苯基异硫氰酸酯的合成方法_王晓乐
一种异硫氰酸酯的合成方法与流程
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苯基异硫氰酸酯的合成方法_王晓乐
苯基异硫氰酸酯的合成主要有硫代光气合成路 线、二硫化碳- 有机碱- 氯甲酸甲酯合成路线、硫氰 酸盐合成路线等三条路线。此类化合物一般不提纯 出来,直接用于下一步合成。
收稿日期:2006- 06- 08 作者简介:王晓乐(1979- ),汉族,浙江东阳人,毕业于浙江工业大学, 从事农药合成研究工作。
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ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRY
Vol.37 No.10(2006)
将 4- 氯- 2- 氟- 5- 甲氧羰基甲硫基苯胺、1,4- 二 氮杂二环[2.2.2]- 辛烷( 三乙烯二胺)和甲苯混合于 反应瓶中,在室温下滴加二硫化碳,滴加完成后,继 续在室温下搅拌 20h,反应完毕,过滤收集沉淀物, 得到 1,4- 二氮杂二环[2.2.2]- 辛烷离子- N- (2- 氟- 4- 氯- 5 甲氧羰基甲硫基苯基)二硫代氨基甲酸盐。
将上述制备的二硫代氨基甲酸盐和二氯甲烷在 边冷却的情况下,于 0℃滴加氯甲酸甲酯与二氯甲烷 组成的混合溶液,滴加完成后,继续在 0℃搅拌 5h, 使反应完全。反应混合物用水洗涤,无水硫酸钠干燥, 蒸馏脱去二氯甲烷,得 4- 氯- 2- 氟- 5- 甲氧羰基甲硫 基苯基异硫氰酸酯。该文献还做了不同有机碱的对 照实验。用 4- 吡咯烷基吡啶代替三乙烯二胺时,得 到了目标产物。
WANG Xia o- le , S UN Lie , J IANG Ca i- xin
(Zhejiang Hetian Chemical Co.,Ltd.,Hangzhou Zhejiang 310023,China)
Abs tra ct:This article summarized the method for the producing phenyl isothiocyante as the intermediates of
【CN109608295A】一种三组分合成的异硫氰酸酯及其制备方法【专利】
本发明公开了一种异硫氰酸酯及其制备方 法 ,通过以 伯胺 、二氟溴乙 酸钠和硫单 质作为反 应物进行反应 ;在铜催化剂作 用下进行反应 ,铜 催化剂为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、氯化铜 和三氟甲 磺酸 铜中的 任意一 种 ;还 加入了碱 ,碱 为碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸铯、磷酸钾、DABCO和叔 丁醇钠中的任意一种 ;整个反应是在溶剂中进 行 ,溶剂为乙腈或二甲基亚砜 ,反应温度为80120℃,反应时间为10-14小时 ;本发明方法可以 直接合成目 标 产物 ,无需分离中间 产物 ,只需 在 常压下搅拌加热反应既可获得目标物,产率最高 可达到87% ;且反应过程中废弃溶液较少,具有 保 护环境 和保障 操作人 员健康的 优点 ;此外 ,可 以制备一系列异硫氰酸酯衍生物,该方法具有较 强的底物普适性。
(10)申请公布号 CN 109608295 A (43)申请公布日 2019.04.12 C07C 331/28(2006 .01) C07D 209/08(2006 .01)
权利要求书1页 说明书13页
CN 109608295 A
CN 109608295 A
