一锅法合成2-氨基苯并噻唑技术

“一锅法”合成2-氨基苯并噻唑技术

一. 简介

苯并噻唑及其衍生物由于具有很强的分子可极化率，对外场响应灵敏、光谱响应范围大，是一类重要的功能化合物，它在非线性光学、电致发光和光致变色材料等方面有着重要的应用前景，此外，苯并噻唑及其衍生物还具有独特的抗感染和抗肿瘤的特性，因而受到人们的极大关注。

2-氨基苯并噻唑是重要的染料中间体，是生产阳离子染料（如阳离子紫3BL 、阳离子紫2RL 等）重要的中间体，同时也是合成3-甲基-2-苯并噻唑酮腙的最重要的中间体，此外，它也是重要的有机合成原料，由于2-氨基苯并噻唑的用途广泛，因而市场的需求量较大。

2-氨基苯并噻唑的合成方法较多，但概括起来主要有两大类合成方法：

第一大类合成方法是由邻氨基疏基取代苯与甲酰胺基甲酸缩合反应制得，反应如下：

NH 2SH C O

HO NH 2+N S NH 2 第二大类合成方法是由苯氨基硫脲合环制得2-氨基苯并噻唑，反

应如下： NH-C-NH 2

S

N

S NH 2

而苯基硫脲则是由苯胺与硫氰酸盐合成的。

NH-C-NH 2

S

+NH 4SCN

NH 2

由于在第一大类合成2-氨基苯并噻唑所用的原料均为苯的二取代化合物，原材料的成本较高，反应收率低（为50%左右），目前，

这种合成方法只是停留在理论研究或者是实验室研究阶段，还无法应用于工业化生产。

因此，目前工业化生产2-氨基苯并噻唑基本上采用的是第二类合成方法，即先以苯胺和硫氰酸盐合成出苯基硫脲盐，再用碱中和苯基硫脲盐得到苯基硫脲，然后进行多次过滤-洗涤-再过滤，最后进行烘干得到中间体——苯基硫脲；苯基硫脲溶解在溶剂中，再在催化剂作用下合环得到2-氨基苯并噻唑。

二、原有生产工艺中所存在的问题

尽管目前工业化生产2-氨基苯并噻唑基本上采用的是通过合成苯基硫脲再进行合环的方法，但这种方法均存在着一定的问题。

1.苯基硫脲合成工艺中存在的问题

合成苯基硫脲的主要方法有硫氰酸盐法和二苯基硫脲法

硫氰酸盐法合成苯基硫脲的反应如下：

NH-C-NH 2

S NaSCN NH 2H 2SO 4

3NH 212H 2SO 4CHCl 3

反应是以氯仿为溶剂，毒性大，成本高，而氯仿不仅对大气层中的臭氧层有很大的危害，在合成结束时要进行溶剂回收，增加了设备的投入和溶剂回收时的损失，增加了生产成本。此外，反应时间过长，需要24小时以上才能完成上述反应。

二苯基硫脲法合成苯基硫脲的反应如下：

+NH 2CS 2

NaOH NHCNH

S HCl NCS NHCNH 2S

NH 4OH

反应需要在较高的压力下才能进行，不仅对设备的要求提高，同时反应工艺路线增加，反应收率较低，此外反应过程中产生大量的废液，污染严重。

2.由苯基硫脲合环制备2-氨基苯并噻唑工艺中存在的问题 由苯基硫脲合环制备2-氨基苯并噻唑的主要方法有氯化硫法和氯化亚砜合环法,其中氯化硫法是由苯基硫脲与氯化硫合环制备2-氨基苯并噻唑，其反应如下所示： NHCHNH 2S

+S 2Cl 2CHCl 3N S NH 2

反应必须在三氯甲烷溶剂中进行，也存在着三氯甲烷回收和对大气层中的臭氧层的危害，此外，还存在操作繁琐、反应时间长、产物收率低（<75%）等缺点。

氯化亚砜合环法制备2-氨基苯并噻唑时的反应如下：

NHCHNH 2S N S NH 2SOCl

2

+NHCNH 2O

该反应虽然收率较高（90%），但存在着需要氯化亚砜的量很大（是苯基硫脲摩尔数的3-4倍），成本高，反应过程中不易控制，易形成粘稠状，同时还伴有苯基脲副产物生成，此外，反应过程中有大量二氧化硫气体产生，环境污染严重。

三、“一锅法”合成2-氨基苯并噻唑新技术

“一锅法” 合成2-氨基苯并噻唑新技术，主要是针对现有工业上采用的两步法合成2-氨基苯并噻唑中所存在的工艺过程复杂、污染严重、需要大量的有机溶剂等问题开发出来的。该技术采用水代替高成本、有毒的有机溶剂，以苯胺和硫氰酸铵为原料合成苯基硫脲，再经过合环制得2-氨基苯并噻唑。

“一锅法”合成2-氨基苯并噻唑工艺条件如下：

1. 各种原材料配比及规格：

（1）苯胺 93g ，含量≥ 99%；

（2）硫氰酸铵84g ，含量≥ 99%；

（3）98%浓硫酸290ml ；

（4）溴化钠8.6g，含量≥99%；

（5）催化剂5g；

（6）水125g；

2. 原材料检测方法

（1）苯胺：苯胺的检测方法按GB2961—91标准进行；

（2）硫氰酸铵：硫氰酸铵的检测方法按HG/T 2154-2004标准执行；

（3）溴化钠：溴化钠的检测方法按HG/T 3809-2006标准执行。

3. 操作方法及合成工艺

（1）在装有电动搅拌、冷凝器（减压蒸馏器）、固体（液体）加料口、（温度计）的玻璃反应器中，分别加入水、苯胺，在搅拌和冷却条件下慢慢滴加浓硫酸进行反应，浓硫酸滴加完毕，搅拌然后分次加入硫氰酸铵，加料结束，然后升温至反应直到结束。

（2）控制温度分次加入催化剂（先将溴化钠与催化剂混合均匀），然后慢慢升温反应；反应结束后加水搅拌冷却，并将不溶物过滤，然后用氢氧化钠慢慢调节滤液的pH，过滤、洗涤、干燥，得到2-氨基苯并噻唑产品，产品的收率大于80%，熔点大于125℃，纯度大于94%（厂家提供的样品纯度大于93%）。

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