CN110003064B - 一种对甲砜基苯甲醛的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种对甲砜基苯甲醛的制备方法。本发明的对甲砜基苯甲醛的制备方法是：首先如式所示在惰性气体保护下，在溶剂中化合物2与甲硫醇钠

Description

一种对甲砜基苯甲醛的制备方法
技术领域
本发明涉及一种化合物的制备方法，确切讲是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，又名4-甲基磺酰基苯甲醛。英文名称：4-Methylsulfonylbenzaldehyde。对甲砜基苯甲醛为黄色结晶粉末，微溶于水。
对甲砜基苯甲醛是一种重要的医药中间体，主要用于生产兽医专用广谱抗菌药氟苯尼考、广谱抗生素甲砜霉素等，同时也是生产β-内酰胺抗菌剂、荧光增白剂、二氢吡啶衍生物类抗心绞痛药物及抗炎抗风湿类药物的中间体。
关于对甲砜基苯甲醛主要有以下两种制备方法：一种以对甲砜基甲苯为起始原料，与卤素高温反应生成对甲砜基二卤甲基苯，再水解生成对甲砜基苯甲醛。该生产工艺中需大量使用氯气或液溴，通常操作存在一取代、三取代等副产物，同时伴随着光和热，反应既难控制又易对环境造成污染，而且氯气或液溴对设备的腐蚀也相当严重；另一种是以对氯苯甲醛为起始原料，在相转移催化剂作用下，与甲硫醇钠反应生成对甲硫基苯甲醛再以钨酸钠为催化剂经双氧水氧化合成对甲砜基苯甲醛。该方法中所使用原料对氯苯甲醛(CN201410812335)需要多步合成制备，成本较高。
发明内容
本发明提供一种可克服现有技术不足、制备对甲砜基苯甲醛的方法。
本发明的对甲砜基苯甲醛的制备方法包括以下两个步骤：
(1)如式1示，惰性气体保护下，在溶剂中化合物2与甲硫醇钠在催化剂作用下反应得到化合物3，其中：X为卤素或者磺酸酯基，所述的溶剂为水或下
Figure BDA0002049606620000021
述有机溶剂中的任一个：甲苯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二氧六环、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二甲醚、二甲亚砜，N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮；所述的催化剂为氯化亚铜，溴化亚铜，碘化亚铜，氧化亚铜等亚铜盐中的一种或者几种。
如式2所示，将前一步骤的反应产物化合物3与水混合，在催化剂作用下
Figure BDA0002049606620000022
进行氧化反应，产物经水中析晶过滤，得到目标产物对甲砜基苯甲醛，所用的催化剂制备方法为专利CN201410315952的制备方法，即：称取68g五氧化二钒、5g硝酸铁，7.5g钼酸铵，9g硝酸铬，5g硝酸铋，4.5g氯化钾，12g五氧化二磷加入800mL草酸水溶液中，在60-90℃温度下搅拌溶解，再加Al2O3：180g，TiO2：40g的催化剂载体进行浸渍，然后将浸渍后的固体在100℃-200℃充分干燥，再于500℃-900℃下焙烧3-10小时，筛分为大小约30目的颗粒。
优选地，本发明的对甲砜基苯甲醛的制备方法中：步骤(1)中X为氟、氯、溴或碘，或者为三氟甲磺酸酯基，所用的溶液为甲苯或者二氧六环，所用的催化剂为氯化亚铜或者碘化亚铜；步骤(2)的反应在载有固载催化剂的固定床反应器上进行，并采用进样泵将反应物引入。
优选地，本发明的对甲砜基苯甲醛的制备方法中：步骤(1)中所用的溶液为其中含有体积浓度30％的甲硫醇钠溶液的二氧六环，所用的催化剂为氯化亚铜。
更优选地，本发明的对甲砜基苯甲醛的制备方法的步骤(2)中的氧化剂为空气。
相对于已经报道的对甲砜基苯甲醛的合成方法，本发明提供的方法步骤简短，原材料价格低廉；利用固定床反应器的高效热质传递特性，使本发明显著区别于现有釜式合成工艺；催化剂高催化活性使对甲硫基甲苯转化完全，催化剂可重复回收套用，生产过程绿色环保，可减少三废排放；固定床反应器可精确控制反应工艺参数；产品质量稳定，更适合于工业化生产。
具体实施方式
本发明以下结合实施例进行解说。
实施例一：如式1所示的合成路线中，X为氯原子；催化剂为CuCl；溶剂为二氧六环。
化合物3的制备
氮气保护下，于250mL三口瓶中将化合物2(12.6g，0.1mol)溶于120mL二氧六环，加入30％甲硫醇钠溶液(35.0g，0.15mol)和催化量CuCl(0.0003mol，0.03g)。反应混合物加热至回流反应11小时，冷却至室温，减压回收溶剂，向残留物中加入40mL水，搅拌30min，静置分层，得产物12g，收率87％。
化合物1的制备
用空气作为氧源。将化合物3(1.4g，0.01mol)与水的混合物料与空气以一定比例经混合后送入220℃预热器，再将预热后的原料和过热空气送入其中装填有前述固载催化剂的固定床反应器进行氧化反应。反应产物经过产品收集罐冷却收集，过滤得产物1.2g,收率61％。
实施例二：如式1所示的合成路线中，X为溴原子；催化剂为CuI；溶剂为乙二醇二甲醚。
化合物3的制备
氮气保护下，于250mL三口瓶中将化合物2(12.6g，0.1mol)溶于100mL乙二醇二甲醚，加入30％甲硫醇钠溶液(35.0g，0.15mol)和催化量CuI(0.0003mol，0.06g)。反应混合物加热至回流反应8小时，冷却至室温，减压回收溶剂，向残留物中加入40mL水，搅拌30min，静置分层，得产物11g，收率81％。
化合物1的制备
用空气作为氧源。将化合物3(1.4g，0.01mol)与水的混合物料与空气以一定比例经混合后送入220℃预热器，再将预热后的原料和过热空气送入其中装填有前述固载催化剂的固定床反应器进行氧化反应。反应产物经过产品收集罐冷却收集，过滤得产物1.2g,收率61％。

