步骤(c)结束时存在的水相和任何固体；从而提供所述三硫代碳酸酯酸溶于其中的有机相；和

(e)任选从所述有机相中分离所述三硫代碳酸酯酸；从而从步骤(b)、(d)和(e)的反应混合物中去除杂质和反应副产物。

步骤(a)形成三硫代碳酸酯。将试剂：(i)二硫化碳，(ii)卤仿，(iii)酮或醛，任选有机溶剂，和(iv)任选硫醇加入反应容器中，反应容器和所得混合物可以保持在约-15℃至约80℃的温度下。可以对该反应容器进行一定冷却，维持在约-15℃至约30℃的温度下，以减少在反应容器通风情况下由于混合物蒸发和/或闪蒸而损失的二硫化碳以及有机溶剂和其它试剂的量。组分(i)、(ii)、(iii)和任选(iv)不会立即反应，因此可以维持在该状态直到加入碱。

将试剂(v)碱加入反应容器中，于是以单一步骤法发生形成三硫代碳酸酯结构的放热反应。在供入碱的过程中，反应容器中混合物的温度应维持在约-15℃至80℃，例如约-5℃至25℃或5-20℃。温度低于-15℃可能降低产生三硫代碳酸酯的反应速率至增加反应时间的点，甚至猝灭所需反应。温度高于80℃可能促进三硫代碳酸酯和其中间体副产物的产生，降低产物最终产率。

步骤(a)过程中的反应温度可以通过冷却反应容器、控制加入试剂(v)碱的进料速率、通过控制反应容器中压力及因此控制有机溶剂的沸点而回流冷却、使用侧臂冷却器或等价热交换器、或它们的结合来控制。冷却反应容器的另外措施是本领域技术人员显然知道的。

在加入碱之前、之后或过程中可以向反应容器中加入少量水或酸。该任选水装料可以是与任何与碱一起加入的水(如果该碱是含水的)分开的。该水可以用于调整反应中形成的特定中间体的反应速率。即，1,1,1-三氯-2-甲基-2-丙醇(或称为丙酮氯仿或氯惹酮，其为丙酮与氯仿化学结合的副产物)的形成和分解可影响试剂向所需三硫代碳酸酯结构的转化。该反应步骤中水的加入可以有助于控制这些反应速率并因此使转化率和产率最大化。氯惹酮的水或酸催化分解可以释放大量的一氧化碳。存在的任何残留氯惹酮应在最终反应产物或含水副产物的包装或装桶之前分解以减少和/或防止一氧化碳在存储容器中的累积。

在步骤(a)中可以向反应混合物加入相转移催化剂。如果该反应中使用不同于酮或醛的溶剂且存在多个相，则相转移催化剂的使用可能是特别有用的。当酮或醛在该反应中用作试剂和溶剂时，通常不需要相转移催化剂。当在本发明使用相转移催化剂时，其量通常为0.001-0.1mol相转移催化剂/mol二硫化碳，在一个实施方案中为0.005-0.5mol相转移催化剂/mol二硫化碳，在另一实施方案中为0.02-0.04mol相转移催化剂/mol二硫化碳。相转移催化剂可以是聚醚，和/或盐，包括周期表的氮族元素或氧族元素的季或叔有机化合物，及其盐。在一个实施方案中，相转移催化剂为季胺及其盐如季铵氢氧化物或卤化物。

不希望受任何特定机理限制，当存在任选的硫醇，氢氧化钾用作碱且氯仿用作卤仿时，相信该反应过程的具体机理为如下所示：

当反应序列I和II同时进行时，所得中间体一旦形成便在序列III中反应以产生放热。在本发明的一个实施方案中，该放热相对该系统中试剂的装载是延迟或潜在的。该复杂机理作用直到完成，原料试剂向所需三硫代碳酸酯的转化率高，这是限于多步反应的现有技术并未启示的惊人结果，在现有技术中上文所示序列的对应部分在不同时间，甚至在不同反应容器中进行。

在本发明的一个实施方案中，(iv)任选的硫醇可以被二烷基胺代替，其中二烷基胺具有以下结构：R⁴-N(H)-R⁵，其中R⁴和R⁵为烃基。在这样的实施方案中，上文步骤I中所述反应会导致相同中间体，并且会按所示进行随后的步骤，但是不要求初始硫醇-碱反应，取而代之的是从二烷基胺与二硫化碳之间的反应开始。适合本发明使用的二烷基胺包括但不限于具有含1-12个碳原子的烷基的二烷基胺如二甲基胺。

相似地又不希望受任何特定机理限制，当不存在任选的硫醇，氢氧化钠用作碱且氯仿用作卤仿时，相信该反应过程的具体机理为如下所示：

当反应序列V和VI同时发生时，所得中间体一旦形成便在序列VII中反应。再一次的，该机理作用直到完成，具有高转化率，这是现有技术的多步反应并未启示的惊人结果。

在上文用作举例说明的机理中氢氧化钾和氢氧化钠用作碱且氯仿用作卤仿。如本文所述，本发明可以使用额外的碱和卤仿。上文机理中没有显示副产物如盐和水。

步骤(a)获得作为盐的三硫代碳酸酯结构或其衍生物。该反应在单一工艺步骤中完成，其中所有试剂同时合并在反应容器中，并且不要求主要试剂的随后装载以完成反应。

在本发明的一个实施方案中，通过控制反应混合物中的溶剂含量和反应中所用具体溶剂而控制步骤(a)中进行的各反应的反应速率。庚烷和甲苯可以一起用作步骤(a)中存在的任选有机溶剂。控制有机溶剂中庚烷与甲苯之比可以有效地影响步骤(a)中的反应速率，增加或降低总反应速率。这种控制反应速率的方法可以与上文所述反应管理方法联合使用，如本领域技术人员显而易见的那样。

