甲基磺酰胺是一种重要的精细化工产品中间体,可广泛用作医药、农药的合成原料,是新型高效大豆除草剂氟磺胺草醚合成中不可缺少的重要原料之一。本文将介绍它的一种制备方法。
甲基磺酰胺的制备过程大都涉及有机溶剂的使用。有机溶剂作为反应溶剂可以提高反应的选择性,减小甲基磺酰氯水解副反应的发生;有机溶剂作为分离提取溶剂便于副产物盐氯化铵与产物甲基磺酰胺的分离,便于产物的提纯。但是有机溶剂的使用存在以下明确的缺点:相对于主原料甲基磺酰氯和产品甲基磺酰胺,所使用的溶剂是昂贵的,所以溶剂的回收循环套用是必须的,溶剂的回收率决定了成本的高低;有机溶剂的闪点低,挥发性高,且需要热过滤,极大的增加了生产过程的危险性,在工业生产中难以实现分离效果与安全性兼顾;分离出的副产物氯化铵盐中含有有机溶剂,也带来了盐中溶剂回收问题和环保问题。
为了解决上述问题,专利 CN111995552A 公开了一种制备甲基磺酰胺的方法,其以三乙胺为催化剂,甲基磺酰氯与氨水反应,生成氯化铵和甲基磺酰胺的混合液;所述混合液经分离三乙胺、脱氨、高温过滤除盐后,即可得到所述的甲基磺酰胺。
此种制备甲基磺酰胺的方法采用高温过滤脱盐,既避免氯化钠副产盐的产生,又简化了操作过程,克服了上述水法产率低,副产难以处理的氯化钠的缺点;工艺简单、副产处理容易、处理效果好等特点。
[1] 一种水法制备甲基磺酰胺的方法. CN111995552A
本文将探讨合成对羧基苯磺酰胺的方法,希望能为高效生产对羧基苯磺酰胺提供参考和建议。
简述:对羧基苯磺酰胺是重要的有机合成中间体,用于合成医药等精细化工产品。对羧基苯磺酰胺既可以由对甲基苯磺酰胺经重铬酸钾氧化而得,又可以使对甲基苯磺酰胺与高锰酸钾进行氧化反应得到。
合成:
1. 方法一
在微波辐射下,进行了以H2O2为氧化剂氧化对甲基苯磺酰胺合成对羧基苯磺酰胺。具体步骤如下:
(1)对甲苯磺酰胺的合成
在装有冷凝管、搅拌器和温度计的250毫升三口烧瓶中,加入100毫升氨水(约89克、2.5 摩)再将50克(约0.26 摩)对甲苯磺酰氯研磨粉碎,溶于100毫升苯中、溶解后,在1分钟内全部加入烧瓶中,开动搅拌,使其均匀,这时反应液呈乳状,在温度20-30℃的条件下,反应1小时-1.5小时,反应结束后,冷却,有白色结晶析出,抽滤收集结品,用1立升水洗涤,抽干并干燥后得成品。成品约为:36克,产率80%,熔点 136-137℃。
(2)对羧基苯磺酰胺的合成
在装有冷凝管的单颈圆底烧瓶中,分别加入9.0 g对甲基苯磺酰胺、质量分数30%的H2O2水溶液13 g和质量分数5%的氢氧化钠溶液100 mL,置于微波炉中,加热一定时间。反应完毕加入1:1盐酸调节反应物的pH=1~2,此时产生对羧基苯磺酰胺白色沉淀;用蒸馏水洗涤产物至pH=5,重结晶后干燥,得到最终产物。
(3)最佳条件
微波辐射下合成对羧基苯磺酰胺的最佳反应条件为:n(对甲基苯磺酰胺):n(H2O2)=1:2.2,辐射功率560 W、辐射时间7 min。在此条件下,对羧基苯磺酰胺的收率可达67.5%以上。
