[发明专利]一种2-巯基丁二酸的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，更具体地说，是涉及2-巯基丁二酸的一种制备方法。

背景技术

2-巯基丁二酸可用作络合滴定掩蔽剂、重金属解毒剂，并能够用于生化研究和橡胶工业，也是冷烫剂的主要成分，具有重要的应用价值。目前生产中合成2-巯基丁二酸时常先将顺丁烯二酸酐水合，生成顺丁烯二酸，再与硫化氢反应制得该品。专利US 6689907B1即采用此路线，但该合成方法最终总收率低，仅有75％。该法合成过程中使用硫化氢气体，不易进行后处理，而且容易造成环境污染。另外，合成过程中使用的碱即氢氧化钠的量也较大，氢氧化钠与顺丁烯二酸酐的摩尔比为6∶1。专利JP 04297450以顺丁烯二酸酐和硫脲为起始原料，先合成中间体化合物2-脒基硫烷基丁二酸酐，再在碱性溶液中水解以制备2-巯基丁二酸。因在合成中间体时采用丙酮做溶剂并需要加热回流，所以其较低的沸点低会导致在长时间的反应过程中自身损失较大，不利于控制生产成本。在水解反应完成时，该专利提供的后处理方法也不能有效地将目标产物与生成的无机盐分离，所以不利于工业大规模生产。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供了一种的2-巯基丁二酸的合成方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案：

首先以顺丁烯二酸酐与硫脲为原料，加成反应合成中间体化合物2-脒基硫烷基丁二酸酐；然后在碱性条件下，2-脒基硫烷基丁二酸酐发生水解反应，生成2-巯基丁二酸；

反应方程式为：

具体的合成步骤为，

(1)先将顺丁烯二酸酐与硫脲按照摩尔比1∶1加入到冰醋酸(中，室温下反应10小时。然后，进行过滤和洗涤，得到中间体2-脒基硫烷基丁二酸酐；

(2)将步骤(1)生成的2-脒基硫烷基丁二酸酐加入到碱溶液中，并使得碱与2-脒基硫烷基丁二酸酐的摩尔比为3∶1～8∶1，然后在110℃下加热回流4小时；

(3)反应结束后，用浓酸调节反应液的pH至3，接着将反应液浓缩，再在110℃下继续加热回流10分钟；冷却后过滤，并以少量冷水洗涤，可得到白色固体和浅黄色的滤液；

(4)向步骤(3)中得到的白色固体中加入有机溶剂，固体与溶剂的质量比为1∶2，在溶剂的沸点温度下加热回流10分钟，趁热过滤；将滤液合并后蒸掉溶剂即得到目标产物2-巯基丁二酸。

步骤(2)中，碱溶液中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾和/或氢氧化钡。

所述的碱为氢氧化钠。

所述的溶液中的碱与2-脒基硫烷基丁二酸酐的摩尔比为4∶1。

步骤(4)中的有机溶剂可为丙酮、乙醇、甲醇、正丙醚、正丁醚和/或碳酸二甲酯。

步骤(4)中的有机溶剂为丙酮和/或甲醇。

还可对步骤(3)得到的浅黄色滤液进行进一步提纯；即先将滤液继续浓缩，再在110℃下加热回流10分钟；冷却并过滤后，向所得的白色固体中加入有机溶剂，固体与溶剂的质量比为1∶2，并加热回流10分钟，趁热过滤；将滤液合并后蒸除溶剂就又能得到部分2-巯基丁二酸。

所述的有机溶剂为丙酮、乙醇、甲醇、正丙醚、正丁醚和/或碳酸二甲酯。

所述的有机溶剂为丙酮和/或甲醇。

本发明的有益效果：

1、顺丁烯二酸酐和硫脲生成中间体(III)的反应采用冰乙酸做溶剂和室温反应，可以有效替代文献报道中使用的有机溶剂——丙酮。使用丙酮做溶剂时，不仅需要加热，而且溶剂的损耗量也会很大。

2、中间体及最终产品分离纯化过程容易，工艺简单。中间体(III)的处理过程仅需简单的固液分离、水洗即可，产率高达98％以上，产品纯度可达99％，无需额外的纯化即可直接用于下一步反应。水解反应后的处理过程仅需要酸化，蒸除溶剂，重结晶和有机溶剂提取就能得到最终产品2-巯基丁二酸，产率达94％，产品纯度达99％以上，适合规模化批量生产。

3、本方法工艺简单，操作方便，总收率达92％以上，成本低，易于工业化大规模生产。

附图说明：

图1为合成的2-巯基丁二酸的核磁图谱；

图2为合成的2-巯基丁二酸的ESI质谱。

具体实施方式

下面具体说明本发明的实施例，用于帮助理解本发明，但是本发明的权利范围没有限定于此。

实施例1