步骤(b)去除水相和固体。步骤(a)获得有机相和水相的混合物，其中所需三硫代碳酸酯溶解在有机相中。水相来自于通过所述反应机理产生的水、帮助促进所需反应(如上文所述)而向反应容器中加入的水、来自碱添加的水(如果使用含水碱作为试剂(v))。还可以存在大量盐，产生于该反应、溶解并在水相中、并从水相析出。这些盐由卤仿衍生物和金属氢氧化物碱之间的反应形成。具体地，反应序列II中的第二反应和反应序列IV产生了步骤(a)结束时存在于水相中的盐。由于通常加入过量碱以驱使反应完成，所以水相通常是碱性的。

水相和盐可以任选在该点从反应容器中去除。去除方法包括但不限于通过使该体系沉降并排出较低水层和盐而相分离、过滤去除沉淀盐、离心、液/液萃取、及其组合。

从反应容器中去除水层和/或盐有利于产物更富集的混合物在该工艺中向前移动并减少了在随后酸化中对酸的需要，这归因于过量碱的去除。水层还可以含有反应中形成的副产物，去除该层的作用是通过去除这些副产物而纯化产物。

步骤(c)形成三硫代碳酸酯酸。步骤(c)包括将反应容器中的混合物酸化。可以向反应容器中加入含水酸，从而使酸与步骤(a)中形成的三硫代碳酸酯反应而形成三硫代碳酸酯酸。认为该反应以及所得三硫代碳酸酯酸如下文所示：

当任选的硫醇存在时，反应序列IX代表反应机理和产物，当任选的硫醇不存在时，反应序列X代表反应机理和产物。

上文用于举例说明的机理中将盐酸作为酸。如本文所述，本发明可以使用另外的酸(如硫酸)，在一个实施方案中酸是含水的。上文机理中没有显示副产物如盐和水。

可以在步骤(c)中控制反应容器温度使混合物温度保持在-15℃至80℃，如约-5℃至25℃或5-20℃。温度低于-15℃可降低反应速率并可以引起产物和可能的副产物从反应容器内容物的有机组分中蜡化或者析出。温度高于80℃会促使三硫代碳酸酯及其任何残留中间体分解，降低产物最终产率。

步骤(d)去除水相和固体。步骤(c)获得有机相和水相的混合物，其中所需三硫代碳酸酯溶解在有机相中。水相来自于通过反应机理产生的水，和来自酸添加的水(如果使用含水酸的话)。还可以存在大量盐，由反应产生、溶解在可能存在的任何水相中并从可能存在的任何水相中析出。这些盐由步骤(a)中形成的三硫代碳酸酯盐与步骤(c)中装载的酸之间的反应形成。该反应导致形成三硫代碳酸酯酸和另外的盐。可以加入过量盐以驱使三硫代碳酸酯盐向三硫代碳酸酯酸转化，当反应完成时可存在残留酸，因此水相可能是酸性的。

水相和盐可以任选在该点从反应容器中去除。去除方法包括但不限于通过使该体系沉降并排出较低水层和盐而相分离、过滤去除沉淀盐、离心、液/液萃取、及其组合。从反应容器中去除水层和/或盐有利于产物更富集的混合物向前移动，以致于需要较少存储体积并可能具有较小腐蚀性(由于通常去除了酸性水层)。水层还可以含有反应中形成的副产物，去除该层的作用是通过去除这些副产物而纯化产物。

步骤(e)分离产物。三硫代碳酸酯产物存在于酸化后反应容器中存在的混合物有机相中。从该混合物中分离产物可以包括但不限于去除任何残留水层、去除溶解在水层中或从溶液中沉淀出的任何盐、去除来自步骤(a)的任何残留溶剂和过量反应物。

水层和盐可以通过但不限于以下方法去除：离心、液/液萃取、水洗涤和相分离排液，从而使较低水层和盐从反应容器底部排出，在反应容器中留下含有产物的上部有机层。过量溶剂和试剂可以通过但不限于以下方法去除：罐中汽提、快速汽提、真空汽提、薄膜蒸发、分馏及其组合，其中所述物料从反应容器中蒸掉。也可以使用其它方法分离产物。

产物分离是任选步骤，因为不分离的情况下三硫代碳酸酯产物存在于混合物中并可以在一些不要求高纯度的应用中使用。可能合意的是分离产物以纯化并富集最终产物。

产物的水洗涤和溶剂洗涤也可以作为产物分离的一部分进行，然而这些步骤不是必需的。可以将水或溶剂装入反应容器中并与含有产物的混合物混合。然后可以使反应容器的内容物沉降。然后产物可以从洗涤物料中分离，其现在还可含有仍然存在于含有产物的混合物中的残留副产物、盐和过量试剂。

