專利名稱：一種中間體反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-氧代噻唑烷酮的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)藥殺螨劑關(guān)鍵中間體的合成方法，具體是采用2-氨 基-1-(4-氯代苯基)丙醇制備反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-氧代噻唑烷酮的生產(chǎn)方 法，屬于農(nóng)藥化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
噻螨酮(hexythiazox)化學(xué)名為反式_5_ (4_氯苯基)_N_環(huán)己基_4_甲基_2_氧 代-1，3-噻唑烷-3-羧酰胺，是由日本曹達(dá)公司開發(fā)的殺螨劑。它是可同時(shí)殺滅幼蟲和蟲 卵的殺螨劑，具有高效、低毒、環(huán)保、對(duì)植物表皮穿透性好的特點(diǎn)。主要用于防治果樹、棉花、 茶樹、煙草、西瓜等作物的害螨。噻螨酮的合成是以反式-5-(4_氯苯基)-4_甲基-2-氧代噻唑烷酮和環(huán)己基 異氰酸酯為原料，經(jīng)縮合而成，這步反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)便，收率亦高。但中間體反 式-5-(4-氯苯基)-4_甲基-2-氧代噻唑烷酮的合成就比較復(fù)雜，所以噻螨酮的合成關(guān)鍵 是中間體的制備。中間體反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-氧代噻唑烷酮的合成路線有兩條。第一 條是氨基鹽酸鹽路線以赤式-1-對(duì)氯苯基丙醇-2-氨基鹽酸鹽為原料，在堿存在下與二 硫化碳及芐氯反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物在二氯甲烷中與氯化亞砜一起進(jìn)行化合，然后，將生成物在鹽 酸水溶液中加熱進(jìn)行回流開環(huán)成酮反應(yīng)，最后，再經(jīng)環(huán)合得目標(biāo)產(chǎn)物，即取代的反式噻唑烷 酮。此路線反應(yīng)步驟長(zhǎng)，操作繁瑣，收率也低，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
氨基鹽酸鹽路線第二條是硫酸酯路線此路線以赤式-2-氨基-1-對(duì)氯苯基丙醇的硫酸酯為原料， 在堿存在下與二硫化碳反應(yīng)得到反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-硫代噻唑烷酮，然后用 雙氧水氧化得到反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-氧代噻唑烷酮。此路線較第一條路線收 率要高，操作較為簡(jiǎn)單。但從反式-2-氨基-1-對(duì)氯苯基丙醇算起也有三步反應(yīng)。反應(yīng)步 驟越多，相應(yīng)地操作變得更為復(fù)雜、廢液就會(huì)增多、生產(chǎn)成本也會(huì)增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服中間體反式-5- (4-氯苯基)-4-甲基-2-氧代噻唑烷酮現(xiàn)有 合成方法中步驟繁多的缺點(diǎn)，提供一條操作簡(jiǎn)單、安全、三廢少，并且合成收率較高、產(chǎn)品質(zhì) 量較好的方法。本發(fā)明合成中間體反式-5-(4-氯苯基)-4_甲基-2-氧代噻唑烷酮的方法，其特 征是將原料反式-2-氨基-1-對(duì)氯苯基丙醇和堿溶液(按一定計(jì)量比)投入到反應(yīng)釜中 攪拌均勻，再加入三倍計(jì)量的cs2在iio°c攪拌反應(yīng)ioh。冷卻至常溫，用氯仿萃取，有機(jī)層 旋干，用水做重結(jié)晶，最后抽濾干燥得到反式-5-(4-氯苯基)-4_甲基-2-硫代噻唑烷酮， 然后用雙氧水氧化得到反式-5_(4-氯苯基)-4_甲基-2-氧代噻唑烷酮。按本發(fā)明的合成中間體反式-5-(4-氯苯基)-4_甲基-2-氧代噻唑烷酮的方法， 所得中間體含量大于98%，以原料反式-2-氨基-1-對(duì)氯苯基丙醇計(jì)，收率大于90%。本發(fā)明的原理如下所示。 本發(fā)明所述的堿溶液的濃度為lmol/L lOmol/L。本發(fā)明所述的堿是1^0!1、妝0!1、1(0!1、03(0!1)2或080!1，優(yōu)選較為便宜的堿。本發(fā)明所述的原料和堿的計(jì)量是堿的用量是原料的1-10倍。本發(fā)明是一種合成除螨劑噻螨酮的中間體反式-5- (4-氯苯基)-4-甲基-2-氧代 噻唑烷酮的生產(chǎn)方法，其發(fā)明具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明縮短了反應(yīng)步驟，簡(jiǎn)化了操作；2、通過本發(fā)明的合成方法生產(chǎn)產(chǎn)品的總體收率比現(xiàn)有的合成方法高；3、本發(fā)明不需要使用硫酸與原料進(jìn)行酯化反應(yīng)，避免了強(qiáng)酸的使用，降低了對(duì)生 產(chǎn)設(shè)備的腐蝕和對(duì)環(huán)境的污染，操作安全系數(shù)高。