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摘要：以单氰胺、二硫化碳、氢氧化钠为原料，经成盐反应制得N-氰亚胺基-S，S-二硫代碳酸盐，然后在相转移催化剂存在下，与硫酸二甲酯进行甲基化反应合成氰亚胺荒酸二甲酯。在优化的工艺条件下，产品含量和总收率均大于98%。此方法原料易得，成本低，产品收率和含量高，非常适合工业化生产。

关键词：氰亚胺荒酸二甲酯;甲基化;合成

氰亚胺荒酸二甲酯，又名N-氰亚胺基-S，S-二硫代碳酸二甲酯，是一种十分重要的有机合成中间体，广泛用于药物合成及农药的制备中，如高效、低毒杀虫剂噻虫啉的合成。目前，氰亚胺荒酸二甲酯的合成方法主要有以下三种：

方法一：以单氰胺、二硫化碳、氢氧化钠（或氢氧化钾）为原料，反应生成N-氰亚胺基-S，S-二硫代碳酸盐，加入相转移催化剂，再与硫酸二甲酯反应得到氰亚胺荒酸二甲酯，总收率最高为84%[3]。

方法二：以石灰氮为原料，在相转移催化剂存在下，于水溶液中与二硫化碳、碳酸钠反应，制得N-氰亚胺基-S，S-二硫代钠盐，然后再与硫酸二甲酯反应得到氰亚胺荒酸二甲酯粗品，经丙酮重结晶后得到氰亚胺荒酸二甲酯，总收率为72%[4]。此方法存在收率低，操作步骤繁杂，产生的固废多等缺点，不利于工业化实施。

方法三：以N-氰亚胺基-S，S-二硫代钾盐为原料，碘甲烷[1]或氯甲烷[2]为甲基化试剂，反应得到氰亚胺荒酸二甲酯，产率最高达83%。在反应过程中，二钾盐至少需要与2摩尔当量的碘甲烷或氯甲烷发生甲基化反应，由于碘甲烷和氯甲烷价格昂贵，原料成本高且反应过程不易控制，亦不适宜工业化生产。

在查阅现有文献[1-4]和实验室大量工作的基础上，笔者采用方法一的反应路线（图1），通过对反应关键参数的考察优化，使氰亚胺荒酸二甲酯的含量和收率得到大幅提高，且原料易得、成本低、操作流程简单，非常适合工业化生产。

1实验部分

1.1仪器与试剂

1220 Infinity II 液相色谱仪，安捷伦公司;JA12002电子天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司;QHJ-256B机械搅拌，常州澳华仪器有限公司;GG-17四口烧瓶，四川蜀玻（集团）有限责任公司;SHB-III真空泵，郑州长城工贸有限公司;DFY-5/40低温循环制冷机，上海予华仪器设备有限公司。

二硫化碳（98.0%），单氰胺（30.0%），氢氧化钠（98.5%），硫酸二甲酯（98.0%）等均为工业品。

1.2实验步骤

1.2.1  N-氰亚胺基-S，S-二硫代碳酸盐的合成

在装有机械搅拌的四口烧瓶内加入30%氢氧化钠273.3（2.05mol）g，降温至-5～0℃，开始滴加30%单氰胺140.0g（1mol），滴完保温反应1h。加入相转移催化剂2.5g，然后滴加二硫化碳100.8g（1.3mol），滴加温度不超过5℃。滴完升温，回流反应2h，HPLC检测单氰胺反应完全。蒸出过量的二硫化碳，即得到N-氰亚胺基-S，S-二硫代碳酸盐溶液，含量99%。

2 结果与讨论

根据目前氰亚胺荒酸二甲酯的合成工艺[1-4]和实验室大量工作，考察了反应关键参数物料配比、催化剂用量、反应温度对结果的影响，并优化了工艺条件。

2.1  反应物料配比的优化

实验条件同1.2，改变反应物料配比，考察物料配比对产品收率和含量的影响，结果见表1。

从表1可知，n（NH2CN）：n（CS2）：n（Me2SO4）=1：1.3：2.1时，氰亚胺荒酸二甲酯的收率和含量最高，达到98.2%。与文献[3]相比，笔者采取CS2过量的方法（回收可直接套用），精确物料配比，使产品含量和收率得以大幅提高。

3结论

以单氰胺、二硫化碳、氢氧化钠为起始原料进行成盐反应合成N-氰亚胺基-S，S-二硫代碳酸盐，然后与硫酸二甲酯进行甲基化反应合成氰亚胺荒酸二甲酯，通过对关键反应参数物料配比、相转移催化剂用量、各步反应温度的优化，使产品的含量和总收率均达到98%以上。此方法原料易得、成本低且操作流程简单，适合工业化生产。

参考文献

[1]  Timmons R J， Wittenbrook L S. Chemistry of cyanodithioimidocarbonic acid [J]. TheJournal of Or-ganic Chemistry， 1967， 32（5）： 1566-1572.

[2]  Kortvelyessi G， Almassay G M， Palkovics I， etal. New process for producing cyanimidodithiocarbon-ic acid dimethyl ester [P]. Hung. Telje， 60470. 1992-09-28.

[3]  Csermely G， Galambos T， Jancso G， etal. Phase-transfer-catalyzed process for the production of N-c-yanoiminodithiocarbonic acid dimethyl ester of high purity [P]. Hung. Telje， 64948. 1994-03-28.

[4]  罗伟， 傅相锴， 包河彬， 等.荒酸二甲酯的水相合成[J]. 中国医药工业杂志， 2006， 37（5）：303-304.

作者简介：卓成市，（1987- ）男，江苏省新沂市人，大专，助理工程师，主要从事农药原药合成及化学工程研究。