[发明专利]制备β-巯基羧酸类化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过使起始材料与选自由硫化氢、硫化物盐和氢硫化物盐组成的组的氢硫化物反应有效制备β-巯基羧酸、β-巯基羧酸酯、β-巯基酰胺、β-巯基醛和β-巯基酮(下文中，将这些化合物统称为β-巯基羧酸类化合物)的方法，所述起始材料对应于相应的目标产物并选自由α，β-不饱和羧酸、α，β-不饱和羧酸酯、α，β-不饱和酰胺、α，β-不饱和醛和α，β-不饱和酮组成的α，β-不饱和羧酸组。

背景技术

传统上，巯基化合物广泛地用作为各种药物和农用化学品的合成材料。具体而言，β-巯基羰基化合物作为抗氧化剂的有效性已经得到高度认可，并且所述化合物在工业上用作聚合物化合物的稳定剂(日本专利申请No.2003-252918)。然而，Acta Chimica Scandinavica 1951，5，690-698描述的大大过量使用二乙胺的反应，包括的问题有：反应时间长导致的低生产率和反应方法需要以工业规模回收二乙胺的设备和廉价的制备过程。

据报道，用丙烯酸作为α，β-不饱和羧酸的迈克尔加成反应通过在二乙胺存在下使用硫化氢进行(Acta Chimica Scandinavica 1951，5，690-698)。

此外，还有报道，可以在大大过量的氢氧化钠存在下，通过使丙烯酸与氢硫化钠反应合成作为β-巯基化合物的β-巯基丙酸(日本专利申请No.2001-187778)。然而，在这个方法中也存在问题，需要基于底物5当量的氢氧化钠抑制副反应，这要求用酸中和过量的碱，且进一步要求处理在反应中产生的大量无机盐，这妨碍了工业规模生产。

至于其他反应，报道了一种通过丙烯酸甲酯和氢硫化钠之间的反应合成β-巯基丙酸甲酯的方法，其中二硫化碳用作辅助剂(英国专利No.1358019)。在该文献描述的反应中，提出使用二硫化碳达到抑制副反应的目的。然而，该方法在工业意义上不是很实用，反应中使用了具有高易燃性的二硫化碳，并且反应后的提纯步骤繁杂。

此外，日本专利申请No.2001-354643(美国专利No.6544936)和日本专利申请No.2001-354644(美国专利No.6472354)描述了在诸如沸石类的固体酸催化剂存在下，通过用硫化合物和硫化氢来硫化烯烃制备硫化的烯烃的方法。尽管这些文献包括了对关于硫醇作为中间产物的描述，但是文献中的最终目标产物不是本发明目标化合物的巯基化合物，而是有机硫化物、二硫化物和多硫化物。文献中的技术试图将硫醇产物降到最少。而且，文献描述原料烯烃可被溶剂稀释。文献中提到的溶剂实例是诸如甲烷、乙烷和戊烷的饱和脂族烃，即非极性溶剂。没有文献描述或建议使用与水相容的溶剂、极性溶剂或使用此类溶剂的效果。

发明内容

本发明的目的是通过使用易得地α，β-不饱和羧酸类化合物作为原料，以良好收率、高生产率和以工业规模，提供作为有用的合成药物产品和农用化学品的原料和聚合物化合物的添加剂的β-巯基羧酸类化合物。

基于为实现本发明目的而进行的深入研究，本发明的发明人发现了一种在诸如沸石的固体酸催化剂存在下通过α，β-不饱和羧酸类化合物和氢硫化物之间的反应制备β-巯基羧酸类化合物时使用与水相容的反应溶剂的方法，从而完成了本发明。

也就是说，本发明涉及如下述[1]-[13]中描述的制备β-巯基羧酸类化合物的方法。

[1]一种制备β-巯基羧酸类化合物的方法，包括在固体酸催化剂(不包括硅胶)存在下的反应中使用与水相容的溶剂作为反应溶剂，所述反应是选自由α，β-不饱和羧酸、α，β-不饱和羧酸酯、α，β-不饱和酰胺、α，β-不饱和醛和α，β-不饱和酮组成的组的α，β-不饱和羧酸类化合物与选自由硫化氢、硫化物盐和氢硫化物盐组成的组的氢硫化物中的至少一种之间的反应，其中要制备的β-巯基羧酸类化合物对应于起始材料。

[2]根据1的制备β-巯基羧酸类化合物的方法，其中将与水相容的溶剂和水的混合溶剂用作反应溶剂。

[3]根据2的制备β-巯基羧酸类化合物的方法，其中反应溶剂中水含量为1-50质量％。

[4]根据1-3任意一项的制备β-巯基羧酸类化合物的方法，其中与水相容的溶剂为极性非质子溶剂或醇。

[5]根据4的制备β-巯基羧酸类化合物的方法，其中极性非质子溶剂是选自由四氢呋喃(THF)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)和N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)组成的组中的一种或多种。

[6]根据1的制备β-巯基羧酸类化合物的方法，其中所选的α，β-不饱和羧酸类化合物为α，β-不饱和羧酸或α，β-不饱和羧酸酯。