CN115710207B - 一种4-巯基苯甲酸的制备方法 - Google Patents

一种4-巯基苯甲酸的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种4‑巯基苯甲酸的制备方法:以乙醇为溶剂,分别加入对氯苯甲酸、硫脲,加完后室温搅拌溶解;向反应液中加入碘,然后加热回流,反应熟成;将反应液冷却,静置后抽滤,所得滤饼再用乙醇悬洗,减压干燥,得到中间体;将中间体加入到去离子水中,分批加入氢氧化钠固体,加完后反应液再室温搅拌反应后过滤,向滤液中滴加冰乙酸,调节pH,有固体析出,再冷却再搅拌后抽滤,所得滤饼用水打浆悬洗,最后真空干燥得粗品固体产物;将粗品固体产物加入到乙酸乙酯中加热回流、冷却析晶,抽滤后进行真空干燥;经检验,即为目标产品4‑巯基苯甲酸。本发明制得的高纯度4‑巯基苯甲酸,HPLC纯度能达到99%以上,总收率90%以上。

Description

一种4-巯基苯甲酸的制备方法
技术领域
本发明涉及一种合成4-巯基苯甲酸的工艺方法,属于重要的有机医药中间体开发应用的合成技术领域。
背景技术
硫酚类化合物在药物合成、有机化学及材料化学合成等领域中均有非常广泛的应用,可用于合成皮炎药物、杀菌剂、缓蚀剂、除草剂、缓凝血酶阻聚剂和感光材料等,具有重要的研究价值。
而4-巯基苯甲酸是硫酚类化合物中一种重要的医药化工原料,常用于一些天然产物、有机染料、材料等方面应用研究以及有机药物合成之中。传统制备硫酚的方法有芳胺重氮化制备黄原酸酯再碱性水解、二芳基硫醚还原以及硫化试剂如劳森试剂、硫化钠、硫粉等,均存在反应条件苛刻、危险性高、反应后处理麻烦、副反应多,不易纯化等缺点,不适合工业化生产等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种所需的工艺原料易得且价格便宜、成本低,产品转化率高、操作简单、无苛刻反应要求,易于工业化,是最经济适用的合成4-巯基苯甲酸的工艺方法。
为了解决上述问题,本发明提供了一种4-巯基苯甲酸的制备方法,包括以下步骤:
步骤1):以乙醇为溶剂,在20~25℃条件下,分别加入对氯苯甲酸、硫脲,加完后室温搅拌溶解;
步骤2):向步骤1)得到的反应液中加入碘,然后加热回流,反应熟成;
步骤3):将步骤2)得到的反应液冷却0~5℃,静置后抽滤,所得滤饼再用乙醇悬洗,减压干燥,得到中间体;
步骤4):将步骤3)得到的中间体加入到去离子水中,分批加入氢氧化钠固体,加完后反应液再室温搅拌反应后过滤,向过滤好后的滤液中滴加冰乙酸,将反应液pH调至1-2,有固体析出,再冷却至10℃以下再搅拌后抽滤,所得滤饼用去离子水打浆悬洗,最后真空干燥得粗品固体产物;
步骤5):将步骤4)得到的粗品固体产物加入到乙酸乙酯中加热回流、冷却析晶,抽滤后进行真空干燥;提纯后得到4-巯基苯甲酸晶体。
优选地,所述步骤1)具体为:在容器中先加入乙醇,在20~25℃条件下,边搅拌边分别加入对氯苯甲酸、硫脲,加完后室温搅拌溶解;其中,所需乙醇的体积与对氯苯甲酸的重量的比为8~10L/kg,对氯苯甲酸与硫脲的摩尔比为1:(1.5~2)。
优选地,所述步骤2)具体为:向步骤1)得到的反应液中加入催化剂碘,然后加热回流7h反应熟成;其中,碘与对氯苯甲酸的摩尔比为(0.001~0.005):1。
优选地,所述步骤3)具体为:将步骤2)得到的反应液冷却0~5℃,静置3h后抽滤,所得滤饼再用乙醇悬洗,最后50℃减压干燥24h,得到中间体;其中,每次悬洗的乙醇体积与滤饼湿重比为2L/kg,需要悬洗2次。
优选地,所述步骤4)具体为:将步骤3)得到的中间体加入到去离子水中,分批加入氢氧化钠固体,加完后反应液再室温搅拌反应1h后过滤,向过滤好后的滤液中滴加冰乙酸,将反应液PH调至1-2,有固体析出,再冷却至10℃以下再搅拌1h后抽滤,所得滤饼用去离子水打浆悬洗,最后40℃真空干燥得粗品固体产物;其中,所需的去离子水体积与中间体的重量的比为(7~10)L/kg,氢氧化钠与中间体的摩尔比为(2~4):1,冰乙酸体积与中间体的重量的比为(5~7)L/kg,每次悬洗的去离子水体积与滤饼湿重比为2L/kg,需要悬洗2次。
优选地,所述步骤5)具体为:将步骤4)得到的粗品固体产物加入到乙酸乙酯中加热回流、冷却析晶,抽滤后进行40℃真空干燥;提纯后得到的淡黄色晶体;其中,乙酸乙酯的体积与粗品的重量比为5L/kg。
优选地,所述步骤5)得到的4-巯基苯甲酸晶体的纯度为99%以上。
