專利名稱：2-特丁基亞氨基-3-異丙基-5-苯基-1,3,5-噻二嗪-4-酮的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種2-特丁基亞氨基-3-異丙基-5-苯基-1，3，5-噻二嗪-4-酮(簡(jiǎn) 稱噻嗪酮)的合成方法。
背景技術(shù)：
噻嗪酮是一種昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，屬昆蟲(chóng)蛻皮抑制劑，通過(guò)抑制殼多糖合成和干擾 新陳代謝，使害蟲(chóng)不能正常蛻皮和變態(tài)而逐步死亡，具有高活性、高選擇性、長(zhǎng)持效期的特 點(diǎn)，主要用于防治水稻葉蟬和虱，馬鈴薯葉蟬，柑橘、棉花和蔬菜粉虱，柑橘盾蚧和粉蚧?，F(xiàn)有技術(shù)中，噻嗪酮制備，常常是由N-甲基苯胺與光氣、氯氣反應(yīng)制得中間體 N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯，然后再與1-異丙基-3-特丁基硫脲反應(yīng)制得，例如中國(guó)專 利 CN101177418 公開(kāi)了 該方法以N_甲基苯胺為原料經(jīng)過(guò)3步反應(yīng)制備噻嗪酮，總收率為47%。所用起始 原料N-甲基苯胺是由苯胺制備，若以苯胺為起始原料制備噻嗪酮需要4步反應(yīng)，反應(yīng)步驟 較多，總收率會(huì)更低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種反應(yīng)步驟少、收率較高的2-特丁基亞氨基-3-異丙 基-5-苯基-1，3，5-噻二嗪-4-酮的合成方法。本發(fā)明的合成路線如下
3 本發(fā)明以苯胺為初始原料，包括以下步驟(1)將苯胺與有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)瓶中，在溫度為20°C 90°C，滴加甲醛溶液，滴 加完畢后，在溫度為20°c 90°C繼續(xù)反應(yīng)15 120min，加熱升溫至回流，分水0. 5 3h， 蒸除溶劑，冷卻至室溫，過(guò)濾得到苯胺甲叉；其中苯胺與甲醛的摩爾比為1.0 1.0 3.0; 有機(jī)溶劑為苯、甲苯或二甲苯；(2)將步驟1)得到的苯胺甲叉、有機(jī)溶劑和催化劑加入到反應(yīng)瓶中，在溫度0°C 70°C，滴加酰氯化試劑，滴加完畢后，在溫度為0°C 70°C繼續(xù)反應(yīng)lh 4h，過(guò)濾除去不溶 物，蒸除溶劑后，冷卻至室溫，過(guò)濾得到N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯；其中苯胺甲叉與酰 氯化試劑、催化劑的摩爾比為1.0 1.02 3.0 0. 1 0.6 ；有機(jī)溶劑為苯、甲苯、乙酸 乙酯或1，2_ 二氯乙烷；酰氯化試劑為固體光氣或者光氣；催化劑為三乙胺、吡啶或N，N-二 甲基苯胺；(3)將N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯與1-異丙基-3-特丁基硫脲的甲苯混合溶 液，在溫度30°C 35°C滴加到質(zhì)量濃度為30% 40%的碳酸氫銨溶液中，并在反應(yīng)溫度 30°C 35°C反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束，靜置分層，油層經(jīng)水洗，負(fù)壓蒸除甲苯后，加入乙醇，靜置、 過(guò)濾步驟，得目標(biāo)產(chǎn)物；其中N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯與1-異丙基-3-特丁基硫脲的 摩爾比為1 1. 0 1. 2。