O-甲基异脲硫酸盐合成研究

钟炜东陈峙田蕊李川

【中图分类号】R96【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2011）11-0042-02

【摘要】尿素法合成O-甲基异脲硫酸盐。在合成O-甲基异脲硫酸氢盐时采用了用氯仿做溶剂，克服了没有溶剂反应时温度难以控制的问题；采用了正辛醇做析晶溶剂，使得产品的质量和收率得到提高。O-甲基异脲硫酸氢盐再与碱中和可得到高纯度的O-甲基异脲硫酸盐。

【关键词】O-甲基异脲硫酸盐合成

1综述

O-甲基异脲硫酸盐是一种重要的精细化工原料，广泛地应用到农药、医药及生化研究。它在合成咪唑类驱虫药（如甲苯咪唑、氟苯咪唑、阿苯哒唑等）的重要的中间体。以往生产甲苯咪唑等咪唑类所用的是O-甲基异脲硫酸单甲酯盐，纯度低而且是液体，运输和使用都很不方便。因此高纯度的固体O-甲基异脲硫酸盐的合成替代O-甲基异脲硫酸单甲酯盐有重要的意义。

O-甲基异脲硫酸盐目前所用的方法分为氰胺法[1]，石灰氮法，和尿素法[2，5]。目前有文献报到[4]也可采用无毒的碳酸二甲酯，但目前由于技术和成本的因素未大量采用。考虑到技术的成熟程度和经济方面的考虑，我们选用尿素法，其优点是原料便宜易得，我们对其进行改进。

改进方法分二步进行，第一步用硫酸二甲酯和尿素反应合成B（O-甲基异脲硫酸氢盐）；第二步用B与氢氧化钠中和反应生成A（O-甲基异脲硫酸盐）。在合成B的过程中，从资料来看，目前采用的方法是在硫酸二甲酯中加入尿素，在70-80℃反应1-2小时再与浓硫酸可得甲基异脲酸式硫酸盐，实际上在无溶剂存在的情况下，此反应为自由基反应，反应一旦启动，会急骤升温到150℃以上，危险性高。此反应为自由我们采用增加氯仿做溶剂的方法，克服了反应温度难控制的危险因素。在反应结后，采用了用辛醇做析晶溶剂的方法，得到了固体的B，解决了B不易析晶的问题，克服了邢存章[3]所用的析晶溶剂异丙醇不好回收的问题。以上两措施的采取使得增加了本反应的可操作性、经济性、安全性大大提高。

得到合格的产品A，液相纯度≥98%，含量大于98.2%，熔点160-162℃，两步总收率34.1%。

2实验部分

2.1主要的设备和试剂

仪器：

岛津高压液相色谱仪，型号：LC-10ATVP

数字熔点仪，型号：WMS-1B

数字pH计，型号：PHS-25b

主要试剂：

硫酸二甲酯：工业品

尿素：工业品

硫酸：工业品

氯仿：工业品

正辛醇：AR

氢氧化钠：工业品

无水乙醇：AR

2.2反应方程式

2.3实验步骤

B（O-甲基异脲硫酸氢盐）的制备：在有回流分水装置和滴加装置的500ml四口瓶中投入72克(1.2mol)的尿素，加入70ml的氯仿，开启搅拌，油浴升温至65℃，在较大回流下，开始滴加126克（1mol）的硫酸二甲酯，保持回流，加完时温度会上升到80℃。蒸出氯仿，蒸至温度80℃，回收约50ml氯仿（可套用），在70-80℃保温反应2小时，滴加82克(0.8mol)98%的硫酸，保温2小时，降温至20℃，滴加正辛醇125ml。加入过程中有放热明显有温冲，调整滴加速度控制温度不超过30℃，搅拌降温至10℃以下，很快即有晶体析出。养晶2小时以上，抽滤、烘干可得77.6克B，收率：45.3%。本品熔点116-118℃，易潮解，与文献报导一致。

A（O-甲基异脲硫酸盐）的制备：在具温度计的500ml四口瓶中投入35克的氢氧化钠，用150ml的乙醇溶解，另将上步生产100克的B在200ml的乙醇中溶解，装入滴加漏斗，常温下滴入前面已配好的氢氧化钠乙醇溶液，很快生成大量晶体，控制体溶液的pH值为12，停止滴加，养晶1小时，抽滤得硫酸钠固体。母液返瓶，常温滴加余下的酸式盐甲醇溶液，有大量析晶，降温至10℃以下，保温2小时，抽滤，烘干得54.1克A，收率：75.3%，熔点160-162℃，液相纯度98.5%，含量98.4%。

3问题讨论

3.1溶剂套用。本产品所用的溶剂对产品的成本形成较大的影响，氯仿、乙醇和正辛醇必须回收，经我们小试试验，三者均可套用。异丙醇也可做析晶溶剂，但需先中和母液才能蒸馏回收，回收后含水量大，不能套用，不经济。而正辛醇在母液中就已分层，回收利用简便。

3.2废液处理。由于本产品中大量使用硫酸，因而有大量废酸需处理。可以考虑用液碱或氨水中和[3]，回收硫酸钠或硫酸铵。经实验验证，得到较好的结果。

参考文献

[1]张志春,朱慧琴.O-甲基异脲酸式硫酸盐和正盐的研制.宁夏石油化工[J].2005（2）:12-14.

[2]徐建忠,孔诚.O-甲基异脲醋酸盐的合成研究.辽宁化工[J].32（1）:7-8.

[3]邢存章,孙昌俊.甲基异脲酸式硫酸盐的制备.精细化工[J].17（2）:97-99

[4]田恒水.开创明日化学的新的低污染泛用基础化学原料_碳酸二甲酯.化工进展[J].1995（11）:8-13.

[5]YANGXiaoLanSynthesisandCrystalStructureofo-MethylisoureaHydrosulfate.结构化学[J].25（3）.