本发明采用工业上廉价易得的对氯苯甲酸、硫脲为主原料,乙醇、氢氧化钠、冰乙酸、乙酸乙酯等常用辅料,碘为催化剂,2步合成得到目标产物粗品,通过乙酸乙酯提纯后得到高纯度产品4-巯基苯甲酸,HPLC纯度达到99%以上,总收率为90%以上。本发明具有合成原料成本低、工艺简单、反应可控性好、反应转化率高等优点,适合于工业化生产。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1、本发明采用的合成所需原料对氯苯甲酸、硫脲、乙醇、氢氧化钠、冰乙酸、乙酸乙酯、碘等均属廉价易得、工业化产品,合成工艺具有反应条件温和,操作方便;反应易于控制,副反应少,反应转化率高;目标产品纯化简单等优点,整个工艺适合于工业化生产。
2、本发明采用2步合成了4-巯基苯甲酸。其中,对氯苯甲酸与硫脲反应,通过控制好反应的温度及物料的投量比来减少副反应的发生,并加入催化剂碘来提高转化率,合成中间体,下一步再与氢氧化钠水解、冰乙酸调PH值,这样得到的粗品再经乙酸乙酯重结晶、提纯后,就得到了高纯度4-巯基苯甲酸,HPLC纯度达到99%以上,总收率为90%以上。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂,兹以优选实施例,作详细说明如下。
实施例1、2提供了一种制备4-巯基苯甲酸的制备方法。其合成过程的化学方程式如下:
实施例1
一种4-巯基苯甲酸的制备方法,其步骤如下:
(1)准备10L玻璃反应釜,在20~25℃条件下,先加入6.4L乙醇,搅拌,然后分别加入对氯苯甲酸(800g,5.1mol)、硫脲(583g,7.7mol),加完后室温搅拌溶解;
(2)向反应液中加入催化剂碘(1.29g,5.1mmol),然后加热回流,反应液内温控制在75~80℃反应7h熟成;
(3)反应结束后,将反应液冷却0~5℃,静置3h后抽滤,得到滤饼1.25kg,接着滤饼用乙醇悬洗(2.5L×2),每次悬洗30min,最后50℃减压干燥24h,得到中间体1.12kg;
(4)准备10L玻璃反应釜,先加入4.2L去离子水,边搅拌边加入中间体(600g,2.6mol),然后分批加入氢氧化钠固体(208g,5.2mol),加完后反应液再室温搅拌反应1h后过滤,向过滤好后的滤液中滴加3L冰乙酸,将反应液PH调至1-2,有固体析出,再用冰水浴将反应液冷却至10℃以下,搅拌1h后抽滤,所得滤饼用去离子水(1.2L×2)打浆悬洗、抽干,最后40℃真空干燥后得到402g粗品固体产物;
(5)准备5L玻璃反应釜,加入2L乙酸乙酯,边搅拌边加入402g粗品,然后加热到回流,溶解后冷却降温,冰水浴降至0-5℃保温2h,有大量固体析出,抽滤后所得滤饼进行40℃真空干燥,得到得到的粗品固体产物加入到乙酸乙酯中加热回流、冷却析晶,抽滤后进行40℃真空干燥,得到干品385g化合物;
上述制得的化合物的核磁共振处理数据、HPLC、Mp,经检测如下:
1H-NMR(DMSO,400MHz,δppm):δ=13.02(1H,br-s),7.59~7.62(2H,d),7.88~7.92(2H,d)
HPLC:99.2%
Mp:219℃
由上述数据可知,上述制得的化合物即为4-巯基苯甲酸,总收率为90.2%。
实施例2
一种4-巯基苯甲酸的制备方法,其步骤如下:
(1)准备10L玻璃反应釜,在20~25℃条件下,先加入8.0L乙醇,搅拌,然后分别加入对氯苯甲酸(800g,5.1mol)、硫脲(583g,10.2mol),加完后室温搅拌溶解;
(2)向反应液中加入催化剂碘(6.47g,25.5mmol),然后加热回流,反应液内温控制在75~80℃反应7h熟成;
(3)反应结束后,将反应液冷却0~5℃,静置3h后抽滤,得到滤饼1.36kg,接着滤饼用乙醇悬洗(2.7L×2),每次悬洗30min,最后50℃减压干燥24h,得到中间体1.21kg;
(4)准备10L玻璃反应釜,先加入6.0L去离子水,边搅拌边加入中间体(600g,2.6mol),然后分批加入氢氧化钠固体(416g,10.4mol),加完后反应液再室温搅拌反应1h后过滤,向过滤好后的滤液中滴加4.2L冰乙酸,将反应液PH调至1-2,有固体析出,再用冰水浴将反应液冷却至10℃以下,搅拌1h后抽滤,所得滤饼用去离子水(1.2L×2)打浆悬洗、抽干,最后40℃真空干燥后得到406g粗品固体产物;
(5)准备5L玻璃反应釜,加入2.03L乙酸乙酯,边搅拌边加入406g粗品,然后加热到回流,溶解后冷却降温,冰水浴降至0-5℃保温2h,有大量固体析出,抽滤后所得滤饼进行40℃真空干燥,得到得到的粗品固体产物加入到乙酸乙酯中加热回流、冷却析晶,抽滤后进行40℃真空干燥,得到干品389g化合物;
上述制得的化合物的核磁共振处理数据、HPLC、Mp,经检测如下:
1H-NMR(DMSO,400MHz,δppm):δ=13.05(1H,br-s),7.58~7.61(2H,d),7.89~7.92(2H,d)
GC:99.3%
Mp:220℃
由上述数据可知,上述制得的化合物即为4-巯基苯甲酸,总收率为90.3%。

