專利名稱：生產4－(甲硫基)丁－1,2－二醇的方法
技術領域：
本發明涉及用于生產4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的方法。
背景技術：
4-(甲硫基)丁-1，2-二醇是用作藥物和甲硫氨酸類似物的中間體的重要化合物(例如EP 338735 B和J.Agrie.Food Chem.，23，1137(1975))。作為用于生產4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的方法，J.Agric.Food Chem.，23，1137(1975)和EP 1260500 A中分別描述了一種包括在過鄰苯二甲酸叔丁酯存在的條件下使3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇反應的方法，和一種包括在硼化合物存在的條件下使3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇反應的方法。
發明內容
本發明提供一種制備4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的方法，包括在偶氮化合物存在的條件下，使3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇反應。
具體實施例方式
至于3-丁烯-1，2-二醇，可以使用從市場上購買的，也可以使用例如根據公知的方法生產的，所述公知方法例如包括在硫酸催化劑的存在下使1，2-環氧-3-丁烯和水反應的方法(例如US 5250743)，和包括在七氧化二錸存在下異構化2-丁烯-1，4-二醇的方法(例如US5336815)。
至于甲硫醇，可以使用從市場上購買的和從甲醇和硫化氫生產的。可以使用氣態甲硫醇，也可以使用液態甲硫醇。例如，可以通過包括將氣態甲硫醇引入到冷卻到其沸點(6℃)以下的容器中進行冷凝的方法制備液態甲硫醇。
相對于1摩爾3-丁烯-1，2-二醇，待使用的甲硫醇的量通常是1摩爾或更多。沒有具體的上限，從經濟觀點考慮，實踐中相對于1摩爾3-丁烯-1，2-二醇，其量是10摩爾或更少。
本發明中，偶氮化合物是指在分子內含有偶氮鍵(-N＝N-)的化合物并且其分解溫度低于250℃。其實例包括偶氮腈化合物例如2，2’-偶氮二異丁腈、2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、1，1’-偶氮二(環己-1-腈)、4，4’-偶氮二-4-氰基戊酸、2-苯基偶氮-2，4-二甲基-4-甲氧基戊腈和2-氰基-2-丙基偶氮甲酰胺；偶氮酯化合物例如二乙酸偶氮二異丁醇酯、偶氮二異丁酸甲酯和偶氮二異丁酸乙酯；偶氮脒化合物例如2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽；偶氮咪唑啉化合物例如2，2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]；偶氮酰胺化合物例如1，1’-偶氮二甲酰胺、1，1’-偶氮二(N-甲基甲酰胺)和1，1’-偶氮二(N，N-二甲基甲酰胺)；和偶氮烷基化合物例如偶氮叔丁烷。優選的是偶氮腈化合物、偶氮酯化合物、偶氮脒化合物和偶氮咪唑啉化合物。通常使用市場上可以購買的偶氮化合物。
相對于1摩爾的3-丁烯-1，2-二醇，所使用的偶氮化合物的量通常是0.001摩爾或更多。沒有具體的上限，從經濟觀點考慮，實踐中相對于1摩爾3-丁烯-1，2-二醇，其量是0.2摩爾或更少。
通常在不存在溶劑的條件下進行3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇的反應，并且可以在溶劑存在的條件下進行該反應。溶劑沒有特別限制，只要其不阻止該反應。其實例包括水；烴溶劑例如己烷、庚烷和甲苯；鹵代烴溶劑例如氯苯和氯仿；醚溶劑例如二乙醚、甲基叔丁基醚和四氫呋喃；酯溶劑例如乙酸乙酯；叔醇溶劑例如叔丁醇；和腈溶劑例如乙腈和丙腈。它們可以單獨使用或以混合物形式使用。其使用量沒有特別限制，考慮到體積效率，實踐中相對于1重量份的3-丁烯-1，2-二醇，使用100重量份或更少的量。
反應溫度根據所使用的偶氮化合物的種類及其用量而不同，并且當反應溫度太低時，該反應幾乎不進行，當反應溫度太高時，會發生副反應例如3-丁烯-1，2-二醇和所述產物的聚合反應。因此，通常在-10到100℃進行該反應，優選0到50℃。
通常在常壓條件下或加壓條件下進行該反應，并且可以在減壓條件下進行。
通常在偶氮化合物存在的條件下，通過混合3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇來進行3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇的反應，并且所述混合順序沒有特別限制。當在常壓條件下進行該反應時，通常通過包括在規定的溫度下調節偶氮化合物和3-丁烯-1，2-二醇的混合物并將氣態甲硫醇吹入其中的方法進行該反應。當在加壓條件下進行該反應時，例如，通過包括將偶氮化合物和3-丁烯-1，2-二醇加入到可以密封的容器例如高壓釜中、密封該容器并在規定的溫度下將氣態甲硫醇壓入到容器內的方法，和包括將偶氮化合物、3-丁烯-1，2-二醇和液態甲硫醇加入到上述的密封容器中、密封該容器并在規定的溫度下調節的方法進行該反應。在混合3-丁烯-1，2-二醇、甲硫醇和偶氮化合物，隨后在規定的溫度下調節以實施反應的情況下，或在混合3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇，隨后向其中加入偶氮化合物以實施反應的情況下，為了平穩地開始反應，相對于1摩爾的3-丁烯-1，2-二醇，含有3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇的混合物中甲硫醇的量優選是4摩爾或更少。
通過常規的分析方法例如氣相色譜、高效液相色譜、薄層色譜、核磁共振譜分析和紅外吸收光譜分析確認所述反應的進程。
