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1576-35-8/對甲苯磺酰肼的制備方法及應用

背景及概述[1][2]

對甲苯磺酰肼別名4-甲基苯磺酰肼,為白色結晶粉末,易溶于堿,溶于甲醇、乙醇和丁酮,微溶于水、醛類,不溶于苯、甲苯。用作天然橡膠、合成橡膠及多種塑料的發泡劑,使塑料及橡膠制品產生細微閉孔結構,制品的收縮率小,抗撕裂強度大,也是一種重要的有機合成中間體,用于醫藥、農藥生產等有機合成中。

對甲苯磺酰肼的制備方法及應用

制備[1]

目前,對甲苯磺酰肼的合成方法主要是由對甲苯磺酰氯與水合肼(或肼鹽)在苯介質中反應制得,其工藝步驟如下:將水合肼加水稀釋成10%的水溶液,投入搪瓷反應釜中,在 攪拌下加入硫酸進行反應,生成硫酸肼溶液。將苯和對甲苯基磺酰氯攪拌溶解后,加入反應釜與硫酸肼混合,在常溫下不斷攪拌,發生縮合反應,生成對甲苯磺酰肼。因為對甲苯磺酰肼不溶于苯,而且僅微溶于水,因此以固體析出。反應過程中產生的氯化氫引出后用水吸收,而得副產鹽酸。待對甲苯磺酰肼生成反應完全后,停止攪拌,反應產物經過濾,濾液靜置分層,上層為苯可循環使用,水層回收未反應的硫酸肼。濾餅進行水洗,洗去酸和水溶性物后,再經脫水,于60℃左右進行干燥,即得成品。

現有技術存在的缺點是:

(1)在反應中使用了苯作溶劑,苯是一種易揮發、對人體會造成毒害作用的有毒致癌物質,苯在使用過程中的少量逸漏和揮發都會對人體健康及環境造成損害和污染;

(2)在反應過程中會產生腐蝕性極強的氯化氫氣體及鹽酸,對設備要求高,在副產鹽酸中含有少量的苯較難處理去除,限制了副產鹽酸的使用,其無害化處理難度大、費用高,易造成環境污染;

(3)目前的合成方法都是以價格昂貴的水合肼為原料,收率只有80%左右,生產成本較高。

CN201710303582.4提供了一種工藝簡單、對設備要求低、 副產物可循環利用、收率高、生產成本低、綠色環保的對甲苯磺酰肼制備新方法。采用的技術方案是:以對甲苯磺酰胺、丙酮連氮和水為原料,在一定溫度下反應合成對甲苯磺酰肼,反應過程中生成的氨和丙酮可回用于制備丙酮連氮,反應結束后將析出的固體物質離心過濾,濾餅經洗滌、干燥后得到對甲苯磺酰肼成品。

本發明方法具體的工藝步驟如下:將對甲苯磺酰胺、丙酮連氮和水放入反應釜中,開啟攪拌,加熱升溫至80℃~90℃進行反應,將反應產生的氣體引入精餾塔,在塔頂溫度55 ℃~60℃下采出丙酮并回收氨氣;反應8~12小時后取樣分析,當反應液中對甲苯磺酰胺的含量降至1%時停止加熱、結束反應,待反應釜冷卻至常溫后,將反應釜中的物料離心過濾,含有丙酮連氮和對甲苯磺酰胺的濾液可直接回用于制備對甲苯磺酰肼,濾餅用水洗滌后在 60℃左右進行干燥,即得對甲苯磺酰肼成品。

應用 [2]

一、用于合成阿比特龍醋酸酯

采用如下技術方案:一種阿比特龍醋酸酯的合成方法,包括如下步驟:

A、將對甲苯磺酰氯溶解于甲苯中得濃度為溶液X,于15℃將水合肼緩慢加入溶液X 中,繼續反應30-60分鐘,出現白色沉淀;反應完畢后,加入10℃的冷水,攪拌、抽濾,再用純 化水洗滌3-5次,于室溫放置干燥,即得到白色對甲苯磺酰肼晶體;B、將去氫表雄酮、甲醇、和對甲苯磺酰肼,室溫下充分攪拌溶解得溶液Y,加入硫 酸,60℃油浴回流0-8h,TLC分析確定反應終點;反應完畢后,旋蒸除去溶劑,出現大量白色 沉淀,加入0℃冰水,抽濾,再用純化水洗滌3-5次,50℃下烘干除去水分,得到白色固體,即 為去氫表雄酮-17-對甲苯磺酰腙;C、將去氫表雄酮-17-對甲苯磺酰腙、1,4-二氧六環、叔丁醇鋰、Pd2(dba)3、和 Xphos室溫下充分溶解后攪拌0-30分鐘,其中所述Pd2(dba)3于氮氣保護下加入,然后迅速 加入3-溴吡啶,80-110℃油浴反應0-24h,TLC分析確定反應終點;反應完畢后,加入0℃冰 水,充分振蕩,加入20mL乙酸乙酯,分液,用乙酸乙酯萃取,合并有機相,無水硫酸鈉干燥,過 濾,旋蒸除去旋液,得到淡黃色固體,用正己烷重結晶,得到白色固體即17-(3-吡啶基)-雄 甾-5,16-二烯-3β-醇;D、依次于容器中加入17-(3-吡啶基)-雄甾-5,16-二烯-3β-醇、乙醚和三乙胺,攪 拌均勻,緩慢滴加乙酰氯,室溫下攪拌反應0-5h,確定反應終點;反應完畢后,抽濾,濾液經 活性炭脫色,旋蒸,得到白色固體,即為阿比特龍醋酸酯成品。

二、制用于備一種彈性假體材料

假體是一種替代人體某個肢體、器官或組織的醫療器械。CN201710738323.4提供一種彈性假體材料及其制備方法。由以下重量份數的組分制成:固態硅橡膠顆粒 65-85份、聚甲基丙烯酸甲酯45-60份、聚三亞甲基環碳酸酯36-48份、鄰苯二甲酸二異壬酯 25-30份、均苯三酚三縮水甘油醚環氧樹脂30-35份、二甲基亞砜15-25份、三乙烯四胺10-18 份、對甲苯磺酰肼10-15份。

與現有技術相比,本發明一種彈性假體材料的有益效果是:本申請假體材料組分中的固態硅橡膠顆粒和聚甲基丙烯酸甲酯共同作用兼顧了假體材料的彈性和強度,聚三亞甲基環碳酸酯的添加改善了假體材料的耐熱性,使得假體材料的熱分解溫度提高,組分中 的對甲苯磺酰肼能夠降低了假體材料的密度,使得假體材料更輕質,同時還有利于提高假 體材料的透氣性,制備得到的彈性假體材料可廣泛應用于醫學整形領域。

主要參考資料

[1] CN201710303582.4 一種對甲苯磺酰肼的制備方法

[2]CN201710506895.X 一種阿比特龍醋酸酯的合成方法

[3]CN201710738323.4 一種彈性假體材料及其制備方法