專利名稱：硝基異脲衍生物的經(jīng)改良的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硝基異脲衍生物的經(jīng)改良的制備方法，所述硝基異脲 衍生物是具有殺蟲(chóng)活性的硝基胍衍生物的重要中間體。
皆景技術(shù)
公報(bào)、專利2546003號(hào)公報(bào)、專利2766848號(hào)公才良等中。但是，例如專 利2766848號(hào)公才艮所記載，該制備方法利用異-克脲衍生物和胺類(lèi)的取 代反應(yīng)，因此存在具有惡臭的硫醇類(lèi)作為副產(chǎn)物脫離的缺點(diǎn)。作為代 替該方法的方法，特開(kāi)2000- 103776號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了使硝基異脲類(lèi)和 胺類(lèi)或其鹽在pH7.0 9.0下反應(yīng)，制備硝基異脲衍生物的方法。但是， 利用該方法的制備方法有時(shí)所希望的硝基異脲衍生物的收率不夠高， 在經(jīng)濟(jì)上不利。
專利文獻(xiàn)l:專利第2779403號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:專利第2546003號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:專利第2766848號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:特開(kāi)2000 - 103776號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供與現(xiàn)有技術(shù)相 比操作簡(jiǎn)便的、廉價(jià)且容易地制備硝基異脲衍生物類(lèi)的方法，所述硝 基異脲衍生物類(lèi)是制備具有殺蟲(chóng)活性的硝基胍衍生物所必需的中間體。
式(1)表示的硝基異脲類(lèi)和通式(2)表示的胺類(lèi)或其鹽在碳酸氫鹽
的共存下反應(yīng)，能提高收率，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明是通式(3)表示的硝基異脲衍生物的制備方法，其
特征在于，使通式(1 )表示的硝基異脲類(lèi)和通式(2)表示的胺類(lèi)或
其鹽在催化劑量的碳酸氫鹽的共存下反應(yīng)，
XX ，2
(1)
N
N02
R2
,0
R3 (3)
N
\
N02
需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中，通式(1 )表示的硝基異脲類(lèi)也包括 在另一個(gè)氮原子和碳原子之間具有雙鍵的硝基異脲類(lèi)。通式(3)表 示的硝基異脲衍生物也一樣。
根據(jù)本發(fā)明，能廉價(jià)且容易地制備通式(3)的硝基異脲衍生物
類(lèi)，所述硝基 需的中間體。
具體實(shí)施例方式
以下，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
本發(fā)明的硝基異脲衍生物的制備方法使通式(1 )表示的硝基異 脲類(lèi)和通式(2)表示的胺類(lèi)或其鹽在催化劑量的碳酸氫鹽的共存下
反應(yīng)，制備通式(3)表示的硝基異脲衍生物。
R1
(1)
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本發(fā)明中，通過(guò)使通式(1 )表示的硝基異脲類(lèi)和通式(2 )表示 的胺類(lèi)或其鹽在催化劑量的碳酸氫鹽的共存下反應(yīng)的筒便方法，可以 抑制通式(4)表示的硝基胍衍生物等副產(chǎn)物的生成，并可以以高收 率得到通式(3)表示的硝基異脲衍生物。