反應完成后，在使用親脂性偶氮化合物時，例如，可以通過除去反應混合物中殘留的甲硫醇，然后根據需要向其中加入水或非極性溶劑，隨后萃取和濃縮得到的含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的水層，來分離4-(甲硫基)丁-1，2-二醇。在使用親水性偶氮化合物時，例如，可以通過除去反應混合物中殘留的甲硫醇，然后根據需要向其中加入水或水不溶性的有機溶劑，隨后通過萃取和濃縮得到的含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的有機層，來分離4-(甲硫基)丁-1，2-二醇。除去反應混合物中殘留的甲硫醇的方法的實例包括包括濃縮該反應混合物的方法，和包括向反應混合物中吹入惰性氣體例如氮氣的方法。非極性溶劑的實例包括烴溶劑例如己烷、庚烷、甲苯和二甲苯，其使用量沒有特別限制。水不溶性有機溶劑的實例除了上述烴溶劑以外還包括酯溶劑例如乙酸乙酯和醚溶劑例如甲基叔丁基醚，其使用量沒有特別限制。
實施例通過下面詳細說明的實施例進一步舉例說明本發明，但是本發明不限于這些實施例。
實施例1向裝有磁力攪拌器的100mL燒瓶中，加入880mg 3-丁烯-1，2-二醇和10mg 2，2’-偶氮二異丁腈。在內部溫度為25℃并攪拌下，向得到的混合物中以約10到20mL/min的速度吹入氣態甲硫醇，歷時1小時，進一步在相同的溫度下攪拌該混合物以實施反應。反應完成后，通過向反應混合物中吹入氮氣來除去殘留的甲硫醇，并得到1245mg含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的油狀物質。通過氣相色譜面積百分率法分析該油狀物質發現4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的收率是73％并且3-丁烯-1，2-二醇殘留27％。
實施例2向裝有磁力攪拌器的100mL高壓釜中加入1300mg 3-丁烯-1，2-二醇和20mg 2，2’-偶氮二異丁腈。在0℃的內部溫度下冷卻得到的混合物后，向其中加入1400mg液態甲硫醇。密封高壓釜，然后在30℃下攪拌該混合物2小時以實施反應。反應開始時的內部高壓釜壓力(表壓)是2kg/cm2，反應完成時的內部高壓釜壓力(表壓)是1kg/cm2。反應完成后，通過向反應混合物中吹入氮氣來除去殘留的甲硫醇，并得到1790mg含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的油狀物質。通過氣相色譜面積百分率法分析該油狀物質發現4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的收率是67％并且3-丁烯-1，2-二醇殘留33％。
實施例3向裝有磁力攪拌器的100mL高壓釜中加入1300mg 3-丁烯-1，2-二醇和20mg偶氮二異丁腈。在內部溫度為0℃下冷卻得到的混合物后，向其中加入1400mg液態甲硫醇。密封高壓釜，然后在40℃下攪拌該混合物4小時以實施反應。反應開始時的內部高壓釜壓力(表壓)是2.5kg/cm2，反應完成時的內部高壓釜壓力(表壓)是0.5kg/cm2。反應完成后，通過向反應混合物中吹入氮氣來除去殘留的甲硫醇，并得到1990mg含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的油狀物質。通過氣相色譜面積百分率法分析該油狀物質發現4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的收率是94％并且3-丁烯-1，2-二醇殘留5％。
實施例4向裝有磁力攪拌器的50mL高壓釜中加入2000mg 3-丁烯-1，2-二醇和20mg 2，2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]。在0℃的內部溫度下冷卻得到的混合物后，向其中加入1500mg液態甲硫醇。密封高壓釜，然后在40℃下攪拌該混合物4小時以實施反應。反應開始時的內部高壓釜壓力(表壓)是2.5kg/cm2，反應完成時的內部高壓釜壓力(表壓)是0.5kg/cm2。反應完成后，通過向反應混合物中吹入氮氣來除去殘留的甲硫醇，并向其中加入10g乙酸乙酯以得到含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的溶液。通過氣相色譜內標法分析得到的溶液發現4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的收率是94％并且3-丁烯-1，2-二醇殘留5％。
實施例5除了使用偶氮二異丁酸甲酯代替2，2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]以外，根據與實施例4相似的方式，得到含有4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的溶液。4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的收率是98％。
權利要求
1.一種生產4-(甲硫基)丁-1，2-二醇的方法，所述方法包括在偶氮化合物存在的條件下，使3-丁烯-1，2-二醇和甲硫醇反應。
2.根據權利要求1的方法，其中偶氮化合物是偶氮腈化合物、偶氮酯化合物、偶氮脒化合物或偶氮咪唑啉化合物。
3.根據權利要求1的方法，其中偶氮化合物是2，2’-偶氮二異丁腈、2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、1，1’-偶氮二(環己-1-腈)、4，4’-偶氮二-4-氰基戊酸、2-苯基偶氮-2，4-二甲基-4-甲氧基戊腈、2-氰基-2-丙基偶氮甲酰胺、二乙酸偶氮二異丁醇酯、偶氮二異丁酸甲酯、偶氮二異丁酸乙酯、2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽或2，2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]。
4.根據權利要求1、權利要求2或權利要求3的方法，其中所述反應溫度在-10到100℃范圍內。
全文摘要
公開了一種生產4－(甲硫基)丁－1，2－二醇的方法，其特征在于在偶氮化合物例如偶氮腈化合物、偶氮酯化合物、偶氮脒化合物、偶氮咪唑啉化合物等存在的條件下，使3－丁烯－1，2－二醇和甲硫醇反應。
文檔編號C07C321/14GK101018765SQ200580030530
公開日2007年8月15日 申請日期2005年9月9日 優先權日2004年9月14日
發明者萩谷弘壽 申請人:住友化學株式會社