一种S-(4-甲苯基)苯磺酸酯的化学合成方法

摘要

本发明公开了一种如式(I)所示的S-(4-甲苯基)苯磺酸酯的化学合成方法，该方法是以式(II)所示的苯亚磺酸钠和式(III)所示双(4-甲苯基)二硫醚为原料，在N-卤代丁二酰亚胺的作用下在有机溶剂中于-40～120℃下充分反应，所得反应液进行后处理得到所述的S-(4-甲苯基)苯磺酸酯。本发明方法工艺合理、反应条件温和、反应收率高、生产成本低、三废少，具有较大的实施价值和社会经济效益。

权利要求

1.一种如式（I）所示的S-(4-甲苯基)苯磺酸酯的化学合成方法，是以式（II）所示的苯亚磺酸钠和式（III）所示双（4-甲苯基）二硫醚为原料，在N-卤代丁二酰亚胺的作用下在有机溶剂中充分反应，所得反应液进行后处理得到所述的S-(4-甲苯基)苯磺酸酯；反应方程式如下所示：所述的N-卤代丁二酰亚胺为下列之一：①N-氯代丁二酰亚胺；②N-溴代丁二酰亚胺；

③N-碘代丁二酰亚胺；

反应温度为20～50℃，反应时间为5～10h。

2.如权利要求1所述的S-(4-甲苯基)苯磺酸酯的化学合成方法，其特征在于：所述的有机溶剂为下列之一：①氯苯；②N,N-二甲基甲酰胺；③甲苯；④乙醇；⑤四氢呋喃；

⑥1,4－二氧六环；⑦乙酸乙酯；⑧四氯化碳；⑨二氯甲烷；⑩乙腈。

3.如权利要求1所述的S-(4-甲苯基)苯磺酸酯的化学合成方法，其特征在于：所述的有机溶剂为四氢呋喃或乙腈。

4.如权利要求1所述的S-(4-甲苯基)苯磺酸酯的化学合成方法，其特征在于：所述的N-卤代丁二酰亚胺为N-溴代丁二酰亚胺，所述的有机溶剂为乙腈。

5.如权利要求1～4之一所述的S-(4-甲苯基)苯磺酸酯的化学合成方法，其特征在于：所述的双（4-甲苯基）二硫醚、苯亚磺酸钠、N-卤代丁二酰亚胺的投料物质的量之比为

1：2.0～5.0：1.0～4.0；所述有机溶剂的总质量用量为双（4-甲苯基）二硫醚质量的5～

50倍。

6.如权利要求5所述的S-(4-甲苯基)苯磺酸酯的化学合成方法，其特征在于：所述的双（4-甲苯基）二硫醚、苯亚磺酸钠、N-卤代丁二酰亚胺的投料物质的量之比为1：3.0～

4.0：2.0～3.0；所述有机溶剂的总质量用量为双（4-甲苯基）二硫醚质量的10～30倍。

说明书

一种S-(4-甲苯基)苯磺酸酯的化学合成方法

(一)技术领域

[0001] 本发明涉及一种S-(4-甲苯基)苯磺酸酯的化学合成方法。(二)背景技术

[0002] S-(4-甲苯基)苯磺酸酯是一种重要的医药及化工中间体，通常被用作苯硫化试剂；S-(4-甲苯基)苯磺酸酯可用作蛋白质化学中巯基基团的阻断剂，还可用作合成具有生物活性化合物以及聚合材料的原料，是医药、材料等的重要原料，在工业上中有着广泛应用。

[0003] 在本发明给出之前，现有技术例如文献[Journal of Sulfur Chemistry(2004)，25(5)，347-350]所述的以苯磺酰酸与苯硫酚为原料，用二氯甲烷作为溶剂在三聚氯氰和N-甲基吗啉存在下缩合反应制备S-(4-甲苯基)苯磺酸酯。该方法采用了毒性大、挥发性大、且具有恶臭味的对甲基苯硫酚为原料，对设备的要求较高，而且生产过程中危险系数大。

[0004] 针对以上所考虑到的工业生产的不利因素，有必要对现有的工艺进行改进，开发一种具有反应条件温和、高效、生产成本低等优点的合成方法，为S-(4-甲苯基)苯磺酸酯合成提供了新技术。(三)发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种工艺合理、反应条件温和、反应收率高、生产成本低、三废少的S-(4-甲苯基)苯磺酸酯的化学合成方法。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

[0007] 一种如式(I)所示的S-(4-甲苯基)苯磺酸酯的化学合成方法，是以式(Ⅱ)所示的苯亚磺酸钠和式(III)所示双(4-甲苯基)二硫醚为原料，在N-卤代丁二酰亚胺的作用下在有机溶剂中于-40～120℃下充分反应，所得反应液进行后处理得到所述的S-(4-甲苯基)苯磺酸酯；反应方程式如下所示：

