本發(fā)明涉及精細(xì)化工,尤其涉及一種一鍋法合成托萘酯的工業(yè)化方法。
背景技術(shù):
1、目前已公開的托萘酯(即n-甲基-n-(3-間甲苯基)硫代氨基甲酸-2-萘酯,分子式c19h17nos,分子量為307.41,cas號:2398-96-1)的合成技術(shù)有:1、在專利us3334126、us20110237798a1中,分別公開了:2-萘酚在敷酸劑作用下與硫光氣反應(yīng),得到硫代氯甲酸-2-萘酯中間體;該中間體在敷酸劑作用下,再與3-(甲氨基)甲苯反應(yīng),得到托萘酯?;蛘?,3-(甲氨基)甲苯與硫光氣反應(yīng),生產(chǎn)n-(間甲苯基)-n-甲基硫代氨基甲酰氯中間體,該中間體再與2-萘酚反應(yīng),得到托萘酯。2、在專利cn104341331a中,由3-(甲氨基)甲苯出發(fā),先與甲酸反應(yīng),得到n-甲基-n-(間甲苯基)甲酰胺;甲酰胺與五硫化二磷反應(yīng),得到n-甲基-n-(間甲苯基)硫代甲酰胺;硫代甲酰胺與磺酰氯反應(yīng),得到n-(間甲苯基)-n-甲基硫代氨基甲酰氯;最后與2-萘酚反應(yīng),得到托萘酯。
2、上述“1”中的方法,存在以下問題:1、由2-萘酚與硫光氣反應(yīng)生產(chǎn)硫代氯甲酸-2-萘酯時(shí),會同時(shí)生產(chǎn)o,o-二萘-2-基硫代碳酸酯(又名托萘酯雜質(zhì)b)。為了降低o,o-二萘-2-基硫代碳酸酯的生成,需要加入過量的硫光氣,us20110237798a1中過量了50%,也正是o,o-二萘-2-基硫代碳酸酯的存在,導(dǎo)致最終的托萘酯品質(zhì)下降,為了提高品質(zhì),就要增加精制的次數(shù)或者溶劑用量,則又導(dǎo)致了總收率的下降。2、將托萘酯分成兩步合成,增加了反應(yīng)、后處理的環(huán)節(jié)和時(shí)間成本,產(chǎn)生了不必要的副產(chǎn)物及廢棄物,對環(huán)境不友好。
3、上述“2”中的方法,存在以下問題:1、原料中的五硫化二磷為有毒、易燃、易爆、易因震動和撞擊而起火的物質(zhì),其粉塵會刺激眼睛和呼吸道,遇熱或遇水會分解有毒的硫化氫氣體與磷酸。2、原料中的磺酰氯同樣為毒性物質(zhì),對眼睛、皮膚和呼吸道具有腐蝕性,遇水會放出有毒的氯化氫及硫化物氣體,受熱易產(chǎn)生有毒的硫化物和氯化物煙霧??梢姡瑢@鹀n104341331a中的原料五硫化二磷及磺酰氯不但有物理危害,且對環(huán)境不友好,其毒性也不亞于硫光氣,更重要的是,由3-(甲氨基)甲苯到n-9間甲苯基)-n-甲基硫代氨基甲酰氯需要三步,收率僅57.8%,合成托萘酯則需要四步,總收率僅37.1%,使得該合成方法的商業(yè)化競爭力較弱。
4、因此,托萘酯的合成方法及其工業(yè)化應(yīng)用仍然是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待研究和解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種一鍋法合成托萘酯的工業(yè)化方法,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中托萘酯的合成路線較長,副產(chǎn)物生成量較多,后處理環(huán)節(jié)較多,收率較低,生產(chǎn)成本較高的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種一鍋法合成托萘酯的工業(yè)化方法,包括:向有機(jī)溶劑中加入3-(甲氨基)甲苯和化合物ⅰ,降溫,滴加化合物ⅱ,然后調(diào)節(jié)所得反應(yīng)體系的ph值為8.0~8.5,保溫反應(yīng)后,靜置分層,然后取油層酸洗,脫色,過濾,濃縮,重結(jié)晶,烘干,即得類白色的托萘酯產(chǎn)品;托萘酯產(chǎn)品的純度不低于99%;上述化合物ⅰ為硫光氣或2-萘酚鈉鹽溶液,上述化合物ⅱ為2-萘酚鈉鹽溶液或硫光氣,且反應(yīng)過程中添加的化合物ⅰ與化合物ⅱ非同一物質(zhì);硫光氣的純度不低于95%。
3、其合成路線如下:
4、
5、本發(fā)明中對托萘酯的合成路線進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),以2-萘酚、3-(甲氨基)甲苯和硫光氣為起始原料,在無機(jī)堿的環(huán)境下,2-萘酚、3-(甲氨基)甲苯和硫光氣之間發(fā)生取代反應(yīng),一鍋法制備得到托萘酯產(chǎn)品,避免了多步驟合成的繁瑣操作,這大大提高了整個(gè)合成過程的選擇性、轉(zhuǎn)化率和收率。
6、不同于兩步法中,硫光氣與2-萘酚容易生成不易去除的托萘酯雜質(zhì)b導(dǎo)致托萘酯產(chǎn)品收率降低的情況,或其他多步合成法中的繁瑣步驟,本發(fā)明中的托萘酯合成方法路線短,縮短了反應(yīng)時(shí)間,反應(yīng)條件溫和,節(jié)省了大量的設(shè)備和原輔料投入,容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),副產(chǎn)物生成量顯著減少,后處理環(huán)節(jié)步驟減少,三廢排放少,生產(chǎn)成本顯著降低,所得托萘酯產(chǎn)品收率高,純度高,品質(zhì)好,質(zhì)量穩(wěn)定,純度可達(dá)到99%以上。
