一种对甲硫基苯甲醛的制备方法

技术领域

本申请涉及有机化工合成技术领域，更具体地说，是涉及一种对甲硫基苯甲醛的制备方法。

背景技术

对甲硫基苯甲醛，其分子式为C

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：

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），该方法所使用的原料价格高昂，不适于工业大规模生产；

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），该方法也存在原料价格昂贵的问题；

3、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%，在反应过程中会产生大量有害废水，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；

4、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%，收率过低，不适于工业化生产。

因此，生产对甲硫基苯甲醛的现有技术存在原材料价格昂贵、产生大量有害废水，收率过低的问题。

发明内容

为解决现有的对甲硫基苯甲醛的制备方法中所存在的原材料价格昂贵、产生大量有害废水，收率过低的问题。本申请采用的技术方案是：一种对甲硫基苯甲醛的制备方法，包括以下步骤：

向苯甲硫醚中加入氯化铝和氰化钠后开始搅拌，降温，而后开始通盐酸气，直至检测不到苯甲硫醚，得到中间态对甲硫基苯甲亚胺基盐酸盐；

控制温度加水，而后升温、保温、静置分液和水洗，得到对甲硫基苯甲醛。

优选的，氯化铝与苯甲硫醚的摩尔比为0.05~0.2:1。

优选的，氯化铝与苯甲硫醚的摩尔比为0.1:1。

优选的，氰化钠与苯甲硫醚的摩尔比为1~1.2:1。

优选的，氰化钠与苯甲硫醚的摩尔比为1:1。

优选的，降温是将反应体系温度降低至-5~5℃。

优选的，控制温度是将温度控制在0~5℃。

优选的，加水是将水缓慢滴入体系，所加入的水与苯甲硫醚的质量比为1~5:1。

优选的，滴加完成后升温至60℃，保温1h，静置分液后水洗，水洗用水与苯甲硫醚的质量比为1:1。

本发明的有益效果是：

1.本发明以苯甲硫醚为原材料，原料廉价易得，不需要高温高压反应，对设备要求低，具有很好的工业化前景;生产过程中仅需使用少量水对产物进行水洗，被水所溶解的催化剂可以重复利用，环保效益明显;产物纯度可达到92%以上，收率可达到92%以上，总收率高，适于工业化生产；

2.在催化苯甲硫醚加成制备对甲硫基苯甲亚胺基盐酸盐的过程中保持低温，防止苯甲硫醚由于聚合等副反应产生难以通过水洗去除的有机杂质，直至检测不到苯甲硫醚并完成加水之后再升温，由此得到的产物收率及纯度更高；

3.以苯甲硫醚为主原料，氰根和无水氯化铝结合与氢离子形成一个碳正离子，碳正离子进攻苯甲硫醚的对位形成一个类似对甲硫基苯甲亚胺基盐酸盐的中间态，再水解后得到对甲硫基苯甲醛，反应速度快，生产效率高，在常压下即可完成反应，避免了使用高温高压的反应条件，降低了生产风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍：

图1为实施例1产物对甲硫基苯甲醛的气相色谱图；

图2为实施例2产物对甲硫基苯甲醛的气相色谱图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

实施例1

取50.00g(0.4025mol)苯甲硫醚加入250ml四口烧瓶中，加入5.37g无水氯化铝（0.04025mol，与苯甲硫醚摩尔比为0.1:1），加入19.73g氰化钠（0.4025mol，与苯甲硫醚的摩尔比为1:1），开启搅拌，降温至0℃，然后开始通氯化氢气体，取样测试经检测无苯甲硫醚残余后，停止通氯化氢气体，在该过程中，苯甲硫醚发生加成反应，生成中间态对甲硫基苯甲亚胺基盐酸盐。

该反应过程以结构式表达为：

将150.00g水（与苯甲硫醚的质量比为3:1）滴入反应瓶中，控制体系温度0℃，滴加完成后用水浴升温至60℃保温反应1h，在该过程中中间态对甲硫基苯甲亚胺基盐酸盐发生水解，生成对甲硫基苯甲醛。

该反应过程以结构式表达为：

降至室温，静置分液，50.00g水洗，分液，得到纯品对甲硫基苯甲醛，重量为59.91g，气相检测纯度为98.34％，收率为96.17％。

实施例2

本实施方法和实施例1不同的是氰化钠用量为23.67g（0.4830mol，与苯甲硫醚的摩尔比为1.2:1），其他步骤相同，得到60.02g产品，气相检测纯度为98.17％，收率为96.18％。