权 利 要 求 书
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1 .一种三组分合成的异硫氰酸酯,其特征在于:所述异硫氰酸酯是: 以伯胺为底物, 以二氟溴乙酸钠和硫单质为异硫氰酸化试剂 在碱性条件下 铜催化剂的作用下 在溶剂中 反应制得; 其反应方程式为: R-NH2+BrCF2CO2Na+S8→R-NCS。 2 .根据权利要求1所述的一种三组分合成的异硫氰酸酯,其特征在于:所述伯胺为2-萘 胺,1-萘胺,苯胺,2-甲基-4-氯苯胺,3-甲基苯胺,4-甲氧基苯胺,4-叔丁基苯胺,2-苯基苯 胺,4-甲硫基苯胺,4-乙炔基苯胺,4-氟苯胺,3-氯苯胺,2-溴苯胺,2-碘苯胺,4-氨基苯甲酸 甲酯 ,4-氨基苯乙酮,4-三氟甲基苯,4-硝基苯胺,4-氨基吲哚,苄胺,正己胺,环己胺,2-氨 基二苯乙炔中的任意一种。 3 .根据权利要求1所述的一种三组分合成的异硫氰酸酯,其特征在于:碱性条件中使用 的碱为碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸铯、磷酸钾、DABCO和叔丁醇钠中的任意一种。 4 .根据权利要求1所述的一种三组分合成的异硫氰酸酯,其特征在于:所述铜催化剂为 氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜、氯化铜和三氟甲磺酸铜中的任意一种。 5 .根据权利要求1所述的一种三组分合成的异硫氰酸酯,其特征在于:所述溶剂为乙腈 或二甲基亚砜。 6 .如权利要求1至5任意一项所述的一种三组分合成的异硫氰酸酯的制备方法,其特征 在于:包括以下步骤: 步骤一 :将 伯胺、铜催化剂、二氟溴乙 酸钠、硫单 质和碱放入盛有溶剂的 反应容器内 进 行搅拌混合,混合均匀后升温进行反应; 步骤二:反应结束后,将反应液进行过滤提纯工序;所述过滤提纯工序为:过滤,旋转蒸 发,柱层分离,洗脱液淋洗,最后真空浓缩得到异硫氰酸酯。 7 .根据权利要求6所述的一种异硫氰酸酯的制备方法,其特征在于:步骤一中每1ml溶 剂中添加0 .1-0 .2mmol硫单质。 8 .根据权利要求6所述的一种异硫氰酸酯的制备方法,其特征在于:步骤一中各物质的 添加量为:以下份数均为摩尔份: 伯胺1份; 二氟溴乙酸钠1-2; 硫单质0 .5-1 .5份; 铜催化剂0 .04-0 .06份; 碱0 .01-0 .03份。 9 .根据权利要求6所述的一种异硫氰酸酯的制备方法,其特征在于:步骤一中升温进行 反应是指将温度温度升高至80-120℃,反应时间为10-14小时。 10 .根据权利要求6所述的一种异硫氰酸酯的制备方法,其特征在于:步骤二中的洗脱 液为石油醚。
异硫氰酸苯酯衍生物的合成.
二硫化碳 (g)
产率 (%)
25
150
9+30
60.6
15.2
4.7
25
170
9+40
60.6
15.2
4.9
25
190
9+50
60.6
15.2
5.0
25
200
9+60
60.6
15.2
5.3
25
210
9+70
60.6
15.2
5.1
从表 2 的数据可以看出,随着无水乙醚用量的增加,异硫氰酸苯酯的产率随之增加。 当无水乙醚的量增加至 200ml 和三氯氧磷和无水乙醚的混合液中无水乙醚的增加至 60ml 时,异硫氰酸苯酯的产率达到最高值。再增加无水乙醚的用量,产率反而下降。所以无水 乙醚的最佳用量为 200ml 和三氯氧磷和无水乙醚的混合液中无水乙醚 60ml。在反应中无水 乙醚作为溶剂,因此它的用量对产率的影响较大。 2.3、温度的变化对合成产率的影响