产物的溶剂洗涤中所用的溶剂可以是三硫代碳酸酯产物可溶或不溶于其中的溶剂或溶剂混合物。如果产物可溶于溶剂，则分离步骤可以包括将含有产物的混合物与含有副产物的剩余混合物分离，然后进行溶剂汽提以提供产物。分离步骤还可以包括过滤或再结晶步骤。然而这样的步骤在本发明中不是必需的。如果产物不溶于任何溶剂洗涤中所用的溶剂，则分离步骤可以包括将含有产物的混合物与含有溶剂和混合物的副产物分离，其中分离可以通过相分离、离心或液/液萃取完成。

酯化。通过步骤(a)至(e)制得的三硫代碳酸酯酸产物可以进一步与醇反应形成三硫代碳酸酯羧酸酯(三硫代碳酸酯酯)。这些步骤可以在形成三硫代碳酸酯酸之后立即或稍后完成。

步骤(f)形成三硫代碳酸酯酯。三硫代碳酸酯可以在进行步骤(a)至(e)的相同反应容器中或在单独的反应容器中酯化。任何式R⁴-OH，其中R⁴为烃基的醇均适合用于本发明。可以使用其中R⁴为含有2-30个碳原子的烃基的醇，其在性质上为伯、仲或叔醇，如其中R⁴为含有4-12个碳原子的烃基的醇。在本发明的一个实施方案中，酯化中所用的醇为丁基醇或月桂基醇。

酯化所用醇的量通常为约1-10mol醇/mol要转化为三硫代碳酸酯酯的三硫代碳酸酯酸，在一个实施方案中为1-5mol/mol要转化为三硫代碳酸酯酯的三硫代碳酸酯酸，在另一实施方案中为1-3mol/mol要转化为三硫代碳酸酯酯的三硫代碳酸酯酸。

醇可以加入三硫代碳酸酯酸中，还可以添加任选的有机溶剂和任选的酸催化剂。用于步骤(f)的合适有机溶剂可以是三硫代碳酸酯酸和三硫代碳酸酯酯可溶于其中的任何溶剂。合适的溶剂包括但不限于环丁砜、二丁基醚、二甲砜、二异丙基醚、二正丙基醚、1,4-二烷、四氢呋喃、苯、甲苯、己烷、四氯化碳、庚烷、戊烷和mineral spirit，包括它们的混合物。因此合适溶剂包括庚烷和mineral spirit。当存在溶剂时，其用量通常为所有反应物的10-500重量％，在另一实施方案中为所有反应物的50-200重量％。

任选的酸催化剂可以为对甲苯磺酸或甲磺酸。当本发明使用酸催化剂时，其量通常为0.001-0.1mol酸催化剂/mol要转化为三硫代碳酸酯酯的三硫代碳酸酯酸，在一个实施方案中为0.005-0.5mol/mol要转化为三硫代碳酸酯酯的三硫代碳酸酸，在另一实施方案中为0.2-0.4mol/mol要转化为三硫代碳酸酯酯的三硫代碳酸酯酸。

步骤(g)分离产物。三硫代碳酸酯酯产物通常存在于酯化后在反应容器中存在的混合物有机相中。从混合物中分离酯产物可以包括但不限于去除任何残留水层、去除溶解在水层中或从溶液中沉淀出的任何盐、去除先前步骤存在的任何残留溶剂和过量反应物。

任何水层和/或盐可以通过但不限于以下方法去除：离心、液/液萃取、相分离排出，其中较低水层和盐从反应容器底部排出，留下含有产物的上部有机层。过量溶剂和试剂可以通过但不限于以下方法去除：罐中汽提、快速汽提、真空汽提、薄膜蒸发、分馏及其组合，其中所述非产物物料从反应容器中蒸掉。也可以使用其它方法分离产物，如本领域技术人员显而易见的那些。

产物分离是任选步骤，因为不分离的情况下三硫代碳酸酯酯产物存在于混合物中并且可以在一些不要求高纯度的应用中直接使用。可能合意的是分离酯产物以纯化和富集最终酯产物。

酯产物的水洗涤和溶剂洗涤也可以作为分离的一部分进行，然而这些步骤不是必需的。水或溶剂可以装入反应容器中并与含有酯产物的混合物混合。然后可以使反应容器的内容物沉降。然后酯产物可以从洗涤物料中分离，其现在还可含有仍然存在于含有酯产物的混合物中的残留副产物、盐和过量试剂。

酯产物的溶剂洗涤中所用溶剂可以是三硫代碳酸酯酯产物可溶或不溶于其中的溶剂或溶剂混合物。如果产物可溶于溶剂，该分离步骤可以包括将含有产物的混合物与含有副产物的剩余混合物分离，然后进行溶剂汽提以提供产物。该分离步骤也可以包括过滤或再结晶步骤。然而这样的步骤在本发明中不是必需的。如果产物不溶于任何溶剂洗涤中所用的溶剂，则该分离步骤可以包括将含有产物的混合物与含有溶剂和副产物的混合物分离，其中该分离可以通过相分离、离心、液/液萃取、及其组合完成。

