CN109020849A - 一种氘代二甲基亚砜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氘代二甲基亚砜的制备方法，该方法为：以二甲基亚砜和重水为原料，加入碱催化剂，在90‑95℃下反应1‑3小时，然后升温至130‑150℃分离出水分；继续向反应液中加入重水，重复以上反应操作2‑5次；将反应液减压蒸馏，收集100‑110℃的馏分，得到氘代二甲基亚砜粗品。将所述氘代二甲基亚砜粗品在16‑18℃的环境下进行重结晶，低温过滤得到精制的氘代二甲基亚砜，经高分辨质谱检测其氘代度大于99.8％。
Description
技术领域
本发明涉及氘代化合物制备技术领域，具体涉及一种氘代二甲基亚砜的制备方法。
背景技术
氘代二甲基亚砜(DMSO)是最常用的核磁H-NMR的检测溶剂之一。其制备的主要方法是DMSO和重水在碱性条件下发生氘原子交换获得。目前国内的氘代DMSO的制备方法非常有限，氘代DMSO产品基本依靠进口。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种氘代二甲基亚砜的制备方法，以填补国内氘代二甲基亚砜产品制备的技术空白。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下：
一种氘代二甲基亚砜的制备方法，该方法为：以二甲基亚砜和重水为原料，加入碱催化剂，在90-95℃下反应1-3小时，然后升温至130-150℃分离出水分；继续向反应液中加入重水，重复以上反应操作2-5次；将反应液减压蒸馏，收集100-110℃的馏分，得到氘代二甲基亚砜粗品。
优选地，所述二甲基亚砜和重水每次反应操作的质量体积比为200:1-300:1克/升，即1升重水与200-300g的二甲基亚砜进行反应。每次重复反应操作时，所加入重水的量和反应起始时采用的重水量相同。
优选地，所述碱催化剂选自氢氧化钾或氢氧化钠。
优选地，所述碱催化剂的加入量与重水的质量体积比为4:1-6:1克/升。
优选地，所述氘代二甲基亚砜粗品的氘代度为99％-99.5％。
优选地，所述方法还包括：将所述氘代二甲基亚砜粗品在16-18℃的环境下进行重结晶，低温过滤得到精制的氘代二甲基亚砜。
优选地，所述碱催化剂能够一直循环利用。
具体地，一种氘代二甲基亚砜的制备方法，所述方法包括以下步骤：
1)将500g高纯度(99.9％)的二甲基亚砜，2升的重水，和10g的KOH加入到5L的三口瓶中，搅拌下加热90-95℃反应2小时，然后升温到140℃分离出水分；
2)继续在反应瓶中加入重水2L，重复以上操作四次；
3)将反应瓶中的剩余液体减压蒸馏，在真空度为1.4Kpa下收集100-110℃的馏分，得到492克的无色透明液体为氘代二甲基亚砜粗品，收率98.4％，氘代度为99.2％；
4)将492克的氘代二甲基亚砜粗品在17℃的环境下进行重结晶，低温过滤得到428克纯的氘代二甲基亚砜，收率85.6％，氘代度大于99.8％。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供了一种连续化高效率的氘代二甲基亚砜的制备方法，通过多次水分分离和重复反应以及重结晶纯化，获得高氘代度的二甲基亚砜，经高分辨质谱检测其氘代度大于99.8％。填补了国内氘代二甲基亚砜产品制备的技术空白。
具体实施方式
以下通过具体实施例来说明本发明的技术方案。本发明中所用的原料和试剂均市售可得。
实施例1
氘代DMSO的制备
将500g 99.9％高纯度的二甲基亚砜，2升的重水，和10g的KOH加入到5L的三口瓶中，搅拌下加热到90-95℃反应2小时，然后升温到140℃分离出水分。继续在反应瓶中加入重水2L，重复以上操作四次。
将反应瓶中的剩余液体减压蒸馏，在真空度为1.4Kpa下收集100-110℃的馏分。得到492克的无色透明液体，收率98.4％。然后在反应瓶中继续加入99.9％高纯度的二甲基亚砜。重复以上操作。由于反应过程中没有副反应发生，残留的碱催化剂可以一直循环使用。
氘代二甲基亚砜的纯化：
反应结束后，分离得到的二甲基亚砜的氘代度约为99.2％。然后将492克的粗品在17℃的环境下进行重结晶，低温过滤得到428克纯的氘代二甲基亚砜，收率85.6％。经高分辨质谱检测其氘代度大于99.8％。