通过对比实施例1和实施例2可以看出，氰化钠与苯甲硫醚的摩尔比为1:1时，反应产物的收率和纯度更高，且差异不大，出于环保考虑，氰化钠与苯甲硫醚的摩尔比为1:1为较优的选择。

实施例3

本实施方法和实施例1不同的是无水氯化铝用量为2.69g（0.02017mol，与苯甲硫醚的摩尔比为0.05:1），其他步骤相同，得到60.74g产品，气相检测纯度为92.80％，收率为92.01％。

实施例4

本实施方法和实施例1不同的是无水氯化铝用量为10.74g（0.08055mol，与苯甲硫醚的摩尔比为0.2:1），其他步骤相同，得到60.03g产品，气相检测纯度为98.18%，收率为96.20%。

通过对比实施例1、3、4可以看出，增加无水氯化铝的用量会提高产物对甲硫基苯甲醛的纯度和收率，当无水氯化铝与苯甲硫醚的摩尔比提升至0.1:1以上时，反应产物的收率和纯度不再提升，出于成本考虑，氰化钠与苯甲硫醚的摩尔比为0.1:1为较优的选择。

实施例5

本实施方法和实施例1不同的是反应温度为-5℃，其他步骤相同，得到58.03g产品，气相检测纯度为98.24%，收率为93.05%。

实施例6

本实施方法和实施例1不同的是反应温度为5℃，加水时控制体系温度为5℃，其他步骤相同，得到58.73g产品，气相检测纯度为98.04%，收率为93.98%。

通过对比实施例1、5、6可以看出，制备中间态对甲硫基苯甲亚胺基盐酸盐的反应过程中，当温度控制在-5~5℃的范围内时，纯度变化不大，但是收率在反应温度为0℃时达到最高。

实施例7

本实施方法和实施例1不同的是水解反应水用量50.00g（与苯甲硫醚的质量比为1:1），其他步骤相同，得到60.07g产品，气相检测纯度为97.87%，收率为95.96%。

实施例8

本实施方法和实施例1不同的是水解反应水用量250.00g（与苯甲硫醚的质量比为5:1），其他步骤相同，得到60.27g产品，气相检测纯度为97.67%，收率为96.08%。

通过对比实施例1、7、8可以看出，随着水用量的增加，对甲硫基苯甲醛收率和纯度没有明显变化，但在实际操作中当水用量与苯甲硫醚质量比为1:1时较难分层，出于产能和环保因素考虑3倍质量比是最合适的。

表1 实施例实验数据与实验结果汇总表

本发明提供了一种对甲硫基苯甲醛的制备方法，取定量的苯甲硫醚中加入氯化铝和氰化钠，降温后开始通盐酸气，直至检测不到苯甲硫醚，得到中间态对甲硫基苯甲亚胺基盐酸盐；控制温度将水缓慢滴入体系中，滴加完成后升温、保温、静置分液和水洗，得到对甲硫基苯甲醛。通过实施例1-8实验结果看出，通过该方法制备取得的对甲硫基苯甲醛的纯度在92%以上，收率在92%以上。

对实施例1制备得到的对甲硫基苯甲醛进行气相色谱检测，气相色谱图的结果如图1所示。对甲硫基苯甲醛出峰时间为15.919min，对峰面积比例计算纯度为98.34%；对实施例2制备得到的对甲硫基苯甲醛进行气相色谱检测，气相色谱图的结果如图2所示。对甲硫基苯甲醛出峰时间为15.908min，对峰面积比例计算纯度为98.17%。

本发明的有益效果是：

1.本发明以苯甲硫醚为原材料，原料廉价易得，不需要高温高压反应，对设备要求低，具有很好的工业化前景；生产过程中仅使用少量水对产物进行清洗，被水所带走的催化剂可以重复利用，环保效益明显；产物纯度可达到92%以上，收率可达到92%以上，总收率高，适于工业化生产；

2.以苯甲硫醚为主原料，氰根和无水氯化铝结合与氢离子形成一个碳正离子，碳正离子进攻苯甲硫醚的对位形成一个类似对甲硫基苯甲亚胺基盐酸盐的中间态，再水解后得到对甲硫基苯甲醛，反应速度快，生产效率高，在常压下即可完成反应，避免了使用高温高压的反应条件，降低了生产风险；

3.在苯甲硫醚制备对甲硫基苯甲亚胺基盐酸盐的中间态的反应过程及加入水解用水的过程中控制温度，避免发生副反应引入难以通过分层和水洗去除的杂质。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。