在本发明的一个实施方案中，步骤(a)、步骤(b)、步骤(c)、步骤(d)、步骤(e)、步骤(f)和步骤(g)以间歇式工艺进行，其中将一步骤的各组分以与上文所述一致的量加入一个或多个间歇式反应容器中和/或从一个或多个间歇式反应容器中去除并允许这样直到一个或多个单一间歇式反应完成。

在本发明另一个实施方案中，步骤(a)、步骤(b)、步骤(c)、步骤(d)、步骤(e)、步骤(f)、步骤(g)或其组合可以连续工艺进行，其中将连续流速的各组分以与上文所述相对量对应的流速加入一个或多个连续反应容器中和/或从一个或多个连续反应容器中去除。以连续方式没有完成的步骤可以间歇式工艺完成，其中存储罐、临时中间体存储器和类似工艺步骤用于将该工艺过渡至间歇式工艺步骤和/或从间歇式工艺步骤至连续工艺步骤。

所述工艺参数中可允许的变化是本领域技术人员显而易见的。

如本文所使用的，术语“烃基取代基”或“烃基”以本领域技术人员熟知的普通意义使用。特别地，它指的是具有直接与该分子的残余部分连接的碳原子的基团并主要具有烃的性质。烃基的实例包括：

–烃取代基，即脂族(如烷基或链烯基)、脂环族(如环烷基、环烯基)取代基，以及芳族-、脂族和脂环族取代的芳族取代基，以及环状取代基，其中环通过该分子的另一部分完成(如两个取代基一起形成环)；

–取代的烃取代基，即含有非烃基团的取代基，所述非烃基团在本发明中不会改变取代基的主要为烃的性质(例如卤素(尤其是氯和氟)、羟基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基和sulfoxy)；

–杂取代基，即在本发明中，在原本由碳原子组成的环或链中含有除碳之外的原子的主要具有烃性质的取代基。杂原子包括硫、氧、氮，包括取代基如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。一般而言，在该烃基中每十个碳原子不会存在多于两个非烃取代基；通常，在该烃基中没有非烃取代基。

实施例

对比例1－通过多步反应工艺制备TTC酸和酯。在配有机械搅拌器、热电偶、回流冷凝器和加料漏斗的5L带夹套烧瓶中，通过添加404.8g十二烷硫醇、1366g丙酮和48.4g Aliquat336而进行多步反应工艺的第一部分。在non-subline(非副线)氮气吹扫下在4℃下搅拌该溶液，同时经～40分钟加入168.0g50％氢氧化钠溶液，保持温度低于20℃。添加之后，将烧瓶冷却至低于10℃。一旦冷却后，通过经2小时向烧瓶中添加152.0g二硫化碳同时保持温度低于10℃而进行该多步反应的第二步骤。然后用另外的199.0g丙酮冲洗二硫化碳加料漏斗至烧瓶中。冲洗之后，将358.1g氯仿加入烧瓶中。将该溶液混合30分钟，同时冷却回至4℃。

之后，经2小时将800g50％氢氧化钠溶液加入烧瓶中，同时保持温度低于27℃。然后将该溶液冷却至10℃并保持一个晚上。然后通过在10℃和5.3kPa(40mmHg)下真空罐中汽提而去除丙酮。真空汽提之后，将2775g蒸馏水和332g35％盐酸加入烧瓶以使pH<2。混合各相五分钟，然后使之分离，在该点排出水相。一旦相分离完成，将1500g己烷加入烧瓶并加热该混合物至52℃。在该点完成另一相分离以确保所有水被去除。然后通过在68℃和5.3kPa(40mmHg)下真空罐中汽提而去除己烷。回收300g三硫代碳酸酯酸产物，实际产率为3.7重量％，其中实际产率定义为回收产物的量除以加入该体系的所有物料之和然后乘以一百，这里为300g三硫代碳酸酯酸产物除以8103.3g全部装料。

对于酯反应，将156.6g正十二烷醇和7.9g甲磺酸加入300g三硫代碳酸酯酸产物中，然后将其加热至110℃。一旦物料达到110℃，将物料在这些条件下保持4小时，同时在回流条件下收集水。4小时之后，将烧瓶冷却至49℃。之后，将600g异丙醇加入烧瓶中。然后冷却该物料一个晚上并通过Buchner漏斗过滤一次而收集249.1g三硫代碳酸酯酯产物，实际产率为2.8重量％，其中实际产率定义为产物总量除以在整个工艺中(包括制备三硫代碳酸酯酸产物的初始反应)制备该产物的装料总量并乘以一百，这里为249.1g三硫代碳酸酯酯产物除以8867.8g全部装料。