2. 方法二
对甲苯磺酰胺首先在碱性环境下与高锰酸钾发生氧化反应,然后再酸化生成对羧基苯磺酰胺。具体步骤如下:
(1)将35 g对甲基苯磺酰胺加入到4 mol/L的氢氧化钠水溶液中,搅拌加热到40 ℃左右使其完全溶解。分次加入64 g高锰酸钾,控制温度40~50 ℃,搅拌4 h左右,静置。用淀粉碘化钾试纸测试,试纸不变蓝,则反应已到终点。
(2)将上述溶液过滤除去二氧化锰并用水洗涤。滤液用醋酸中和至pH=3.5,静置,过滤结晶得粗品33 g。用氨水溶解粗品至pH值为中性,过滤,滤液用醋酸调节pH=3.5,静置,过滤。水洗结晶至pH=4~5,干燥的精品30.5 g。滤液用氨水调节至pH=5.0,收集固体对甲基苯磺酰胺套用下一步反应。
参考文献:
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磺酰胺是一种传统的医药中间体产品,是法莫替丁侧链生产的中间体。法莫替丁是一种抗酸药及胃黏膜保护药,临床上用于抑制胃酸分泌。近年来,法莫替丁在我国市场已经成为替丁类药物的领头羊。
目前工业上主要采用硫酰氯、液氨酰化,再与盐酸水解得磺酰胺产品。一种新的合成工艺提供了提高生产中氨气利用率、降低能源消耗、安全环保的磺酰胺合成方法。
具体步骤如下:
步骤1:采用自吸式内循环压力反应釜为胺化釜,在胺化釜中抽真空,通氨气,滴加预冷至-10℃的硫酰氯和石油醚混合液,滴加完毕后,继续通氨气至胺化釜内压力稳定且温度不再上升,反应结束,加水溶解。
步骤2:将胺化釜内料液转至排氨釜,升温至30~40℃,搅拌,排氨,静置分层,下层料液转至水解釜,上层石油醚料液回收套用。
步骤3:水解釜中加盐酸调节pH至3~4,升温至75~90℃水解,水解结束后,降至室温,滴加氨水调节pH,脱水,丙酮提取,抽滤。
步骤4:滤液升温去除丙酮,降温结晶,离心,得到磺酰胺粗品。
步骤5:在磺酰胺粗品中加入无水乙醇和活性炭,升温至完全溶解,压滤,结晶,离心,干燥,得到磺酰胺成品。
这种新的合成工艺通过使用自吸式内循环压力反应釜代替传统的氨制冷机设备,提高了氨气的利用率,降低了能耗和氨废气排放。
此外,磺酰胺生产过程中副产的大量氯化铵会干扰磺酰胺的测定。一种新的测定方法采用四苯硼钠将全部氯化铵沉淀析出,再用次溴酸钠将滤液中的磺酰胺分解成氮气,测其体积,计算出磺酰胺的含量。
刘菲等人研究了一种钯/磺酰胺配体催化下的Csp2-Csp2交叉偶联反应,发现该催化体系具有高效率和高选择性。
[1] 化合物词典
[2] CN201810397520.9 磺酰胺的合成工艺
[3]刘菲.钯/磺酰胺配体催化下Csp~2-Csp~2交叉偶联反应[J].河南科学,2014,32(10):1980-1982.
[4]熊庭辉,何素碧,余赐章,罗深.磺酰胺的快速分析(Ⅱ) [J].合成化学,1995(03):282-284.
