4-甲硫基苯甲醛的制备方法

摘要

本发明公开了一种4-甲硫基苯甲醛的制备方法，包括以下步骤：1）制备SZTA催化剂：将TiCl4和ZrOCl2•8H2O混合后滴加氨水，所得的含有沉淀的反应体系于室温下陈化；过滤，将所得的陈化后沉淀进行反复洗涤；洗涤后沉淀依次放入偏钒酸铵溶液、(NH4)2SO4溶液中浸渍，经烘干和焙烧，得SZTA催化剂；2）在高压釜中加入SZTA催化剂和茴香硫醚，得混合物；将混合物加热至70~90℃后通入CO使高压釜内的压力为0.5~5MPa；保温反应3~8h；反应完毕后，将反应产物过滤，所得的滤液冷却至室温后进行水解，得4-甲硫基苯甲醛。

权利要求

1.4-甲硫基苯甲醛的制备方法，其特征是包括以下步骤：

1）、制备SZTA催化剂：

①、TiCl4和ZrOCl2•8H2O混合，得混合液；所述ZrOCl2•8H2O中的Zr原子与TiCl4中的Ti原子的原子数之比为40~10:1； ②、向所述混合液中滴加浓度为0.9~1.1mol/L 的氨水，直至pH值为9~10，所得的反应体系会出现沉淀；所述含有沉淀的反应体系于室温下陈化22~26 h；过滤，将所得的陈化后-沉淀进行反复洗涤，直至洗涤液中不含Cl 为止；

③、将步骤②所得的洗涤后沉淀于100~120℃干燥8~9 h，冷却至室温后研磨成粒径小于0.150mm 的粉末；

④、将步骤③所得的粉末放入浓度为0.009~0.011mol/L的偏钒酸铵溶液浸渍3~10h，烘干后于600~700℃焙烧2.5~3.5 h；所述烘干为：于70~90℃烘干2.5~3.5小时；

⑤、将步骤④的所得物放入浓度为0.08~0.12mol/L的(NH4)2SO4溶液中浸渍4~6h；烘干

2-

后于450~550℃焙烧2.5~3.5 h，得固体酸SO4 ／ZrO2- TiO2-V205催化剂，简称SZTA催化剂；所述烘干为：于70~90℃烘干2.5~3.5小时；

2）、按照0.3~2g SZTA催化剂/0.1mol茴香硫醚的用量比，在高压釜中加入SZTA催化剂和茴香硫醚，得混合物；

将所述混合物加热至70~90℃后通入CO使高压釜内的压力为0.5~5MPa；保温反应

3~8h；反应完毕后，将反应产物过滤，所得的滤液冷却至室温后进行水解，得4-甲硫基苯甲醛。

2.根据权利要求1所述的4-甲硫基苯甲醛的制备方法，其特征是：所述步骤2）中的水解为：在0.1mol茴香硫醚所产生的滤液内导入40~60ml的水，室温下搅拌25~35min，所得的固体为4-甲硫基苯甲醛。

说明书

4-甲硫基苯甲醛的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种有机化合物的合成方法，特别是4-甲硫基苯甲醛的合成方法。

背景技术

[0002] 4-甲硫基苯甲醛，其分子式为C8H8OS，其结构式如S-1所示，其纯品为淡黄色晶体，熔点为267℃，它是一种重要的可用于合成染料，医药的有机中间体，如其可用作COX-2抑制剂罗非昔布及其衍生物，非甾体抗炎药洛非考昔等的中间体的原料，用途广泛。

[0003]

[0004] 目前文献上报道的合成4-甲硫基苯甲醛的方法主要有如下几种：

[0005] 1）、以4-甲硫基苯甲醇为原料，经过氧化制得4-甲硫基苯甲醛，收率最高可达100%（Chemistry-A European Journal, 2011,17(22),p.6056-6060）。反应式如下：

[0006]

[0007] 2）、以4-甲基亚磺酰基苯甲醛为原料，经过还原制得4-甲硫基苯甲醛，收率最高可达92%（Tetrahedron Letters, 2009,vol.50(49), p.6872-6876）。反应式如下：

[0008]

[0009] 3）、以对溴苯甲醛，氟化锌为原料，DMSO为溶剂，在150℃下反应36h，收率最高可达85%（Chemical Communications (Cambridge,United Kingdom), 2011， vol.47(18), p.5304-5306）。反应式如下：

[0010]