Claims (4)

1.一种对甲砜基苯甲醛的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)如式1示，惰性气体保护下，在溶剂中化合物2与甲硫醇钠在催化剂
Figure FDA0004241322500000011
作用下反应得到化合物3，其中：X为卤素或者磺酸酯基，所述的溶剂为水或下述有机溶剂中的任一个：甲苯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二氧六环、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇二甲醚、二甲亚砜，N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮；所述的催化剂为氯化亚铜，溴化亚铜，碘化亚铜中的一种或者任几种的任意混合，
(2)如式2所示，将前一步骤的反应产物化合物3与水混合，以空气为氧源，在催化剂作
Figure FDA0004241322500000012
用下进行氧化反应，产物经水中析晶过滤，得到目标产物对甲砜基苯甲醛，所用的催化剂采用下述方法制备：称取68g五氧化二钒、5g硝酸铁，7.5g钼酸铵，9g硝酸铬，5g硝酸铋，4.5g氯化钾，12g五氧化二磷加入800mL草酸水溶液中，在60-90℃温度下搅拌溶解，再加Al2O3：180g，TiO2：40g的催化剂载体进行浸渍，然后将浸渍后的固体在100℃-200℃充分干燥，再于500℃-900℃下焙烧3-10小时，筛分为30目大小的颗粒。
2.如权利要求1所述的对甲砜基苯甲醛的制备方法，其特征在于：步骤(1)中的X为氟、氯、溴或者碘，或者为三氟甲磺酸酯基，所用的溶剂为甲苯或者二氧六环，所用的催化剂为氯化亚铜或者碘化亚铜；步骤(2)的反应以空气为氧源在载有固载催化剂的固定床反应器上进行，并采用进样泵将反应物引入。
3.如权利要求2所述的对甲砜基苯甲醛的制备方法，其特征在于在步骤(1)中：X为氯或溴，所用的溶剂为其中含有体积浓度30％的甲硫醇钠溶液的二氧六环，所用的催化剂为氯化亚铜或碘化亚铜。
4.如权利要求2所述的对甲砜基苯甲醛的制备方法，其特征在于在步骤(1)中：X为氯或溴，所用的溶剂为含有体积浓度30％的甲硫醇钠的乙二醇二甲醚，所用的催化剂为氯化亚铜或碘化亚铜。
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