[发明专利]一种O-甲基异脲甲基硫酸盐制备新方法

说明书

本发明公开了一种O‑甲基异脲甲基硫酸盐制备新方法，包括以下步骤：向500mL三口反应瓶中，加入一定量的硫酸二甲酯，分次加入定量尿素，待反应液清亮后，保温反应一段时间，即得产品O‑甲基异脲甲基硫酸盐。本发明采用尿素和硫酸二甲酯为原料在微波作用下反应制备O‑甲基异脲甲基硫酸盐。其优点在于能促使反应在常规方法难以发生的低温下顺利进行，大大缩短反应时间，提高反应效率与产品纯度；控制温度45‑70℃；反应温度的降低不仅能降低安全风险，还能减少生产过程中的副反应，使得产品收率提高到80％以上。

技术领域

本发明属于化学技术领域，涉及一种O-甲基异脲甲基硫酸盐制备新方法。

背景技术

O-甲基异脲(可简称OMIU)是一种在医药、农药及材料领域有着广泛用途的合成中间体。该物质为无色晶体，分子式为C₂H₆N₂O，分子量74.08，熔点44-45℃，在空气中能吸收水分及二氧化碳。O-甲基异脲很不稳定，故常将其制成盐的形式进行销售和使用。鉴于其特异的分子结构，O-甲基异脲是用以合成胍类、咪唑类、(脲)嘧啶类及其衍生物的良好“前驱物”，而这几类物质很多都具有良好的生物活性，故而促成了O-甲基异脲(盐)在医药、农药等领域的广泛应用。

O-甲基异脲甲基硫酸盐即为O-甲基异脲盐的一种，其分子式为C₂H₆N₂OCH₃OSO₃H，分子量186.2，该物质可以硫酸二甲酯与尿素直接反应制得，但它难以从尿素与硫酸二甲酯的反应混合物中分离出来，其混合体系常温呈粘稠液态。常见的O-甲基异脲硫酸盐、O-甲基异脲硫酸氢盐等都是其经过进一步反应而得到的固体物质，它们参与反应的有效成分皆为“O-甲基异脲”。制备O-甲基异脲盐的方法较多，最常用的是氰胺法和尿素法，此外还有石灰氮法。由于单氰胺法中单氰胺有毒、稳定性差及价格昂贵等，石灰氮法所得产物纯度低等不利因素的困扰，尿素法异脲盐工艺逐渐成为主流合成工艺。

尿素法中发明专利(公开号102432506A)公开了一种以碳酸二甲酯为甲基化试剂与尿素在强碱作用下制备O-甲基异脲的方法，但该法所制得的O-甲基异脲稳定性差，不利于储存和运输。此外，碳酸二甲酯成本较高，不利于该工艺的推广。

目前以硫酸二甲酯为甲基化剂和尿素反应制备O-甲基异脲盐的合成工艺已有报道并已有产业化装置，但现有技术要么存在反应时间过长、要么反应温度高存在安全风险且反应收率普遍偏低的缺陷。常规方法中，反应温度低，原料反应速度慢甚至几乎不反应，为了促进反应的顺利进行，需提高反应温度至70℃以上，但高温导致体系稳定性降低，体系温度急剧升高而易引发安全风险，同时高温反应时，副反应显著增多，产品收率下降。现有常规工艺控制反应温度在70-120℃，产品收率在64％左右。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术存在的缺陷，提供一种O-甲基异脲甲基硫酸盐制备新方法，该方法制备的O-甲基异脲甲基硫酸盐，其性质稳定，便于储藏和运输。

一种O-甲基异脲甲基硫酸盐制备新方法，包括以下步骤：

向500mL三口反应瓶中，加入一定量的硫酸二甲酯，分次加入定量尿素，待反应液清亮后，保温反应一段时间，即得产品O-甲基异脲甲基硫酸盐。

进一步，硫酸二甲酯与尿素的投入摩尔比为0.9:1.0～1.0:1.0，尿素分2～3次加入。

进一步，采用微波促进反应的顺利进行。

再进一步，三口反应瓶位于微波反应器内，设置微波控制器的温度47-50℃，打开搅拌。23min后温度为51℃，反应体系清亮无固体，继续加入尿素反应，18min后体系再次清亮，保温反应30min。调节微波温度控制在59-61℃，搅拌保温1h(微波功率设定为165W)，得粗品O-甲基异脲甲基硫酸盐，液相色谱检测含量为80.01％。