实施例2－通过一步法制备TTC酸和酯。在570L(150gal)的不锈钢反应器中，通过添加20.4kg(45lbs)十二烷硫醇、151kg(333lbs)丙酮、8.4kg(18.5lbs)二硫化碳和29.5kg(65lbs)氯仿而完成单一反应工艺步骤。将反应器压力降至约33.3kPa(250mmHg)。在4℃下混合该溶液，同时经1.5小时加入125.2kg(276lbs)45％氢氧化钾溶液碱，保持温度低于21℃。完成碱的添加之后，将反应器冷却至约4℃，同时向反应器中加入151.0kg(333lbs)庚烷、68.0kg(150lbs)水，然后加入65.8kg(145lbs)35％盐酸以使pH<2。将内容物混合1小时，然后停止搅拌。沉降之后，排出较低水层和固体盐。排出相分离之后，向反应器中加入158.8kg(350lbs)水并混合15分钟。重复该相分离。然后将有机物料转移至380L(100gal)搪玻璃(glass-lined)反应器中，然后加入113.4kg(250lbs)水并与有机层混合。再次使各相分离并排出水层。最后，通过加热该系统至52℃并保持系统压力为5.3kPa(40mmHg)而从该系统中去除丙酮。回收68.2kg(150.3lbs)三硫代碳酸酯酸产物，如上文所定义的实际产率为7.6重量％。

对于酯反应，在380L(100gal)反应器中将36.3kg(80lbs)庚烷、18.6kg(41lbs)丁醇和3.9kg(8.5lbs)对甲苯磺酸加入68.2kg(150.3lbs)经汽提的物料中，然后加热至110℃。一旦物料达到110℃，将物料在这些条件下保持12小时，同时回流庚烷并收集水。保持12小时之后，将反应器冷却至<66℃。冷却之后，向反应器中加入19.5kg(43lbs)10％碳酸氢钠溶液。混合5分钟之后，使各相分离并排出较低水相。排出水层之后，向反应器中加入158.8kg(350lbs)水并混合15分钟以水洗产物。重复相分离。之后，加入158.8kg(350lbs)水并与有机层混合，进行最后洗涤。使各相再次分离并排出水层。最后，将物料在85℃和5.3kPa(40mmHg)下真空罐中汽提。回收38.1kg(84.1lbs)三硫代碳酸酯酯产物，如上文所定义的实际产率为3.0重量％。

实施例3－通过一步法制备TTC酸和酯。在1900L(500gal)的不锈钢反应器中，通过添加66.7kg(147lbs)十二烷硫醇、494.4kg(1090lbs)丙酮、27.7kg(61lbs)二硫化碳和97.5kg(215lbs)氯仿而进行单一步骤反应工艺。将反应器压力降至约33.3kPa(250mmHg)。在4℃下混合该溶液，同时经2.5小时加入412kg(908lbs)45％氢氧化钾碱溶液，保持温度低于32℃。完成碱的添加之后，将反应器冷却至约4℃，同时向反应器中加入408.2kg(900lbs)庚烷、68.0kg(150lbs)水和215.9kg(476lbs)35％盐酸以使pH<2。将内容物混合30分钟，然后停止搅拌。沉降之后，排出较低水层和固体盐。排出相分离之后，向反应器中加入158.8kg(350lbs)水并混合该体系15分钟以水洗该物料。重复该相分离。然后将有机物料转移至380L(100gal)搪玻璃反应器中。最后，通过在52℃和8.0kPa(60mmHg)下真空罐中汽提而去除溶剂。回收210.9kg(465lbs)三硫代碳酸酯酸产物，如上文所定义的实际产率为10.8重量％。

对于酯反应，在380L(100gal)反应器中将120.2kg(265lbs)庚烷、61.2kg(135lbs)丁醇和12.7kg(28lbs)对甲苯磺酸加入210.9kg(465lbs)三硫代碳酸酯酸物料中，然后加热至110℃。一旦物料达到110℃，将物料在这些条件下保持12小时，同时回流庚烷并收集水。保持12小时之后，将反应器冷却至<66℃。冷却之后，向反应器中加入79.4kg(175lbs)10％碳酸氢钠溶液。混合5分钟之后，使各相分离并排出较低水相。排出水层之后，向反应器中加入158.8kg(350lbs)水并混合15分钟以水洗该物料。重复该相分离。最后，将物料在85℃和5.3kPa(40mmHg)下真空罐中汽提。回收123.8kg(273lbs)三硫代碳酸酯酯产物，如上文所定义的实际产率为5.2重量％。

实施例4－通过一步法制备TTC酸和酯。在1900L(500gal)的不锈钢反应器中，通过添加66.7kg(147lbs)十二烷硫醇、494.4kg(1090lbs)丙酮、27.7kg(61lbs)二硫化碳和97.5kg(2165lbs)氯仿而完成一步反应工艺。将反应器压力降至约33.3kPa(250mmHg)。在4℃下混合该溶液，同时经1.5小时加入411.9kg(908lbs)45％氢氧化钾碱溶液，保持温度低于21℃。完成碱的添加之后，将反应器冷却至约21℃并使反应器处于大气压。然后使各层分离并排出较低水层和固体盐。一旦排出水层，将有机物料转移至1900L(500gal)搪玻璃反应器中。之后，向反应器中加入181.4kg(400lbs)水和90.7kg(200lbs)35％盐酸，使该体系的pH小于2。将内容物混合30分钟然后停止搅拌，使该体系沉降并分离较低水层。然后将含有三硫代碳酸酯酸产物的物料装桶并保存以进行复合汽提和酯化。

