107-96-0 / 3-疏基丙酸的制備方法

背景及概述^[1]

3-疏基丙酸是有機化工的直接原料，用于醫(yī)藥中間體、電子化學(xué)品；用于醫(yī)藥芬那露的中間體，也用作聚氯乙烯的穩(wěn)定劑。它與硫代乙醇酸一樣可用于透明制品，熱穩(wěn)定性非常好，優(yōu)于其他穩(wěn)定劑；還用作抗氧劑、催化劑和生化試劑。

疏基丙酸下游醫(yī)藥中間體行業(yè)經(jīng)過近30年的發(fā)展，已經(jīng)成為產(chǎn)值數(shù)十億元的新興行業(yè)。醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展，會不斷出現(xiàn)對醫(yī)藥中間體的新的需求。當(dāng)前國內(nèi)需求量比較大的醫(yī)藥中間體品種還是以氨噻肟酸、去甲氨噻肟酸及其衍生物等傳統(tǒng)系列產(chǎn)品為主。

疏基丙酸下游電子化學(xué)品產(chǎn)能向中國轉(zhuǎn)移已成為大勢所趨。從區(qū)域上看，亞太地區(qū)尤其是中國，已經(jīng)成為全球電子業(yè)及其化學(xué)品的主導(dǎo)市場。疏基丙酸作為醫(yī)藥中間體以及電子化學(xué)品的原料，需求隨之加大，市場前景可觀。

巰基丙酸是醫(yī)藥芬那露的中間體，也可用于制備交聯(lián)劑、硬化劑、樹脂添加劑、抗氧劑、催化劑和生化試劑，還可作為PVC熱穩(wěn)定劑酯基錫的原料。

制備^[1-3]

報道一、

步驟一、加成反應(yīng)

操作過程：

將NaHS水溶液、NaOH、硫磺粉依次加入反應(yīng)釜中，開啟攪拌并加熱升溫至45℃保溫反應(yīng)1h，備用。

準(zhǔn)確稱量丙烯腈，真空抽入高位計量槽中，開大氣流通N2，以排出釜內(nèi)空氣，約10分鐘后，繼續(xù)保持小氣流N2，并開始緩緩滴加至上述反應(yīng)液中，控制體系內(nèi)溫度45-50℃，約1.5小時滴畢，然后于50℃在N2保護下保溫反應(yīng)約3小時，降至室溫既得到3-巰基丙腈和二硫代丙二腈的混合物溶液。

步驟二、水解反應(yīng)

操作過程：

將計量的鹽酸打入反應(yīng)釜中，關(guān)閉排空閥，打開吸收塔并開啟反應(yīng)釜，啟動攪拌，于指定50℃緩緩滴加步驟一反應(yīng)溶液，約3小時滴定后，迅速升溫至回流，回流反應(yīng)3h后，降溫至80-90℃，既得3-巰基丙酸和二硫代丙二酸的混合物溶液。

步驟三、還原反應(yīng)

操作過程：

步驟二反應(yīng)液溫度降至80-90℃后，打開加料口，均勻加入計量的鐵粉，約1.5小時加畢，加畢后用HCL調(diào)節(jié)體系內(nèi)pH值(pH值＜1)確保體系在酸性條件下于80-90℃保溫反應(yīng)2h后降至約40℃以下，過濾。液體轉(zhuǎn)入萃取釜，固體用甲苯?jīng)_洗，所得的甲苯液一并轉(zhuǎn)入萃取釜，然后用甲苯萃取，合并甲苯層，然后蒸餾回收甲苯，即得到3-巰基丙酸粗品。

步驟四、精制工序

操作過程：

將3-巰基丙酸粗品進行減壓精餾，收集665Pa下，100-102℃的餾分，既得3-巰基丙酸成品。

報道二、

一種酸性廢氣合成3-巰基丙酸的方法，它包括以下步驟：

第一步，變壓吸附方法提純酸性廢氣中的硫化氫

將酸性氣降溫、加壓使部分氣體液化，此時甲烷、氮氣仍為氣體，經(jīng)氣液分離后，除去甲烷和氮氣；然后再將液相進行閃蒸，對硫化氫和二硫化碳進行第一次分離，再把閃蒸后硫化氫與二硫化碳的混合物通入到精餾塔中進行精餾，得到含量大于99.5％的硫化氫產(chǎn)品；

