CN103145645B - 甲基巯基噻二唑的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

甲基巯基噻二唑的制备工艺，涉及医药化工技术领域，本工艺以乙酸乙酯为原料，乙酸乙酯经肼化、加成、环合反应来制备甲基巯基噻二唑，乙酸乙酯与水合肼反应过程中不使用反应溶剂，同时提高乙酸乙酯与水合肼的肼化温度至104-110℃，得到乙酰肼溶液；乙酰肼溶液的加成反应中，使用液氨的甲醇溶液代替氢氧化钾的甲醇溶液；乙酰肼与氨和二硫化碳的加成反应中，先将二硫化碳加入到乙酰肼溶液中，然后再加入液氨的甲醇溶液。本发明工艺大大提高了肼化反应速度，提高了肼化反应转换率，省时节能，同时降低了甲基巯基噻二唑的生产成本，提高了加成反应的收率。

Description

甲基巯基噻二唑的制备工艺
技术领域
本发明涉及医药化工技术领域，具体涉及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，甲基巯基噻二唑为淡黄色粉末，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。其结构如下：
目前甲基巯基噻二唑的制备工艺为由乙酸乙酯经肼化、加成、环合而得，具体步骤如下：将乙酸乙酯和水合肼在乙醇溶液中在60-70℃下加热回流反应5小时，再通过减压脱去其中的乙醇和水，得到乙酰肼，降温后加入氢氧化钾甲醇溶液，在低温下滴加二硫化碳，搅拌反应5-8小时，降温结晶，过滤，滤饼使用冷甲醇洗涤，得到N-乙酰肼基二硫代甲酸钾，低温干燥后，将其分次加入低温的浓硫酸中，低温下搅拌反应，然后将反应物加入冰水中，过滤得到噻二唑粗品，然后再进行精制得到噻二唑成品。但是上述工艺存在以下不足之处：首先乙酸乙酯与水合肼反应过程中，使用乙醇作为反应溶剂，造成反应物浓度较低，不利于反应进行，降低了反应速率，还需要减压处理，以除去其中的乙醇，既费时又耗能；反应过程中需要使用氢氧化钾与乙酰肼和二硫化碳反应形成钾盐，所以反应使用的氢氧化钾需要大量的甲醇进行溶解，氢氧化钾本身价格不低，钾盐也溶于甲醇，因此会有一部分钾盐因溶于甲醇而损失，因此生产成本高，污染物排放也较多。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，经充分研究试验之后，本发明提供了一种甲基巯基噻二唑的制备工艺。
本发明提供的甲基巯基噻二唑的制备工艺以乙酸乙酯为原料，乙酸乙酯经肼化、加成、环合反应来制备甲基巯基噻二唑，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是乙酸乙酯与与水合肼反应过程中不使用反应溶剂，同时提高乙酸乙酯与水合肼的肼化温度至104-110℃，得到乙酰肼溶液；乙酰肼溶液的加成反应中，使用液氨的甲醇溶液代替氢氧化钾的甲醇溶液；乙酰肼与氨和二硫化碳的加成反应中，先将二硫化碳加入到乙酰肼溶液中，然后再加入液氨的甲醇溶液，本发明方法的具体工艺步骤如下：
(1)肼化反应：向密闭反应釜加入乙酸乙酯和水合肼，开动搅拌，待温度恒定后，在一小时内缓慢升温至104-110℃，恒温2.1小时，降温后得到粘状乙酰肼溶液；
(2)加成反应：搅拌条件下，将乙酰肼溶液降温至10℃时，将二硫化碳溶液快速滴加入乙酰肼中，当反应温度上升至25℃时，开始滴加液氨的甲醇溶液，保持反应温度在24.5-35.5℃之间，当析出淡黄色氨盐结晶后减慢滴加速度，保持反应物呈黄色，随时检测反应物的PH值，待PH达到7.5呈弱碱性后，即为反应终点，停止滴加液氨的甲醇溶液，继续搅拌至温度下降至0℃后，放料抽滤甩干得到N-乙酰肼基二硫代甲酸铵；
(3)环合反应：向反应釜中加入浓硫酸，并控制反应釜内温度在15℃-17℃之间，将加成反应得到的N-乙酰肼基二硫代甲酸铵均匀撒入反应釜中，N-乙酰肼基二硫代甲酸铵与浓硫酸的摩尔质量比为1∶3，，控制反应温度在24.5-26.5℃之间，加完氨盐后，反应继续搅拌2.1小时，得到粘状白的环合液；
(4)环合液的处理：向环合液中滴加冰块，使环合液中的硫酸浓度稀释至30％，再加水稀释至20％左右，通过离心机甩干洗涤，得到的噻二唑滤饼再进行低温真空干燥，温度为80℃，压力控制在0.085-0.095MPa之间，从而得到噻二唑粗品；
(5)精制：将噻二唑粗品经常规纯化，真空干燥后，得到甲基巯基噻二唑成品。
上述肼化反应中乙酸乙酯与水合肼的摩尔质量比为1∶1-1.3∶1。
上述加成反应中二硫化碳与乙酰肼的摩尔质量比1.2∶1-1.4∶1。
上述加成反应温度优选为26-32℃之间。
采用本发明方法的优点是：
1、肼化反应过程中不使用乙醇等反应溶剂，同时将肼化温度提高至104-110℃，大大提高了肼化反应速度，提高了肼化反应转换率，省时节能。
2、加成反应中使用液氨的甲醇溶液代替氢氧化钾的甲醇溶液，从而在加成反应中得到N-乙酰肼基二硫代甲酸铵，而不是N-乙酰肼基二硫代甲酸钾，不但降低了生产成本，还提高了加成反应的收率。
3、加成反应中，先将二硫化碳与乙酰肼反应，再加入液氨的甲醇溶液进行反应，这样可稳定地控制反应温度，防止温度上升过快，生成副产物，降低加成反应收率。
具体实施方式
例1
(1)肼化反应：将184kg的乙酸乙酯和127.5kg的80％水合肼抽入到500L反应釜中，密闭反应釜，开动搅拌，待温度恒定后，在一小时内缓慢升温至107℃，恒温2.1小时，降温后将得到的粘状乙酰肼溶液转至一个1000L反应釜中；
(2)加成反应：开动搅拌，将乙酰肼溶液降温至10℃时，将200kg二硫化碳快速滴加入乙酰肼溶液中，反应温度上升至25℃时，开始滴加液氨的甲醇溶液，当冷凝器有回流时控制滴加速度，保持反应温度在26-32℃左右，待析出淡黄色氨盐结晶后减慢滴加速度，保持反应物料呈黄色，如果滴加块，会使反应液呈偏红色，随时检测反应液体PH值，待PH＝7.5呈弱碱性后，即为反应终点，停止滴加液氨的甲醇溶液，继续搅拌至温度下降至0℃后，放料抽滤甩干得到300kgN-乙酰肼基二硫代甲酸铵，抽滤溶液，回收；
(3)环合反应：向三个500L的反应釜中加入浓硫酸，并控制反应釜内温度在15℃-17℃之间，将加成反应得到的N-乙酰肼基二硫代甲酸铵分别均匀撒入三个500L反应釜中，N-乙酰肼基二硫代甲酸铵与浓硫酸的摩尔质量比为1∶3，，控制反应温度在25℃，加完氨盐后，反应继续搅拌2.1小时，得到粘状白的环合液；
(4)环合液的处理：向环合液中滴加冰块，使环合液中的硫酸浓度稀释至30％，再加水稀释至20％左右，通过离心机甩干洗涤，得到的噻二唑滤饼再进行低温真空干燥，温度为80℃，压力控制在0.09MPa之间，从而得到噻二唑粗品；
(5)精制：将噻二唑粗品经去离子水重结晶、活性炭脱色等常规处理，真空干燥后，得到甲基巯基噻二唑成品274.2kg。
例2
除了肼化反应中乙酸乙酯与水合肼的摩尔质量比1.3∶1，肼化反应温度为104℃，加成反应温度为24.5℃，加成反应中二硫化碳与乙酰肼的摩尔质量比为1.2∶1以外，其余步骤同例1，最终得到甲基巯基噻二唑成品269.3kg。
例3
除了肼化反应中乙酸乙酯与水合肼的摩尔质量比1.2∶1，肼化反应温度为110℃，加成反应温度为35.5℃，加成反应中二硫化碳与乙酰肼的摩尔质量比为1.4∶1以外，其余步骤同例1，最终得到甲基巯基噻二唑成品270.4kg。

