2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑的合成方法技术

本发明专利技术是生产２－氨基－５－巯基－１，３，４－噻二唑的方法。以硫酸二肼和硫氰酸盐为起始原料，在低分子醇类介质和醛酮催化下完成第一步反应，蒸除醇类介质，其余中间体不出釜，在同一反应器中继续投入二硫化碳和ＤＭＦ，缓慢升温至无硫化氢逸出时反应结束，常规处理后即可得上述目的物。本发明专利技术方法除可提高总收率，简化操作外，最重要的是基本解决了目前已有方法所不可避免的严重环境污染问题。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种生产2-氨基-5-巯基-1，3，4-噻二唑的一种新方法。2-氨基-5-巯基-1，3，4-噻二唑(Ⅰ)是医药、农药生产中的重要中间体，其结构式为 迄今为止，生产上述结构的目的物(Ⅰ)一般都是以氨基硫脲为起始原料，与二硫化碳在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中反应制得，其反应过程为 日本专利特开昭58-970报道使用这种方法的目的物(Ⅰ)的收率可达85%。采用这种方法时所需要的原料氨基硫脲目前都是要另行单独制备和处理后才能得到和使用的，一般常用硫酸二肼和硫氰酸盐制备，其生产过程可有以水为介质和以无水介质生产两类，前者收率较低，后者稍高。但无论其生产过程中所用的反应介质是否有水，在反应完毕的后处理过程中为分离除去其中的无机盐副产物，二者都不可避免地要用水，例如德国专利DE3234528中介绍了用含水量少于5%的低分子醇类为介质生产氨基硫脲，但对反应中生成的硫酸盐类仍是用水除去。由于生产上述目的物(Ⅰ)要求的是一非水的反应过程，故当以氨基硫脲作为起始原料时，无论原料是采用何种方法制备的，投料前都必须要作烘干处理才能使用。另一方面，由于氨基硫脲是一种剧毒的水溶性物质，与人体接触后会造成极大的痛苦与损害，制备过程中用水处理的结果，不仅会造成收率上较大的损失，例如前述日本专利中目的物(Ⅰ)虽以氨基硫脲计算收率可达85%，但若以硫酸二肼计算则收率将低于70%，而更重要的是含有氨基硫脲的大量有毒的处理废水会造成环境的严重污染。同时，对氨基硫脲所进行的过滤、出料、烘干、投料等处理和操作，不仅增加了生产操作程序，势必也增加了这种剧毒物质以溶液或粉尘等各种形式与操作人员接触的机会，造成劳动防护上的极大困难。另外，对所分离出的带有氨基硫脲成分的无机盐类副产物的进一步处理利用或是排放无疑也是一件极为难办的棘手事情。因此，将氨基硫脲的制备与目的物(Ⅰ)的生产过程分开，而以氨基硫脲作为生产目的物(Ⅰ)的起始原料的作法显然是不适宜的。本专利技术的任务是为根本解决上述问题而提供一种生产目的物(Ⅰ)的新方法。本专利技术方法的一个根本特点就在于以硫酸二肼和硫氰酸盐为起始原料，在同一反应器中对中间产物不作任何分离和处理，直接完成生产目的物(Ⅰ)的全部过程。按照本专利技术的方法，整个生产过程分两步进行。第一步，在C3-C5的一元醇类反应介质中，以低分子醛或酮为催化剂，使硫酸二肼和硫氰酸盐在回流条件下生成氨基硫脲中间体。硫氰酸盐的用量为硫酸二肼的2-2.1倍(摩尔比，以下用量均同此)。这里所说的硫氰酸盐可以为钾、钠或铵的盐类，其中以硫氰酸铵为好，便于回收综合利用。催化剂可以选用乙醛、丙醛、丁醛或丙酮，甲基乙基酮等，其中以丙酮最为方便。催化剂的用量为硫酸二肼的0.01-1倍，其中以0.1-0.3倍量为好。作为反应介质的溶剂，可以为丙醇、正丁醇、异丁醇等醇类。由于第二步合成目的物(Ⅰ)反应的无水要求，所用的各种物料以尽量少含水或不含水为宜。第一步反应的产物除氨基硫脲外，还有以硫酸盐为主要成分的副产物，反应的终点可以由分析检测结果确定。第二步，蒸除作为上步反应介质的醇类，残留的全部反应产物不作任何处理，在同一反应器中继续投入所用硫酸二肼用量3-16倍，最好是3-5倍量的二硫化碳和8-15倍，最好是10-13倍量的N，N-二甲基甲酰胺进行反应。当有硫化氢产生时，缓慢升温至45-85℃，至无硫化氢逸出时，全部反应结束。反应产物滤除第一步中产生的硫酸盐沉淀后，按常规方法处理，例如用水或用酸碱处理后，即可满意地得到前述的目的物(Ⅰ)。实验结果证明，本专利技术方法对第一步的反应产物虽未作任何分离和处理，其中以硫酸盐为主的各种副产物对第二步合成目的物(Ⅰ)的反应不仅完全不存在任何不利影响，而且由于完全避免了在对中间体氨基硫脲作分离处理时所必然要造成的损失，使第一步所生成的氨基硫脲能够全部进入下步合成目的物(Ⅰ)的反应，可以将以硫酸二肼计算的目的物(Ⅰ)的收率提高到78-80%，大大超过了目前以氨基硫脲为起始原料生产的收率。