Claims (7)

1.一种4-巯基苯甲酸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1):以乙醇为溶剂,在20~25℃条件下,分别加入对氯苯甲酸、硫脲,加完后室温搅拌溶解;
步骤2):向步骤1)得到的反应液中加入催化剂碘,催化剂碘与对氯苯甲酸的摩尔比为(0.001~0.005):1,然后加热回流,反应熟成;
步骤3):将步骤2)得到的反应液冷却0~5℃,静置后抽滤,所得滤饼再用乙醇悬洗,减压干燥,得到中间体;
步骤4):将步骤3)得到的中间体加入到去离子水中,分批加入氢氧化钠固体,加完后反应液再室温搅拌反应后过滤,向过滤好后的滤液中滴加冰乙酸,将反应液pH调至1-2,有固体析出,再冷却至10℃以下再搅拌后抽滤,所得滤饼用去离子水打浆悬洗,最后真空干燥得粗品固体产物;
步骤5):将步骤4)得到的粗品固体产物加入到乙酸乙酯中加热回流、冷却析晶,抽滤后进行真空干燥;提纯后得到4-巯基苯甲酸晶体。
2.如权利要求1所述的4-巯基苯甲酸的制备方法,其特征在于,所述步骤1)具体为:在容器中先加入乙醇,在20~25℃条件下,边搅拌边分别加入对氯苯甲酸、硫脲,加完后室温搅拌溶解;其中,所需乙醇的体积与对氯苯甲酸的重量的比为8~10L/kg,对氯苯甲酸与硫脲的摩尔比为1:(1.5~2)。
3.如权利要求1所述的4-巯基苯甲酸的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中,加热回流7h反应熟成。
4.如权利要求1所述的4-巯基苯甲酸的制备方法,其特征在于,所述步骤3)具体为:将步骤2)得到的反应液冷却0~5℃,静置3h后抽滤,所得滤饼再用乙醇悬洗,最后50℃减压干燥24h,得到中间体;其中,每次悬洗的乙醇体积与滤饼湿重比为2L/kg,需要悬洗2次。
5.如权利要求1所述的4-巯基苯甲酸的制备方法,其特征在于,所述步骤4)具体为:将步骤3)得到的中间体加入到去离子水中,分批加入氢氧化钠固体,加完后反应液再室温搅拌反应1h后过滤,向过滤好后的滤液中滴加冰乙酸,将反应液PH调至1-2,有固体析出,再冷却至10℃以下再搅拌1h后抽滤,所得滤饼用去离子水打浆悬洗,最后40℃真空干燥得粗品固体产物;其中,所需的去离子水体积与中间体的重量的比为(7~10)L/kg,氢氧化钠与中间体的摩尔比为(2~4):1,冰乙酸体积与中间体的重量的比为(5~7)L/kg,每次悬洗的去离子水体积与滤饼湿重比为2L/kg,需要悬洗2次。
6.如权利要求1所述的4-巯基苯甲酸的合成方法,其特征在于,所述步骤5)具体为:将步骤4)得到的粗品固体产物加入到乙酸乙酯中加热回流、冷却析晶,抽滤后进行40℃真空干燥;提纯后得到的淡黄色晶体;其中,乙酸乙酯的体积与粗品的重量比为5L/kg。
7.如权利要求1所述的4-巯基苯甲酸的合成方法,其特征在于,所述步骤5)得到的4-巯基苯甲酸晶体的纯度为99%以上。
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