[0011] 4）、以对氯苯甲醛，甲硫醇，氢氧化钠为原料，甲苯和水或直接用水作溶剂在80~100℃下反应3h，收率最高可达94%（Huaxue Shijie, 2010,vol.51(10), p.626-628）。
反应式如下：

[0012]

[0013] 5）、以对氯苯甲醛，二甲亚砜，氟化钾为原料，环丁砜为溶剂，在180℃下反应制得4-甲硫基苯甲醛，收率仅仅为30%（Chinese Chemical Letters, 2003,vol.14(3), p.235-238）。反应式如下：

[0014]

[0015] 6）、以茴香硫醚等为原料，DMF为溶剂，在POCl3作催化剂的条件下，常压下制 得4-甲 硫基 苯 甲醛，收率 仅 为14%（Australian Journal of Chemistry,1979,vol.32(7),p.1601-12）。

[0016] 。

[0017] 以上报道的几种方法中，第一、二种方法所用原料不易得，成本太高，不适合工业生产；第三种方法，采用了较贵的对溴苯甲醛，溴作为离去基团进入废水中，反应的原子经济性不好，反应收率也较低，而且反应温度也较高，能耗大，不适合工业化生产；第四种方法虽然原料简单，但在反应过程中会产生大量废水，对环境不利，同时废水处理费用增加，进一步导致生产成本增加；第五种和第六种方法收率太低，不适于工业生产。

发明内容

[0018] 本发明要解决的技术问题是提供一种原料成本低、污染小、收率高的4-甲硫基苯甲醛的方法。

[0019] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种4-甲硫基苯甲醛的制备方法，包括以下步骤：

[0020] 1）、制备SZTA催化剂：

[0021] ①、TiCl4和ZrOCl2•8H2O混合，得混合液； ZrOCl2•8H2O中的Zr原子与TiCl4中的Ti原子的原子数之比为50~5:1；即，nZr:nTi=50~5:1（较佳为40~10:1）；

[0022] ②、向混合液中滴加浓度为0.9~1.1mol/L 的氨水，直至pH值为9~10，所得的反应体系会出现沉淀；所述含有沉淀的反应体系于室温下陈化22~26 h；过滤，将所得的陈化后-沉淀进行反复洗涤，直至洗涤液中不含Cl 为止；

[0023] ③、将步骤②所得的洗涤后沉淀于100~120℃干燥8~9 h，冷却至室温后研磨成粒径小于0.150mm 的粉末；

[0024] ④、将步骤③所得的粉末放入浓度为0.009~0.011mol/L的偏钒酸铵溶液浸渍3~10h，烘干后于600~700℃焙烧2.5~3.5 h；

[0025] ⑤、将步骤④的所得物放入浓度为0.08~0.12mol/L的(NH4)2SO4溶液中浸渍4~6h；2-
烘干后于450~550℃焙烧2.5~3.5 h，得固体酸SO4 ／ZrO2- TiO2-V205催化剂，简称SZTA催化剂；

[0026] 2）、按照0.3~2g SZTA催化剂/0.1mol茴香硫醚的用量比，在高压釜中加入SZTA催化剂和茴香硫醚，得混合物；

[0027] 将混合物加热至70~90℃（较佳为80℃）后通入CO使高压釜内的压力为0.5~5MPa；保温反应3~8h；反应完毕后，将反应产物过滤，所得的滤液冷却至室温后进行水解，得4-甲硫基苯甲醛。

[0028] 作为本发明的4-甲硫基苯甲醛的制备方法的改进：步骤2）中的水解为：在0.1mol茴香硫醚所产生的滤液内导入40~60ml的水，室温下搅拌25~35min，所得的固体为
4-甲硫基苯甲醛。

[0029] 作为本发明的4-甲硫基苯甲醛的制备方法的改进：

[0030] 步骤1）的④中的烘干为：于70~90℃烘干2.5~3.5小时；

[0031] 步骤1）的⑤中的烘干为：于70~90℃烘干2.5~3.5小时。

[0032] 备注说明：步骤1）的④中的浸渍和步骤1）的⑤中浸渍均需保证：被浸物被浸渍液完全浸没即可。

[0033] 本发明的4-甲硫基苯甲醛的制备方法中，步骤2）的反应可在有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中进行。步骤2）的反应方程式如下：

[0034] 。

[0035] 本发明使用后的SZTA催化剂经水洗，醇洗处理后可回收利用。具体如下：

[0036] 1.将使用后的SZTA催化剂0.3g置于100ml的烧杯中，加入约50ml水，在100转/分的转速下搅拌5min后，过滤。

[0037] 2.将经上述水洗后的SZTA催化剂置于100ml的烧杯中，加入约50ml乙醇，在100转/分的转速下搅拌5min后，过滤，80℃烘3h，得可重复使用的SZTA催化剂。