再重复上述工艺两次，一共为三个反应。第二个反应使用与上文所列相同的装料，不同的是使用90.7kg(200lbs)水和45.4kg(100lbs)盐酸之外，而不是181.4kg(400lbs)和90.7kg(200lbs)。第三个反应与第一个反应相比按比例扩大约20％，使用81.2kg(179lbs)十二烷硫醇、593.3kg(1308lbs)丙酮、33.1kg(73lbs)二硫化碳、117.0kg(258lbs)氯仿、484.0kg(1067lbs)45％氢氧化钾、108.9kg(240lbs)水和54.4kg(120lbs)盐酸。除了所述装料不同之外，在第二和第三个反应中使用与第一个反应所述相同的程序。

当三个反应完成时，将从所有三个反应中收集的含有三硫代碳酸酯酸产物的有机物料在1900L(500gal)搪玻璃反应器中合并。然后通过在52℃和8.0kPa(60mmHg)下真空罐中汽提而从该体系中去除丙酮。回收730.7kg(1611lbs)三硫代碳酸酯酸产物，如上文所定义的实际产率为17.9重量％。

对于酯反应，将381.0kg(840lbs)庚烷、196.0kg(432lbs)丁醇和40.8kg(90lbs)对甲苯磺酸加入经汽提物料中，然后加热至110℃。一旦物料达到110℃，将物料在这些条件下保持16小时，同时回流庚烷并收集水。保持16小时之后，将反应器冷却至<66℃。冷却之后，向反应器中加入147.9kg(326lbs)10％碳酸氢钠溶液。混合5分钟之后，使各相分离并排出较低水相。排出水层之后，向反应器中加入158.8kg(350lbs)水并混合该体系15分钟以水洗产物。重复该相分离。最后，将物料在85℃和5.3kPa(40mmHg)下真空罐中汽提。回收415.5kg(916lbs)三硫代碳酸酯酯产物，如上文所定义的实际产率为8.3重量％。

实施例5－通过一步法制备TTC酸和酯。在1900L(500gal)的不锈钢反应器中，通过添加100.2kg(221lbs)十二烷硫醇、743.9kg(1640lbs)丙酮、41.7kg(92lbs)二硫化碳和146.5kg(323lbs)氯仿而完成一步反应工艺。将反应器压力降至约33.3kPa(250mmHg)。在4℃下混合该溶液，同时经4小时加入553.4kg(1220lbs)45％氢氧化钾碱溶液，保持温度低于32℃。完成碱的添加之后，将反应器冷却至约21℃并使反应器处于大气压。然后使各层分离并排出较低水层和固体盐。一旦排出水层，将有机物料转移至1900L(500gal)搪玻璃反应器中。之后，向反应器中加入79.4kg(175lbs)水和56.7kg(125lbs)35％盐酸，使pH小于2。将内容物混合30分钟然后停止搅拌，使该体系沉降并分离较低水层，将其去除。然后将含有三硫代碳酸酯酸产物的有机物料装桶并保存以进行复合汽提和酯化。再重复上述工艺两次，一共为三个反应，各反应之间的不同之处仅在于第二个反应使用113.4kg(250lbs)水和56.7kg(125lbs)盐酸，第三个反应使用113.4kg(250lbs)水和69.4kg(153lbs)盐酸。然后将从所有三个反应中收集的含有三硫代碳酸酯酸产物的有机物料在搪玻璃反应器中合并。然后通过在52℃和5.3kPa(40mmHg)下真空罐中汽提而从该体系中去除丙酮。回收880.0kg(1940lbs)三硫代碳酸酯酸产物，如上文所定义的实际产率为16.8重量％。

对于酯反应，将272.2kg(600lbs)庚烷、276.2kg(609lbs)丁醇和57.2kg(126lbs)对甲苯磺酸加入880.0kg(1940lbs)经汽提物料中，然后加热至110℃。一旦物料达到110℃，将物料在这些条件下保持12小时，同时回流庚烷并收集水。保持12小时之后，将反应器冷却至<66℃。冷却之后，向反应器中加入149.7kg(330lbs)10％碳酸氢钠溶液。混合5分钟之后，使各相分离并排出较低水相。最后，将物料在85℃和5.3kPa(40mmHg)下汽提。回收597.2kg(1316.5lbs)三硫代碳酸酯酯产物，如上文所定义的实际产率为10.0重量％。

实施例6－通过一步法制备TTC酸和酯。在配有机械搅拌器、热电偶、回流冷凝器和加料漏斗的12L带夹套烧瓶中，通过添加626g十二烷硫醇、5052g丙酮、260g二硫化碳和915g氯仿而完成一步反应工艺。在non-subline(非副线)氮气吹扫下在10℃下搅拌该溶液，同时经3小时加入3480g45％氢氧化钾碱溶液，保持温度低于32℃。添加之后，将烧瓶维持在约32℃。然后使各相分离并排出较低水层和固体盐。排出水层之后，向该烧瓶中加入1136g水和568g35％盐酸以使pH小于2。再次使各相分离并排出水相。最后，通过在66℃和2.7kPa(20mmHg)下真空罐中汽提而去除丙酮。回收6009g三硫代碳酸酯酸产物，如上文所定义的实际产率为～49.9重量％。