最重要的是，对最终的反应液及滤除的硫酸盐沉淀进行反复的化学分析及薄层层析分析的结果都未能发现有氨基硫脲的痕迹存在。这就表明了本专利技术的方法已从根本上解决了剧毒物质氨基硫脲可能造成的各种形式的污染问题，其社会效益和环境效益无疑是十分巨大的。同时，由于不会存在有氨基硫脲的污染，生产中的主要副产物硫酸盐可以直接回收利用。加之中间体不出釜不作分离处理，改两步工艺为一步工艺对操作程序和设备上的简化及省却对各种废弃排放物的特殊处理，本专利技术方法所带来的综合经济效益也是十分可观的。下面介绍的是作为本专利技术方法的一个具体实例。反应釜中投入硫酸二肼24.3公斤(0.15公斤摩尔)，95%的硫氰酸铵24公斤(0.3公斤摩尔)，无水正丁醇90公斤，丙酮1.5公斤，搅拌混合，加热回流3小时。达反应终点后，蒸除丁醇，继续向反应釜内投入DMF140公斤，二硫化碳35公斤，搅拌反应，并缓慢升温到45℃以上，至无硫化氢逸出为止，反应结束，升温时最高不超过85℃。滤除硫酸铵沉淀，滤液回收DMF后，按常规方法加入20%的氢氧化钠溶液70公斤，搅拌溶解，用盐酸酸化，沉淀，过滤，干燥，得目的物(Ⅰ)32.5公斤，经液相色谱分析，含量为96%。副产物硫酸铵经分析无氨基硫脲存在，可直接作为农业化肥使用。权利要求1.以硫酸二肼和硫氰酸盐为起始原料，生产2-氨基-5-巯基-1，3，4-噻二唑(Ⅰ)的方法，其特征在于反应分为二步，中间产物不经分离在同一反应器中连续进行第一步，在C3-C5的一元醇类反应介质中，以低分子醛或酮为催化剂，使硫酸二肼和硫氰酸盐在回流条件下转化为氨基硫脲，硫酸二肼、硫氰酸盐和催化剂的摩尔用量比为1∶(2-2.1)∶(0.01-1)，第二步，蒸除上步的醇类反应介质，其余中间产物不作分离和处理，在同一反应器中继续投入硫酸二肼摩尔用量3-16倍的二硫化碳和8-15倍的N，N-二甲基甲酰胺，缓慢升温至45-85℃，无硫化氢逸出时反应结束，滤除沉淀，滤液按常规处理后即可得到上述产品(Ⅰ)。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的硫氰酸盐是硫氰酸铵。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的反应介质为正丁醇。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所说的硫酸二肼与硫氰酸盐的摩尔用量比为1∶2。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的催化剂为丙酮。6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于所说的催化剂的摩尔用量为硫酸二肼的0.1-0.3倍。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的N，N-二甲基甲酰胺的摩尔用量为硫酸二肼的10-13倍。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的二硫化碳的摩尔用量为硫酸二肼的3-5倍。全文摘要本专利技术是生产2-氨基-5-巯基-1，3，4-噻二唑的方法。以硫酸二肼和硫氰酸盐为起始原料，在低分子醇类介质和醛酮催化下完成第一步反应，蒸除醇类介质，其余中间体不出釜，在同一反应器中继续投入二硫化碳和DMF，缓慢升温至无硫化氢逸出时反应结束，常规处理后即可得上述目的物。本专利技术方法除可提高总收率，简化操作外，最重要的是基本解决了目前已有方法所不可避免的严重环境污染问题。文档编号C07D285/125GK1040585SQ89104108公开日本文档来自技高网...

【技术保护点】
以硫酸二肼和硫氰酸盐为起始原料，生产２－氨基－５－巯基－１，３，４－噻二唑（Ⅰ）的方法，其特征在于反应分为二步，中间产物不经分离在同一反应器中连续进行：第一步，在Ｃ↓［３］－Ｃ↓［５］的一元醇类反应介质中，以低分子醛或酮为催化剂，使硫酸 二肼和硫氰酸盐在回流条件下转化为氨基硫脲，硫酸二肼、硫氰酸盐和催化剂的摩尔用量比为１∶（２—２．１）∶（０．０１—１），第二步，蒸除上步的醇类反应介质，其余中间产物不作分离和处理，在同一反应器中继续投入硫酸二肼摩尔用量３—１６倍的二硫化 碳和８—１５倍的Ｎ，Ｎ—二甲基甲酰胺，缓慢升温至４５—８５℃，无硫化氢逸出时反应结束，滤除沉淀，滤液按常规处理后即可得到上述产品（Ⅰ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田永仁，陈贵林，郝宁致，陆廷蕙，杨建瑜，杨伟，李红，
申请(专利权)人：四川省化学工业研究所，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]