7、進(jìn)一步地,有機(jī)溶劑為烷烴類或氯代烴類溶劑。
8、進(jìn)一步地,烷烴類溶劑為環(huán)己烷、正己烷、正庚烷中的至少一種,氯代烴類溶劑為二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿中的至少一種。
9、進(jìn)一步地,降溫步驟中,溫度降至-5~15℃。
10、進(jìn)一步地,調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph值使用碳酸氫鈉水溶液,碳酸氫鈉水溶液的濃度為5~9wt%。碳酸氫鈉水溶液不僅能調(diào)整反應(yīng)體系的ph值,還能作為縛酸劑,能與反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫反應(yīng),防止氯化氫與3-(甲氨基)甲苯反應(yīng)成鹽導(dǎo)致其不能參與反應(yīng)而降低托萘酯產(chǎn)品收率的情況。
11、進(jìn)一步地,保溫反應(yīng)步驟中,反應(yīng)溫度為-5~15℃,反應(yīng)時(shí)間為1~2h。
12、進(jìn)一步地,酸洗步驟中,采用濃度為3wt%的稀鹽酸進(jìn)行酸洗,稀鹽酸的用量為3-(甲氨基)甲苯重量的2~3倍。在合成反應(yīng),3-(甲氨基)甲苯和硫光氣相對于2-萘酚均是過量的,通過酸洗能將少量未反應(yīng)的3-(甲氨基)甲苯去除,過量的硫光氣則是通過碳酸氫鈉水溶液去除。
13、進(jìn)一步地,脫色步驟中,采用活性炭作為脫色劑。
14、進(jìn)一步地,重結(jié)晶步驟中,重結(jié)晶溶劑為異丙醇,異丙醇的使用量為3-(甲氨基)甲苯重量的6~7倍。
15、進(jìn)一步地,烘干步驟中,烘干溫度為50~80℃。
16、進(jìn)一步地,2-萘酚鈉鹽溶液的制備過程如下:向濃度為20~25wt%的氫氧化鈉溶液中加入2-萘酚,攪拌,在15~40℃下溶解完全,即得。為了增加2-萘酚的反應(yīng)活性及溶解度,將2-萘酚制成鈉鹽溶液,在堿性環(huán)境中,2-萘酚會形成-o-na,相當(dāng)于變成了離子化合物,極性及電負(fù)性更大,溶解度也更高,且2-萘酚鈉鹽溶液更容易參與及發(fā)生反應(yīng),促進(jìn)了合成反應(yīng)的進(jìn)行,有利于加快反應(yīng)進(jìn)程。
17、進(jìn)一步地,氫氧化鈉溶液與2-萘酚的摩爾量之比為(1~1.1):1。
18、進(jìn)一步地,有機(jī)溶劑的使用量為2-萘酚重量的2~6倍。
19、進(jìn)一步地,2-萘酚、3-(甲氨基)甲苯和硫光氣的摩爾量之比為1:(1~1.05):(1.05~1.2)。以2-萘酚為基準(zhǔn),3-(甲氨基)甲苯和硫光氣均稍過量,能確保其中一種反應(yīng)原料充分完全反應(yīng),有利于保證其選擇性、轉(zhuǎn)化率及托萘酯產(chǎn)品的收率。
20、進(jìn)一步地,本發(fā)明還提供了上述托萘酯產(chǎn)品用于制備抗真菌藥劑的用途。本發(fā)明中合成的托萘酯產(chǎn)品為結(jié)晶體,將該托萘酯產(chǎn)品與輔料添加劑混合,即可制成抗真菌藥劑。上述抗真菌藥劑的優(yōu)選劑型包括但不限于:片劑、散劑、顆粒劑、膠囊劑、栓劑、軟膏劑、透皮劑、洗劑等本領(lǐng)域常見劑型。輔料添加劑包括但不限于:賦形劑、粘合劑、潤滑劑、崩解劑、著色劑、乳化劑、表面活性劑、助溶劑、等滲劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑、吸收促進(jìn)劑等本領(lǐng)域常用添加劑。
21、本發(fā)明提供的一鍋法合成托萘酯的工業(yè)化方法,通過在無機(jī)堿的環(huán)境下,2-萘酚、3-(甲氨基)甲苯和硫光氣之間發(fā)生取代反應(yīng),一鍋法制備得到托萘酯產(chǎn)品,合成過程中,無需額外的分離、純化等精制步驟,節(jié)省了大量的設(shè)備和原輔料投入,反應(yīng)速度快,反應(yīng)時(shí)間短,能有效降低反應(yīng)成本,易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)及推廣使用。
22、本發(fā)明的方法合成路線短,反應(yīng)條件溫和,與兩步法及多步合成法相比,副產(chǎn)物生成量顯著減少,后處理環(huán)節(jié)步驟減少,副產(chǎn)物及三廢排放少,整個(gè)合成過程的選擇性、轉(zhuǎn)化率和收率均有所提升,充分體現(xiàn)了綠色工藝的理念。
23、本發(fā)明的托萘酯產(chǎn)品為類白色晶體,且收率高,純度高(可達(dá)到99%以上),品質(zhì)好,質(zhì)量穩(wěn)定。且該托萘酯產(chǎn)品能與醫(yī)用輔料添加劑混合,制備成各種劑型的抗真菌藥劑,用途廣泛。