对于酯反应，将417g庚烷、425g丁醇和87g甲磺酸加入6009g经汽提三硫代碳酸酯酸物料中，然后加热至110℃。一旦物料达到110℃，将物料在这些条件下保持12小时，同时收集水。4小时之后，将烧瓶冷却至<66℃。冷却之后，向烧瓶中加入556g10％碳酸氢钠溶液。混合5分钟之后，使各相分离并排出较低水相。最后，将物料在85℃和2.7kPa(20mmHg)下汽提。回收1300g三硫代碳酸酯酯产物，如上文所定义的实际产率为9.6重量％。

实施例7－通过一步法制备TTC酸。在配有机械搅拌器、热电偶、回流冷凝器和加料漏斗的12L带夹套烧瓶中，通过添加673g十二烷硫醇、4495g丙酮、280g二硫化碳和982g氯仿而进行一步反应工艺。在non-subline(非副线)氮气吹扫下在10℃下搅拌该溶液，同时经3.5小时加入3321g45％氢氧化钾溶液，保持温度低于32℃。添加之后，将烧瓶维持在约32℃。然后使各相分离并排出较低水层和固体盐。排出水层之后，向该烧瓶中加入915g水和457g35％盐酸以使pH小于2。再次使各相分离并排出水相。最后，通过在66℃和2.7kPa(20mmHg)下真空罐中汽提而去除丙酮。回收2549g三硫代碳酸酯酸产物，如上文所定义的实际产率为22.9重量％。

实施例8－通过一步法制备TTC酸。在1900L(500gal)的不锈钢反应器中，通过添加108.0kg(238lbs)十二烷硫醇、859.1kg(1894lbs)丙酮、53.5kg(118lbs)二硫化碳和187.8kg(414lbs)氯仿而进行一步反应工艺。将反应器压力降至约33.3kPa(250mmHg)。在4℃下混合该溶液，同时经4小时加入635.0kg(1400lbs)45％氢氧化钾碱溶液，保持温度低于32℃。完成碱的添加之后，使反应器处于大气压。之后向反应器中装入163.3kg(360lbs)水并混合10分钟。然后使各层分离并排出较低水层和固体盐。一旦排出水层，将有机物料转移至1900L(500gal)搪玻璃反应器中。之后，向反应器中加入163.3kg(360lbs)水和81.6kg(180lbs)35％盐酸，使pH小于2。将内容物混合30分钟然后停止搅拌，使该体系沉降并分离水层。然后将含有三硫代碳酸酯酸的有机物料装桶并转移至3800L(1000gal)不锈钢反应器而进行复合汽提。然后再重复该工艺7次。在3800L(1000gal)反应器中，从所有7个一步反应中收集含有三硫代碳酸酯酸的有机物料，通过在66℃和2.7kPa(20mmHg)下真空罐中汽提而去除丙酮。回收2137.8kg(4713lbs)三硫代碳酸酯酸产物，如上文所定义的实际产率为13.6重量％。

实施例9－通过连续一步法制备TTC酸。在配有机械搅拌器、热电偶、回流冷凝器和加料漏斗的12L烧瓶(称为“进料烧瓶1”)中，添加905.2g十二烷硫醇、6721.6g丙酮、376.4g二硫化碳和1321.9g氯仿。相同的第二12L烧瓶(称为“进料烧瓶2”)中装有15,768g45％氢氧化钾溶液。

在配有机械搅拌器、热电偶、回流冷凝器和加料漏斗的5L带夹套烧瓶(称为“反应烧瓶”)中加入来自实施例3的～4200g未汽提三硫代碳酸酯酸产物作为产物底脚。在non-subline(非副线)氮气吹扫下在21℃下搅拌反应烧瓶中的溶液并循环。然后通过以总共41.4g/min的速率向5L反应烧瓶中添加来自两个12L进料烧瓶的物料而进行制备三硫代碳酸酯酸产物的连续一步反应工艺，其中进料烧瓶2中的氢氧化钾溶液以15.5g/min的速率供入，进料烧瓶1中的有机混合物以25.9g/min的速率供入。在这些连续进料过程中维持温度在约21℃。

所述5L反应烧瓶还配有经由MasterFlex泵与12L“收集烧瓶”连接的副线管。预校准该泵以从5L反应烧瓶中抽取出约41.4g/min反应混合物并将其装入12L收集烧瓶中。该工艺以此方式连续运行直到12L进料烧瓶中的原料耗尽。周期性排空该12L收集烧瓶以为更多含产物物料留出空间。将来自收集烧瓶的物料装入如实施例6所述的12L系统中。使该物料相分离并排出较低水层和固体盐，在该点后处理该物料，在根据与实施例6所述相同的程序后，获得最终三硫代碳酸酯酸产物。该连续法有效地制得约4.5g三硫代碳酸酯酸产物/分钟，相对于41.4g/min总进料速率，如上文所定义的实际产率为10.7重量％。

表1：实际产率数据

实施例	TTC酸的实际产率(重量％)	TTC酯的实际产率(重量％)
			1(对比)	3.7％	2.8％
2	7.6％	3.0％
			3	10.8％	5.2％
4	17.9％	8.3％
			5	16.8％	10.0％
6	49.9％	9.6％
			7	22.9％	----
8	13.6％	----
			9	10.7％	----

