CN106966932A - 一种对甲砜基苯甲醛的制备方法 - Google Patents

一种对甲砜基苯甲醛的制备方法 Download PDF

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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C315/00—Preparation of sulfones; Preparation of sulfoxides
    • C07C315/04—Preparation of sulfones; Preparation of sulfoxides by reactions not involving the formation of sulfone or sulfoxide groups

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Abstract

本发明涉及一种对甲砜基苯甲醛的制备方法，将对甲砜基甲苯和催化剂分别溶于水中，混合并进行反应，获得所述对甲砜基苯甲醛，所述催化剂为1,4‑二氯‑1,4‑二氮杂环[2,2,2]辛烷。本发明的对甲砜基苯甲醛的制备方法具有制备方法简单、易操作，适合大规模工业生产，并且经济效益高的优点。

Description

一种对甲砜基苯甲醛的制备方法
技术领域
本发明涉及医药中间体的制备，特别涉及一种对甲砜基苯甲醛的制备方法。
背景技术
对甲砜基苯甲醛是新型抗生素、甲砜霉素的重要有机中间体，俗称砜醛，其作为染料和香料，是化学工业上一种不可或缺的重要原材料。近年来，随着消费者对天然食品的崇尚，食品工业及化妆品工业对天然香料的需求也日益增加，对甲砜基苯甲醛作为香料工业重要的醛类物质越来越受到人们的青睐。
苄基C-H键的氧化在有机合成、药物制造等方面是一个非常有用的转化步骤。常用的方法是用过渡金属作为催化剂，在此情况下，最初的氧化产物往往比反应底物更容易氧化，很难停止在醛和酮阶段，并且反应条件苛刻，不适合大规模工业生产。因此当前急需找到一种具有工业价值的制备对甲砜基苯甲醛的方法。
专利号为201210560425.9的中国发明专利公开了一种对甲砜基苯甲醛合成方法，采用对甲砜基甲苯与溴素按照一定摩尔比和一定的温度、在催化剂作用下，反应制备对甲砜基二溴甲苯，再经过水解、干燥制得的对甲砜基苯甲醛成品，而不需要使用有机溶剂。并具体公开了催化剂为氯化铜、氯化铁、硫酸铜、碘以及硝酸铁。
专利号为201210151476.6的中国发明专利公开了对甲砜基苯甲醛的制备方法，以对氯苯甲醛为起始原料，在相转移催化剂作用下，与甲硫醇钠水溶液反应得到对甲硫基苯甲醛，再在硫酸、氧化催化剂作用下，被双氧水氧化得到对甲砜基苯甲醛。并具体公开了相转移催化剂选自四丁基碘化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵或者四丁基氟化铵等，氧化催化剂选自三氧化二铬、四氯合金酸、硫酸锰、三氯化钌、钛氧化物、钨酸钠、氧化锇等，优选四氯合金酸、钛氧化物和钨酸钠。
上述专利公开的对甲砜基苯甲醛的制备方法在大规模工业生产中的应用方面仍需进一步改善，并且存在操作复杂、产率较差的问题，从而影响经济效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种适合大规模工业生产的对甲砜基苯甲醛的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种对甲砜基苯甲醛的制备方法，将对甲砜基甲苯和催化剂分别溶于水中，混合并进行反应，获得所述对甲砜基苯甲醛，所述催化剂为1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷。
本发明的有益效果在于：
(1)以对甲砜基甲苯为起始原料，水作为溶剂，利用1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷作为催化剂，便可制备获得对甲砜基苯甲醛，上述催化剂的使用，只需少量用量，且合成工艺简单，后处理方便；具有原料易得、成本低、最终产品收率高和纯度高的优点；
(2)制备方法简单、易操作，适合大规模工业生产，并且经济效益高；
(3)引入的杂质少，具有便于后续提纯操作进行的优点。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于：以对甲砜基甲苯为起始原料，水作为溶剂，利用1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷作为催化剂，该制备对甲砜基苯甲醛的方法适合大规模工业生产。
本发明提供一种对甲砜基苯甲醛的制备方法，将对甲砜基甲苯和催化剂分别溶于水中，混合并进行反应，获得所述对甲砜基苯甲醛，所述催化剂为1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
(1)以对甲砜基甲苯为起始原料，水作为溶剂，利用1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷作为催化剂，便可制备获得对甲砜基苯甲醛，具有原料易得、成本低、最终产品收率高和纯度高的优点；
(2)制备方法简单、易操作，适合大规模工业生产，并且经济效益高；
(3)引入的杂质少，便于后续提纯操作的进行。
进一步的，所述反应的温度为30-50℃，反应的时间为5-15min。
由上述描述可知，优选的，可设计如上述的反应温度和时间，上述反应条件的设计具有节约能源，提高生产效率，并且在此反应时间和温度下反应的副产物最少的优点，且利于反应充分进行；更为优选的，反应的温度为40℃，反应的时间为10min。
