本发明涉及医药化工技术领域,具体涉及一种甲基巯基噻二唑的制备工艺。
背景技术:
甲基巯基噻二唑是生产是生产头孢唑啉、头孢卡奈、头孢西酮、唑酮头孢菌素、头孢帕罗、头孢菌素bl-s339,呋苄唑头孢菌素等医药的重要中间体,由于该类药物具有抗菌广谱、吸收好、副作用小,尤其适于口服吸收等特点,因此在临床上被广泛使用。
目前甲基巯基噻二唑的制备工艺为乙酸乙酯经肼化、加成、环合而得,具体步骤:水合肼、乙酸乙酯回流反应5h,得到乙酰肼;乙酰肼加入氢氧化钾或者氨气的乙醇溶液,低温下滴加二硫化碳,反应3h,过滤、淋洗,得到乙酰肼二硫代甲酸钾或者铵盐;干燥后的钾盐或者铵盐加入到低温的浓硫酸中环合,再将此环合母液加入到大量冰水中,析出甲基巯基噻二唑粗品,然后精制得成品。
上述反应最大的不足之处为环合反应使用了大量的浓硫酸,生成了大量的废酸,无论是对设备还是对环保都形成了巨大的压力,并且相关的专利并没有对生成的废酸如何处理进行说明,这是巨大的漏洞。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种甲基巯基噻二唑的制备工艺,本工艺绕开了使用大量浓硫酸的传统路线,大大减少甚至避免了浓硫酸的使用,绿色无污染,同时本工艺步骤简单,大大提高了环合反应速率,提高了环合反应转化率,节时节能,适用于工业生产。
本发明所述的甲基巯基噻二唑的制备工艺,包括如下步骤:
1、反应瓶内加入1mol的水合肼,20~25℃滴加摩尔量为水合肼摩尔量1~1.05倍的二硫化碳,滴加时长2~3h,滴加毕,20~25℃保温1~2h,过滤,得到肼基二硫甲酸(hdf),hdf在55-75℃下真空干燥3h以上,控制水分小于0.1%,得到白色或淡黄色结晶粉末;
2、控制温度25~30℃,反应瓶内加入干燥后的hdf,再加入1-1.1mol冰醋酸,滴加酸催化剂,滴加时长1~2h,升温反应3~5h,降温至0~5℃,30%的氢氧化钠溶液调ph8~9,过滤,得到甲基巯基噻二唑(mmtd)粗品;
3、mmtd粗品加入到重量比5~7倍量蒸馏水中,升温回流0.5~1h,缓慢降温至45-50℃,搅拌1~2h,继续降温至0~5℃,搅拌0.5~1h,过滤,得到mmtd湿品,55-60℃下真空干燥2h,以上升温至70-75℃真空干燥2h以上,控制水分小于0.1%,得到白色结晶粉末。
所述的步骤1中,水合肼的质量分数为80%。
所述的步骤1中,真空度为0.09~0.1mpa。
所述的步骤2中,酸催化剂可以是浓盐酸、浓硫酸、三氯氧磷中的一种。
所述的步骤2中,酸催化剂的量是水合肼摩尔量1~1.5倍。
所述的步骤2中,升温反应温度为50~70℃。
所述的步骤3中,回流温度为90~95℃。
所述的步骤3中,真空度为0.09~0.1mpa。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1.原料来源广泛,反应条件温和、选择性高,易于工业化生产,具有生产优势;
2.操作步骤简单,使用价廉易得的各种原材料,具有了成本优势;
3.环合步骤使用酸催化剂,选择性高,收率可达95%以上,具有选择性优势;
4.本工艺避开了传统工艺大量使用浓硫酸环合的反应体系,极大减少了浓硫酸的使用量甚至可以避免使用浓硫酸,进而减少和避免了废酸的生成是一条绿色的合成路线,具有环保优势。
综上,本研究具有较强的创新性和实用性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种甲基巯基噻二唑的制备工艺,按如下步骤进行:
(1)取80%的水合肼62.5g置于三口烧瓶内,控制反应温度25℃,滴加80g二硫化碳,滴加时长2h,25℃保温1h,过滤,hdf湿品在55℃下真空干燥4h,得到白色结晶粉末;
(2)控制温度30℃,反应瓶内加入干燥后的hdf,再加入61.2g冰醋酸,滴加36%浓盐酸122g,滴加时长2h,升温至50℃,反应3h,降温至0~5℃,30%的氢氧化钠溶液调ph=8.5,过滤,得到甲基巯基噻二唑(mmtd)粗品;
(3)mmtd粗品加入到750g蒸馏水中,升温至90℃,回流1h,缓慢降温至45℃,搅拌1h,继续降温至0~5℃,搅拌1h,过滤,得到mmtd湿品,55℃下真空干燥2h,升温至70℃真空干燥3h,控制水分小于0.1%,得到白色结晶粉末125.8g,收率95.3%,纯度99.2%。
实施例2