甲基磺酰胺是一种常温常压下的白色或灰色结晶物质,可溶于水和强极性有机溶剂。作为磺酰胺类衍生物,甲基磺酰胺在有机合成和医药化学中间体方面有广泛的应用。
甲基磺酰胺可用于磺酰胺类药物和农药分子的合成与生产。例如,它是农药除草剂氟磺胺草醚的重要合成原料。甲基磺酰胺还是一种高度选择性的大豆和花生田苗后除草剂,对大豆、花生田的阔叶杂草和香附子有良好的防除效果。此外,甲基磺酰胺还可作为氮源参与多种有机合成反应,如氨基化、亚胺化和取代反应等。它还可以作为稳定的亲电试剂参与迈克尔加成和Diels-Alder反应等加成反应。因此,在有机合成领域中,甲基磺酰胺具有广泛的应用。
图1 甲基磺酰胺的应用
在一个干燥的反应器中,将DMAP(2.4当量)加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(1.3当量)在二氯甲烷(1M)中的悬浮液里,然后在室温下搅拌该混合物直到所有的固体溶解。在0℃下向反应混合物中加入戊-4-烯酸(0.25mL,2.5mmol)和甲磺酰胺(240mg,2.5mmol)。在室温下搅拌该混合物24小时。反应结束后将反应混合物酸化至pH=1,然后用二氯甲烷提取水层。用饱和NH4Cl水溶液洗涤合并的有机层,再用盐水洗涤一次,分离出有机层并将其在无水MgSO4上干燥。过滤除去干燥剂并将所得的滤液在减压下蒸发溶剂。所得的残余物通过硅胶柱色谱法纯化,用环己烷/AcOEt 1:1洗脱,即可得到目标产物。
[1] Bioorganic & Medicinal Chemistry (2013), 21(22), 7025-7037
[2] Lorion, Melanie M.; et al Organic Letters (2016), 18(5), 1020-1023
邻甲酸甲酯苯磺酰胺的纯化方法对于确保产品质量至关重要。本文将介绍邻甲酸甲酯苯磺酰胺的纯化技术,以帮助读者了解如何高效、可持续地获得优质的邻甲酸甲酯苯磺酰胺产品。
背景:邻甲酸甲酯苯磺酰胺是一种重要的农药中间体,主要用于磺酰脲类除草剂的合成,其传统的合成方法是由糖精与甲醇酯化而得。
纯化:
1. 方法一:
李伟等人将邻磺酰胺苯甲酸甲酯溶解于甲苯、甲醇、丙酮等有机溶剂中,加入不等量的活性白土,热过滤,降温重结晶,通过高效液相色谱仪分析处理后的邻磺酰胺苯甲酸甲酯的含量,用白度计测其白度,得出了通过用活性白土吸附,热过滤,重结晶等操作可提高邻磺酰胺苯甲酸甲酯的纯度和白度,并确定了活性白土的最少用量。
邻磺酰胺苯甲酸甲酯在不同溶剂中的溶解度受温度影响较大。由于溶剂对邻磺酰胺苯甲酸甲酯和杂质的溶解度不同,可以利用这一特性使得邻磺酰胺苯甲酸甲酯从溶液中析出,而使大部分杂质留在溶液中。甲苯在高温时能溶解大量邻磺酰胺苯甲酸甲酯,而在室温下只能溶解少量。因此,选择甲苯作为溶剂。活性白土是一种吸附剂,由粘土经过无机酸处理、水漂洗和干燥制成,其吸附性能强,脱色率高,能吸附有色物质和有机物质,完全可以替代活性炭。为了增强提纯效果,去除有色物质并改善邻磺酰胺苯甲酸甲酯产品的外观,热溶液中加入了活性白土。实验操作如下:
(1)在不同条件下提纯邻磺酰胺苯甲酸甲酯
将10g邻磺酰胺苯甲酸甲酯溶解于150g甲苯中,边搅拌边加热,加热到90℃;待完全溶解后,分别加入0g、0.5g、0.75g、1.00g、2.00g、3.00g活性白土,继续搅拌1小时;将滤瓶和漏斗预热到95℃,过滤掉活性白度,邻磺酰胺苯甲酸甲酯的甲苯的溶液自然降温结晶;过滤掉甲苯,邻磺酰胺苯甲酸甲酯平铺在托 盘上,放置在通风阴凉避光处,等待残留的甲苯自然挥发。
(2)邻磺酰胺苯甲酸甲酯溶解于甲苯经热过滤,降温重结晶,其含量和白度有所提高,加入活性白土吸附有色物质,可进一 步提高其含量,并改善其白度。邻磺酰胺苯甲酸甲酯含量98.56%、白度91.0%,已经满足产品质量需求,故确定活性白土用量为每10g邻磺酰胺苯甲酸甲酯用1.0g。
2. 方法二:
将邻甲酸甲酯苯磺酰胺粉末溶液无水乙醇溶液中,上述混合液放入蒸发设备中将乙醇蒸发并回收;检测蒸发乙醇后的邻甲酸甲酯苯磺酰胺的纯度,当纯度小于99.5%时,重复上述提纯步骤直至邻甲酸甲酯苯磺酰胺的纯度为99.5,当邻甲酸甲酯苯磺酰胺的纯度达到99.5后合成提纯工艺结束。通过该合成提纯工艺可获得99%以上纯度的邻甲酸甲酯苯磺酰胺,工艺简单,提纯成本低廉,经济适用。