本發(fā)明的優(yōu)選的噻嗪酮的合成方法，包括以下步驟(1)將苯胺與有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)瓶中，在溫度為70°C，滴加甲醛溶液，滴加完畢 后，在溫度為70°C繼續(xù)反應(yīng)45min，加熱升溫至回流，分水2h，蒸除溶劑，冷卻至室溫，過(guò)濾 得到苯胺甲叉；其中苯胺與甲醛的摩爾比為1.0 1.3;有機(jī)溶劑甲苯；(2)將步驟1)得到的苯胺甲叉、有機(jī)溶劑和催化劑加入到反應(yīng)瓶中，在溫度45°C， 滴加酰氯化試劑，滴加完畢后，在溫度為45°C繼續(xù)反應(yīng)2h，過(guò)濾除去不溶物，蒸除溶劑后， 冷卻至室溫，過(guò)濾得到N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯；其中苯胺甲叉與酰氯化試劑、催化劑 的摩爾比為1.0 1.2 0.3;有機(jī)溶劑為乙酸乙酯；酰氯化試劑為固體光氣；催化劑為吡 啶或者N，N-二甲基苯胺；(3)將N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯與1-異丙基-3-特丁基硫脲的甲苯混合溶 液，在溫度30°C 35°C滴加到質(zhì)量濃度為37. 5%的碳酸氫銨溶液中，并在反應(yīng)溫度30°C 35°C反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束，靜置分層，油層經(jīng)水洗，負(fù)壓蒸除甲苯后，加入乙醇，經(jīng)靜置、過(guò)濾步 驟，得目標(biāo)產(chǎn)物；其中N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯與1-異丙基-3-特丁基硫脲的摩爾比 為 1 1. 1。本發(fā)明的噻嗪酮的合成方法，其特征在于步驟1)將甲醛溶液與有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)瓶中，在溫度為20°C 90°C，滴加苯胺；步驟2)將酰氯化試劑、有機(jī)溶劑和重量50% 催化劑加入反應(yīng)瓶中，滴加步驟1)所得苯胺甲叉、有機(jī)溶劑和另一份的重量50%催化劑的 混合液。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明使用廉價(jià)易得的苯胺和甲醛為起始原料，經(jīng)苯胺甲叉制備中間體N-氯甲 基-N-苯基胺基甲酰氯，N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯與1-異丙基-3-特丁基硫脲環(huán)化 合成噻嗪酮。該方法反應(yīng)步驟少，工藝簡(jiǎn)單，收率和含量都較高，收率可達(dá)92. 5%,含量可達(dá) 到98. 5%，以起始原料苯胺計(jì)總收率達(dá)到71. 1%。中國(guó)專利CN101177418公開(kāi)的方法制備 目標(biāo)化合物含量為95%，以N-甲基苯胺計(jì)該方法的總收率為47%，若以苯胺計(jì)總收率則更 低。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳述，說(shuō)明。實(shí)施例11)苯胺甲叉的合成將92. 5mL(1.0mol)苯胺和300mL甲苯加入到500mL的四口瓶中，加熱升溫至 70°C，滴加94mL37% (1. 25mol)的甲醛溶液，滴加完畢后，在溫度70°C繼續(xù)反應(yīng)30min，升溫 至回流，分水3h，負(fù)壓蒸除甲苯，冷卻至室溫，過(guò)濾得到苯胺甲叉92. 3g，收率87.9%，含量
97.5%。2)N_氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯的合成將215. 4g(2. Omol)苯胺甲叉和1500mL乙酸乙酯加入到3000mL的四口瓶中，攪拌 下加熱升溫，在溫度45°C加入65mL(0. 8mol)吡啶后，滴加溶有240g(0. 78mol)固體光氣的 590mL乙酸乙酯溶液，滴加完畢后，在溫度45°C繼續(xù)反應(yīng)3h，停止反應(yīng)，冷卻至室溫，過(guò)濾， 濾餅用乙酸乙酯洗滌兩次，合并濾液，負(fù)壓蒸除乙酸乙酯后，加入100mL正己烷，靜置、過(guò)濾 得到357. 0g淺黃色晶體，收率87. 5%，含量94. 0%。3)噻嗪酮的合成將240g(3. Omol)碳酸氫銨和400mL水加入到2000mL的四口瓶中，可以攪拌使碳 酸氫銨加速溶解，在溫度為30°C 35°C滴加溶有217. 0g(l. Omol)N-氯甲基_N_苯基胺基 甲酰氯與192. 0g(l. lmol) 1-異丙基-3-特丁基硫脲的720mL甲苯溶液，滴加時(shí)間2h，滴加 完畢后在溫度30°C 35°C繼續(xù)反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束，靜置分層，油層每次用100mL水洗，洗滌 兩次，負(fù)壓蒸除甲苯后，加入300mL乙醇，靜置、過(guò)濾得目標(biāo)產(chǎn)物284. 5g，收率92. 5%，含量