4、本發(fā)明避免了生成大量的廢酸，降低了對(duì)環(huán)境的損害。具體實(shí)施方法實(shí)施例1將原料反式-2-氨基-1-對(duì)氯苯基丙醇2. 8g(14mmol)和7OmL 2mol/L的KOH水溶液投入到反應(yīng)釜中攪拌均勻，再加入3. 280&在110°C攪拌反應(yīng)10h。冷卻至常溫，用氯仿萃 取，有機(jī)層旋干，用水做重結(jié)晶，最后抽濾干燥得到反式-5- (4-氯苯基)-4-甲基-2-硫代 噻唑烷酮3. 13g，經(jīng)高效液相色譜分析含量為99. 0%，結(jié)果見圖1。以反式-2-氨基-1-對(duì) 氯苯基丙醇計(jì)收率為92.2%。反式-5- (4-氯苯基)-4-甲基-2-硫代噻唑烷酮粗品用乙酸 乙酯溶解，水浴加熱至70°C，在溶液中滴加石油醚，至溶液渾濁，冷卻。等析出晶體，抽濾，用 少量乙酸乙酯洗滌，干燥得到反式-5-(4-氯苯基)-4_甲基-2-硫代噻唑烷酮純品。純品 經(jīng)核磁共振波譜和質(zhì)譜分析，結(jié)果見圖2、3、4。將反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-硫代噻 唑烷酮2. 43g(10. Ommol)溶于25mL甲醇中，室溫下將12mL20%甲醇鈉的甲醇溶液滴入，攪 拌0. 5h。然后在不高于40°C下，緩慢滴入4. Ig30%的雙氧水，滴加畢，在30°C攪拌2h。反 應(yīng)畢，減壓蒸除甲醇，將殘?jiān)苡?0mL三氯甲烷中，水洗，無(wú)水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑， 得固體反式-5_(4-氯苯基)-4_甲基-2-氧代噻唑烷酮1.91g，經(jīng)高效液相色譜分析含量 為95. 0 %，結(jié)果見圖5。以反式-5- (4-氯苯基)-4-甲基-2-硫代噻唑烷酮計(jì)收率為收率 84.5%。將粗產(chǎn)品反式-5-(4-氯苯基)-4_甲基-2-氧代噻唑烷酮溶于乙酸乙酯，水浴加 熱至70°C，在溶液中滴加石油醚，至溶液渾濁，冷卻。等析出晶體，抽濾，用少量乙酸乙酯洗 滌，干燥得到反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-氧代噻唑烷酮純品。純品經(jīng)核磁共振波譜 分析和質(zhì)譜分析，結(jié)果見圖6、7、8。實(shí)施例2將實(shí)施例1中的KOH水溶液改為CsOH水溶液，用量相同，其他條件、操作不變。則 得到反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-硫代噻唑烷酮3. 23g，經(jīng)高效液相色譜分析含量為 98. 5%，以反式-2-氨基-1-對(duì)氯苯基丙醇計(jì)收率為85. 6%。雙氧水氧化步驟不變。實(shí)施例3將實(shí)施例1中的KOH水溶液改為NaOH水溶液，用量相同，其他條件、操作不變。則 得到反式-5- (4-氯苯基)-4-甲基-2-硫代噻唑烷酮2. 76g，用LC-MS檢測(cè)含量為96. 2 %， 以反式-2-氨基-1-對(duì)氯苯基丙醇計(jì)收率為81.5%。雙氧水氧化步驟不變。


圖1為反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基--2-硫代噻唑烷酮的LC譜圖。
圖2為反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基--2-硫代噻唑烷酮的1H NMR譜圖。
圖3為反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基--2-硫代噻唑烷酮的13C NMR譜圖。
圖4為反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基--2-硫代噻唑烷酮的MS譜圖。
圖5為反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基--2-氧代噻唑烷酮的LC譜圖。
圖6為反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基--2-氧代噻唑烷酮的1H NMR譜圖。
圖7為反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基--2-氧代噻唑烷酮的13C NMR譜圖。
圖8為反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基--2-氧代噻唑烷酮的MS譜圖。
圖9為反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基--2-硫代噻唑烷酮的結(jié)構(gòu)圖。
圖10為反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-氧代噻唑烷酮的結(jié)構(gòu)圖。
實(shí)施例1的第一步產(chǎn)物反式_5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-硫代噻唑烷酮經(jīng)高效液
