CN1277602A - 通过氢化二芳基二硫化物制备芳基硫醇的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过二芳基二硫化物的催化氢化反应制备芳基硫醇的特别有利的方法。根据本发明,氢化反应在碱性的醇介质中进行。

Description

通过氢化二芳基二硫化物制备芳基硫醇的方法
本发明涉及一种通过氢化二芳基硫化物制备芳基硫醇的特别有利的方法。
芳基硫醇是制备药物学及农用化学的活性化合物的重要中间体(例如，参见EP-A 100 172、BE-A 887 423、US-A 3 912 757和WO96/25936)。
一种制备芳基硫醇的有用方法，由以下顺序反应组成：由芳基磺酰氯与亚硫酸钠进行还原反应，而制得芳基亚磺酸盐，进一步与硫酸进行还原反应，制备二芳基二硫化物，并最终用硼氢化钠裂解所述二硫化物(DE-A 44 20 777)。令人不满意之处在于二硫化物与硼氢化钠的裂解反应虽确实以较好的收率进行，但所需试剂硼氢化钠很难制得，且价格昂贵。
二芳基二硫化物的催化氢化裂解也已被公开；但它们通常在高温和高压下进行或需要其它有害的措施。所以，根据J.Org.Chem.24，1598(1959)，反应在124bar和140℃下，使用MoS2-氧化铝催化剂于甲苯溶液中进行。DE-A 17 68 421公开了在150bar和160-200℃下，使用钯催化剂与阮内钴进行该氢化反应。根据JP-A(日本公开说明书)60/199 871，使用阮内镍在多相溶剂体系中进行氢化反应，该溶剂体系包括两相，即含水/碱相和非水溶性有机相。
如果这些方法在低压和低温下进行，则转化不能进行完全(见对比实施例1和2)。
我们已发现通过催化氢化二芳基二硫化物制备芳基硫醇的方法，其特征在于氢化反应在碱性醇介质中进行。
根据本发明的方法，例如可以制备式(I)的芳基硫醇，
Figure A9881052800031
其中，R和R’互相独立地表示氢、C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基或卤素，该芳基硫醇从式(II)的相应的二芳基二硫化物制得，
其中，R和R’如式(I)中定义。
在式(I)和式(II)中，R和R’优选互相独立地表示氢、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、氟或氯。R和R’特别优选地表示氢。
作为原料的二芳基二硫化物，特别是式(II)的那些二芳基二硫化物，可以通过各种路径得到，例如通过DE-A 44 20 777的方法。在这里，特别令人感兴趣的方法是采用S-(4-联苯)-亚磺酸或其盐与亚硫酸氢盐的水溶液于pH2-7反应，得到相应的S-(4-联苯)-硫代硫酸或其盐，将其在含水强酸中加热。该方法在由同一申请人同时提出的另一项专利申请中有更详细的描述。
形成本发明所需的醇介质的适合的溶剂为，例如直链或支链的C1-C5-脂族醇。它们可以是伯、仲或叔醇。优选甲醇、乙醇和异丙醇。醇介质也可任选含有例如高至20重量％，优选高至10重量％的水。所以，例如不需要采用干燥状态的二芳基二硫化物。可以使用在其制备过程中得到的水湿润状态的产物。也可以使用不同的醇的混合物作为醇介质。
基于1摩尔二芳基二硫化物计，醇的用量例如是200-10,000ml。该量优选为500-5000ml。
使醇介质呈现碱性的适合的试剂为，例如碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属醇盐，特别是碱金属C1-C4-烷基醇盐或相应的碱土金属化合物。优选碱金属氢氧化物，特别优选氢氧化钠和氢氧化钾。
基于1摩尔二芳基二硫化物计，碱的用量例如为0.5-5当量。该量优选为1.5-2.5当量。
适合本发明的氢化反应催化剂为，例如PTE中第8族过渡金属，特别是镍和钯。这样的金属可以以本身或金属化合物使用。金属或金属化合物任选负载在载体例如活性炭、氧化铝、碱土金属碳酸盐或碱土金属硫酸盐上。催化剂可以掺入其它金属或金属化合物，例如PTE中第4族或第8过渡族的那些。它们也可以以骨架催化剂例如阮内镍形式使用。优选的催化剂为负载于碳的钯、钯黑、阮内镍和掺入钴和/或铁的阮内镍。特别优选阮内镍。
本发明的催化氢化反应可以在例如温度为20-200℃，压力最高为50bar的条件下进行，优选温度为40-150℃，压力最高为25bar，特别优选温度为60-120℃，压力最高为15bar。
在本发明的氢化反应之后，得到的反应混合物可以通过以下步骤后处理，例如冷却例如至20-65℃，分离催化剂，例如通过过滤，使用酸和，如需要的话，水处理已制得的芳基硫醇的醇溶液，并随后将沉淀出来的产品滤出和干燥。
使用本发明的方法可以以好的收率和纯度得到芳基硫醇，特别是式(I)的芳基硫醇。
本发明的方法具有令人惊奇的优点。它不需要任何难以制备的试剂。它可以以比其它方法低的温度和尤其是低的压力下进行，这就意味着设备和操作的费用降低。最后，还避免了因出现两个液相而产生的复杂操作。这里特别令人惊奇之处在于，从Houben-Weyl，Methodender organischen Chemie，Volume IX，77页(1955)中可知，在碱性介质中，二硫化物经歧化反应得到亚磺酸盐和硫醇。迄今为止，企图通过使用不与水溶混的溶剂避免这一不希望的副反应发生。但令人惊奇的是，本发明不需要这样。
实施例
实施例1
在0.3升不锈钢高压釜中，将0.1mol双-(4-联苯)二硫化物悬浮于8g氢氧化钠溶于220g乙醇中制得的溶液中，并与1g阮内镍混合。使用10bar的氢气在80℃下使物料进行氢化反应。在氢气的摄取完成后，将混合物冷却并放空。在60℃下滤出催化剂，并随后用150ml水稀释混合物，并使用20ml含水盐酸(浓度37％)将pH值调至1。抽滤出沉淀并水洗。干燥后得到含量为95.7重量％的4-巯基联苯35.1g。相当于理论值的90.2％。
对比实施例1
如实施例1进行氢化反应，但不加入氢氧化钠。没有氢气被摄取。当处理反应混合物时，仅回收到原料。
对比实施例2(类似于JP-A(日本公开说明书)60/199 871)
38.4g双-(4-联苯)二硫化物悬浮于100ml甲苯和8g氢氧化钠的150ml水溶液的两相体系中。该混合物与1g阮内镍混合，在80℃和10bar下氢化物料。4小时后，氢的摄取停止。冷却混合物并放空。
除催化剂外，反应混合物还含有未反应的双-(4-联苯)二硫化物固体。浓缩后，在甲苯相中也发现了双-(4-联苯)二硫化物。使用浓度37％的含水盐酸将水相酸化，且抽滤出沉淀的产物并用100ml水洗。干燥得到含量为93.6重量％的4-巯基联苯21.4g。相当于理论值的53.8％。
实施例2
如实施例1进行氢化反应，但用甲醇代替乙醇作为溶剂。得到含量为97.1重量％的4-巯基联苯37.1g。相当于理论值的96.7％。
实施例3
如实施例1进行氢化反应，但用异丙醇代替乙醇作为溶剂。得到含量为81.7重量％的4-巯基联苯31.8g。相当于理论值的69.8％。
实施例4
如实施例5所述制得的189g双-(4-联苯)二硫化物，但以湿滤饼(276g)形式用于氢化反应。为此，将湿滤饼悬浮于800g乙醇中，并与44g氢氧化钠和5.5g阮内镍混合。混合物在高压釜中加热至80℃，施10bar的氢压。4小时后摄取氢气停止。冷却并放空。在60℃滤出催化剂并随后使用浓度5.4％重量的含水盐酸840ml将滤液酸化。在酸化过程中，产物沉淀出来。抽滤出沉淀，用250ml水洗涤并干燥。得到熔点为110-112℃的白色粉末178.8g。4-巯基联苯含量为91.8重量％(碘量测定)。基于最初采用的联苯-4-磺酰氯计，相当于理论值的80.1％。
实施例5(制备双-(4-联苯)二硫化物-不是根据本发明)
先将125ml氢氧化钠水溶液(浓度45重量％)加入400ml浓度为39重量％亚硫酸氢盐水溶液和550ml水中，并与2.2g氯化三乙基苯甲铵混合。混合物加热至60℃。在1小时中，加入289.5g联苯-4-磺酰氯(浓度96重量％)，同时，通过使用浓度为45重量％的氢氧化钠水溶液将反应混合物的pH值保持为8。在额外的3小时搅拌中，同样通过计量加入氢氧化钠水溶液将pH值保持恒定。随后在3升搪瓷高压釜中，将反应混合物与80ml二氧化硫混合，并在130℃加热3小时。在130℃和4.4-6.9bar的压力下，将物料搅拌6小时。随后将物料冷却至室温并放空。将得到的悬浮物抽滤出来。干燥滤饼。得到含量为78.3％的双-(4-联苯)二硫化物的固体237.4g。收率相当于理论值的91.2％。