具體實(shí)施例方式
R2
作為本發(fā)明中共存的碳酸氫鹽，可以舉出碳酸氫鋰、碳酸氫鈉、 碳酸氫鉀等堿金屬碳酸氫鹽類(lèi)，碳酸氫鎂、碳酸氬釣、碳酸氫鋇等堿 土類(lèi)金屬碳酸氫鹽類(lèi)?？梢詢?yōu)選使用碳酸氫鉀、碳酸氫鈉。本發(fā)明中， 可以選擇上述化合物中的一種以上進(jìn)行使用。作為共存的碳酸氫鹽的 量，為催化劑量，具體而言，相對(duì)于l摩爾上述通式(1 )表示的硝基 異脲類(lèi)，使其以0.01摩爾~0.5摩爾、優(yōu)選0.05摩爾 0.2摩爾的量共存 是重要的。
通過(guò)使碳酸氫鹽以上述范圍的量共存，可以以較高收率得到通式 (3)表示的硝基異脲衍生物。
作為通式(2)的胺類(lèi)的鹽，可以舉出鹽酸鹽、溴酸鹽、碘酸鹽、 硫酸鹽、硝酸鹽、氯酸鹽、高氯酸、磷酸鹽等與無(wú)機(jī)酸形成的鹽，乙 酸鹽、乙二酸鹽、苯磺酸鹽等有機(jī)酸鹽。優(yōu)選為鹽酸鹽、硫酸鹽。
由于用于反應(yīng)的通式(2)的胺類(lèi)或其鹽與在反應(yīng)中副生的氨發(fā) 生竟?fàn)幏磻?yīng)，所以其使用量是重要的。作為胺類(lèi)的量，必須為相對(duì)于 通式(1 )表示的硝基異脲類(lèi)，超過(guò)2摩爾當(dāng)量的量。從經(jīng)濟(jì)性觀點(diǎn)來(lái) 看，優(yōu)選為超過(guò)2摩爾當(dāng)量的量 3摩爾當(dāng)量。
通式(1)表示的硝基異脲類(lèi)是公知的化合物，例如可以根據(jù) Recl.Trav.Chim.Pays-Bas, 1962年、81巻69頁(yè)中記載的方法或與該方 法類(lèi)似的方法制備。
作為用于反應(yīng)的溶劑，可以舉出水、曱醇、乙醇、丙醇、丁醇等 醇類(lèi)，二氯曱烷、氯仿等卣代烴，苯、曱苯、二曱苯等芳香族烴類(lèi)， 二曱基曱酰胺(DMF) 、 二曱基乙酰胺、二甲基亞砜、1, 3-二曱基 -2-咪唑啉酮、1 -曱基-2-吡咯烷酮等非質(zhì)子性極性溶劑，乙醚、 四氬呋喃、二氧雜環(huán)己烷等醚類(lèi)；乙腈、丙腈等腈類(lèi)，丙酮、異丙基
酮等酮類(lèi)。上述溶劑中，特別優(yōu)選水、醇類(lèi)。另外，也可以在水和前 面舉出的有機(jī)溶劑的混合溶劑中反應(yīng)。
作為用于反應(yīng)的溶劑選擇水時(shí)，如果使用含有中性無(wú)機(jī)鹽的水溶 液，則具有進(jìn)一步提高硝基異脲衍生物的收率的效果。作為上述無(wú)機(jī) 鹽，是指碳酸氫鹽以外的無(wú)機(jī)鹽，可以舉出氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、 石輿化鋰、缺化鈉、硤化鉀、溴化鋰、溴化鈉、溴化鉀、硫酸鋰、硫酸 鈉、硫酸鉀、硝酸鈉、硝酸鉀、氯酸鈉等堿金屬鹽類(lèi)，氯化鎂、氯化 鈣、溴化鎂、溴化鈣、碘化鎂、碘化鈣、硫酸鎂、硫酸鈣、硝酸鎂、
硝酸4丐等堿土類(lèi)金屬鹽等。從上述效果的觀點(diǎn)來(lái)看，作為無(wú)機(jī)鹽，優(yōu)
選使用氯化鈉。本發(fā)明中，可以選擇上述化合物中的一種以上進(jìn)行使
用。在相對(duì)于水為O.l %濃度至飽和為止的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇上述鹽的
量，進(jìn)行反應(yīng)o