实施例2
氘代DMSO的制备
将400g 99.9％高纯度的二甲基亚砜，2升的重水，和8g的NaOH加入到5L的三口瓶中，搅拌下加热到90-95℃反应2小时，然后升温到130℃分离出水分。继续在反应瓶中加入重水2L，重复以上操作四次。
将反应瓶中的剩余液体减压蒸馏，在真空度为1.4Kpa下收集100-110℃的馏分。得到394克的无色透明液体，收率98.6％。然后在反应瓶中继续加入99.9％高纯度的二甲基亚砜。重复以上操作。由于反应过程中没有副反应发生，残留的碱催化剂可以一直循环使用。
氘代二甲基亚砜的纯化：
反应结束后，分离得到的二甲基亚砜的氘代度约为99.2％。然后将394克的粗品在17℃的环境下进行重结晶，低温过滤得到343克纯的氘代二甲基亚砜，收率85.8％。经高分辨质谱检测其氘代度大于99.8％。
实施例3
氘代DMSO的制备
将600g 99.9％高纯度的二甲基亚砜，2升的重水，和12g的KOH加入到5L的三口瓶中，搅拌下加热到90-95℃反应2小时，然后升温到150℃分离出水分。继续在反应瓶中加入重水2L，重复以上操作四次。
将反应瓶中的剩余液体减压蒸馏，在真空度为1.4Kpa下收集100-110℃的馏分。得到590克的无色透明液体，收率98.2％。然后在反应瓶中继续加入99.9％高纯度的二甲基亚砜。重复以上操作。由于反应过程中没有副反应发生，残留的碱催化剂可以一直循环使用。
氘代二甲基亚砜的纯化：
反应结束后，分离得到的二甲基亚砜的氘代度约为99.2％。然后将590克的粗品在17℃的环境下进行重结晶，低温过滤得到513克纯的氘代二甲基亚砜，收率85.3％。经高分辨质谱检测其氘代度大于99.8％。
上述仅为本发明的部分优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本发明技术方案的构思范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种氘代二甲基亚砜的制备方法，其特征在于该方法为：以二甲基亚砜和重水为原料，加入碱催化剂，在90-95℃下反应1-3小时，然后升温至130-150℃分离出水分；继续向反应液中加入重水，重复以上反应操作2-5次；将反应液减压蒸馏，收集100-110℃的馏分，得到氘代二甲基亚砜粗品。
2.如权利要求1所述的一种氘代二甲基亚砜的制备方法，其特征在于：所述二甲基亚砜和重水每次反应操作的质量体积比为200:1-300:1克/升。
3.如权利要求1所述的一种氘代二甲基亚砜的制备方法，其特征在于：所述碱催化剂选自氢氧化钾、氢氧化钠。
4.如权利要求3所述的一种氘代二甲基亚砜的制备方法，其特征在于：所述碱催化剂的加入量与重水的质量体积比为4:1-6:1克/升。
5.如权利要求1所述的一种氘代二甲基亚砜的制备方法，其特征在于：所述氘代二甲基亚砜粗品的氘代度为99％-99.5％。
6.如权利要求1所述的一种氘代二甲基亚砜的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述氘代二甲基亚砜粗品在16-18℃的环境下进行重结晶，低温过滤得到精制的氘代二甲基亚砜。
7.如权利要求1所述的一种氘代二甲基亚砜的制备方法，其特征在于：所述碱催化剂能够一直循环利用。
8.如权利要求1所述的一种氘代二甲基亚砜的制备方法，其特征在于，所述方法为：
1)将500g高纯度的二甲基亚砜，2升的重水，和10g的KOH加入到5L的三口瓶中，搅拌下加热90-95℃反应2小时，然后升温到140℃分离出水分；
2)继续在反应瓶中加入重水2L，重复以上操作四次；
3)将反应瓶中的剩余液体减压蒸馏，在真空度为1.4Kpa下收集100-110℃的馏分，得到492克的无色透明液体为氘代二甲基亚砜粗品，收率98.4％，氘代度为99.2％；
4)将492克的氘代二甲基亚砜粗品在17℃的环境下进行重结晶，低温过滤得到428克纯的氘代二甲基亚砜，收率85.6％，氘代度大于99.8％。
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