98.5%。以苯胺計(jì)合成噻嗪酮的總收率為71. 1%，含量為98. 5%。結(jié)構(gòu)鑒定紅外光譜(溴化鉀壓片，cnT1):3007，2957，1665，1621，1395，1280，1226，694。i-WR (400MHz，CDCl3，6ppm) 7. 37 (2H, ph_H)，7. 32 (2H, ph_H)，7. 22 (1H, ph_H)， 4. 76 (2H, S-C-H)，4. 65 (1H, N-C-H)，1. 48 (6H, N_C_ (CH3) 2)，1. 33 (9H, N_C_ (CH3) 3)。MS:305(M)。元素分析(％ ):
理論值:C62. 92，H 7. 59，N 13. 76 ；實(shí)測(cè)值:C62. 80，H 7. 71，N 13. 38。實(shí)施例21)苯胺甲叉的合成將92. 5mL(l. Omol)苯胺和300mL甲苯加入到500mL的四口瓶中，溫度在20°C滴 加75mL37% (1. 05mol)的甲醛溶液，滴加完畢后，在溫度為20°C繼續(xù)反應(yīng)15min，升溫至回 流，分水30min，負(fù)壓蒸除甲苯，冷卻至室溫，過(guò)濾得到苯胺甲叉84. 3g，收率80. 3 %，含量 96. 7%。2)N_氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯的合成將215. 4g(2. Omol)苯胺甲叉和1500mL乙酸乙酯加入到3000mL的四口瓶中，攪 拌，在溫度為0°c加入17mL(0. 2mol)吡啶后，滴加溶有206g(0. 68mol)固體光氣的590mL乙 酸乙酯溶液，滴加完畢后，在溫度為0°C繼續(xù)反應(yīng)lh，過(guò)濾，濾餅分別用100mL乙酸乙酯洗滌 兩次，合并濾液，負(fù)壓蒸除乙酸乙酯后，加入100mL正己烷，靜置、過(guò)濾得到330. 9g淺黃色晶 體，收率81. 1%，含量93.6%。3)噻嗪酮的合成將240g(3. Omol)碳酸氫銨和400mL水加入到2000mL四口瓶中，可以攪拌使碳酸 氫銨加速溶解，在溫度為30°C 35°C滴加溶有217. 0g(l. Omol)N-氯甲基_N_苯基胺基甲 酰氯與175. 8g(l. Omol) 1-異丙基-3-特丁基硫脲的甲苯溶液，滴加時(shí)間2h，滴加完畢后， 在溫度為30°C 35°C繼續(xù)反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束后靜置分層，油層每次用100mL水洗，洗滌兩 次，負(fù)壓蒸除甲苯后，加入300mL乙醇，靜置、過(guò)濾得目標(biāo)產(chǎn)物283. 0g,收率92. 0 %，含量 98. 1%。以苯胺計(jì)合成噻嗪酮的總收率為59. 9%，含量為98. 1%。實(shí)施例31)苯胺甲叉的合成將92. 5mL (1. Omol)苯胺和300mL甲苯加入到500mL的四口瓶中，加熱升溫 至90°C，滴加224.8mL37% (3. Omol)的甲醛溶液，滴加完畢后，在溫度為90°C繼續(xù)反應(yīng) 120min,升溫至回流，分水3h，負(fù)壓蒸除甲苯，冷卻至室溫，過(guò)濾得到苯胺甲叉91. 2g，收率 86. 9%，含量 97. 3%02)N_氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯的合成將215. 4g(2. Omol)苯胺甲叉和1500mL乙酸乙酯加入到5000mL的四口瓶中，攪 拌加熱升溫，在溫度為70°C加入97mL(l. 2mol)吡啶后，滴加溶有606g(2. Omol)固體光氣 的1200mL乙酸乙酯溶液，滴加完畢后，在溫度為70°C繼續(xù)反應(yīng)4h，冷卻至室溫，過(guò)濾，濾餅 用乙酸乙酯洗滌兩次，合并濾液，負(fù)壓蒸除乙酸乙酯，加入100mL正己烷，靜置、過(guò)濾得到 357. 8g淺黃色晶體，收率87.7%,含量93. 5%.3)噻嗪酮的合成將240g(3. Omol)碳酸氫銨和400mL水加入到2000mL四口瓶中，可以攪拌使碳酸 氫銨加速溶解，在溫度為30°C 35°C滴加溶有217. 0g(l. Omol)N-氯甲基_N_苯基胺基甲 酰氯與210. 9g(l. 2mol) 1-異丙基-3-特丁基硫脲的720mL甲苯溶液，滴加時(shí)間2h，滴加完 畢后，在溫度為30°C 35°C繼續(xù)反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束后靜置分層，油層每次用lOOmL水洗，洗
