2-甲基氨基-5-叔丁基-1,3,4-噻二唑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4_噻二唑是丁噻隆的關(guān)鍵中間體，丁噻隆 (tebuthiuron)又名特丁噻草隆，為內(nèi)吸傳導(dǎo)型廣譜性的取代脲類(lèi)除草劑，可廣泛用于防除 非耕地雜草、牧場(chǎng)中的灌木、甘蔗田中的禾本科和闊葉雜草等。
[0003] 目前工業(yè)生產(chǎn)方法是以甲基氨基硫脲與特戊酰氯為原料，三氯氧磷作為環(huán)化試 劑，方程式如圖1所示。
[0004] 其中，特戊酰氯由特戊酸與氯化亞砜、三氯化磷等酰化試劑反應(yīng)制得，三氯化磷法 生成難以除去的副產(chǎn)物亞磷酸，一般需經(jīng)精餾，因而產(chǎn)品的收率較低和純度較差;氯化亞砜 法產(chǎn)生難聞的二氧化硫氣體，腐蝕設(shè)備，污染環(huán)境。
[0005] US3803164A、US3887572A、US4283543A等文獻(xiàn)還報(bào)道使用多聚磷酸、三氯化磷、五 氯化磷等含磷試劑為環(huán)化試劑。當(dāng)使用三氯氧磷、多聚磷酸、三氯化磷、五氯化磷時(shí)，該環(huán)化 反應(yīng)不易控制，且嚴(yán)格要求無(wú)水，反應(yīng)條件比較苛刻，副產(chǎn)物多，產(chǎn)品純度和收率都較低。更 為嚴(yán)重的是產(chǎn)生了大量的含磷廢水，這些含磷廢水非常難處理，對(duì)環(huán)境污染很?chē)?yán)重，不符合 綠色化學(xué)發(fā)展的方向。
[0006] 文獻(xiàn)沒(méi)有報(bào)道過(guò)使用固體光氣作為環(huán)化試劑來(lái)合成2-甲基氨基-5-叔丁基_1，3， 4-噻二唑，也沒(méi)有報(bào)道過(guò)使用二聚光氣或光氣作為環(huán)化試劑來(lái)合成2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4_ 噻二唑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的 制備方法。我們通過(guò)對(duì)反應(yīng)機(jī)理的詳細(xì)研究，我們發(fā)明了2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻 二唑的清潔合成新方法，直接使用特戊酸（II)為原料，用固態(tài)光氣、或者二聚光氣、或者光 氣即為?；噭┯譃榄h(huán)化試劑，與甲基氨基硫脲（I)反應(yīng)合成2-甲基氨基-5-叔丁基_1，3， 4-噻二唑（III)。該制備方法可獲得高純度的2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑，且該方 法收率很高、操作安全、生產(chǎn)成本很低，可解決已有生產(chǎn)工藝存在的缺陷，綠色環(huán)保，無(wú)污 染。
[0008] 本發(fā)明的方程式如圖2所示。
[0009] 本發(fā)明的具體方法如下：
[001 0] 1.先將特戊酸（II)放在反應(yīng)瓶中，加入一定量的溶劑，如甲苯、氯苯、二甲苯、二氯 甲烷、三氯甲烷、1，2-二氯乙烷、石油醚、環(huán)己烷等，攪拌升溫，升溫到一定溫度，加入一定量 的固態(tài)光氣、或者二聚光氣、或者光氣，繼續(xù)在一定溫度下反應(yīng)完全，反應(yīng)生成放出的HC1氣 體通入水中可制備高純度的鹽酸，反應(yīng)液降溫至室溫，待用；
[0011] 2.上面酰化步驟中提到的溶劑，最佳溶劑為甲苯；
[0012] 3.上面?；襟E中提到的反應(yīng)溫度為60°c-120°c，最佳溫度為70°c-90°c;
[0013] 4.上面?；襟E中提到的特戊酸(II)與固態(tài)光氣的投料摩爾比是1:0.33-0.67;
[0014] 5.上面?；襟E中提到的特戊酸(II)與二聚光氣的投料摩爾比是1:0.5-1;
[0015] 6.上面?；襟E中提到的特戊酸（II)與光氣的投料摩爾比是1:1-2;
[0016] 7.在另一個(gè)反應(yīng)瓶中加入甲基氨基硫脲(I)和有機(jī)堿以及一定量的溶劑，如甲苯、 氯苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、1，2-二氯乙烷、石油醚、環(huán)己烷等，攪拌下在一定溫度下 滴加上述的反應(yīng)液，滴畢，繼續(xù)在一定溫度下反應(yīng)完全，加水淬滅反應(yīng)，萃取，脫除溶劑，即 得到2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑（III);
[0017] 8.上面環(huán)化步驟中提到的甲基氨基硫脲（I)，其與?；襟E中提到的特戊酸（II) 的投料摩爾比是1:1-1.2,最優(yōu)比例為1:1;
[0018] 9.上面環(huán)化步驟中提到的有機(jī)堿選自三乙胺、吡啶、N，N-二甲基苯胺等，最佳有機(jī) 喊為二乙胺；