[0038] 本发明的制备方法具有如下优点：

[0039] （1）、该方法利用茴香硫醚和CO为原料，生成4-甲硫基苯甲醛，反应原子经济性高，且几乎无三废排放，是一种环境友好的方法。

[0040] （2）、该方法利用固体超强酸SO42-/ZrO2-TiO2-V205作催化剂，反应一步完成，收率较高。

[0041] （3）、该方法中所用的催化剂制备、回收均较简单，进一步降低了生产成本。

具体实施方式

[0042] 实施例1、一种4-甲硫基苯甲醛的制备方法，以茴香硫醚为原料，依次进行以下步骤：

[0043] 1）、SZTA催化剂的制备：

[0044] ①、TiCl4和ZrOCl2•8H2O混合，得混合液； ZrOCl2•8H2O中的Zr原子与TiCl4中的Ti原子的原子数之比为10:1；即，nZr:nTi=10:1；

[0045] ②、在快速搅拌（100转/分）下，将浓度为1mol/L 的氨水滴加入步骤①所得的混合液中，直至pH值为9，所得的反应体系会出现沉淀，含有沉淀的反应体系于室温下陈化24 h；过滤，将所得的陈化后沉淀进行反复洗涤，直至洗涤液中不含Cl- 为止；

[0046] ③、将步骤②所得的洗涤后沉淀于110℃干燥8 h，冷却至室温后研磨成粒径小于0.150mm 的粉末；

[0047] ④、将步骤③所得的粉末放入浓度为0.01mol/L的偏钒酸铵溶液中浸渍5h，烘干（即，于80℃烘干3小时）后于650℃焙烧3h；

[0048] ⑤、将步骤④的所得物放入浓度为0.1mol/L的(NH4)2SO4溶液中浸渍 5 h；烘干（即，于80℃烘干3小时）后于500℃焙烧3h；得固体酸SO42-/ZrO2-TiO2-V205催化剂，简称SZTA催化剂。

[0049] 2）、称取0.3g步骤1）所得的SZTA催化剂置于50ml的有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，加入12ml(0.1mol)茴香硫醚；将由SZTA催化剂和茴香硫醚组成的混合物加热至80℃后通入CO使高压釜内的压力为0.5MPa，保温（80℃）反应3h，反应完毕后，将反应产物过滤，所得的滤液冷却至室温后进行水解，即，在所得的滤液中导入50ml的水，在100转/分下搅拌30min，所得的固体为4-甲硫基苯甲醛。最终得11.6g 的4-甲硫基苯甲醛，收率为76%。

[0050] 实施例2、一种4-甲硫基苯甲醛的制备方法，以茴香硫醚为原料，依次进行以下步骤：

[0051] 1）、SZTA催化剂的制备：

[0052] ①、TiCl4和ZrOCl2•8H2O混合，得混合液； ZrOCl2•8H2O中的Zr原子与TiCl4中的Ti原子的原子数之比为20:1；即，nZr:nTi=20:1；

[0053] ②、在快速搅拌（100转/分）下，将浓度为1mol/L 的氨水滴加入步骤①所得的混合液，直至pH值为9，所得的反应体系会出现沉淀，含有沉淀的反应体系于室温下陈化24 -h；过滤，将所得的陈化后沉淀进行反复洗涤，直至洗涤液中不含Cl 为止；

[0054] ③、将步骤②所得的洗涤后沉淀于110℃干燥8 h，冷却至室温后研磨成粒径小于0.150mm 的粉末；

[0055] ④、将步骤③所得的粉末放入浓度为0.01mol/L的偏钒酸铵溶液中浸渍6h，烘干（即，于80℃烘干3小时）后于650℃焙烧3h；

[0056] ⑤、将步骤④的所得物放入浓度为0.1mol/L的(NH4)2SO4溶液中浸渍 5 h；烘干2-
（即，于80℃烘干3小时）后于500℃焙烧3 h；得固体酸SO4 ／ZrO2- TiO2-V205催化剂，简称SZTA催化剂。

[0057] 2）、称取1g步骤1）所得的SZTA催化剂置于50ml的有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，加入12ml(0.1mol)茴香硫醚；将由SZTA催化剂和茴香硫醚组成的混合物加热至80℃后通入CO使高压釜内的压力为3MPa，保温（80℃）反应5h，反应完毕后，将反应产物过滤，所得的滤液冷却至室温后进行水解，即，在所得的滤液中导入50ml的水，在100转/分下搅拌30min，所得的固体为4-甲硫基苯甲醛。最终得14.6g 的4-甲硫基苯甲醛，收率为
96%。

