[发明专利]一种制备异硫氰酸酯的新方法

说明书

本发明涉及一种制备异硫氰酸酯的新方法，包括以下步骤：将有机伯胺和苯异硫氰酸酯加入到高沸点溶剂中，在氮气保护的条件下进行搅拌，反应温度保持100℃～150℃或加热回流、常压条件下反应1‑9h，反应完成后，待反应液冷却，通过真空旋转蒸发除去溶剂，浓缩物经硅胶柱色谱提纯得异硫氰酸酯。本发明优点在于：1)本发明所使用的原料有机伯胺和苯异硫氰酸酯均是常见的化工原料，特别是苯异硫氰酸酯价廉易得；2)本发明反应条件较为温和，安全性高，温度一般在100℃～150℃，常压下反应；3)本发明工艺过程及后处理简单，易于操作，成本低，产品纯度高，工业化应用前景好。

技术领域

本发明涉及异硫氰酸酯的制备方法，具体是指一种有机伯胺和苯异硫氰酸酯在高温条件下通过取代反应生成相应的异硫氰酸酯的方法。

背景技术

异硫氰酸酯是一类极为重要的有机合成中间体，可用于合成具有良好生物活性的含硫、含氮等杂环类化合物，已被广泛应用于农药、医药等领域。目前，发现大量异硫氰酸酯类化合物本身就具有较强的抑菌、抗肿瘤等生物活性。如苄基异硫氰酸酯、苯乙基异硫氰酸酯对蜡样芽胞杆菌(革兰氏阳性菌)具有良好的抑菌活性，而3-丁烯基异硫氰酸酯、4-戊烯基异硫氰酸酯则对嗜水气单胞菌表现出有效的抑菌活性(Jang M,etal.,Journal of FoodScience,2010,75,M412-M416.)。异硫氰酸-4-甲亚硫酰基丁酯既可阻止原癌细胞被激活，又可诱使解毒酶(如醌还原酶、谷胱甘肽硫转移酶)的产生，能有效防止大鼠乳腺肿瘤的形成(Grubb C D etal.,Plant Science(Shannon),2002,162,0-152.)。

目前，异硫氰酸酯的制备方法已有许多。由于有机伯胺类化合物是较为常见的化工原料、易获得。因此以有机伯胺为原料制备异硫氰酸酯的途径具有较好的工业化应用前景，该途径主要涉及三种不同方法。第一种方法是以有机伯胺和硫光气为原料直接合成异硫氰酸酯(李正义等,有机化学,2015,035,1999-2003.)，但该方法所使用的原料硫光气易挥发、毒性大，其产品在运输和储存过程中均存在安全隐患。第二种方法是有机伯胺和二硫化碳在碱作用下形成中间体二硫代氨基盐，并与脱硫试剂进一步反应制备异硫氰酸酯(Rince W,etal.,Journal of Organic Chemistry,2007,72,3969-3971.)，然而该方法反应条件苛刻、后处理繁琐，且二硫化碳易挥发、易爆炸。第三种方法是先由有机伯胺和硫代氯甲酸苯酯反应生成中间体硫代氨基甲酸酯，并在碱性或高温条件下裂解为异硫氰酸酯(Synthesis,2013,44,1667-1674)。尽管硫代氯甲酸苯酯相对于硫光气毒性低，但其价格昂贵，不利于开发。

鉴于异硫氰酸酯及其下游产品具有良好的生物活性，且目前该类化合物的制备方法还存在诸多缺陷，本发明提供了以有机伯胺和苯异硫氰酸酯为原料制备异硫氰酸酯的方法，以期为开发在医药或农药等领域具有潜在应用价值的异硫氰酸酯及其下游高附加值产品奠定良好基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备异硫氰酸酯的新方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种式(Ⅰ)所示的异硫氰酸酯的制备方法，包括以下步骤：将有机伯胺和苯异硫氰酸酯加入到高沸点溶剂中，在氮气保护的条件下进行搅拌，反应温度保持100℃～150℃或加热回流、常压条件下反应1-9h，反应完成后，待反应液冷却，通过真空旋转蒸发除去溶剂，浓缩物经硅胶柱色谱提纯得异硫氰酸酯(RN＝C＝S)；

RN＝C＝S(Ⅰ)；

反应式为

式(Ⅰ)中R为下列之一：CH₃CH₂CH₂CH₂-，式(Ⅰ)为异硫氰酸酯，式(Ⅱ)为有机伯胺。

作为一种优选方案，所用的高沸点溶剂为甲苯、对二甲苯、邻二甲苯中的至少一种。