2008年第39卷第3期 《浙江化工》 文章编号:1006~4184(2008)03~007~02
2一氨基一苯并噻唑水解制备 2一氨基苯硫酚的研究
严间浪 ,曾小敏2吴晓飞2魏旭东2丁利锋 ,姜宏波。.郑存书2沈润溥 (1.上虞市众昌化工有限公司,浙江上虞312369;2.绍兴文理学院化学化工学院,浙江绍兴312000)
摘要:以2一氨基一苯并噻唑为原料水解制备2一氨基苯硫酚,对反应中间体s一甲酰基一2一氨基 苯硫酚进行了分离和结构确认,在此基础上对反应机理进行分析,采用新的分步水解方案使总收率 达到95.4%。 关键词:2一氨基苯硫酚;2一氨基一苯并噻唑;s一甲酰基一2一氨基苯硫酚;水解
2一氨基苯硫酚(2一Aminothiophenol,CAS:137— 07—5)是重要的有机合成中间体,可用作颜料、染料、 医药和除草剂的原料『1_ , ,也是很好的制备橡胶的 材料『5-6 7】:它的制备方法主要有邻氯硝基苯与氢硫 化钠反应再还原f41,以苯并噻唑或2一氨基苯并噻唑 为原料在碱性条件下水解 叫等;其中以邻氯硝基 苯为原料的方法污染重,步骤多 ,而Lester等采用 的无溶剂法㈣需要240 ̄(2以上的高温,因此本课题组 计划采用Kawaoka等的方法,以水和乙二醇组成的 溶剂体系对2一氨基苯并噻唑碱性水解来制备目标 产物邻氨基苯硫酚『9]。但在实验过程中发现,如果完 全按照Kawaoka等所用的条件,即使长时间高温反 应(125~133 ̄(2、15h)收率也只有40%左右,远低于文 献报道值(89.4%);本课题组通过仔细分析,分离提 纯出了反应中问体s一甲酰基一2一氨基苯硫酚,此化 合物未见文献报道,在此基础上我们通过对反应机 理的分析改进了反应操作条件,使反应总收率提高 到90%以上。 1.实验部分 1.1仪器与设备 核磁共振仪:AVANCE DMX 500(TMS内标): 收稿日期:2007—12—10 作者简介:严间浪(1967一),男,工程师,从事医药中间体方面研究。 红外光谱仪:NICOLET 360FF—IR;GC—MS:安捷伦 6890N/5975MSD;恒温组合搅拌器(常州国华) 1.2 2一氨基一苯并噻唑直接水解制备邻氨基苯硫酚
在三口瓶中投6692一氨基一苯并噻唑(0.44mo1)、 40g水、73gKOH(1.3mo1)和10g乙二醇,加热于 125—133 ̄(2搅拌15h,反应中有氨气放出。然后冷却 到30 ̄(2,加100g水稀释,过滤,滤液用浓盐酸酸化 到pH值小于2,用150mL甲苯提取,分层后回收溶 剂甲苯,减压收集30mmHg、125 ̄(2~128 ̄(2馏份得浅 黄色液体24.2g,气相纯度98.3%,收率44%。 产物结构确认: IR(v/cm ):3443,3357,3064,2525,1610,1481, 1448,749 HNMR(500MHz,CDC13)8(ppm):3.68(S,lH);6. 64-6.70(m,2H);7.04—7.40(m,2H) ”CNMR(500MHz,CDCI3)8(ppm):111.80;115.08; 1 18.63;128.90;134.68;147.10 GG-MS:53.0;80.0;93.0;97.0;1 24.0;1 25.o(1 oo%) 1.3中间体S一甲酰基一2一氨基苯硫酚的分离与结构 确认 在三口瓶中投6692一氨基一苯并噻唑(0.44mo1)、40
维普资讯 http://www.cqvip.com 8一 ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRY Vo1.39 No.03(2008) g水、73gKOH(1.3mo1)和10g乙二醇,加热搅拌6h, 然后冷却到30cIC,加100g水稀释,有大量黄色固体 析出,过滤,滤液用浓盐酸酸化到pH值小于2,用 150mI 甲苯提取,分层后回收溶剂甲苯,减压收集 30mmHg、120 ̄C 130 ̄C馏份得浅黄色液体l0.2g,气 相纯度96.2%,收率18%。 黄色滤饼水洗后于70 ̄C减压烘干得45g,此物 不溶于水,溶于氯仿,因此判断其为有机物,经核磁 解析确认其结构式如下图(C7H7NOS,MW153.2),此 结构未见原文献报道。 结构确认: HNMR(500MHz,DMSO)8(ppm):7.25 ̄7.40(m, 3H,苯环);7.67(d,IH,S一邻位);l3.76(s,lH,S— COH) ”CNMR(500MHz,DMSO)8(ppm):112.42;121. 70;124.14;127.07;129.32;141.23;189.78 1.4分步水解制备邻氨基苯硫酚 在新的实验方案中分别制备中间体和最终产 物.