一种2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法与流程

本发明涉及化工有机合成，具体涉及一种2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、肉味香精是一种食品香精，主要有牛肉味、猪肉味、鸡肉味、羊肉味等品种。在各种类型的肉味香精配方中，合成香料对于提高香料的香气强度和像真性，增强产品的特色，提高产品质量、降低产品成本等方面起着重要的作用。在众多的合成香料中，呋喃类香料是各种高档肉味香精配方中必不可少的关键性香料，其中呋喃类含硫化合物香味特征最强，是肉味香精合成香料中最重要的一类，也是国外着力开发的品种。

3、2,5-二甲基-3-呋喃硫醇是一种典型的呋喃类含硫化合物香料，其具有良好的肉香味，与其他的香料复配可以产生各种天然食品香味，其具有很高的经济价值。

4、美国专利us5470991，公开了以5-羟基-2-氧代-3-己炔为原料来合成2,5-二甲基-3-呋喃硫醇，但是由于原料5-羟基-2-氧代-3-己炔价格高，导致制备2，5-二甲基-3-巯基呋喃的成本较高，同时以5-羟基-2-氧代-3-己炔为原料来合成2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的过程中，合成方法复杂。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，本发明提供了一种2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法。本发明中以2，5-二甲基呋喃为原料，提供了一种成本低、反应步骤少、反应条件温和、产品纯度高，适于工业化生产的2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法。

2、为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法，包括：

4、(1)将2，5-二甲基呋喃与开环催化剂混合后，进行加热反应，反应完成后，萃取获得中间体1粗品；

5、(2)将中间体1粗品与升华硫分散于去离子水中，升温至限定温度，通入氨气，控温反应，反应完成后，获得中间体2粗品；

6、(3)将中间体2粗品分散于去离子水中，搅拌加入浓酸，后进行加热反应，得中间体3；

7、(4)将中间体3溶于有机溶剂中，后加入闭环催化剂，升温至回流，回流分水至无水分出，停止反应，将反应液精馏得2,5-二甲基-3-呋喃硫醇；

8、反应过程为：

9、

10、在一种或多种实施方式中，步骤(1)中，所述开环催化剂为稀酸溶液，包括稀盐酸和稀硫酸中的一种；

11、优选的，稀酸的浓度(溶质的质量分数)为20～30％。

12、在一种或多种实施方式中，步骤(1)中，2，5-二甲基呋喃与开环催化剂的摩尔比为1.3～1.6:1。

13、在一种或多种实施方式中，步骤(1)中，加热反应的温度为80～85℃，反应的时间为4～6h。

14、在一种或多种实施方式中，步骤(1)中，反应完成后，加入氯化钠使得反应液溶清，利用二氯甲烷萃取反应液，后去除二氯甲烷获得中间体1粗品。

15、在一种或多种实施方式中，步骤(1)中，将2，5-二甲基呋喃与稀酸溶液混合后，升温至80～85℃，反应4～6h，反应完成后，加入氯化钠使得反应液溶清，利用二氯甲烷萃取反应液，后去除二氯甲烷，获得中间体1粗品。

16、在一种或多种实施方式中，步骤(2)中，升华硫与去离子水的质量比为：12～19:150。

17、在一种或多种实施方式中，步骤(2)中，限定温度为30～35℃。

18、在一种或多种实施方式中，步骤(2)中，控温反应的温度为30～40℃，反应至硫粉消失。

19、在一种或多种实施方式中，步骤(2)中，反应完成后，停止通氨气，继续保温反应0.5～2h，保温反应的温度与控温反应的温度相同；保温反应完成后，静置，反应液分层，收集有机相，用饱和食盐水洗涤，得中间体2粗品。

20、在一种或多种实施方式中，将中间体1粗品与升华硫分散于去离子水中，升温至30～35℃，通入氨气，在30～40℃，反应至硫粉消失，反应完成后，停止通氨气，继续保温反应0.5～2h，保温反应的温度与控温反应的温度相同；保温反应完成后，静置，反应液分层，收集有机相，用饱和食盐水洗涤，得中间体2粗品。

21、在一种或多种实施方式中，步骤(3)中，所述浓酸包括磷酸和浓硫酸中的一种。

22、在一种或多种实施方式中，步骤(3)中，加热反应的温度为40～60℃，反应的时间为6～16h。

23、在一种或多种实施方式中，步骤(3)中，反应完成后，降温至室温，静置，反应液分层，收集有机相，并进行水洗，将水洗后的有机相精馏，得中间体3。

24、在一种或多种实施方式中，将中间体2粗品分散于去离子水中，搅拌加入浓酸，在40～60℃下反应6～16h，反应完成后，降温至室温，静置，反应液分层，收集有机相，并进行水洗，将水洗后的有机相精馏，得中间体3。