Claims (10)

1.一种通过催化氢化二芳基硫化物制备芳基硫醇的方法，其特征在于氢化反应在碱性醇介质中进行。
2.权利要求1的方法，其特征在于式(I)的芳基硫醇自相应的式(II)的二芳基二硫化物制得，
Figure A9881052800021
其中，R和R’分别独立地表示氢、C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基或卤素，
Figure A9881052800022
其中，R和R’的定义与式(I)中相同。
3.权利要求1和2的方法，其特征在于，用于形成醇介质的溶剂是C1-C5-脂族醇。
4.权利要求1-3的方法，其特征在于，醇介质最多含有20重量％水。
5.权利要求1-4的方法，其特征在于，用于使醇介质呈碱性的试剂为碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属醇盐或相应的碱土金属化合物。
6.权利要求1-5的方法，其特征在于，每摩尔二芳基二硫化物所用的碱为0.5-5当量。
7.权利要求1-6的方法，其特征在于，所用催化剂为PTE中第8过渡族金属。
8.权利要求1-7的方法，其特征在于，催化氢化反应在20-200℃和最高为50bar的压力下进行。
9.权利要求1-8的方法，其特征在于，催化氢化反应在40-150℃和最高为25bar的压力下进行。
10.权利要求1-9的方法，其特征在于，将催化氢化反应进行后的反应混合物进行冷却，分离催化剂，得到的已制得的芳基硫醇的醇溶液用酸处理，并将沉淀的产物滤出并干燥。
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