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，用于醫藥中間體、電子化學品；用于醫藥芬那露的中間體，也用作聚氯乙烯的穩定劑。它與硫代乙醇酸一樣可用于透明制品，熱穩定性非常好，優于其他穩定劑；還用作抗氧劑、催化劑和生化試劑。

疏基丙酸下游醫藥中間體行業經過近30年的發展，已經成為產值數十億元的新興行業。醫藥行業的發展，會不斷出現對醫藥中間體的新的需求。當前國內需求量比較大的醫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系列產品為主。

疏基丙酸下游電子化學品產能向中國轉移已成為大勢所趨。從區域上看，亞太地區尤其是中國，已經成為全球電子業及其化學品的主導市場。疏基丙酸作為醫藥中間體以及電子化學品的原料，需求隨之加大，市場前景可觀。

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

制備^[1-3]

報道一、

步驟一、加成反應

操作過程：

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

準確稱量丙烯腈，真空抽入高位計量槽中，開大氣流通N2，以排出釜內空氣，約10分鐘后，繼續保持小氣流N2，并開始緩緩滴加至上述反應液中，控制體系內溫度45-50℃，約1.5小時滴畢，然后于50℃在N2保護下保溫反應約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

操作過程：

將計量的鹽酸打入反應釜中，關閉排空閥，打開吸收塔并開啟反應釜，啟動攪拌，于指定50℃緩緩滴加步驟一反應溶液，約3小時滴定后，迅速升溫至回流，回流反應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

操作過程：

步驟二反應液溫度降至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調節體系內pH值(pH值＜1)確保體系在酸性條件下于80-90℃保溫反應2h后降至約40℃以下，過濾。液體轉入萃取釜，固體用甲苯沖洗，所得的甲苯液一并轉入萃取釜，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：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品進行攪拌反應2.5h；

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

步驟四、第三步反應：再通入余下的硫化氫產品，攪拌反應5h，再經減壓精餾，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2-4h，然后降溫20℃，反應液備用；準確稱量丙烯腈，泵入高位計量槽中，并緩緩滴加至步驟①反應液中，控制體系內溫度40-45℃，1-5h滴完，然后于45-50℃再保溫反應2h，降至室溫，得反應母液，轉移至高位槽中參與下步反應；

（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反應釜中，關閉排空閥，打開尾氣吸收裝置（吸收液套用）并開啟反應釜，啟動攪拌，于55-65℃滴加步驟a得到的反應母液，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6-12h后，降溫至80℃以下即可，該工序有副反應發生，硫氫化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉和硫化氫氣體（在微負壓條件下用32%液堿吸收），氫氧化鈉與鹽酸反應生成氯化鈉和水；

（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][中國發明]CN201510856250.X一種高純度3-巰基丙酸生產方法

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

[3][中國發明]CN201510605708.4一種3-巰基丙酸的生產方法