背景技術(shù)

S-甲基異硫脲鹽是硫脲經(jīng)結(jié)構(gòu)互變后，硫醇鍵被硫甲基替代而形成的化合物，屬于硫代酰胺(RC (S) NR2, R為烴基)，在有機(jī)合成中有重要作用。

S-甲基異硫脲鹽是制備胍類的中間體，可用于制備殺菌劑二甲嘧酚、乙嘧酚，殺蟲劑嘧啶氧磷、抗蚜威等；在醫(yī)藥上S-甲基異硫脲鹽是制備胍乙啶鹽、氫化潑尼松磷酸鈉的重要中間體；同時S-甲基異硫脲鹽還被用于制備甲硫醇以及甲基磺酰氯等多種常用化學(xué)品。

關(guān)于S-甲基異硫脲鹽的合成，多數(shù)文獻(xiàn)報道的是硫脲與硫酸二甲酯反應(yīng)合成S-甲基異硫脲硫酸鹽，該合成路線中所用硫酸二甲酯屬于劇毒品，在使用過程中有較大限制，因此選擇一條經(jīng)濟(jì)廉價，操作簡單安全的合成工藝將具有很大的經(jīng)濟(jì)價值。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種S-甲基異硫脲鹽的合成方法，該方法以甲硫醇

與單氰胺為基礎(chǔ)原料，在酸性條件下制得，具體合成路線如下:

其具體步驟為:

(1)混合將單氰胺和乙酸混合；

(2)加成-5°C-80°c下向上述單氰胺與乙酸的混合溶液中通入甲硫醇?xì)怏w，反應(yīng)2-4小時；

(3)置換向步驟(2)所得溶液中加入強(qiáng)酸，攪拌反應(yīng)，得到所對應(yīng)酸的S-甲基異硫脲鹽和乙酸的溶液；

(4)后處理將步驟(3)所得溶液降溫結(jié)晶，經(jīng)過濾、醇洗、干燥，得到S-甲基異硫脲鹽產(chǎn)品，濾液處理套用。

由于單氰胺濃度過低，從而導(dǎo)致在整個反應(yīng)體系中水的含量過多，后期降溫處理后產(chǎn)品不容易析出，所以本發(fā)明所述的單氰胺為質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于25%的單氰胺溶液或單氰胺晶體。

由于異硫脲單體不能穩(wěn)定存在，所以要保證反應(yīng)體系中所有的單氰胺最終都以異硫脲醋酸鹽的形式存在，因此必須保證單氰胺與乙酸純物質(zhì)的摩爾比至少為1:1;由于乙酸用量過大會阻止甲硫醇與單氰胺的加成，并且嚴(yán)重破壞單氰胺的結(jié)構(gòu)，使得反應(yīng)無法進(jìn)行，通過發(fā)明人多次試驗發(fā)現(xiàn)，單氰胺與乙酸純物質(zhì)的摩爾比至多為1:7。本發(fā)明采用的乙酸可以為冰乙酸，也可以為任意濃度的乙酸溶液。

將單氰胺與乙酸混合后，向其中通入甲硫醇?xì)怏w，為了保證后期產(chǎn)品純度，保證甲硫醇?xì)怏w純度不低于98% ;為了使得單氰胺反應(yīng)完全，甲硫醇?xì)怏w應(yīng)是過量的。

由于溫度低于_5°C時含水溶劑會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，溫度高于80°C時，單氰胺聚合嚴(yán)重，副反應(yīng)過多，因此步驟(2)中反應(yīng)溫度為_5°C -80°C，為(TC -30°C。

為了保證后期產(chǎn)品收率，本發(fā)明通過HPLC跟蹤檢測，待S-甲基異硫脲鹽的含量大于98%時停止反應(yīng)，通過檢測得知步驟(2)中甲硫醇與單氰胺的反應(yīng)時間為2-4小時。

將上述加成反應(yīng)后的溶液中加入強(qiáng)酸進(jìn)行置換反應(yīng)，所述的強(qiáng)酸為酸性強(qiáng)于乙酸且無氧化性的無機(jī)酸或有機(jī)酸，例如甲酸、甲基磺酸、鹽酸、硫酸等。其中在使用硫酸時，由于濃度過大會具有一定的氧化性，所以需要保證其整個反應(yīng)體系中硫酸與水的質(zhì)量比小于7:3。

置換過程中，當(dāng)強(qiáng)酸的用量過少時，通過單氰胺轉(zhuǎn)化來的異硫脲不能變成鹽的形式穩(wěn)定存在；過大，則會給母液中引入過多雜質(zhì)，給后處理帶來不便。因此，步驟(3)中單氰胺與強(qiáng)酸的純物質(zhì)的摩爾比為1:1-1.5。

置換完畢后，對整個反應(yīng)進(jìn)行后處理。后處理過程中，降溫結(jié)晶溫度低于(TC，溶液中可能會結(jié)冰，無法正常過濾；高于25°c時料液中的產(chǎn)品析出不完全，影響收率；過高溫度時無產(chǎn)品析出，因此，步驟(4)中結(jié)晶溫度為0°C -25°C。

為了進(jìn)一步提高異硫脲鹽的品質(zhì)，后處理過程中采用醇洗，由于異硫脲鹽在醇和水中的溶解度較大，若醇洗的量過大會導(dǎo)致大量產(chǎn)品被溶解于醇中洗去，因此在醇洗時具體操作是在抽濾或離心至快干時補(bǔ)加少量醇，在提高異硫脲鹽的品質(zhì)的同時保證收率，醇的用量為單氰胺質(zhì)量比的0.1-5倍。醇可以采用甲醇、乙醇以及醇與水的混合體系。

經(jīng)過醇洗、干燥后得到最終產(chǎn)品，濾液通過簡單蒸餾后可以再次套用而不影響最終廣品品質(zhì)。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種S-甲基異硫脲鹽的合成方法，該方法首次以單氰胺和甲硫醇為起始原料，在酸性條件下通過加成、置換得到最終產(chǎn)品，該方法反應(yīng)時間短，轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)，生產(chǎn)出的S-甲基異硫脲鹽含量在99%以上，滿足市場對S-甲基異硫脲鹽的技術(shù)要求，而且操作步驟簡單，所需設(shè)備簡單，能耗低。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對發(fā)明內(nèi)容的限制，凡基于本發(fā)明所述提純原理的的技術(shù)均屬于本發(fā)明的組成部分。

本發(fā)明所述原料均為市購。

(1)混合將42.04g單氰胺晶體和57.5ml冰乙酸混合；

(2)加成-5°C下向上述單氰胺與乙酸的混合溶液中通入甲硫醇?xì)怏w，反應(yīng)5小時；

(3)置換向步驟(2)所得溶液中加入196g 50%硫酸溶液，溫度上升至20°C，攪拌反應(yīng)，得到S-甲基異硫脲硫酸鹽和乙酸的溶液；

(4)后處理將步驟(3)所得溶液降溫至0°C結(jié)晶，過濾，濾餅用20ml甲醇洗滌后干燥，得到99.27g S-甲基異硫脲硫酸鹽，含量99.1%，收率78.7%，濾液處理套用。