第二步，合成3-巰基丙酸

步驟一、選料：以丙烯酸與第一步得到的硫化氫產(chǎn)品為原料，以三乙胺為催化劑，二甲基乙酰胺為溶劑；本實施例中，丙烯酸與硫化氫產(chǎn)品中的硫化氫的摩爾比為1：3；本實施例中，丙烯酸與三乙胺、二甲基乙酰胺的摩爾比為1:0.2:3.5；

步驟二、第一步反應(yīng)：在惰性氣體保護條件下并控溫10℃，將三乙胺與二甲基乙酰胺的混合液先與部分硫化氫產(chǎn)品進行攪拌反應(yīng)2.5h；

步驟三、第二步反應(yīng)：升溫至80℃，再滴加丙烯酸進行反應(yīng)，并控制滴加丙烯酸的時間為2h；

步驟四、第三步反應(yīng)：再通入余下的硫化氫產(chǎn)品，攪拌反應(yīng)5h，再經(jīng)減壓精餾，得到3-巰基丙酸。

報道三、

（a）加成工序

該工序中，NaHS溶液質(zhì)量百分比濃度為30%，各原料NaHS溶液、NaOH、硫磺粉、丙烯腈的用量質(zhì)量比為5：0.03：0.005：1。

①將計量的配置好的NaHS溶液、NaOH、硫磺粉依次加入3000L搪玻璃反應(yīng)釜中，開啟攪拌并加熱升溫至38-42℃停止加熱，體系自然升溫至45℃，保溫反應(yīng)2-4h，然后降溫20℃，反應(yīng)液備用；準(zhǔn)確稱量丙烯腈，泵入高位計量槽中，并緩緩滴加至步驟①反應(yīng)液中，控制體系內(nèi)溫度40-45℃，1-5h滴完，然后于45-50℃再保溫反應(yīng)2h，降至室溫，得反應(yīng)母液，轉(zhuǎn)移至高位槽中參與下步反應(yīng)；

（b）水解工序

該工序中，31%鹽酸用量為丙烯腈用量的10倍。

將計量的31%鹽酸打入5000L反應(yīng)釜中，關(guān)閉排空閥，打開尾氣吸收裝置（吸收液套用）并開啟反應(yīng)釜，啟動攪拌，于55-65℃滴加步驟a得到的反應(yīng)母液，2-4h滴完；滴后（滴畢溫度自然升溫約80℃），迅速升溫至回流，于118-120℃回流反應(yīng)6-12h后，降溫至80℃以下即可，該工序有副反應(yīng)發(fā)生，硫氫化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和硫化氫氣體（在微負(fù)壓條件下用32%液堿吸收），氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水；

（c）水解工序

該工序中，鐵粉的用量為丙烯腈用量的0.07%。

上述體系中于70-80℃條件下加入鐵粉，1-5h加完，然后降溫20℃以下，過濾，固體處理，液體進入下步工序；

（d）萃取工序和蒸餾工序

該工序中，每次萃取二氯乙烷用量為丙烯腈用量的10倍。

將上述濾液打入萃取釜中，然后用計量的二氯乙烷連續(xù)萃取2遍，合并二氯乙烷層，打入蒸餾釜中，先常壓回收二氯乙烷套用，然后在高真空條件下進行精餾，收集118-130℃餾分，即為3-巰基丙酸成品，水層處理回收利用。3-巰基丙酸總收率98.6%，含量99.9%。

參考文獻

[1][中國發(fā)明]CN201510856250.X一種高純度3-巰基丙酸生產(chǎn)方法

[2][中國發(fā)明]CN201911347062.9一種酸性廢氣合成3-巰基丙酸的方法

[3][中國發(fā)明]CN201510605708.4一種3-巰基丙酸的生產(chǎn)方法