参考文献:
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S-叔丁基亚磺酰胺,英文名为(S)-(-)-2-Methyl-2-propanesulfinamide,常温常压下为白色至类白色固体粉末,它难溶于水和低极性有机溶剂,但是可溶于二甲基亚砜和醇类有机溶剂。S-叔丁基亚磺酰胺是一种手性亚磺酰胺类物质,主要用作有机合成中间体,它可通过与醛类物质的缩合反应应用于亚磺酰胺类生物活性分子和有机配体的合成,例如有文献报道该物质可用于天然产物分子Kibdelomycin的全合成领域中。
S-叔丁基亚磺酰胺的主要反应是与醛类化合物进行缩合反应,生成手性亚胺类衍生物。这种反应在有机合成中非常重要,特别是用于制备手性亚磺酰胺类有机分子,这些分子在药物合成和生物活性分子的研究中具有广泛的应用。
图1 S-叔丁基亚磺酰胺的缩合反应
在一个干燥的反应烧瓶中将乙醛(33.75 mL, 600.0 mmol)加入到无水CuSO4 (143.65 g, 900.0 mmol)和S-叔丁基亚磺酰胺(36.36 g, 300.0 mmol)在1,2 -二氯乙烷(500 mL)的悬浮液中。然后将所得的反应混合物在60°C下搅拌一夜,通过TLC点板检测反应进度,反应结束后将反应混合物冷却至室温,将其进行过滤处理并将所得的滤液在真空下进行蒸发浓缩以除去有机溶剂。所得的残余物通过用SiO2 (CHCl3/MeOH 25:1)柱层析纯化即可得到目标产物分子。[1]
S-叔丁基亚磺酰胺主要用作有机合成中间体和医药分子原料,在基础化学研究领域,S-叔丁基亚磺酰胺被用来合成各种手性亚磺酰胺类有机配体。这些配体在金属有机化学、不对称催化等领域中起到关键作用,推动了许多复杂分子的合成和应用研究。由于其能够生成手性亚胺,S-叔丁基亚磺酰胺在手性亚胺类药物分子的合成中有重要的应用,可应用于药物研究和开发中。
[1] He, Chi; et al Angewandte Chemie, International Edition 2022,61,e202206183.
环丙磺酰胺(Cyprosulfamide)是一种化学物质,其英文名称为Cyprosulfamide,CAS号为221667-31-8。其分子式为C18H18N205S。它的外观是一种灰白色至白色结晶粉末。在农业领域,环丙磺酰胺被用作三环唑的中间体,可以与噻酮磺隆或异噁唑草酮混配,用于玉米田除草。
图一 环丙磺酰胺
对甲苯磺酸对反应的促进作用明显,对甲苯磺酸相当于活化邻甲氧基苯甲酰氯中的羰基,降低对羧基苯磺酰胺中的磺酰胺基与邻甲氧基苯甲酰氯的活化能,从而缩短反应周期,提高反应效率。从反应收率以及反应周期角度,合成安全剂环丙磺酰胺的氯化反应优先选择的催化剂是对甲苯磺酸。
具体合成步骤为:在四口瓶中加入1g对甲苯磺酸、78.4g邻甲氧基苯甲酸、101.6g对羧基苯磺酰胺、203g甲苯,并搅拌0.5h,升温回流反应4h至清亮;降温至40℃,132.2g亚疏酰氯向瓶中滴加,滴加完毕后,升温回流并保温5h。负压蒸馏回收溶剂,一次性加入325g二氯甲烷,并搅拌均匀得到4-[(2-甲氧基苯甲酰基)氨基]磺酰基]苯甲酰氯的二氯甲烷溶液。在另外四口瓶中加入37.4g环丙胺、35g二氯甲烷,并降低体系温度,控温-8℃,搅拌状态下,100g质量分数30%的氢氧化钠水溶液、4-[(2-甲氧基苯甲酰基)氨基]磺酰基]苯甲酰氯的二氯甲烷溶液同时体系中滴加。滴加完毕后在温度-4℃保温2h,保温结束后,向体系中均匀滴加盐酸,盐酸滴加终点pH=3~4,进行分液操作,下层有机相进行负压浓缩,负压-0.09Mpa,负压蒸馏终点85℃,下层有机相浓缩完毕后加入530g含水15%的甲醇进行升温回流保温,保温2h后降温至-5~0℃进行抽滤,干燥称重得到176.7g环丙磺酰胺,含量98.3%,总收率91.9%(以对羧基苯磺酰胺计算合成环丙磺酰胺总收率),上层是废水层,废水为环丙胺盐酸盐废水层,进行专门废水处理工艺[1].