这样有利于反应条件的控制和中间体的提纯, 过程如下: 1.4.1中间体s一甲酰基一2一氨基苯硫酚的制备 在三口瓶中投66g2一氨基一苯并噻唑(0.44mo1)、 40g水、30gKOH(0.53mo1),IO0 ̄C ̄JN热搅拌,不断放 出氨气,反应液颜色变深。6h后氨气不再放出,反应 液棕黑,无固体悬浮物,薄层分析原料已转化完全, 冷却到30cIC,加100g水稀释.有大量黄色同体析出, 过滤,滤饼水洗后于70cIC减压烘干得63g。 1.4.2产物2一氨基苯硫酚的制备 在三El瓶中投63g中间体S一甲酰基一2一氨基苯 硫酚粗品、20g水、50gKOH(0.9mo1)和10g乙二醇, 150 ̄C ̄JH热搅拌,反应液逐渐透明变蓝.4h后薄层分 析原料已转化完全,冷却到30cIC,加100g水稀释,为 蓝色透明溶液.加入150mL二氯甲烷.搅拌下用盐 酸中和到pH值3 5左右,分层,有机层100mL水 洗后回收溶剂,减压收集30mmHg、120 ̄C 130 ̄C馏 份得浅黄色液体53.2g,气相纯度98.8%,收率95.4% (相对于原料2一氨基一苯并噻唑)。 2反应机理的分析 通过对水解过程中产生的浅黄色固体进行结 构确认,判断其结构为:
此化合物继续水解得到目标产物.因此可以确 定其为反应中间体,可以认为水解反应过程分为如 下两个阶段.首先是原料2一氨基一苯并噻唑水解得 到S一甲酰基一2一氨基苯硫酚(式A):
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(A) 然后再继续水解得到目标产物2一氨基苯硫酚
(式B):
(B) 式A的水解是C=N双键的断裂,生成羰基和 伯胺,类似于西佛碱在酸性条件下的水解(醛或酮 与伯胺发生亲核加成反应,加成产物不稳定很容易 失水生成亚胺,这个物质又称为西佛碱):但同时又 伴随着脱氨基(反应中不断有氨气放出)所以实际 的过程可能更加复杂.也许是有如下反应历程:
//: /S j—NII
(D) 其中式D的水解和酰胺的碱性水解类似。以上
设想正确与否有待进一步分析验证。 式B的水解是c—S键的断裂,类似于酯的水解. 氧和碳是同族元素,所以性质较相似,只要足够的 碱度和时间、温度就可以进行完全。 基于以上分析,原有一锅法水解收率低的主要 原因是式B的水解反应不充分,所以大部分停留在 中间产物S一甲酰基一2一氨基苯硫酚阶段;而原来没 有认识到这些问题,对中间体和产物的性质差异了 解较少,将两个性质相差较大的物质一起进行后处 理,结果使中问产物损失很多,总收率较低。
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维普资讯 http://www.cqvip.com 2008年第39卷第3期 《浙江化工》 一9~ 针对以上问题,设计了新的实验方案,分别制 备中问体和最终产物.在前一步反应中采用较低的 温度和较弱的碱度,而后一步采用较高的温度和较 强的碱度,取得 满意的效果。 3结论 通过对反应中间体的分离和结构确认,确定了 其结构为S一甲酰基一2一氨基苯硫酚,进而深入分析 了水解反应机理,在此基础上对反应进行改进,采 用不同的反应条件分别制备中间体和最终产物,结 果使总收率达到95.4%。 参考文献: [1]Choudary Boyapati Manoranjan,Chowdari Naidu Sreenivasa.Preparation of dihiazem useful to treat angina involves synthesizing(2R,3S)一(一)一ethyl一2,3一Dihydr0xy一3一(4一 methoxypheny1)propi()nate using muhifunctional catalyst,ring opening of the cyclic sulfite by 2一aminothiophenol and cyclization【PJ.CH:695998,2006-1 1-15 [2]Uematsu Tamon,Hashimoto Shiyunichi, Ooshio Hiromichi.AIninothiophenoI derivative and its preparation and herbicide containing the same[PJ.JP:55053263,1980-04-18 [3]Sumitomo Chemical Co 1.4一Benzothiazine derivatives and Amino i0phenol derivative and there production and use[P],
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