[0019] 10.上面環(huán)化步驟中提到的甲基氨基硫脲(I)與有機(jī)堿的投料摩爾比是1:0.1-3;
[0020] 11.上面環(huán)化步驟中提到的溶劑，最佳溶劑為甲苯；
[0021] 12.上面環(huán)化步驟中提到的反應(yīng)溫度為60°C_120°C，最佳溫度為90°C_110°C。
[0022] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)條件不苛刻，體系中不需要絕對(duì)無(wú)水;操作連續(xù)化，省 去了特戊酰氯的分離提純;收率更高;產(chǎn)品含量更高；副產(chǎn)物只有二氧化碳，沒(méi)有任何的含 磷廢水，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)工藝。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是目前工業(yè)生產(chǎn)2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4_噻二唑的方法的方程式；
[0024]圖2是本發(fā)明的方程式。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下述的實(shí)施例可用來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但不意味著限制本發(fā)明。
[0026] 實(shí)施例1:
[0027] 于250mL三口瓶中加入30g特戊酸，加30mL甲苯溶解，升溫至80°C，分批加入固態(tài)光 氣43g。加畢，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，放出的HC1氣體通入到水中。降溫至室溫，待用。
[0028] 于500mL四口瓶中加入甲基氨基硫脲28g與甲苯30mL，加三乙胺6g，機(jī)械攪拌下100 °C滴加上述溶液，滴畢，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)。停止反應(yīng)，加水淬滅反應(yīng)，有機(jī)層分離，水層用甲苯 萃取。合并有機(jī)層，脫溶得白色固體44.9g，收率為98.5%，HPLC檢測(cè)純度為98.6%。
[0029] 實(shí)施例2:
[0030] 于250mL三口瓶中加入30g特戊酸，加30mL甲苯溶解，升溫至80°C，分批加入固態(tài)光 氣43g。加畢，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，放出的HC1氣體通入到水中。降溫至室溫，待用。
[0031] 于500mL四口瓶中加入甲基氨基硫脲28g與甲苯30mL，加三乙胺81g，機(jī)械攪拌下 l〇〇°C滴加上述溶液，滴畢，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)。停止反應(yīng)，加水淬滅反應(yīng)，有機(jī)層分離，水層用 甲苯萃取。合并有機(jī)層，脫溶得白色固體44.3g，收率為97.1 %，HPLC檢測(cè)純度為97.6%。 [0032] 實(shí)施例3:
[0033] 于250mL三口瓶中加入30g特戊酸，加30mL甲苯溶解，升溫至80°C，分批加入二聚光 氣45g。加畢，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，放出的HC1氣體通入到水中。降溫至室溫，待用。
[0034] 于500mL四口瓶中加入甲基氨基硫脲28g與甲苯30mL，加三乙胺4g，機(jī)械攪拌下100 °C滴加上述溶液，滴畢，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)。停止反應(yīng)，加水淬滅反應(yīng)，有機(jī)層分離，水層用甲苯 萃取。合并有機(jī)層，脫溶得白色固體45. lg，收率為98.9%，HPLC檢測(cè)純度為98.8%。
[0035] 實(shí)施例4:
[0036] 于250mL三口瓶中加入30g特戊酸，加30mL甲苯溶解，升溫至80°C，慢慢通入光氣 47g。加畢，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，放出的HC1氣體通入到水中。降溫至室溫，待用。
