本發(fā)明涉及一種雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法,屬于有機(jī)合成。
背景技術(shù):
1、高折射率的樹(shù)脂鏡片要求質(zhì)量輕薄,高折射率,環(huán)硫醚樹(shù)脂的添加,可以提高其折射率,雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚是一種含硫環(huán)狀化合物,其高硫含量(50-85%)使其在光學(xué)材料中具有優(yōu)異折射率與耐熱性適用于高折射率樹(shù)脂鏡片、醫(yī)藥中間體、光學(xué)材料及電子領(lǐng)域具有重要應(yīng)用,其主要優(yōu)勢(shì)在于能夠顯著減小光學(xué)元件的體積、改善光路設(shè)計(jì),并提升光學(xué)性能。然而,雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚存在的最大問(wèn)題就是合成產(chǎn)物純度低、含氮量高以及副產(chǎn)物多,提純困難。
2、三井化學(xué)(jp6200124;ep2805949)與韓國(guó)koc(kr2016100422)采用雙(3-氯-2-羥丙基)二硫化物在氫氧化鈉作用下關(guān)環(huán),隨后與硫脲反應(yīng)得到雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚,該方法中原料1-氯-3-巰基-2-丙醇不宜購(gòu)得。反應(yīng)方程式表達(dá)如下:
3、
4、為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種制備雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法,該方法原料易得,操作簡(jiǎn)單,通過(guò)活性炭與無(wú)水硫酸鎂雙吸附,降低其含氮量,并低溫析晶方式可提高其純度,得到純度高、含氮量低的雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚,進(jìn)而滿足其需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服上述技術(shù)缺陷,本發(fā)明提供了一種雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法。以環(huán)氧氯丙烷與硫代乙酸鹽反應(yīng)得到2-(乙酰基硫甲基)環(huán)氧乙烷;隨后與鹽酸反應(yīng)脫乙酰基保護(hù)得到2-(甲硫醇基)環(huán)氧乙烷;接著在碘催化下與雙氧水反應(yīng)或者與硫粉和氫氧化鈉反應(yīng)得到2-[(環(huán)氧乙烷-2-基甲基二硫烷基)甲基]環(huán)氧乙烷;最后與硫脲反應(yīng)得到雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚。本發(fā)明原料易得,成本低廉,并適用于工業(yè)化生產(chǎn),所得產(chǎn)物可用于高折射率樹(shù)脂鏡片(折射率≥1.70)及耐高溫光學(xué)涂層,滿足電子與醫(yī)療領(lǐng)域需求。
2、一種雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法,反應(yīng)路線表示如下:
3、
4、包括如下步驟:
5、步驟s1:將環(huán)氧氯丙烷、硫代乙酸鹽和四丁基碘化銨在水中混合,室溫下緩慢加入碳酸鉀,升溫至30-35℃,反應(yīng)5-8小時(shí)得到2-(乙?;蚣谆?環(huán)氧乙烷。
6、步驟s2:將2-(乙酰基硫甲基)環(huán)氧乙烷與醇溶劑混合,加入濃鹽酸,得到2-(甲硫醇基)環(huán)氧乙烷。
7、步驟s3:將2-(甲硫醇基)環(huán)氧乙烷與醇溶劑混合,加入碘,隨后滴加雙氧水,控制溫度35-38℃反應(yīng),得到2-[(環(huán)氧乙烷-2-基甲基二硫烷基)甲基]環(huán)氧乙烷;或者將2-(甲硫醇基)環(huán)氧乙烷與乙醇混合,加入硫粉和氫氧化鈉,回流反應(yīng)得到2-[(環(huán)氧乙烷-2-基甲基二硫烷基)甲基]環(huán)氧乙烷。