[0008]

[0009] 本发明中，所述的N-卤代丁二酰亚胺为下列之一：①N-氯代丁二酰亚胺三乙胺，②N-溴代丁二酰亚胺吡啶，③N-碘代丁二酰亚胺；优选为N-溴代丁二酰亚胺吡啶。

[0010] 本发明中，所述的有机溶剂为下列之一：①氯苯，②N，N-二甲基甲酰胺，③甲苯，④乙醇，⑤四氢呋喃，⑥1，4-二氧六环，⑦乙酸乙酯，⑧四氯化碳，⑨二氯甲烷，⑩乙腈；优选有机溶剂为四氢呋喃或乙腈；更优选为乙腈。

[0011] 本发明中，所述的双(4-甲苯基)二硫醚、苯亚磺酸钠、N-卤代丁二酰亚胺的投料物质的量之比为1∶2.0～5.0∶1.0～4.0；优选为1∶3.0～4.0∶2.0～3.0。

[0012] 本发明中，所述有机溶剂的总质量用量为双(4-甲苯基)二硫醚质量的5～50倍，优选为10～30倍。所述的总质量用量是指用于溶解双(4-甲苯基)二硫醚与用于溶解苯亚磺酸钠和N-卤代丁二酰亚胺的有机溶剂总的用量。

[0013] 本发明中，优选反应温度为-10～50℃，反应时间为2～10h。进一步，更优选反应温度为20～50℃，反应时间为5～10h。

[0014] 具体的，所述S-(4-甲苯基)苯磺酸酯的化学合成方法按照如下步骤进行：将苯亚磺酸钠和N-卤代丁二酰亚胺溶于有机溶剂中，一定温度下搅拌并滴加用同一有机溶剂溶解的双(4-甲苯基)二硫醚溶液，滴加完毕后保温反应至反应完全，所得反应液先蒸除溶剂，再加入饱和食盐水，分离取有机层，旋转蒸干后即为所述的S-(4-甲苯基)苯磺酸酯。

[0015] 本发明与现有技术相比，有益效果体现在：

[0016] (1)工艺条件合理，操作简单安全；(2)反应条件温和，反应收率高；(3)所用的原料廉价易得且对环境友好，生产成本低，三废少；故本发明具有较大的实施价值和社会经济效益。(四)具体实施方式

[0017] 下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

[0018] 实施例1

[0019] 按投料物质的量比双(4-甲苯基)二硫醚、苯亚磺酸钠、N-卤代丁二酰亚胺为1∶4.0∶2.0投料，双(4-甲苯基)二硫醚24.6g(0.1mol)；苯亚磺酸钠64.8g(0.4mol)；
N-卤代丁二酰亚胺为N-溴代丁二酰亚胺，投料质量35.6g(0.2mol)；有机溶剂为乙腈
369g，其总用量为双(4-甲苯基)二硫醚质量的15倍。

[0020] 将苯亚磺酸钠与N-卤代丁二酰亚胺溶于有机溶剂(有机溶剂用量为双(4-甲苯基)二硫醚质量的9倍)。将双(4-甲苯基)二硫醚溶解于有机溶剂(有机溶剂用量为双(4-甲苯基)二硫醚质量的6倍)，缓慢滴加至苯亚磺酸钠与N-卤代丁二酰亚胺的溶液中，反应温度为50℃，6小时候后反应结束。

[0021] 反应完毕后，加饱和食盐水，萃取分离取有机层。有机层干燥后旋转蒸干有机溶剂并回收，即得S-(4-甲苯基)苯磺酸酯45.4g，收率86％，纯度98.7％。

[0022] 核 磁 共 振：1H NMR(CDCl3，500MHz)：δ7.59-7.56(m，3H)，7.44-7.41(m，2H)，13
7.23-7.22(m，2H)，7.14-7.13(m，2H)，2.37(s，3H)；C NMR(CDCl3，125MHz)：δ143.1，
142.1，136.5，133.5，130.2，128.8，127.6，124.4，21.4.