本發(fā)明中，通過(guò)使用碳酸氫鹽，可以抑制上述通式(4)表示的 硝基胍衍生物等副產(chǎn)物的生成，進(jìn)而通過(guò)使用碳酸氫鹽以外的無(wú)機(jī) 鹽，可以抑制原料及產(chǎn)物的分解。因此，可以通過(guò)比現(xiàn)有技術(shù)簡(jiǎn)便的 操作以更高收率獲得硝基異脲衍生物。由此，通過(guò)使用碳酸氫鹽及碳 酸氫鹽以外的無(wú)機(jī)鹽，能得到生產(chǎn)率、環(huán)境適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)異的 產(chǎn)物，作為工業(yè)制法更為有用。
反應(yīng)溫度通常在約-20°C ~ 100°C、優(yōu)選為約0。C 50。C的范圍。 反應(yīng)時(shí)間通常為約IO分鐘~ 50小時(shí)、優(yōu)選為1小時(shí)~ 20小時(shí)的范圍。
本發(fā)明中制備的通式(3)的硝基異脲衍生物可以用適當(dāng)選擇的 有機(jī)溶劑等萃取而分離，或直接作為結(jié)晶過(guò)濾分離。另外，作為結(jié)晶 通過(guò)過(guò)濾進(jìn)行分離時(shí)，能用乙酸乙酯等有機(jī)溶劑從過(guò)濾母液中萃取， 并再次用于反應(yīng)。
下面，舉出實(shí)施例及比較例，更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不 應(yīng)解釋為限定于這些實(shí)施例。 [實(shí)施例l ]
在帶有攪拌裝置的100ml四頸燒瓶中加入1.5g O-曱基-N-硝 基異脲、llg水、3g食鹽、2g曱胺鹽酸鹽，保持在20。C,然后，加入O.lg碳酸氫鈉，在反應(yīng)溫度20。C下攪拌16小時(shí)。接下來(lái)，邊攪拌反應(yīng) 物料(reaction mass )邊添加0.1g濃鹽酸后，以200ml形成均勻的水溶 液，用HPLC分析生成的N, O-二甲基-N，-硝基異脲。該水溶液中 含有1.2gN， O-二甲基-N，-硝基異脲，反應(yīng)收率為73%。
^-畫(huà)R(CDCl3， ppm): 3.02 ( 3H， d, J = 4.9Hz), 3.97 ( 3H， s) ， 9.10 ( 1H， s) [實(shí)施例2 ]
在帶有攪拌裝置的100ml四頸燒^f瓦中加入1.5g ( 11.3mmo1) O-乙 基-N-硝基異脲、8g水、2g食鹽、2g(29.6mmo1)曱胺鹽酸鹽，保 持在15。C，然后，加入0.1g碳酸氫鈉，在反應(yīng)溫度30。C下攪拌15小時(shí)。 接下來(lái)，邊攪拌反應(yīng)物料邊添加0.1g濃鹽酸后，以200ml形成均勻的 水溶液，用HPLC分析生成的0-乙基-N-曱基-N，-硝基異脲。該 水溶液中含有1.2g O-乙基-N-曱基-N，-硝基異脲，反應(yīng)收率為 70 % 。
在帶有攪拌裝置的2000ml四頸燒瓶中加入121g 0-曱基-N-硝 基異脲、907g水、250g食鹽、172g曱胺鹽酸鹽，保持在20。C,然后加 入8g碳酸氫鈉，在反應(yīng)溫度20。C下攪拌16小時(shí)。接下來(lái)，邊攪拌反應(yīng) 物料邊添加3.5g濃鹽酸后，將反應(yīng)物料用冰冷卻，過(guò)濾析出的N, 0 -二曱基-N，-硝基異脲結(jié)晶，用冷水洗滌過(guò)濾的結(jié)晶后，干燥。得 到91g純度99。/。的N， O-二甲基-N，-硝基異脲結(jié)晶。此時(shí)的分離收 率為67% 。