[0058] 实施例3、一种4-甲硫基苯甲醛的制备方法，以茴香硫醚为原料，依次进行以下步骤：

[0059] 1）、SZTA催化剂的制备：

[0060] 同实施例1。

[0061] 2）、称取2g步骤1）所得的SZTA催化剂置于50ml的有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，加入12ml(0.1mol)茴香硫醚；将由SZTA催化剂和茴香硫醚组成的混合物加热至80℃后通入CO使高压釜内的压力为0.5MPa，保温（80℃）反应3h，反应完毕后，将反应产物过滤，所得的滤液冷却至室温后进行水解，即，在所得的滤液中导入50ml的水，在100转/分下搅拌30min，所得的固体为4-甲硫基苯甲醛。最终得12.2g的 4-甲硫基苯甲醛，收率为80.2%。

[0062] 实施例4、一种4-甲硫基苯甲醛的制备方法，以茴香硫醚为原料，依次进行以下步骤：

[0063] 1）、SZTA催化剂的制备：

[0064] 同实施例1。

[0065] 2）、称取0.3g步骤1）所得的SZTA催化剂置于50ml的有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，加入12ml(0.1mol)茴香硫醚；将由SZTA催化剂和茴香硫醚组成的混合物加热至80℃后通入CO使高压釜内的压力为3MPa，保温（80℃）反应8h，反应完毕后，将反应产物过滤，所得的滤液冷却至室温后进行水解，即，在所得的滤液中导入50ml的水，在100转/分下搅拌30min，所得的固体为4-甲硫基苯甲醛。最终得13.0g 4-甲硫基苯甲醛，收率为85.6%。

[0066] 实施例5、一种4-甲硫基苯甲醛的制备方法，以茴香硫醚为原料，依次进行以下步骤：

[0067] 1）、SZTA催化剂的制备：

[0068] 同实施例1。

[0069] 2）、称取1g步骤1）所得的SZTA催化剂置于50ml的有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，加入12ml(0.1mol)茴香硫醚；将由SZTA催化剂和茴香硫醚组成的混合物加热至80℃后通入CO使高压釜内的压力为0.5MPa，保温（80℃）反应3h，反应完毕后，将反应产物过滤，所得的滤液冷却至室温后进行水解，即，在所得的滤液中导入50ml的水，在100转/分下搅拌30min，所得的固体为4-甲硫基苯甲醛。最终得12.0g的 4-甲硫基苯甲醛，收率为79.0%。

[0070] 实施例6、一种4-甲硫基苯甲醛的制备方法，以茴香硫醚为原料，依次进行以下步骤：

[0071] 1）、SZTA催化剂的制备：

[0072] 同实施例2。

[0073] 2）、称取2g步骤1）所得的SZTA催化剂置于50ml的有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，加入12ml(0.1mol)茴香硫醚；将由SZTA催化剂和茴香硫醚组成的混合物加热至80℃后通入CO使高压釜内的压力为3MPa，保温（80℃）反应5h，反应完毕后，将反应产物过滤，所得的滤液冷却至室温后进行水解，即，在所得的滤液中导入50ml的水，在100转/分下搅拌30min，所得的固体为4-甲硫基苯甲醛。最终得13.3g 的4-甲硫基苯甲醛，收率为
87.3%。

[0074] 实施例7、一种4-甲硫基苯甲醛的制备方法，以茴香硫醚为原料，依次进行以下步骤：

[0075] 1）、SZTA催化剂的制备：

[0076] 同实施例2。

[0077] 2）、称取0.3g步骤1）所得的SZTA催化剂置于50ml的有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，加入12ml(0.1mol)茴香硫醚；将由SZTA催化剂和茴香硫醚组成的混合物加热至80℃后通入CO使高压釜内的压力为5MPa，保温（80℃）反应5h，反应完毕后，将反应产物过滤，所得的滤液冷却至室温后进行水解，即，在所得的滤液中导入50ml的水，在100转/分下搅拌30min，所得的固体为4-甲硫基苯甲醛。最终得13.7g 的4-甲硫基苯甲醛，收率为90.2%。

[0078] 实施例8、一种4-甲硫基苯甲醛的制备方法，以茴香硫醚为原料，依次进行以下步骤：

[0079] 1）、SZTA催化剂的制备：

[0080] 同实施例2。