[0037] 于500mL四口瓶中加入甲基氨基硫脲28g與甲苯30mL，加三乙胺62g，機(jī)械攪拌下 l〇〇°C滴加上述溶液，滴畢，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)。停止反應(yīng)，加水淬滅反應(yīng)，有機(jī)層分離，水層用 甲苯萃取。合并有機(jī)層，脫溶得白色固體45.0g，收率為98.6%，HPLC檢測(cè)純度為98.4%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種2-甲基氨基-5-叔丁基-I，3,4_噻二唑的制備方法，直接使用特戊酸（II)為原 料，用固態(tài)光氣、或者二聚光氣、或者光氣即為?；噭┯譃榄h(huán)化試劑，與甲基氨基硫脲(I) 反應(yīng)合成2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑（I II )，反應(yīng)式如下：其特征在于該制備方法包括如下步驟:先將特戊酸（II)放在反應(yīng)瓶中，加入一定量的 溶劑，攪拌升溫，升溫到一定溫度，加入一定量的固態(tài)光氣、或者二聚光氣、或者光氣，繼續(xù) 在一定溫度下反應(yīng)完全，反應(yīng)生成放出的HCl氣體通入水中可制備高純度的鹽酸，反應(yīng)液降 溫至室溫，待用；在另一個(gè)反應(yīng)瓶中加入甲基氨基硫脲（I)和有機(jī)堿以及一定量的溶劑，攪 拌下在一定溫度下滴加上述的反應(yīng)液，滴畢，繼續(xù)在一定溫度下反應(yīng)完全，加水淬滅反應(yīng)， 萃取，脫除溶劑，即得到2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑（III)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制備方法，其特 征在于所述溶劑選自甲苯、氯苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、1，2_二氯乙烷、石油醚、環(huán)己 烷。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的溶劑，其特征在于最佳溶劑為甲苯。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制備方法，其特 征在于?；襟E中提到的反應(yīng)溫度為60°C_120°C。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的?；襟E中提到的反應(yīng)溫度，其特征在于最佳溫度為70°C_90 0C。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制備方法，其特 征在于特戊酸(II)與固態(tài)光氣的投料摩爾比是1:0.33-0.67。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制備方法，其特 征在于特戊酸(II)與二聚光氣的投料摩爾比是1:0.5-1。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制備方法，其特 征在于特戊酸(II)與光氣的投料摩爾比是1:1-2。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制備方法，其特 征在于甲基氨基硫脲(I)與特戊酸(II)的投料摩爾比是1:1-1.2。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑的制備方法，其特 征在于有機(jī)堿選自三乙胺、吡啶、N，N-二甲基苯胺。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的有機(jī)堿，其特征在于最佳有機(jī)堿為三乙胺。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑的制備方法，其特 征在于甲基氨基硫脲(I)與有機(jī)堿的投料摩爾比是1:0.1-3。13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑的制備方法，其特 征在于環(huán)化步驟中提到的反應(yīng)溫度為60°C_120°C。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的環(huán)化步驟中提到的反應(yīng)溫度，其特征在于最佳溫度為90°C-IlO0C0
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑的制備方法，直接使用特戊酸為原料，用固態(tài)光氣、或者二聚光氣、或者光氣即為酰化試劑又為環(huán)化試劑，與甲基氨基硫脲反應(yīng)合成2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑。該制備方法可獲得高純度的2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑，且該方法收率很高、操作安全、生產(chǎn)成本很低，可解決已有生產(chǎn)工藝存在的缺陷，綠色環(huán)保，無(wú)污染。
【IPC分類(lèi)】C07D285/135
【公開(kāi)號(hào)】CN105524017
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510996719
【發(fā)明人】李君
【申請(qǐng)人】江蘇瀚聯(lián)生物科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月24日