数据表明，与使用更传统多步反应工艺的对比例相比，使用本发明反应工艺的所有实施例在三硫代碳酸酯酸和三硫代碳酸酯酯产物方面均具有更高实际产率。

上文所述每个文献均以引用方式并入本文。除了实施例中的，或者明确指出的，该说明书中所述的各物料的量、反应条件、分子量、碳原子数等所有数字均理解为用“约”修饰。除非另有说明，本文所述的每种化学品或组合物均应理解为商品级材料，其可以含有异构体、副产物、衍生物和其它通常理解为存在于商品级中的这种材料。然而，除非另有说明，每种化学组分的量不包括任何溶剂或稀释油，其通常可以存在于商品材料中。应理解为本文所述上限量和下限量、范围和比值范围可以独立地组合。相似地，本发明各元素的范围和量可以与任何其它元素的范围或量一起使用。如本文所使用的，术语“基本由……组成”包括不会显著影响所考虑组合物的基本和新性质的物质。术语“少量”指的是所述物质的量占总组合物的比例小于50％，除非上文另有说明。术语“主要量”指的是所述物质的量占总组合物的比例为50％或更多，除非上文另有说明。

Claims (9)

1.一种使以下试剂反应的方法：(i)CS₂，(ii)卤仿或其反应性等价物，和(iii)结构R¹C(＝O)R²的酮或醛，和任选的(iv)结构R³SH的硫醇，其中R¹、R²和R³独立地为氢或烃基，条件是R¹、R²和R³中至少一个为烃基，以提供三硫代碳酸酯酸产物或具有以下结构的产物：

HO₂C–CR¹R²–S–C(＝S)–S–Y，其中Y为-CR¹R²–CO₂H或R³或其衍生物，所述方法包括：

(a)在单个容器中混合试剂(i)、(ii)、(iii)、任选的(iv)和(v)金属氢氧化物碱，在所述酮或醛、所述卤仿和所述三硫代碳酸酯产物可溶于其中的有机溶剂中，及任选水中进行；从而由碱(v)和试剂(i)和卤仿(ii)和酮或醛(iii)和任选硫醇(iv)的反应形成碱中和形式的所述三硫代碳酸酯产物，以及其中水相和有机相一起存在；

(b)任选去除在步骤(a)结束时存在的水相和任何固体；

(c)然后将容器中剩余的混合物与酸混合；从而由所述三硫代碳酸酯和所述酸的反应形成三硫代碳酸酯酸，以及其中水相和有机相一起存在；

(d)任选去除在步骤(c)结束时存在的水相和任何固体；从而提供所述三硫代碳酸酯酸溶于其中的有机相；和

(e)任选从步骤(d)的所述有机相中分离所述三硫代碳酸酯酸；从而从步骤(b)、(d)和(e)的反应混合物中去除杂质和反应副产物。

2.根据权利要求1的方法，其中试剂(ii)卤仿为氯仿、溴仿或其混合物；试剂(iii)酮或醛为丙酮；任选的试剂(iv)硫醇含有8-14个碳原子；试剂(v)碱为氢氧化钠、氢氧化钾或其混合物；步骤(a)中的有机溶剂为丙酮、己烷、庚烷、甲苯或其混合物；和步骤(c)中的酸为磷酸、盐酸或其混合物。

3.根据权利要求1的方法，其中进行步骤(a)时，反应容器温度维持在约-15℃至约80℃。

4.根据权利要求1的方法，其中任选的步骤(b)和(d)独立地通过液相分离、排液、过滤或其组合而进行，和任选的步骤(e)通过液相分离、排液、过滤、快速汽提、罐中汽提、真空汽提或其组合而进行。

5.根据权利要求1的方法，其中进行步骤(c)时，反应容器温度维持在约-15℃至约80℃。

6.根据权利要求1的方法，其中该方法进一步包括：

(f)将所述三硫代碳酸酯酸与(vi)结构R⁴-OH的醇，其中R⁴为烃基；任选的有机溶剂；和任选的酸催化剂在反应容器中混合；从而由所述三硫代碳酸酯酸和所述醇的反应形成三硫代碳酸酯酯；和

(g)任选将所述三硫代碳酸酯酯与所述任选溶剂、任选催化剂和残留醇分离。

7.根据权利要求6的方法，其中进行所述酯化时，反应容器温度维持在约-15℃至约80℃。

8.根据权利要求6的方法，其中步骤(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)和(g)独立地以间歇方式进行；

其中在各步骤完成时所用各试剂为1-20mol(ii)卤仿、1-20mol(iii)酮或醛、0.5-30mol(iv)硫醇和1-15mol(v)碱/mol所用的(i)二硫化碳；及使用1-10mol(vi)醇/mol要转化为三硫代碳酸酯酯的三硫代碳酸酯酸。

9.根据权利要求6的方法，其中步骤(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)和(g)中的一步或多步独立地以连续方式进行；

其中在各步骤完成时所用各试剂为1-20mol(ii)卤仿、1-20mol(iii)酮或醛、0.5-30mol(iv)硫醇和1-15mol(v)碱/mol所用的(i)二硫化碳；及使用1-10mol(vi)醇/mol要转化为三硫代碳酸酯酯的三硫代碳酸酯酸。