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医用二硫化二苯并噻唑生产工艺研究

时间:2024-08-31

岳姝雅,王伟,刘赛

(天津一化化工有限公司,天津300270)

医用二硫化二苯并噻唑生产工艺研究

岳姝雅,王伟,刘赛

(天津一化化工有限公司,天津300270)

提供一种医药级二硫化二苯并噻唑的生产工艺,该工艺可得到高纯度、可做药物中间体用的二硫化二苯并噻唑。工艺步骤如下:(1)经过酸碱调和及四氢呋喃重结晶得到精制的2-巯基苯并噻唑;(2)加入亚硝酸钠和浓硫酸,通入氧气氧化2-巯基苯并噻唑一步得到产物二硫化二苯并噻唑。

医用二硫化二苯并噻唑;重结晶;氧气氧化

1 技术背景

二硫化二苯并噻唑(MBTS)作为一种重要的化工原料常被用作橡胶硫化促进剂。同时MBTS在医药行业还是一种很重要的医药合成中间体,主要用作合成头孢类抗生素[1]。用于医药行业的MBTS要求纯度大于99%,熔点在180℃以上,因此对药用级别的MBTS要求更严格的生产工艺。目前生产MB⁃TS的工艺一般产品质量标准很难达到药用级别,必须经过再次的纯化,这不但造成药用级MBTS成本增加,同时也降低了MBTS的产能[2],无法满足市场需求,因此快捷、简单的合成高质量、高标准的药用级MBTS一直是工艺改进的目标[3]。本实验通过纯化原料2-巯基苯并噻唑(MBT简称M),经过一步反应得到高纯度、合格的药用级MBTS,无需进一步纯化,不但简化了生产工艺,而且降低了生产成本。

2 工艺步骤

2.1 原料M的精制:按物质的量比1.1~1.2:1称量氢氧化钠和粗品M,将称量好的氢氧化钠配制成20%~30%溶液,在搅拌条件下分3~5批加入粗品M,搅拌速度150r/min,反应时间1~1.5h,过滤除去不溶性固体,向滤液中加入40%的硫酸,检测pH值,当pH值为6~7时,停止加酸,静置0.5h,抽滤得到精制一次M;将精制一次的M按质量比1:5溶于加热至40℃的四氢呋喃中,搅拌至完全溶解,加入M质量百分比的1%~5%活性炭,搅拌10min,热过滤,滤液冷却结晶,离心机固液分离,干燥后得到精制二次的M。

2.2 将按上述步骤精制二次的M和四氢呋喃按质量比1:8~10加入反应釜,搅拌溶解,加入质量百分比为6%~8%的亚硝酸钠,将亚硝酸钠摩尔数1.2倍的浓硫酸和四氢呋喃按质量比1:1混合,滴加速度为10~50mL/min,加入反应液,同时保持反应釜氧气压力0.2MPa,反应温度50~55℃,反应时间4~8h,反应结束后降至常温,将物料直接泵入离心机,固液分离,滤液回收,滤饼水洗至中性,于60℃下真空干燥2h,得到产物MBTS。

3 实施方案

试验方法1:

称取4.4g氢氧化钠,配置成20%水溶液,称取16.7g粗品MBT,一边搅拌一边将粗品MBT加入氢氧化钠溶液中,搅拌速度150r/min,分三批加入,加料完毕后继续搅拌1h,过滤除去不溶性固体,向滤液中加入40%的硫酸调节pH值至6~7,停止加酸后静置0.5h,抽滤得到12g纯度90%的精制一次M;将得到的12g精制一次MBT溶于60g四氢呋喃中,加热至40℃,搅拌至完全溶解,加入0.1g活性炭脱色,搅拌10min,趁热过滤,自然冷却结晶,转移至离心机进行固液分离,固体真空干燥后称重得9.5g纯度98%的精制二次MBT。将所得9.5gMBT和76g四氢呋喃加入反应釜,搅拌溶解,加入0.57g亚硝酸钠,继续搅拌。将1g浓硫酸和1g四氢呋喃混合均匀后,按10mL/min的速度滴加至反应釜,保持反应釜温度50℃,通入氧气压力0.2MPa,滴加完毕后反应4h,反应结束降至常温,将物料直接泵入离心机,固液分离,液体回收套用,固体用水洗涤至中性,转移至真空干燥箱,60℃干燥2h,得到产物MBTS 9 g,纯度99.1%,熔点184.2℃,达到药用级别。

试验方法2:

称取4.4g氢氧化钠,配置成20%水溶液,称取16.7g粗品MBT,一边搅拌一边将粗品MBT加入氢氧化钠溶液中,搅拌速度150r/min,分三批加入,加料完毕后继续搅拌1h,过滤除去不溶性固体,向滤液中加入40%的硫酸调节pH值至6~7,停止加酸后静置0.5h,抽滤得到12g纯度90%的精制一次MBT;将得到的12g精制一次MBT溶于60g四氢呋喃中,加热至40℃,搅拌至完全溶解,加入0.1g活性炭脱色,搅拌10min,趁热过滤,自然冷却结晶,转移至离心机进行固液分离,固体真空干燥后称重得9.5g纯度98%的精制二次MBT。将所得9.5gMBT和76g四氢呋喃加入反应釜,搅拌溶解,加入0.6g亚硝酸钠,继续搅拌。将1g浓硫酸和1g四氢呋喃混合均匀后,按50mL/min的速度滴加至反应釜,保持反应釜温度50℃,通入氧气压力0.2MPa,滴加完毕后反应4h,反应结束降至常温,将物料直接泵入离心机,固液分离,液体回收套用,固体用水洗涤至中性,转移至真空干燥箱,60℃干燥2h,得到产物MBTS 9.1 g,纯度99.0%,熔点184.0℃,达到药用级别。

4 结论

传统生产的药用品MBTS的方法是以商品MB⁃TS为原料,利用甲苯、二甲苯为溶剂来进行萃制得,溶剂回收重复利用,整个过程溶剂的损耗较大,且产生的工艺废水难于处理。而采用氧气氧化法是以商品MBT为原料,采用较廉价的氧气作氧化剂,其工艺优势为:

1)粗品原料MBT二次纯化后纯度大于95%,而且重结晶母液可回收再套用。

2)经过二次纯化后的原料M经过一步反应就可高收率直接得到高纯度、高熔点的药用级别的MBTS,无需再次纯化,收率大于95%,纯度大于99%,熔点大于184℃。

3)重结晶母液和反应离心分离的母液都可以回收套用,减少废液排放,同时降低成本。

[1]单世超,惠所法,王永.两个生产橡胶促进剂DM的环保型工艺[J].橡塑助剂,2004,(2).

[2]王韧.医药及其中间体的发展趋势[J].化工技术经济,2003,,2(7):1-8.

[3]潘小国,吴宇,张惠,等.硫化促进剂DM的合成[J].化学推进剂与高分子材料,1998,4:38-39.

10.3969/j.issn.1008-1267.2016.06.009

TE252.5

A

1008-1267(2016)06-0020-02

2016-07-20

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