图二 环丙磺酰胺的合成
[1]王帅帅. 除草剂安全剂环丙磺酰胺的清洁生产工艺及三废资源化研究[D].天津大学,2022.
许多实验室或商家可能需要购买甲苯磺酰胺这种物质,但使用量较小,无法定制大工厂生产。在这种情况下,他们通常会转向网络平台进行购买。网络平台销售这类物质更加灵活,即使是小量订单,也能及时发货。那么,对于甲苯磺酰胺,我们应该选择何种包装方式呢?
甲苯磺酰胺是一种有机化合物。在网络购买甲苯磺酰胺时,通常会采用特殊的包装材料,以避免泄露,从而规避安全风险。商家在售卖甲苯磺酰胺时,会采用特殊的包装方法。首先,他们会用塑料袋完全包裹,然后再用编织袋进行包装。此外,包装上还会详细标明注意事项。
另外,一些商家会选择分别使用塑料袋、牛皮纸袋和编织袋进行包装。在整个运输过程中,必须轻拿轻放,绝不能用力扔或存放在潮湿环境中,否则可能会影响质量。一般情况下,甲苯磺酰胺的运输按照易燃有毒物品的标准进行,绝不允许使用普通快递方式,以避免意外情况的发生。
收到甲苯磺酰胺包裹后,应妥善存放在干燥阴凉的环境中,远离强氧化剂,避免接触火源。操作人员禁止吸烟。一旦发现甲苯磺酰胺变质或与其他物质发生反应,应立即采取有效措施进行处理。以上是关于甲苯磺酰胺应选择何种包装方式的解析。
苯磺酰胺是一种白色或灰白色结晶粉末,具有较大的极性和对氧化剂的敏感性。它是一种酰胺类衍生物,可以通过苯磺酰氯氨化得到,并在有机合成和医药化学中间体中有广泛应用。此外,研究表明苯磺酰胺具有一定的生物活性,可以作为碳酸酐酶的抑制剂。
苯磺酰胺具有良好的化学稳定性,不容易分解变质。它难溶于水,但可溶于乙醇和乙醚。苯磺酰胺中的磺酰胺单元具有一定的化学转化性质,可以进行多种氨基结构的化学反应和转化,例如与其他化合物发生取代反应,形成多种苯磺酰胺类衍生物。这些衍生物在有机合成中具有重要的应用,可用于合成药物、染料、农药等有机化合物。
研究表明苯磺酰胺具有抑制碳酸酐酶的能力。碳酸酐酶是一种调节血液和器官酸碱度平衡和pH值的蛋白质,对二氧化碳的转化起重要作用。苯磺酰胺的结构特点使其能与碳酸酐酶结合,从而影响酶的活性。因此,苯磺酰胺具有潜在的药物开发和治疗相关疾病的潜力。
图1 苯磺酰胺参与的亲核取代反应
苯磺酰胺的合成方法为:向苯磺酰胺的DMF溶液中加入NaH,然后加入顺式-1,4-二氯苯-2-丁烯,反应混合物在室温下反应20小时。反应结束后加入水,用正己烷和乙酸乙酯进行萃取。分离有机层并用水和NaCl饱和水溶液洗涤,然后用无水Na2SO4干燥,过滤除去干燥剂,浓缩滤液得到苯磺酰胺。
[1] Pericas Brondo, Miguel Angel, European Patent Organization, 2007, patent number: EP1849781.