在帶有攪拌裝置的2000ml四頸燒瓶中加入97g 0_甲基-N-硝 基異脲、726g水、200g食鹽、138g甲胺鹽酸鹽，保持在20。C,然后加 入6.4g碳酸氬鈉，在反應(yīng)溫度20。C下攪拌16小時(shí)。接下來(lái)，邊攪拌反 應(yīng)物料邊添加2.8g濃鹽酸后，加入200g乙酸乙酯，在5(TC下分液。進(jìn) 一步將在水層中加入200g乙酸乙酯、在50。C下分液的操作進(jìn)行二次， 合并全部有機(jī)層，減壓濃縮。用水冷卻該濃縮物料，過(guò)濾析出的N, 0 - 二曱基-N，-硝基異脲結(jié)晶，用冷卻的乙酸乙酯洗滌過(guò)濾的結(jié)晶 后，干燥。得到66g純度99M的N, O-二曱基-N，-硝基異脲結(jié)晶。 此時(shí)的分離收率為61 % 。 [比較例1 ]
在1.5g 0-甲基-N-硝基異脲中加入15ml水，使其懸濁，在其 中加入0.9g甲胺的鹽酸鹽(pH = 3.3)。于室溫下，在懸濁水溶液中慢 慢加入l %氫氧化鈉水溶液使pH保持為8。邊將懸濁水溶液的pH保持 為8，邊在室溫下"J覺(jué)拌3小時(shí)，然后，加入鹽酸水溶液(4M),然后 用乙酸乙酯萃取。
在比較例l中，相對(duì)于原料100摩爾％生成了 14摩爾％的副產(chǎn)物1 -甲基_2-硝基胍。另一方面，用實(shí)施例l中記載的方法能高收率、 高選擇地進(jìn)行反應(yīng)，所以副產(chǎn)物l -曱基-2-硝基胍為4摩爾％ ,生 成量大幅減少。即，根據(jù)本發(fā)明，能減輕精制目標(biāo)化合物N， 0-二 曱基-N，-硝基異脲時(shí)的負(fù)擔(dān)，作為工業(yè)化制法是有利的。
權(quán)利要求
1、通式(3)表示的硝基異脲衍生物的制備方法，其特征在于，使通式(1)表示的硝基異脲類(lèi)和通式(2)表示的胺類(lèi)或其鹽在催化劑量的碳酸氫鹽的共存下反應(yīng)，式中，R1表示碳原子數(shù)為1～4的烷基或芐基，式中，R2表示碳原子數(shù)為1～4的烷基，R3表示氫原子或碳原子數(shù)為1～4的烷基，式中，R1表示碳原子數(shù)為1～4的烷基或芐基，R2表示碳原子數(shù)為1～4的烷基，R3表示氫原子或碳原子數(shù)為1～4的烷基。
2、 如權(quán)利要求l所述的硝基異脲衍生物的制備方法，其中，使用 溶解有所述碳酸氫鹽以外的無(wú)機(jī)鹽的水溶液作為溶劑。
3、 如權(quán)利要求2所述的硝基異脲衍生物的制備方法，其中，所述 碳酸氫鹽以外的所述無(wú)機(jī)鹽為氯化鈉。
4、 如權(quán)利要求l 3中任一項(xiàng)所述的硝基異脲衍生物的制備方法， 其特征在于，使用相對(duì)于通式(1 )表示的硝基異脲類(lèi)為超過(guò)2摩爾當(dāng)量的量的通式(2)表示的胺類(lèi)或其鹽。
5、如權(quán)利要求l 4中任一項(xiàng)所述的硝基異脲衍生物的制備方法， 其中，Ri及R2為曱基，R3為氫原子。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備具有殺蟲(chóng)活性的硝基胍衍生物所必需的硝基異脲衍生物的經(jīng)改良的制備方法。一種通式(3)表示的硝基異脲衍生物的制備方法，其特征在于，使通式(1)表示的硝基異脲類(lèi)和通式(2)表示的胺類(lèi)或其鹽在催化劑量的碳酸氫鹽的共存下反應(yīng)。
文檔編號(hào)C07C275/70GK101379025SQ200780004938
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2007年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者佐藤賢一, 河野敏之, 浦大輔, 勝田裕之, 龜川尚登 申請(qǐng)人:三井化學(xué)株式會(huì)社