进一步的，所述反应的pH值为6.5-7.5。
由上述描述可知，优选的，可设计如上述的反应pH值，具有反应条件温和且反应产率最高的优点，更为优选的，反应的pH值为7。
进一步的，所述对甲砜基甲苯和催化剂的摩尔质量比为4:1-3:2。
由上述描述可知，作为一具体的工艺示例，可以控制对甲砜基甲苯和催化剂的摩尔质量比为2:1，在此比例条件下催化剂的利用效率最高。
进一步的，所述催化剂和水的摩尔质量比为1:3-1:8。
由上述描述可知，作为一具体的工艺示例，可以控制催化剂和溶剂的摩尔质量比1:5，在此比例下催化剂浓度最佳，最有利于反应进行。
进一步的，所述1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷的制备方法为：将1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷加入有机溶剂中，并通入氯气，于20-30℃条件下反应5-15min，获得所述1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷。
由上述描述可知，作为一具体的工艺示例，1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷可以根据上述制备方法制备获得，其中，有机溶剂可以选择现有技术中的任何有机溶剂，例如三氯甲烷等。
进一步的，还包括纯化步骤，所述纯化步骤为：于反应后，将所述有机溶剂去除，获得纯化后的1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷。
由上述描述可知，优选的，可以增加上述纯化步骤，例如，可以在反应完全后进行减压，以除去溶剂，提高获得的1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷的纯度。
进一步的，还包括提纯步骤，所述提纯步骤为：于反应后，依次进行萃取、干燥、过滤和减压蒸馏，获得提纯后的对甲砜基苯甲醛。
进一步的，所述萃取采用无水乙醚、盐酸、碳酸氢钠和水中的至少一种进行。
由上述描述可知，优选的，可以增加上述提纯步骤，例如，可以在反应结束后，向反应体系中加入乙醚，并加入盐酸溶液洗涤提取物，有机层用碳酸钠和水洗涤，用硫酸镁干燥有机溶液，通过过滤、减压蒸馏得到纯的对甲砜基苯甲醛。
本发明的实施例一为：
本实施例的对甲砜基苯甲醛的制备方法包括：将对甲砜基甲苯溶于溶剂中，在1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷的作用下，反应液经过萃取、干燥、过滤、减压蒸馏，得到对甲砜基苯甲醛。
其中，1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷由三乙烯二胺溶于有机溶剂并通氯气所制备。
对甲砜基苯甲醛的制备路线包括:
1、催化剂1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷的制备：
取适量的1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷加入三氯甲烷中，并且通入氯气在25℃反应10min，减压除去溶剂，几乎得到纯的1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷，产率达到98％。
2、对甲砜基苯甲醛的制备；
取适量的对甲砜基甲苯加入溶剂水中，再加入一定量的1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷，所述对甲砜基甲苯、催化剂和溶剂的摩尔质量比为2:1:5，在温度为40℃的条件下反应10min，并控制反应的pH值为6.5，反应结束后，向反应体系中加入乙醚，并加入盐酸溶液洗涤提取物，有机层用碳酸钠和水洗涤，用硫酸镁干燥有机溶液，通过过滤、减压蒸馏得到纯的对甲砜基苯甲醛。
本发明的实施例二为：
本实施例的对甲砜基苯甲醛的制备方法包括：将对甲砜基甲苯溶于溶剂中，在1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷的作用下，反应液经过萃取、干燥、过滤、减压蒸馏，得到对甲砜基苯甲醛。
其中，1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷由三乙烯二胺溶于有机溶剂并通氯气所制备。
对甲砜基苯甲醛的制备路线包括:
1、催化剂1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷的制备：
取适量的1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷加入三氯甲烷中，并且通入氯气在20℃下反应5min，减压除去溶剂，几乎得到纯的1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷，产率达到98％。
2、对甲砜基苯甲醛的制备；
取适量的对甲砜基甲苯加入溶剂水中，再加入一定量的1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷，所述对甲砜基甲苯、催化剂和溶剂的摩尔质量比为2:1:5，在温度为30℃的条件下反应5min，并控制反应的pH值为7，反应结束后，向反应体系中加入乙醚，并加入盐酸溶液洗涤提取物，有机层用碳酸钠和水洗涤，用硫酸镁干燥有机溶液，通过过滤、减压蒸馏得到纯的对甲砜基苯甲醛。
