[發明專利]制備4-甲砜基甲苯的方法

有效

• 申請號: 201110360094.X
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN102432509A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 吳建一;王宏亮;繆程平;宗乾收;張洋;屠曉華;張麗;趙麗豐
• 申請（專利權）人: 嘉興學院;浙江嘉化能源化工股份有限公司
• 主分類號: C07C317/14
• 分類號: C07C317/14;C07C315/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 孫家豐

技術領域

本發明涉及一種制備4-甲砜基甲苯的方法，屬于有機化學領域。

背景技術

4-甲砜基甲苯廣泛用于合成醫用抗生素甲砜霉素、甲砜霉素甘氨酸酯鹽酸鹽、獸用抗菌藥氟洛芬、農用除草劑磺草酮以及有機合成中間體，具有相當大的應用價值。目前4-甲砜基甲苯的生產工藝是以4-甲基苯磺酰氯為原料，經還原后得到4-甲基苯亞磺酸鈉，在水相中進行甲基化反應，無機鹽會使體系極性增大影響反應速率，須分離無機鹽后再甲基化反應，此工藝還使用了劇毒試劑硫酸二甲酯。專利文獻“2008101626197”、“200910018223.X”和“200910018412.7”等報道了使用低毒性氯甲烷為甲基化試劑，反應也為水相，但其生產周期長，產率及純度都較低。上述的制備方法，影響收率的根本原因有兩個：一是還原產物4-甲基苯亞磺酸鈉與無機鹽的分離，有機鹽中脫無機鹽損失很大；二是甲基化速率慢，生產周期長。

發明內容

本發明的目的在于解決以上現有技術中的不足之處，提出一種甲基化反應不使用溶劑的制備4-甲砜基甲苯的方法。

這種制備4-甲砜基甲苯的方法包括以下步驟：

(1)將一定比例的無水亞硫酸鈉和碳酸氫鈉溶于水中，均勻攪拌，在85℃條件下緩慢加入一定量的對甲苯磺酰氯，保溫反應，反應結束后，冷卻，抽濾干燥得4-甲基苯亞磺酸鈉粗品；

(2)將上步所得的4-甲基苯亞磺酸鈉粗品與一定量的4-甲砜基甲苯混合，加入咪唑類季銨鹽類離子液作為催化劑，室溫下通入氯甲烷氣體并保持0.5Mpa的壓力；

(3)在該壓力下將反應體系升溫至70-100℃進行反應，氯甲烷溶于4-甲砜基甲苯中并與4-甲基苯亞磺酸鈉進行合成反應得到4-甲砜基甲苯；

(4)持續通入氯甲烷氣體使壓力保持恒定，待反應結束后停止通入氯甲烷氣體，將溫度降至室溫后放空，然后再加熱至85～100℃，物料成為熔融狀態，將物料放出、冷卻；

(5)上步所得物料冷卻后即凝聚為固態，加入一定量的熱水，不斷攪拌，將物料化開、洗去無機鹽和離子液，得到不溶于水的白色固體沉淀物；

(6)將上步所得的白色固體沉淀物抽濾，然后真空干燥，即得到白色晶體狀4-甲砜基甲苯。

這種制備4-甲砜基甲苯的方法使用低毒試劑氯甲烷，以少量產物4-甲砜基甲苯為有機相，提高甲基化試劑的有效濃度。通入氯甲烷氣體后，在一定的溫度和壓力下使氯甲烷溶解于該有機相。離子液作為固液相轉移催化劑，反應過程中離子液攜帶4-甲基苯亞磺酸鈉進入有機相與氯甲烷反應生成4-甲砜基甲苯，而混雜在4-甲基苯亞磺酸鈉中的硫酸鈉不能被離子液攜帶，因此不必將還原產物中無機鹽與4-甲基苯亞磺酸鈉分離，實現無需脫無機鹽就能進行親核取代的反應工藝。該反應生成的氯化鈉和原料4-甲基苯亞磺酸鈉中混雜的硫酸鈉，均被隔離在反應體系外，使該親核取代反應不受無機鹽的影響。實現了清潔、快速、低毒生產4-甲砜基甲苯。本工藝副反應少，產品純度高，收率達到95％以上，純度可達到97％以上。

具體實施方式

這種制備4-甲砜基甲苯的方法包括以下步驟：

(1)將一定比例的無水亞硫酸鈉和碳酸氫鈉溶于水中，均勻攪拌，在85℃條件下緩慢加入一定量的對甲苯磺酰氯，保溫反應，反應結束后，冷卻，抽濾干燥得4-甲基苯亞磺酸鈉粗品。

(2)將上步所得的4-甲基苯亞磺酸鈉粗品與一定量的4-甲砜基甲苯混合，加入咪唑類季銨鹽類離子液作為催化劑，室溫下通入氯甲烷氣體并保持0.5Mpa的壓力。

(3)在該壓力下將反應體系升溫至70-100℃進行反應，氯甲烷溶于4-甲砜基甲苯中并與4-甲基苯亞磺酸鈉進行合成反應得到4-甲砜基甲苯；其反應式如下：

反應中所用的離子液催化劑為咪唑類季銨鹽類，具有以下結構：

上式中：R＝丁基、戊基、己基；X＝四氟化硼、溴、氯。

(4)持續通入氯甲烷氣體使壓力保持恒定，待反應結束后停止通入氯甲烷氣體，將溫度降至室溫后放空，然后再加熱至85～100℃，物料成為熔融狀態，將物料放出、冷卻。

(5)上步所得物料冷卻后即凝聚為固態，加入一定量的熱水，不斷攪拌，將物料化開、洗去無機鹽和離子液，得到不溶于水的白色固體沉淀物。

(6)將上步所得的白色固體沉淀物抽濾，然后真空干燥，即得到白色晶體狀4-甲砜基甲苯。