CN109467523A - 一种3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法 - Google Patents

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刘辉
许佳
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Abstract

本发明公开了一种3‑氯丙磺酰氯的绿色合成方法，所采用的合成路线如下：；具体包括以下步骤：（1）以1‑溴‑3‑氯丙烷和硫脲为原料，在适当的温度和溶剂中，制备得到S‑（3‑氯丙基）异硫脲；（2）将步骤（1）中合成的将S‑（3‑氯丙基）异硫脲，在适当的催化剂、温度和溶剂条件下，进行氯化反应得到3‑氯丙磺酰氯。通过上述方式，本发明具有反应条件温和、手率高、操作简便、绿色环保的特点，能够实现3‑氯丙磺酰氯的放大生产。

Description

一种3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法
技术领域
本发明涉及医药、农药、染料中间体的化工生产技术领域，特别是涉及一种新型磺酰氯产品——3-氯丙磺酰氯的合成方法。
背景技术
3-氯丙磺酰氯是一种重要的医药、农药、染料中间体，特别最近几年被广泛应用于抗丙型肝炎病毒药物的合成中，是这些药物合成中必不可少的中间体，因此对该中间体的研发得到了众多的重视。
目前，3-氯丙磺酰氯均为采用1，3-丙磺内酯和二氯亚砜加热回流反应来制备，该工艺操作简单，收率高；但是在生产过程会产生大量氯化氢和二氧化硫酸性气体，特别是二氧化硫气体除去困难，刺激性强，必须使用大量液碱进行中和除去，导致放大生产困难，生产成本高居不下，难以产业化，严重影响了相关药物的生产。
鉴于3-氯丙磺酰氯是一种重要的医药、农药、染料中间体，市场的需求量不断上升，因此有必要开发出一个能够放大生产的新工艺。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种3-氯丙磺酰氯的合成方法，具有反应条件温和、手率高、操作简便、绿色环保的特点，能够实现3-氯丙磺酰氯的放大生产。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
提供一种3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法，所采用的合成路线如下：
；
具体包括以下步骤：
（1）以1-溴-3-氯丙烷和硫脲为原料，在适当的温度和溶剂中，制备得到S-（3-氯丙基）异硫脲；
（2）将步骤（1）中合成的将S-（3-氯丙基）异硫脲，在适当的催化剂、温度和溶剂条件下，进行氯化反应得到3-氯丙磺酰氯。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）中所采用的硫脲与1-溴-3-氯丙烷的摩尔质量比为1：1.1~2。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）中反应的温度范围在40~120℃。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）中反应的温度范围在50~80℃。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）中所采用的溶剂是以下物质中的一种或多种：甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙二醇、水。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中的反应温度为0~50℃。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中的反应温度≤40℃。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中所采用的催化剂为以下物质中的一种或者多种：盐酸、硫酸、磷酸、乙酸、三氟乙酸、硝酸。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中所采用的溶剂是四氢呋喃、乙二醇二甲醚、1,4-二氧六环、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、甲基叔丁基醚、乙腈中的一种或多种的混合物。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中所采用的溶剂是二氯甲烷、三氯甲烷、甲基叔丁基醚、乙腈。
本发明的有益效果是：本发明一种3-氯丙磺酰氯的合成方法，采用价廉易得的大化工产品1-溴-3-氯丙烷为原料，和硫脲反应制备得到S-（3-氯丙基）异硫脲，后者经次氯酸钠反应合成得到目标产品3-氯丙磺酰氯，本发明反应条件温和、收率高、操作简便，绿色环保。
附图说明：
图1是采用本发明中的合成方法制备的3-氯丙磺酰氯的核磁图谱。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法，所采用的合成路线如下：
；
具体包括以下步骤：
（1）以1-溴-3-氯丙烷和硫脲为原料，在适当的温度和溶剂中，制备得到S-（3-氯丙基）异硫脲。其中，所采用的硫脲与1-溴-3-氯丙烷的摩尔质量比为1：1.1~2；反应的温度范围在40~120℃，优选采用的反应温度为50~80℃；所采用的溶剂是以下物质中的一种或多种：甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙二醇、水，优选采用的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇或水；