Claims (4)

1.一种甲基巯基噻二唑的制备工艺，以乙酸乙酯为原料，乙酸乙酯经肼化、加成、环合反应来制备甲基巯基噻二唑，其特征在于乙酸乙酯与与水合肼反应过程中不使用反应溶剂，同时提高乙酸乙酯与水合肼的肼化温度至104-110℃，得到乙酰肼溶液；乙酰肼溶液的加成反应中，使用液氨的甲醇溶液代替氢氧化钾的甲醇溶液；乙酰肼与氨和二硫化碳的加成反应中，先将二硫化碳加入到乙酰肼溶液中，然后再加入液氨的甲醇溶液，具体工艺步骤如下：
(1)肼化反应：向密闭反应釜加入乙酸乙酯和水合肼，开动搅拌，待温度恒定后，在一小时内缓慢升温至104-110℃，恒温2.1小时，降温后得到粘状乙酰肼溶液；
(2)加成反应：搅拌条件下，将乙酰肼溶液降温至10℃时，将二硫化碳溶液快速滴加入乙酰肼中，当反应温度上升至25℃时，开始滴加液氨的甲醇溶液，保持反应温度在24.5-35.5℃之间，当析出淡黄色铵盐结晶后减慢滴加速度，保持反应物呈黄色，随时检测反应物的PH值，待PH达到7.5呈弱碱性后，即为反应终点，停止滴加液氨的甲醇溶液，继续搅拌至温度下降至0℃后，放料抽滤甩干得到N-乙酰肼基二硫代甲酸铵；
(3)环合反应：向反应釜中加入浓硫酸，并控制反应釜内温度在15℃—17℃之间，将加成反应得到的N-乙酰肼基二硫代甲酸铵均匀撒入反应釜中，N-乙酰肼基二硫代甲酸铵与浓硫酸的摩尔比为1:3，控制反应温度在24.5—26.5℃之间，加完铵盐后，反应继续搅拌2.1小时，得到粘状白的环合液；
(4)环合液的处理：向环合液中滴加冰块，使环合液中的硫酸浓度稀释至30％，再加水稀释至20％左右，通过离心机甩干洗涤，得到的噻二唑滤饼再进行低温真空干燥，温度为80℃，压力控制在0.085—0.095MPa之间，从而得到噻二唑粗品；
(5)精制：将噻二唑粗品经常规纯化，真空干燥后，得到甲基巯基噻二唑成品。
2.根据权利要求1所述的甲基巯基噻二唑的制备工艺，其特征在于肼化反应中乙酸乙酯与水合肼的摩尔比为1:1—1.3:1。
3.根据权利要求1所述的甲基巯基噻二唑的制备工艺，其特征在于加成反应中二硫化碳与乙酰肼的摩尔比1.2:1—1.4:1。
4.根据权利要求1所述的甲基巯基噻二唑的制备工艺，其特征在于加成反应温度优选为26—32℃之间。
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