目前,异硫氰酸苯酯的合成方法比较单调且成本较高,改进和探索新的异硫氰酸苯酯 的合成方法是本论文的研究目的。合成异硫氰酸苯酯一般采用一步合成和二合成法。一步 合成法是采用苯胺,无水乙醚,二硫化碳和三氯氧磷反应制得。反应要求必须在无水情况 下进行,条件要求严格,且反应时间较长。二步合成是利用氨水,苯胺和二硫化碳在冰盐 冷却下反应生成有机中间体,在重金属盐作用下生成异硫氰酸苯酯。本文采用一步合成法 合成异硫氰酸苯酯,并改变各种反应条件和不同取代基的苯胺原料。
为对甲基苯胺,所以选用对甲基苯胺为原料最合适。
2.2、无水乙醚的用量对合成产率的影响
固定其他反应条件不变,以对甲基苯胺为原料,得出无水乙醚的量对合成产率的影响
一种制备异硫氰酸酯的新方法[发明专利]
专利名称:一种制备异硫氰酸酯的新方法专利类型:发明专利
发明人:朱守记
申请号:CN202010562711.3
申请日:20200619
公开号:CN111635345A
公开日:
20200908
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种制备异硫氰酸酯的新方法,包括以下步骤:将有机伯胺和苯异硫氰酸酯加入到高沸点溶剂中,在氮气保护的条件下进行搅拌,反应温度保持100℃~150℃或加热回流、常压条件下反应1‑9h,反应完成后,待反应液冷却,通过真空旋转蒸发除去溶剂,浓缩物经硅胶柱色谱提纯得异硫氰酸酯。
本发明优点在于:1)本发明所使用的原料有机伯胺和苯异硫氰酸酯均是常见的化工原料,特别是苯异硫氰酸酯价廉易得;2)本发明反应条件较为温和,安全性高,温度一般在100℃~150℃,常压下反应;3)本发明工艺过程及后处理简单,易于操作,成本低,产品纯度高,工业化应用前景好。
申请人:韩山师范学院
地址:521041 广东省潮州市湘桥区桥东
国籍:CN
代理机构:北京盛凡智荣知识产权代理有限公司
代理人:陈月婷
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期刊 ·山西省一级期刊
《 煤化工》期刊报道范围:煤化工行业政策、法规、信 息动态及发展战略研讨;煤的开采及洗选加工、型煤、水 煤浆;煤的气化、液化( 包括间接液化和直接液化合成液
体燃料);煤炭高效洁净燃烧( 流化床技术、粉煤燃烧、煤 气化联合循环发电等);炼焦、煤焦油加工及城市煤气;化 肥( 合成氨、尿素等大、中、小氮肥);C1 化学化工( 甲醇及 其下游产品等);电石乙快化工;化工环保( 污水、废水处 理,烟气净化,粉煤灰综合利用等)。
而当用三乙胺代替作为有机碱时,则几乎没有 得到相应的二硫代氨基甲酸盐。当用 1,8- 二氮杂- 双环- [5,4,0]- 十一烯- 7 代替作为有机碱时,二硫代 氨基甲酸盐的收率低,有大量副产物。
(2) 文献[4]报道了使用三乙胺,以 2- 甲氧基- 4- 甲基- 5- 氨基苯甲酸甲酯为原料合成相应的苯基异 硫氰酸酯。
文献[5]也报道了 4- 氯- 2- 氟苯胺和三乙胺、二硫 化碳反应合成 4- 氯- 2- 氟苯基二硫代甲酸三乙基胺 盐,收率 81%。
(3) 文献[6]则提到了用三氯氧磷或重金属盐如硫 酸铜、硝酸铅等来代替氯甲酸甲酯。反应式如下:
R=Me 时,收率为 50.3%。
收率为 78%。反应中应防止氨使异硫氰酸酯分 解。 1.3 硫氰酸盐合成路线
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ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRY
Vol.37 No.10(2006)