25、在一种或多种实施方式中，步骤(4)中，所述有机溶剂为环己烷、苯、甲苯、氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯、连三氯苯、均三氯苯、邻氯甲苯、间氯甲苯、对氯甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、连三甲苯、均三甲苯、乙基苯、丙基苯中的一种或几种，优选为甲苯和环己烷。

26、在一种或多种实施方式中，步骤(4)中，所述闭环催化剂包括对甲基苯磺酸和浓硫酸(质量分数为98％)中的一种。

27、在一种或多种实施方式中，步骤(4)中，中间体3与闭环催化剂的摩尔比为1:0.15～0.2。

28、本发明的有益效果在于：

29、(1)以2，5-二甲基呋喃为原料合成2,5-二甲基-3-呋喃硫醇，如果直接将2，5-二甲基呋喃进行巯基化反应，反应选择性差，本发明中通过将2，5-二甲基呋喃先进行开环进行巯基取代，再通过闭环即可生成2,5-二甲基-3-呋喃硫醇。为了提高单巯基取代的选择性，本发明中通过将中间体1进行闭环再开环的过程，避免了直接对中间体1巯基取代的过程中生成双巯基取代的副反应，提高了反应的选择性。

30、(2)本发明中中间体1和中间体2可以直接用于下一步反应，减少了提纯的步骤，同时由中间体2生成中间体3的过程中，通过精馏可以回收中间体1，可以再次用于反应中。由精馏提纯的中间体3合成2,5-二甲基-3-呋喃硫醇可以避免副反应的发生，提高2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的收率及纯度，最终通过精馏分离获得的2,5-二甲基-3-呋喃硫醇，进一步提高产品的纯度。

31、(3)本发明以成本低且易得的2，5-二甲基呋喃为原料生成2,5-二甲基-3-呋喃硫醇，整个生产过程反应步骤少、反应条件温和，最终产品纯度高，因此适用于工业化生产2,5-二甲基-3-呋喃硫醇。

技术特征：

1.一种2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，所述开环催化剂为稀酸溶液，包括稀盐酸和稀硫酸中的一种；

3.如权利要求1所述的2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，加热反应的温度为80～85℃，反应的时间为4～6h；

4.如权利要求1所述的2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法，其特征在于，步骤(2)中，升华硫与去离子水的质量比为：12～19:150；

5.如权利要求1所述的2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法，其特征在于，步骤(2)中，控温反应的温度为30～40℃，反应至硫粉消失；

6.如权利要求1所述的2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法，其特征在于，步骤(3)中，所述浓酸包括磷酸和浓硫酸中的一种；

7.如权利要求1所述的2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法，其特征在于，步骤(3)中，反应完成后，降温至室温，静置，反应液分层，收集有机相，并进行水洗，将水洗后的有机相精馏，得中间体3。

8.如权利要求1所述的2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法，其特征在于，步骤(4)中，所述有机溶剂为环己烷、苯、甲苯、氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯、连三氯苯、均三氯苯、邻氯甲苯、间氯甲苯、对氯甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、连三甲苯、均三甲苯、乙基苯、丙基苯中的一种或几种，优选为甲苯和环己烷。

9.如权利要求1所述的2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法，其特征在于，步骤(4)中，所述闭环催化剂包括对甲基苯磺酸和浓硫酸中的一种。

10.如权利要求1所述的2,5-二甲基-3-呋喃硫醇的合成方法，其特征在于，步骤(4)中，中间体3与闭环催化剂的摩尔比为1:0.15～0.2。

技术总结本发明涉及化工有机合成技术领域，具体涉及一种2,5‑二甲基‑3‑呋喃硫醇的合成方法，包括将2，5‑二甲基呋喃与开环催化剂混合后，进行加热反应，反应完成后，萃取获得中间体1粗品；将中间体1粗品与升华硫分散于去离子水中，升温至限定温度，通入氨气，控温反应，反应完成后，获得中间体2粗品；将中间体2粗品分散于去离子水中，搅拌加入浓酸，后进行加热反应，得中间体3；将中间体3溶于有机溶剂中，后加入闭环催化剂，升温至回流，回流分水至无水分出，停止反应，将反应液精馏得2,5‑二甲基‑3‑呋喃硫醇；本发明中以2，5‑二甲基呋喃为原料，提供了一种成本低、反应步骤少、反应条件温和、产品纯度高，适于工业化生产的合成方法。技术研发人员：王文新,李新,毛浙徽,霍领燕,宋建明,常成全,王新受保护的技术使用者：济南悟通生物科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13