2,2-二硫代双苯甲酰胺可以由哪些原料制备?
发布时间:2026-10-09 18:59:53 编辑作者:活性达人原料体系与结构定位
2,2'-二硫代双苯甲酰胺(CAS 2527-57-3),结构为 H₂NCO-C₆H₄-S-S-C₆H₄-CONH₂,两个 H₂NCO 分别位于与 S 相邻的苯环邻位,分子式 C₁₄H₁₂N₂O₂S₂。制备该产物的关键是先获得邻位带酰胺基的芳基硫单元,再通过二硫键将两个芳环连接。
核心有机原料为邻氨基苯甲酰胺,即 2-氨基苯甲酰胺,分子式 C₇H₈N₂O。该原料同时含有可重氮化的芳伯氨基和已就位的酰胺基,避免在成键后再引入酰胺。无机原料为亚硝酸钠、盐酸和二硫化钠。二硫化钠由硫化钠与硫磺按 1:1 摩尔比在水相中反应制得:Na₂S + S → Na₂S₂。中和剂采用氢氧化钠或碳酸钠,重结晶溶剂采用乙醇或乙醇水溶液。
反应原理与化学计量
该路线分为重氮化和二硫化两步。邻氨基苯甲酰胺在盐酸介质中与亚硝酸钠生成 2-氨甲酰基苯重氮氯化物:
C₇H₈N₂O + NaNO₂ + 2 HCl → C₇H₆ClN₃O + NaCl + 2 H₂O
重氮盐中的重氮基是强离去基团,二硫化钠中的 S₂²⁻ 作为亲核试剂进攻两个重氮盐分子,形成二硫键并释放氮气:
2 C₇H₆ClN₃O + Na₂S₂ → C₁₄H₁₂N₂O₂S₂ + 2 N₂ + 2 NaCl
总反应为:
2 C₇H₈N₂O + 2 NaNO₂ + 4 HCl + Na₂S₂ → C₁₄H₁₂N₂O₂S₂ + 2 N₂ + 4 NaCl + 4 H₂O
该过程的推动力是氮气释放和 S₂²⁻ 对重氮基的取代。酰胺基在酸性重氮化条件下保持稳定,在强碱性条件下发生水解,因此二硫化阶段控制碱性范围,使 S₂²⁻ 保持可溶状态,同时避免酰胺基破坏。
原料配制与工艺控制
二硫化钠溶液的配制在 80-90℃ 水相中进行,硫化钠与硫磺搅拌至完全溶解,所得溶液冷却后使用。重氮化在 0-5℃ 进行,邻氨基苯甲酰胺溶于稀盐酸,缓慢滴加亚硝酸钠水溶液,亚硝酸钠按化学计量略过量,终点用淀粉碘化钾试纸判断。重氮盐溶液随后滴入二硫化钠碱性溶液,温度控制在 20-40℃,体系 pH 控制在 8-10。加料完成后保温反应,使重氮基完全转化。
反应液冷却后过滤,滤饼用去离子水洗至中性,真空干燥,得到浅黄色至黄色结晶。重结晶采用乙醇或乙醇水溶液,除去无机盐和极性副产物。
物料关系与工程逻辑
按总反应计量,邻氨基苯甲酰胺、亚硝酸钠、盐酸、二硫化钠的摩尔比为 2:2:4:1。工业放大中,亚硝酸钠过量 1%-5%,二硫化钠过量 2%-10%,以补偿重氮盐分解和硫化物氧化。水是主要反应介质,盐酸提供重氮化酸度,氢氧化钠或碳酸钠用于中和过量酸并调节 pH。
原料成本主要由邻氨基苯甲酰胺决定,二硫化钠现场制备可降低储存风险并保持 S₂²⁻ 活性。工程上需重视重氮盐的热敏感性,反应液保持低温,禁止浓缩至干态。反应释放氮气,反应器设置排气通道。废水中含氯化钠和少量硫化物,需通过氧化和中和处理。
产物反应性与应用逻辑
产物中的二硫键可被还原剂断裂,生成 2-巯基苯甲酰胺;该反应说明其可作为含硫中间体参与硫交换。二硫键与硫醇、二硫化物之间发生交换反应,酰胺基提供氢键和极性,影响产物的溶解性、结晶性和材料相容性。
在有机合成中,该结构用于连接两个邻氨甲酰基苯基单元;在功能材料中,二硫键提供动态共价键,酰胺基提供组装位点。该制备路线的技术核心是重氮化低温控制、二硫化钠碱性维持和产物脱盐纯化。
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