[发明专利]一种异硫氰酸苯酯的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种异硫氰酸苯酯的合成方法。

背景技术

异硫氰酸苯酯，结构如式（Ⅰ）所示，具有比异硫氰酸酯有更强的生物活性，主要被应用于农药、医药、染料、生化研究。异硫氰酸苯酯可以与酰肼反应制得一系列的硫脲及相关有机化合物，这些化合物都有较强的活性。多用于合成多种类型的杂环化合物，如在在医药上用于抗菌消炎以及癌症等疾病的治疗；在农药上用作抗菌、杀虫剂、除草剂等；同时它们也可以用于测定肽和蛋白质中氨基酸顺序以及作为荧光素标记物。

现有技术中，用于合成异硫氰酸苯酯的方法主要有以下几种：

1.由二苯硫脲与盐酸反应而得。将二苯硫脲加入盐酸中加热溶解，蒸馏出生成的异硫氰酸苯酯，在馏出的油状物中，加入等体积水洗，分出水层，再用稀碱液洗涤。经大量水洗后，用无水氯化钙干燥，收集120-121℃（4.66kPa），即为成品。

本方法合成异硫酸氰酯的过程中，所用的原料二苯硫脲通过苯胺、水和略过量的反应液CS₂进行制备，常温下在催化剂催化的情况下，完全反应的时间在15天以上，加热时可以缩短反应周期，但需增加CS₂和水的用量，且反应需在较高的压力下进行。因而生产成本高，收率低，生产周期长，同时生成异硫酸氰酯的过程中需要消耗大量的水。

2.由1,3-二苯基硫脲在浓硫酸作用下脱水后得到，也可以在硒催化下，三氯甲基碳酸酯与硫粉、N-苯基甲酰胺反应制备得到。

本方法合成异硫酸氰酯的过程中，所用的原料二苯硫脲同样需要通过苯胺、水和略过量的反应液CS₂进行制备，常温下在催化剂催化的情况下，完全反应的时间在15天以上，加热时可以缩短反应周期，但需增加CS₂和水的用量，且反应需在较高的压力下进行。因而生产成本高，收率低，生产周期长。同时生成异硫酸氰酯的过程中需要在硒的催化作用下，以浓硫酸脱水，生产成本高，反应过程复杂。不适宜工业化生产。

3.以无水乙醚作溶剂，利用苯胺、二硫化碳、三氯氧磷和三乙胺反应生成异硫氰酸苯酯。

本方法生产过程中所使用的二硫化碳极度易燃，具刺激性，对神经和血管有较大的损害作用；而三氯化磷在潮湿空气中剧烈发烟，水解成磷酸和氯化氢，进一步生成HP₂O₄Cl₃，遇水猛烈分解,产生大量的热和浓烟,甚至爆炸。对很多金属尤其是潮湿空气条件下有腐蚀性。因而生产过程中危险性与对人体的危害作用较大，仅适合实验室的合成。

这些方法不同程度存在生产周期长，危险性高，对环境影响大等缺点，不适合大规模的工业化生产。

发明内容

本发明提供了一种异硫氰酸苯酯的合成方法，反应条件温和，生产设备简单，易于实现规模化的工业生产。

一种异硫氰酸苯酯的合成方法，包括如下步骤：

（1）苯胺和二硫化四甲基秋兰姆在水中加热进行反应，反应完全后得到反应液A；

所述的二硫化四甲基秋兰姆的结构如式（Ⅱ）所示：

（2）将步骤（1）得到的反应液A与酸进行成盐反应，反应完全后，经过离心分离得到溶液B和固体；

（3）将步骤（2）得到的溶液B采用有机溶剂进行萃取，得到水相和有机相，所述的有机相经过后处理得到所述的异硫氰酸苯酯。

步骤（2）中，所述的固体包括硫磺；

步骤（3）中，所述的水相经过蒸发得到二甲胺的盐。

本发明中，采用二硫化四甲基秋兰姆代替二硫化碳作为反应试剂与苯胺进行反应，反应条件温和，对环境的危害小，同时避免了高压的操作，生产设备简单，得到的副产物便于与产物异硫氰酸苯酯分离，后处理简单，便于工业化生产。

步骤（1）中的反应式如下：

步骤（1）中，作为优选，所述的苯胺与二硫化四甲基秋兰姆的质量比为0.3～0.4：1，反应进行过程中，先将苯胺加入到水中形成苯胺溶液，苯胺溶液的质量浓度为12%～16%，此时，可以使反应的效率较高，同时副反应较少。

步骤（1）中，反应温度为90℃～100℃，反应时间为3～5小时。

步骤（2）中，作为优选，所述的酸为盐酸，盐酸的质量浓度为30～32%，步骤（1）中所述的苯胺与步骤（2）中的盐酸的质量比为1：1～1.1；采用盐酸时成本较低，得到的二甲胺盐酸盐便于回收利用。