[0023] 实施例2

[0024] 按投料物质的量比双(4-甲苯基)二硫醚、苯亚磺酸钠、N-卤代丁二酰亚胺为1∶3.0∶2.0投料，双(4-甲苯基)二硫醚24.6g(0.1mol)；苯亚磺酸钠48.6g(0.3mol)；
N-卤代丁二酰亚胺为N-溴代丁二酰亚胺，投料质量35.6g(0.2mol)；有机溶剂为乙腈
369g，其总用量为双(4-甲苯基)二硫醚质量的15倍。

[0025] 反应温度为25℃，反应时间6小时，其它操作同实例1，S-(4-甲苯基)苯磺酸酯39.1g，收率74％，纯度98.8％。

[0026] 实施例3

[0027] 按投料物质的量比双(4-甲苯基)二硫醚、苯亚磺酸钠、N-卤代丁二酰亚胺为1∶2.0∶2.0投料，双(4-甲苯基)二硫醚24.6g(0.1mol)；苯亚磺酸钠32.4g(0.2mol)；
N-卤代丁二酰亚胺为N-溴代丁二酰亚胺，投料质量35.6g(0.2mol)；有机溶剂为乙腈
369g，其总用量为双(4-甲苯基)二硫醚质量的15倍。

[0028] 反应温度为25℃，反应时间10小时，其它操作同实例1，S-(4-甲苯基)苯磺酸酯28.2g，收率53％，纯度98.3％。

[0029] 实施例4

[0030] 按投料物质的量比双(4-甲苯基)二硫醚、苯亚磺酸钠、N-卤代丁二酰亚胺为1∶4.0∶2.0投料，双(4-甲苯基)二硫醚24.6g(0.1mol)；苯亚磺酸钠64.8g(0.4mol)；
N-卤代丁二酰亚胺为N-溴代丁二酰亚胺，投料质量35.6g(0.2mol)；有机溶剂为四氢呋喃
369g，其总用量为双(4-甲苯基)二硫醚质量的15倍。

[0031] 其它操作同实例1，S-(4-甲苯基)苯磺酸酯40.7g，收率77％，纯度98.9％。

[0032] 实施例5

[0033] 按投料物质的量比双(4-甲苯基)二硫醚、苯亚磺酸钠、N-卤代丁二酰亚胺为1∶4.0∶3.0投料，双(4-甲苯基)二硫醚24.6g(0.1mol)；苯亚磺酸钠64.8g(0.4mol)；
N-卤代丁二酰亚胺为N-溴代丁二酰亚胺，投料质量35.6g(0.2mol)；有机溶剂为乙腈
369g，其总用量为双(4-甲苯基)二硫醚质量的15倍。

[0034] 其它操作同实例1，S-(4-甲苯基)苯磺酸酯45.9g，收率87％，纯度98.6％。

[0035] 实施例6

[0036] 按投料物质的量比双(4-甲苯基)二硫醚、苯亚磺酸钠、N-卤代丁二酰亚胺为1∶4.0∶1.0投料，双(4-甲苯基)二硫醚24.6g(0.1mol)；苯亚磺酸钠64.8g(0.4mol)；
N-卤代丁二酰亚胺为N-溴代丁二酰亚胺，投料质量35.6g(0.2mol)；有机溶剂为乙腈
369g，其总用量为双(4-甲苯基)二硫醚质量的15倍。

[0037] 其它操作同实例1，S-(4-甲苯基)苯磺酸酯33.3g，收率63％，纯度98.9％。

[0038] 实施例7

[0039] 按投料物质的量比双(4-甲苯基)二硫醚、苯亚磺酸钠、N-卤代丁二酰亚胺为1∶3.0∶3.0投料，双(4-甲苯基)二硫醚24.6g(0.1mol)；苯亚磺酸钠48.6g(0.3mol)；
N-卤代丁二酰亚胺为N-溴代丁二酰亚胺，投料质量35.6g(0.2mol)；有机溶剂为乙腈
369g，其总用量为双(4-甲苯基)二硫醚质量的15倍。

[0040] 其它操作同实例1，S-(4-甲苯基)苯磺酸酯37.5g，收率71％，纯度98.5％。

[0041] 实施例8

[0042] 按投料物质的量比双(4-甲苯基)二硫醚、苯亚磺酸钠、N-卤代丁二酰亚胺为1∶4.0∶2.0投料，双(4-甲苯基)二硫醚24.6g(0.1mol)；苯亚磺酸钠64.8g(0.4mol)；
N-卤代丁二酰亚胺为N-氯代丁二酰亚胺，投料质量26.7g(0.2mol)；有机溶剂为乙腈
369g，其总用量为双(4-甲苯基)二硫醚质量的15倍。

[0043] 其它操作同实例1，S-(4-甲苯基)苯磺酸酯20.1g，收率38％，纯度98.9％。

[0044] 实施例9

[0045] 按投料物质的量比双(4-甲苯基)二硫醚、苯亚磺酸钠、N-卤代丁二酰亚胺为1∶4.0∶2.0投料，双(4-甲苯基)二硫醚24.6g(0.1mol)；苯亚磺酸钠64.8g(0.4mol)；
N-卤代丁二酰亚胺为N-碘代丁二酰亚胺，投料质量45.0g(0.2mol)；有机溶剂为乙腈