相色譜、核磁共振波譜和質(zhì)譜分析，其分析情況如下 高效液相色譜分析如圖1所示，色譜條件柱溫室溫，流速為0. 2mL/min,流動(dòng)相V(甲醇)V(水)=80 20，進(jìn)樣量為2yL，檢測(cè)波長(zhǎng)為254nm。其保留時(shí)間為5. 32min， 其純度為99.0%。以氘代氯仿(⑶Cl3)為溶劑的反式-5-(4_氯苯基)-4_甲基-2-硫代噻唑烷 酮的氫-核磁譜圖如圖2所示，從核磁共振1H譜圖可以顯示屯NMR (⑶Cl3，500MHz)， δ :1. 33(d, J = 6. 29Hz，3H)，4. 21-4. 26(m，1H)，4. 62(d，J = 8. 33Hz，1H)，7. 28 (s，4H)， 8. 32 (br, 1H)。以氘代氯仿(⑶Cl3)為溶劑的反式-5_(4-氯苯基)-4_甲基-2-硫代噻唑烷酮 的碳-核磁譜圖如圖 4 所示。13C NMR(CDCl3), δ 18. 51,60. 61,67. 24,129. 24,129. 30, 134. 69，135. 07，199. 29。質(zhì)譜分析條件ESI離子源，正離子檢測(cè)模式，鞘氣(N2) 37流量單位(a. u.)，輔助 氣(N2)7流量單位(a. u.)，噴霧電壓5.00kV，毛細(xì)管溫度275°C，毛細(xì)管電壓45. 00V，管透 鏡補(bǔ)償電壓25. OOV0在正離子檢測(cè)模式下質(zhì)譜如圖5所示，m/z 244為[M+H]+，故可以推斷反 式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-硫代噻唑烷酮分子量為243，與理論值一致(見圖9)。實(shí)施例1的第二步產(chǎn)物反式-5- (4-氯苯基)-4-甲基-2-氧代噻唑烷酮經(jīng)高效液 相色譜、核磁共振波譜和質(zhì)譜分析，其分析情況如下高效液相色譜分析如圖7所示，色譜條件柱溫室溫，流速為0. 2mL/min,流動(dòng)相 V(甲醇)V(水)=80 20，進(jìn)樣量為2yL，檢測(cè)波長(zhǎng)為254nm。其保留時(shí)間為5. 36min， 其純度為95.0%。以氘代氯仿(⑶Cl3)為溶劑的反式-5-(4_氯苯基)-4_甲基-2-氧代噻唑烷 酮的氫-核磁譜圖如圖8所示，從核磁共振1H譜圖可以顯示1H NMR (⑶Cl3，500MHz)， δ 1. 24 (d, J = 6. 21Ηζ，3Η)，3· 84-3. 88 (m, 1Η)，4· 46 (d, J = 8. 12Hz, 1Η)，5. 86 (br, 1Η)， 7. 28 (d, J = 8. 43，2Η)，7. 33 (d, J = 8. 43，2Η)。以氘代氯仿(⑶Cl3)為溶劑的反式-5_(4-氯苯基)-4_甲基-2-氧代噻唑烷酮 的碳-核磁譜圖如圖 9 所示。13C NMR(CDCl3), δ 19. 15，56. 88，59. 06，129. 19，129. 40， 134. 46，136. 22，173.32。質(zhì)譜分析條件同的反式-5-(4_氯苯基)-4_甲基-2-硫代噻唑烷酮。在正離子 檢測(cè)模式下質(zhì)譜如圖5所示，m/z 228為[M+H]+，故可以推斷反式-5-(4-氯苯基)-4-甲 基-2-氧代噻唑烷酮分子量為227，與理論值一致(見圖10)。
權(quán)利要求
一種中間體反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-氧代噻唑烷酮的方法，其特征是將原料反式-2-氨基-1-對(duì)氯苯基丙醇和堿溶液(按一定計(jì)量比)投入到反應(yīng)釜中攪拌均勻，再加入三倍計(jì)量的CS2在110℃攪拌反應(yīng)10h。冷卻至常溫，用氯仿萃取，有機(jī)層旋干，用水做重結(jié)晶，最后抽濾干燥得到反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-硫代噻唑烷酮，然后用雙氧水氧化得到反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-氧代噻唑烷酮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成工藝，其特征是所述的堿溶液的濃度為lmol/L 10mol/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成工藝，其特征是所述的堿是Li0H、Na0H、K0H、Ca(OH)2或 CsOH，優(yōu)選便宜的堿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成工藝，其特征是所述的原料和堿的計(jì)量是堿的用量是原 料的1-10倍。
全文摘要
發(fā)明一種中間體反式-5-(4-氯苯基)-4-甲基-2-氧代噻唑烷酮的合成方法涉及一種農(nóng)藥殺螨劑——噻螨酮的關(guān)鍵中間體的合成方法，以反式-2-氨基-1-對(duì)氯苯基丙醇為原料，在堿溶液的存在下與二硫化碳環(huán)化，再經(jīng)雙氧水氧化得到中間體。本發(fā)明的創(chuàng)新是將原來(lái)的三步工藝路線縮短到現(xiàn)在的兩步。本發(fā)明的工藝方法具有操作簡(jiǎn)單、安全、三廢少，并且合成收率高、產(chǎn)品質(zhì)量好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07D277/14GK101880261SQ20101000427
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者吳澄雷, 成江, 潘長(zhǎng)多, 陳帆 申請(qǐng)人:溫州大學(xué)