本发明的实施例三为：
本实施例的对甲砜基苯甲醛的制备方法包括：将对甲砜基甲苯溶于溶剂中，在1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷的作用下，反应液经过萃取、干燥、过滤、减压蒸馏，得到对甲砜基苯甲醛。
其中，1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷由三乙烯二胺溶于有机溶剂并通氯气所制备。
对甲砜基苯甲醛的制备路线包括:
1、催化剂1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷的制备：
取适量的1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷加入三氯甲烷中，并且通入氯气在30℃下反应15min，减压除去溶剂，几乎得到纯的1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷，产率达到98％。
2、对甲砜基苯甲醛的制备；
取适量的对甲砜基甲苯加入溶剂水中，再加入一定量的1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷，所述对甲砜基甲苯、催化剂和溶剂的摩尔质量比为2:1:5，在温度为50℃的条件下反应15min，并控制反应的pH值为7.5，反应结束后，向反应体系中加入乙醚，并加入盐酸溶液洗涤提取物，有机层用碳酸钠和水洗涤，用硫酸镁干燥有机溶液，通过过滤、减压蒸馏得到纯的对甲砜基苯甲醛。
本发明的实施例四为：
一种对甲砜基苯甲醛的合成方案，在1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷的作用下合成对甲砜基苯甲醛。
其中合成方案的具体操作步骤为：
1、1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷的制备：
量取100ml三氯甲烷加入到三口瓶中，并称取60mmol(6.72g)1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷，快速加入到三氯甲烷溶剂中，其中三口瓶的一个口通氯气，一个口插入温度计，一个口接冷凝管；
室温下，在通氯气的情况下反应10min；
反应结束后，在减压的条件下除去溶剂，得到纯的产物1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷14.94g，产率达到98％；
2、对甲砜基苯甲醛的制备：
量取10ml水加入到单口瓶中；
称取4mmol的对甲砜基甲苯和2.0mmol(0.15g)1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷快速地加入到溶剂水中；
单口瓶上接冷凝管和气球，在40℃的条件下，控制反应体系的PH值(PH＝7)，反应10min，反应结束；
量取适量的无水乙醚加入到反应液中；
量取20ml1％HCl对反应液进行洗涤；
除去水相，有机相分别用碳酸氢钠(2x10ml)和水(1x10ml)洗涤；
洗涤后的有机溶液用无水硫酸镁干燥；
在减压的条件下对有机溶液进行抽滤处理；
得到纯的羰基化合物对甲砜基苯甲醛。
综上所述，本发明提供的对甲砜基苯甲醛的制备方法具有制备方法简单、易操作，适合大规模工业生产，并且经济效益高的优点。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种对甲砜基苯甲醛的制备方法，其特征在于，将对甲砜基甲苯和催化剂分别溶于水中，混合并进行反应，获得所述对甲砜基苯甲醛，所述催化剂为1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷。
2.根据权利要求1所述的对甲砜基苯甲醛的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为30-50℃，反应的时间为5-15min。
3.根据权利要求1或2所述的对甲砜基苯甲醛的制备方法，其特征在于，所述反应的pH值为7。
4.根据权利要求1所述的对甲砜基苯甲醛的制备方法，其特征在于，所述对甲砜基甲苯和催化剂的摩尔质量比为2:1。
5.根据权利要求1或4所述的对甲砜基苯甲醛的制备方法，其特征在于，所述催化剂和水的摩尔质量比为1:5。
6.根据权利要求1所述的对甲砜基苯甲醛的制备方法，其特征在于，所述1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷的制备方法为：将1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷加入有机溶剂中，并通入氯气，于20-30℃条件下反应5-15min，获得所述1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷。
7.根据权利要求6所述的对甲砜基苯甲醛的制备方法，其特征在于，还包括纯化步骤，所述纯化步骤为：于反应后，将所述有机溶剂去除，获得纯化后的1,4-二氯-1,4-二氮杂环[2,2,2]辛烷。
8.根据权利要求1所述的对甲砜基苯甲醛的制备方法，其特征在于，还包括提纯步骤，所述提纯步骤为：于反应后，依次进行萃取、干燥、过滤和减压蒸馏，获得提纯后的对甲砜基苯甲醛。
9.根据权利要求8所述的对甲砜基苯甲醛的制备方法，其特征在于，所述萃取采用无水乙醚、盐酸、碳酸氢钠和水中的至少一种进行。
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