[发明专利]一种对甲苯磺酰甲基异腈的制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种对甲苯磺酰甲基异腈的制备方法及其应用，涉及有机合成的技术领域，包括以下步骤：对甲苯亚磺酸钠与甲酰胺、多聚甲醛反应生成中间体对甲苯磺酰甲基甲酰胺，之后该中间体与三光气反应生成目标产物对甲苯磺酰甲基异腈，解决了现有技术中合成对甲苯磺酰甲基异腈的废水量大、处理困难的技术问题，达到了对甲苯磺酰甲基异腈的合成成本低廉、工艺操作简单以及目标产物纯度高的技术效果。

技术领域

本发明涉及有机合成的技术领域，尤其是涉及一种对甲苯磺酰甲基异腈的制备方法及其应用。

背景技术

对甲苯磺酰甲基异腈在有机合成中有着广泛的应用，它是合成带有五元含氮杂环类化合物(例如咪唑、噻唑、噁唑以及三唑)的重要中间体，这是因为对甲苯磺酰甲基异腈除了具有异腈基团的亲电中心和亲核中心外，还具有一个很好的疏核离去基团-Tos，所以可以用于合成多种产物，在药物、农药以及其他精细有机合成领域中有着广泛的用途。

对甲苯磺酰甲基异腈的结构如下：

现有技术CN104387301中报道了对甲苯磺酰甲基异腈的合成方案，如下：

该方案以对甲苯亚磺酸钠为起始原料，在酸性条件下经过与多聚甲醛、甲酰胺反应后再加水析晶，得到中间体对甲苯磺酰甲基甲酰胺，再在碱性条件下与三氯氧磷反应，得到对甲苯磺酰甲基异腈。然而，上述方法中的析晶是在低温条件下加水进行的，而对甲苯磺酰甲基甲酰胺在水中有一定的溶解度，导致降低反应收率，同时也会产生大量有机废液，另外，烘干水分所需的能耗也比较高；同时，三氯氧磷在使用时也会产生大量的含磷废水，导致处理麻烦和增加成本。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种对甲苯磺酰甲基异腈的制备方法，能够以低廉的成本，相对简单地制备得到目标产物，而且所得的产物具有纯度高和单杂小的优势。

本发明的目的之二在于提供一种对甲苯磺酰甲基异腈的制备方法的应用，能够降低工艺成本，避免工艺过程中废水产量大的问题。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

第一方面，一种对甲苯磺酰甲基异腈的制备方法，包括以下步骤：

(a)对甲苯亚磺酸钠与甲酰胺、多聚甲醛进行第一反应，得到对甲苯磺酰甲基甲酰胺；

(b)步骤(a)得到的对甲苯磺酰甲基甲酰胺与三光气进行第二反应，得到对甲苯磺酰甲基异腈。

进一步的，所述第一反应的反应条件包括酸性条件；

优选地，营造所述酸性条件的酸包括甲酸、乙酸、三氟乙酸以及盐酸中的至少一种，优选为甲酸。

进一步的，所述对甲苯亚磺酸钠与甲酸、甲酰胺、多聚甲醛的摩尔比例为1：2～5：2～5：2～4；

优选地，所述对甲苯亚磺酸钠与甲酸、甲酰胺、多聚甲醛的摩尔比例为1：3.2～3.5：2.5～2.8：2.2～2.5。

进一步的，所述第一反应的反应温度为60～100℃；

优选地，所述第一反应的反应温度为70～90℃，优选为80℃。

进一步的，所述第二反应的反应条件包括碱性条件；

优选地，营造所述碱性条件的碱包括二乙胺、三乙胺、二异丙基乙胺、甲醇钠以及乙醇钠中的至少一种，优选为三乙胺。

进一步的，所述对甲苯磺酰甲基甲酰胺与碱的摩尔比例为1：3～6；

优选地，所述对甲苯磺酰甲基甲酰胺与碱的摩尔比例为1：3.5～4.5，优选为1：4。