一种甲基巯基噻二唑的制备工艺,按如下步骤进行:
(1)取80%的水合肼62.5g置于三口烧瓶内,控制反应温度25℃,滴加80g二硫化碳,滴加时长2h,25℃保温1h,过滤,hdf湿品在55℃下真空干燥4h,得到白色结晶粉末;
(2)控制温度25℃,反应瓶内加入干燥后的hdf,再加入61.2g冰醋酸,滴加三氯氧磷199g,滴加时长2h,升温至60℃,反应3h,降温至0~5℃,30%的氢氧化钠溶液调ph=8.5,过滤,得到甲基巯基噻二唑(mmtd)粗品;
(3)mmtd粗品加入到800g蒸馏水中,升温至95℃,回流1h,缓慢降温至45℃,搅拌1h,继续降温至0~5℃,搅拌1h,过滤,得到mmtd湿品,55℃下真空干燥2h,升温至70℃真空干燥3h,控制水分小于0.1%,得到白色结晶粉末122.1g,收率92.5%,纯度99.5%。
实施例3
一种甲基巯基噻二唑的制备工艺,按如下步骤进行:
(1)取80%的水合肼62.5g置于三口烧瓶内,控制反应温度25℃,滴加80g二硫化碳,滴加时长2h,25℃保温1h,过滤,hdf湿品在55℃下真空干燥4h,得到白色结晶粉末;
(2)控制温度25℃,反应瓶内加入干燥后的hdf,再加入61.2g冰醋酸,滴加98%浓硫酸107.8g,滴加时长1.5h,升温至60℃,反应3h,降温至0~5℃,30%的氢氧化钠溶液调ph=8.5,过滤,得到甲基巯基噻二唑(mmtd)粗品;
(3)mmtd粗品加入到800g蒸馏水中,升温至95℃,回流1h,缓慢降温至45℃,搅拌1h,继续降温至0~5℃,搅拌1h,过滤,得到mmtd湿品,55℃下真空干燥2h,升温至70℃真空干燥3h,控制水分小于0.1%,得到白色结晶粉末123.4g,收率93.5%,纯度99.3%。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种甲基巯基噻二唑的制备工艺,其特征在于:
1)反应容器内加入水合肼,滴加摩尔量为水合肼摩尔量1~1.05倍的二硫化碳,20~25℃保温1~2h,过滤,得到肼基二硫甲酸(hdf),hdf经真空干燥,控制其水分小于0.1%;
2)控制温度25~30℃,反应瓶内加入干燥后的hdf,再加入摩尔量为水合肼摩尔量1-1.1倍的冰醋酸,滴加酸催化剂,升温反应,然后降温至0~5℃,调节ph8~9,过滤,得到甲基巯基噻二唑(mmtd)粗品;
3)mmtd粗品加入到重量比5~7倍量蒸馏水中,升温回流然后缓慢降温至45-50℃,搅拌1~2h,继续降温至0~5℃,搅拌0.5~1h,过滤,得到mmtd湿品,真空干燥,控制水分小于0.1%,得到白色结晶粉末。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述水合肼的质量分数为80%。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述二硫化碳的滴加时长为2-3h,所述滴加温度为20-25℃。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤1)的真空干燥的真空度为0.09~0.1mpa,干燥温度为55-75℃,干燥时间为3h以上。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤3)的真空干燥具体为在真空度为0.09-0.1mpa条件下先在55-60℃下干燥2小时以上然后在70-75℃下干燥2小时以上
如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述酸催化剂包括浓盐酸、浓硫酸、三氯氧磷中的一种以上。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述酸催化剂的摩尔量是水合肼摩尔量1~1.5倍,所述酸催化剂的滴加时长为1-2h。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤2)和步骤3)的升温温度为50~70℃。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述回流温度为90~95℃。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述调节ph的溶液为30%的氢氧化钠溶液。