（2）将步骤（1）中合成的将S-（3-氯丙基）异硫脲，在适当的催化剂、温度和溶剂条件下，进行氯化反应得到3-氯丙磺酰氯；其中，反应温度为0~50℃，优选温度≤40℃；所采用的催化剂为盐酸、硫酸、磷酸、乙酸、三氟乙酸、硝酸中的一种或多种的混合物，优选采用的催化剂为盐酸或硫酸；所采用的溶剂是四氢呋喃、乙二醇二甲醚、1,4-二氧六环、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、甲基叔丁基醚、乙腈中的一种或多种的混合物，优选采用的溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、甲基叔丁基醚或乙腈。
实施例1：
把50克1-溴-3-氯丙烷溶解于250毫升甲醇中，加热至回流状态，在2小时内滴加20克硫脲的100毫升甲醇溶液；滴加完毕，继续反应2小时，浓缩至四分之一体积，冷却至0℃析晶，抽滤，固体使用碳酸钠水溶液洗涤。把固体溶于100毫升6M硫酸溶液和200毫升乙腈中，控温20℃，滴加250克10%次氯酸钠溶液；滴加完毕搅拌1小时，加入250毫升水，分液出有机相，硫酸钠干燥，减压蒸馏，收集110-115℃/5mmHg馏分，得到21克3-氯丙磺酰氯。
实施例2：
把50克1-溴-3-氯丙烷溶解于250毫升乙醇中，加热至50℃，在2小时内分批加入20克硫脲；保温50℃继续反应4小时，浓缩至二分之一体积，冷却至0℃析晶，抽滤，固体使用碳酸钠水溶液洗涤。固体悬浮于300毫升甲基叔丁基醚中，冰水冷却控温15℃以下加入50毫升浓盐酸，滴加280克10%次氯酸钠溶液；滴加完毕搅拌30分钟，静止分层，分液出有机相，硫酸钠干燥，减压蒸馏，收集110-115℃/5mmHg馏分，得到40克3-氯丙磺酰氯。
实施例3：
反应瓶中加入50克1-溴-3-氯丙烷、16克硫脲和200毫升异丙醇，加热至60℃反应5小时，冷却至0℃析晶，抽滤，固体使用碳酸钠水溶液洗涤。在反应瓶中加入300毫升二氯甲烷和30毫升浓盐酸，控温15℃以下滴加200克10%次氯酸钠溶液，然后在1小时内分批把上述固体加入，维持15℃左右搅拌30分钟，静止分层，分液出有机相，硫酸钠干燥，减压蒸馏，收集110-115℃/5mmHg馏分，得到34克3-氯丙磺酰氯。
实施例4：
把50克1-溴-3-氯丙烷溶解于150毫升乙二醇中，加热至60℃，在2小时内分批加入20克硫脲；维持此温反应2小时，冷却至0℃析晶，抽滤，固体使用碳酸钠水溶液洗涤。固体溶于300毫升乙腈/乙酸(v/v=1:1)中，控温20℃左右滴加250克10%次氯酸钠溶液；滴加完毕搅拌45分钟，氯仿萃取，硫酸钠干燥，浓缩，减压蒸馏，收集110-115℃/5mmHg馏分，得到22克3-氯丙磺酰氯。
实施例5：
把200克1-溴-3-氯丙烷溶解于600毫升甲醇中，加热至回流状态，在2小时内滴加76克硫脲的250毫升甲醇溶液；滴加完毕，继续反应2小时，浓缩至四分之一体积，冷却至0℃析晶，抽滤，固体使用碳酸钠水溶液洗涤。在反应瓶中加入800毫升氯仿和100毫升浓盐酸，控温10℃以下滴加500克10%次氯酸钠溶液，然后在1小时内分批把上述固体加入，维持10-15℃左右搅拌1小时，静止分层，分液出有机相，硫酸钠干燥，浓缩，减压蒸馏，收集110-115℃/5mmHg馏分，得到162克3-氯丙磺酰氯。
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效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法，其特征在于，所采用的合成路线如下：
；
具体包括以下步骤：
（1）以1-溴-3-氯丙烷和硫脲为原料，在适当的温度和溶剂中，制备得到S-（3-氯丙基）异硫脲；
（2）将步骤（1）中合成的将S-（3-氯丙基）异硫脲，在适当的催化剂、温度和溶剂条件下，进行氯化反应得到3-氯丙磺酰氯。
2.根据权利要求1所述的3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法，其特征在于，步骤（1）中所采用的硫脲与1-溴-3-氯丙烷的摩尔质量比为1：1.1~2。
3.根据权利要求1所述的3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法，其特征在于，步骤（1）中反应的温度范围在40~120℃。
4.根据权利要求3所述的3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法，其特征在于，步骤（1）中反应的温度范围在50~80℃。
5.根据权利要求1所述的3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法，其特征在于，步骤（1）中所采用的溶剂是以下物质中的一种或多种：甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙二醇、水。
6.根据权利要求1所述的3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法，其特征在于，步骤（2）中的反应温度为0~50℃。
7.根据权利要求6所述的3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法，其特征在于，步骤（2）中的反应温度≤40℃。
8.根据权利要求1所述的3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法，其特征在于，步骤（2）中所采用的催化剂为以下物质中的一种或者多种：盐酸、硫酸、磷酸、乙酸、三氟乙酸、硝酸。
9.根据权利要求1所述的3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法，其特征在于，步骤（2）中所采用的溶剂是四氢呋喃、乙二醇二甲醚、1,4-二氧六环、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、甲基叔丁基醚、乙腈中的一种或多种的混合物。
10.根据权利要求9所述的3-氯丙磺酰氯的绿色合成方法，其特征在于，步骤（2）中所采用的溶剂是二氯甲烷、三氯甲烷、甲基叔丁基醚、乙腈。
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