将 4- 氯- 2- 氟- 5- 甲氧羰基甲硫基苯胺、1,4- 二 氮杂二环[2.2.2]- 辛烷( 三乙烯二胺)和甲苯混合于 反应瓶中,在室温下滴加二硫化碳,滴加完成后,继 续在室温下搅拌 20h,反应完毕,过滤收集沉淀物, 得到 1,4- 二氮杂二环[2.2.2]- 辛烷离子- N- (2- 氟- 4- 氯- 5 甲氧羰基甲硫基苯基)二硫代氨基甲酸盐。
1 合成方法
苯基异硫氰酸酯的合成主要有硫代光气合成路 线、二硫化碳- 有机碱- 氯甲酸甲酯合成路线、硫氰 酸盐合成路线等三条路线。此类化合物一般不提纯 出来,直接用于下一步合成。
收稿日期:2006- 06- 08 作者简介:王晓乐(1979- ),汉族,浙江东阳人,毕业于浙江工业大学, 从事农药合成研究工作。
(2) 文献[8]报道了经过以下过程,分离中间体硫 脲衍生物,再在氯苯中共热回流得到苯基异硫氰酸 酯。反应式如下:
此操作过程较复杂,具体参见文献。不过此类方 法依然是 Ar 为萘基时,收率较高。
2 合成方法讨论
路线一: 此方法收率较高,步骤很少,但是需使用高危险 的化学品硫代光气。而且硫代光气没有工业原料,需 要自己合成,且合成过程也十分复杂和难于操作。所 以这条路线操作过程比较危险,要实行工业化的生 产较为困难。 路线二: 此方法避免了使用硫代光气,有相当高的收率, 并且胺类有机碱的回收后的再使用也较为容易。本
此合成方法是指取代苯胺化合物先和二硫化碳、 有机碱先反应形成二硫代氨基甲酸盐,再与氯甲酸甲 酯作用制得苯基异硫氰酸酯化合物的合成方法。此方 法避免了使用硫代光气。有机碱主要有 1,4- 二氮杂二 环[2.2.2]- 辛烷( 三乙烯二胺)、4- 吡咯烷基吡啶、三乙胺等。
(1) 文献[3]报道了用三乙烯二胺或 4- 吡咯烷基 吡啶作为有机碱,合成苯基异硫氰酸酯化合物的方 法。反应式如下:
the KIH- 9201. The synthetic routes of them were reviewed.
Ke ywords :KIH- 9201;phenyl isothiocyanate;synthesis !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"
将上述制备的二硫代氨基甲酸盐和二氯甲烷在 边冷却的情况下,于 0℃滴加氯甲酸甲酯与二氯甲烷 组成的混合溶液,滴加完成后,继续在 0℃搅拌 5h, 使反应完全。反应混合物用水洗涤,无水硫酸钠干燥, 蒸馏脱去二氯甲烷,得 4- 氯- 2- 氟- 5- 甲氧羰基甲硫 基苯基异硫氰酸酯。该文献还做了不同有机碱的对 照实验。用 4- 吡咯烷基吡啶代替三乙烯二胺时,得 到了目标产物。
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此合成路线是指取代苯胺化合物先和硫氰酸盐 反应生成硫脲衍生物, 再形成苯基异硫氰酸酯的合 成方法。
(1) 文献[7]报道了取代苯胺在盐酸气作用下形 成盐酸盐,再与硫氰酸盐在氯苯中共热回流得到苯 基异硫氰酸酯。反应式如下:
反应器中投入氯苯,再蒸馏出部分氯苯以除去 反应器中反应液形成很厚的悬浮液体系,反应液加 热至回流温度,马上加入硫氰酸铵盐,反应液回流反 应 5h,同时继续持续通入 HCl 气体。黄灰色沉淀出 现后,反应液降温,吸滤除去沉淀。滤液蒸馏脱溶,残 液溶解于沸正己烷,溶液降温,油水分离,少量沉淀 吸滤除去。正己烷溶液蒸馏脱溶,残液减压蒸馏,得 2- 邻甲苯基异硫氰酸酯。
路线三: 此路线收率较低,只有当 Ar 为萘基时收率还可 以。而且其中的操作过程复杂,使用的溶剂量很大。 因此本方法不适合投入工业化的生产。 参考文献:
[1] 柏再苏,王大翔.新农药论丛[M(]. 第三集),1998,12 ̄ 13,41 ̄46.