8、步驟s4:將硫脲、乙腈、蒙脫土和三氟乙醇混合,控制溫度0-10℃滴加2-[(環(huán)氧乙烷-2-基甲基二硫烷基)甲基]環(huán)氧乙烷,接著升溫30-35℃反應(yīng)6小時(shí),得到雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚。
9、進(jìn)一步地,在上述步驟s1中,所述硫代乙酸鹽選自硫代乙酸鉀或硫代乙酸鈉。
10、進(jìn)一步地,在上述步驟s1中,所述環(huán)氧氯丙烷、硫代乙酸鹽、四丁基碘化銨和碳酸鉀摩爾比例為1:1.3-1.5:0.01-0.03:1.8-2.0。
11、進(jìn)一步地,在上述步驟s2中,所述醇溶劑選自甲醇或乙醇。
12、進(jìn)一步地,在上述步驟s2中,所述2-(乙?;蚣谆?環(huán)氧乙烷與濃鹽酸摩爾比例為1:1.4-1.6。
13、進(jìn)一步地,在上述步驟s3中,所述醇溶劑選自乙醇或異丙醇。
14、進(jìn)一步地,在上述步驟s3中,所述2-(甲硫醇基)環(huán)氧乙烷、碘和雙氧水摩爾比例為1:0.01-0.02:1.1-1.3。
15、進(jìn)一步地,在上述步驟s3中,所述2-(甲硫醇基)環(huán)氧乙烷、硫粉和氫氧化鈉摩爾比例為1:8-9:1.0-1.3。
16、進(jìn)一步地,在上述步驟s4中,所述硫脲、三氟乙醇和2-[(環(huán)氧乙烷-2-基甲基二硫烷基)甲基]環(huán)氧乙烷摩爾比例為2.2-2.3:0.1-0.3:1。
17、進(jìn)一步地,在上述步驟s4中,所述2-[(環(huán)氧乙烷-2-基甲基二硫烷基)甲基]環(huán)氧乙烷與蒙脫土的質(zhì)量比為1:0.01-0.02。
18、本發(fā)明具有如下有益效果:
19、1、采用便宜易得的氯代環(huán)氧丙烷為原料,整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中間體均可提純,最終產(chǎn)品純度高,經(jīng)濟(jì)效益好。
20、2、采用碘和雙氧水催化組合,收率高,催化效果好。
21、3、本工藝原料市場(chǎng)易得,工藝簡(jiǎn)單、安全穩(wěn)定,適合工業(yè)化規(guī)模放大。
1.一種雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法,其特征在于:步驟s1中,所述硫代乙酸鹽選自硫代乙酸鉀或硫代乙酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法,其特征在于:步驟s1中,所述環(huán)氧氯丙烷、硫代乙酸鹽、四丁基碘化銨和碳酸鉀摩爾比例為1:1.3-1.5:0.01-0.03:1.8-2.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法,其特征在于:步驟s2中,所述醇溶劑選自甲醇或乙醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法,其特征在于:步驟s2中,所述2-(乙?;蚣谆?環(huán)氧乙烷與濃鹽酸摩爾比例為1:1.4-1.6。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法,其特征在于:步驟s3中,所述醇溶劑選自乙醇或異丙醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法,其特征在于:步驟s3中,所述2-(甲硫醇基)環(huán)氧乙烷、碘和雙氧水摩爾比例為1:0.01-0.02:1.1-1.3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法,其特征在于:步驟s3中,所述2-(甲硫醇基)環(huán)氧乙烷、硫粉和氫氧化鈉摩爾比例為1:8-9:1.0-1.3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法,其特征在于:步驟s4中,所述硫脲、三氟乙醇和2-[(環(huán)氧乙烷-2-基甲基二硫烷基)甲基]環(huán)氧乙烷摩爾比例為2.2-2.3:0.1-0.3:1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙(2,3-環(huán)硫丙基)二硫醚的制備方法,其特征在于:步驟s4中,所述2-[(環(huán)氧乙烷-2-基甲基二硫烷基)甲基]環(huán)氧乙烷與蒙脫土的質(zhì)量比為1:0.01-0.02。