[2] GODDARD STEVEN J. Novel 2 - aryl - 2,3,5,6,7,8 -
[8] RASSCHAERT ANTOINE THEOFIEL; BENOY. Im- proved method for the preparation of arylisothiocyanates [P]. GB1099767.1968- 01- 17.
A Re vie w of the S ynthe s is of P he nyl is othiocya na te
ates[R]. US4868321,1989- 09- 19. [6] 黄润秋. 王惠林,等.有机中间体制备[M].北京:化学
工业出版社,1997,54,58. [7] RASSCHAERT ANTOINE THEOFIEL; BENOY.
Method for the preparation of arylisothiocyanates[P].GB1099768, 1968- 01- 17.
2007 年《煤化工》征订启事
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《 煤化工》期刊系经国家科委及新闻出版署批准的国 家级大型行业性综合期刊,1973 年创刊,本刊国内外公开 发行。国内统一刊号:CN14- 1142/TQ,国际标准刊号: ISSN 1005- 9598。
将 4- 氯- 2- 氟苯胺、氯仿、冰混合于反应瓶中, 在 15min 左右滴加硫代光气,在室温下搅拌过夜。分 出有机相,水相用氯仿萃取,合并有机相,用无水硫 酸钠干燥,在减压下蒸去溶剂,得到黄色油状液体既 产品 4- 氯- 2- 氟苯基异硫氰酸酯。 1.2 二硫化碳- 有机碱- 氯甲酸甲酯合成路线
关键词:KIH- 9201;苯基异硫氰酸酯;合成方法
近几年来,新合成农药的发展十分迅速,而发展 的主要趋势是杂环化合物和含氟化合物。氟噻乙草 酯[1]就是日本组合化学公司开发研制的一种新农药, 代号为 KIH- 9201,通用名为 Fluthiacet- methyl,商品 名为 Action。该农药属于酰亚胺类除草剂,特点是高 效、低毒。其化学结构如下:
[4] OGATA MASARU; WATANABE YOSHIHACHI. Phenyl isothiocyanate derivatives and their production [P]. US4248869. 1981- 02- 03.
[5] THEODORIDIS GEORGE.Isothiocyanate intermedi-
2006 年第 37 卷第 10 期
《浙江化工》
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方法当取代苯胺在苯基的 5- 取代位上有取代基时 特别有效。但是本方法所使用的胺类有机碱( 如三乙 烯二胺)很特殊,价格比较昂贵,应考虑用三乙胺等 较为廉价的胺类来代替。不过此路线的操作过程却 十分容易,中间体二硫代氨基甲酸盐会从反应体系 中沉淀出来,通过过滤可以很容易的得到。综合来 说,本路线收率高,步骤较少,工艺简单,有利于工业 化的生产。如能找到廉价合适的胺类有机碱,会有很 好的投入工业化生产的前景。
hexahydro- 3- thioxoimidazo- {8 1,5- a- {9 pyridin- 1 (BaH)- ones as herbicides[P].US4138242 .1979- 02- 06.
[3] YAMAGUCHI MIKIO; OHI HIDEO. Dithiocarbamic acid salt, process for production thereof, and process for pro- duction of isothiocyanate using said dithiocarbamic acid salt[P]. US5274166.1993- 12- 28.
2006 年第 37 卷第 10 期
文章编号:1006- 418(4 2006)10- 0011- 03
《浙江化工》
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
苯基异硫氰酸酯的合成方法
王晓乐, 孙 烈, 江才鑫( 浙江省禾田化工有限公司, 浙江 杭州 310023)