6滌兩次，負(fù)壓蒸除甲苯后，加入300mL乙醇，靜置、過(guò)濾得目標(biāo)產(chǎn)物282. 0g，收率91.7%，含 量 97. 8%。以苯胺計(jì)合成噻嗪酮的總收率為69. 9%，含量為97. 8%。實(shí)施例4本發(fā)明的操作與實(shí)施例1基本相同，所不同的是步驟1)中，將94mL37%的甲醛溶 液和300mL甲苯加入到500mL的四口瓶中，溫度在70°C，滴加92. 5mL苯胺，滴完后，在溫度 為70°C繼續(xù)反應(yīng)30min，回流分水2h。苯胺甲叉收率為86. 2%，含量為96. 7%。以苯胺計(jì)合成噻嗪酮的總收率為68. 9%，含量為98. 0%。實(shí)施例5本發(fā)明的操作與實(shí)施例1基本相同，所不同的是步驟1)中將94. 8g(3. Omol)多聚 甲醛、138. 7g無(wú)水乙醇和3. 0g三乙胺加入到1000mL四口瓶中，升溫至90°C，反應(yīng)30min。加 入500mL甲苯，升溫至回流，滴加187. 2g(2. Omol)苯胺，滴加完畢后，在溫度為90°C繼續(xù)反 應(yīng)30min，分水約2h，負(fù)壓蒸除甲苯，冷卻至室溫，過(guò)濾得到白色固體185. 7g。收率88. 3%, 含量97. 2%0以苯胺計(jì)合成噻嗪酮的總收率為70. 3%，含量為98. 1%。實(shí)施例6本發(fā)明的操作與實(shí)施例1基本相同，所不同的是步驟1)中所用溶劑為苯，滴加溫 度為30°C，回流分水3h。收率85. 3%，含量97. 3%。以苯胺計(jì)合成噻嗪酮的總收率為69. 0%，含量為97. 4%。實(shí)施例7本發(fā)明的操作與實(shí)施例1基本相同，所不同的是步驟1)中所用溶劑為二甲苯。收 率 86.0%，含量 97. 1%0以苯胺計(jì)合成噻嗪酮的總收率為69. 6%，含量為97. 8%。實(shí)施例8本發(fā)明的操作與實(shí)施例1基本相同，所不同的是步驟2)中，將240g固體光氣、 1000mL乙酸乙酯和15mL吡啶加入到3000mL四口瓶中，攪拌下加熱升溫至45 °C，滴加 215. 4g苯胺甲叉、800mL乙酸乙酯和15mL吡啶的混合液，滴加完后，在溫度為45°C繼續(xù)反應(yīng) 3h。N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯的收率為88. 1%，含量92.0%。以苯胺計(jì)合成噻嗪酮的總收率為70. 9%，含量為98. 0%。實(shí)施例9本發(fā)明的操作與實(shí)施例1基本相同，所不同的是步驟2)中所用的催化劑為三乙 胺，收率80. 1%，含量92. 3%。以苯胺計(jì)合成噻嗪酮的總收率為64. 8%，含量為97. 9%。實(shí)施例10本發(fā)明的操作與實(shí)施例1基本相同，所不同的是步驟2)所用的催化劑為N，N- 二 甲基苯胺，收率82. 3%，含量92. 3%。以苯胺計(jì)合成噻嗪酮的總收率為66. 9%，含量為97. 9%。實(shí)施例11本發(fā)明的操作與實(shí)施例1基本相同，所不同的是步驟2)中所用溶劑為苯，收率
780. 3%，含量 92. 1%。以苯胺計(jì)合成噻嗪酮的總收率為65. 3%，含量為97. 7%。實(shí)施例12本發(fā)明的操作與實(shí)施例1基本相同，所不同的是步驟2)中所用的溶劑為甲苯。 N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯的收率為86.6%，含量為92.8%。以苯胺計(jì)合成噻嗪酮的總收率為69. 7%，含量為98. 1%。實(shí)施例13本發(fā)明的操作與實(shí)施例8基本相同，所不同的是步驟2)中所用的溶劑為1，2_ 二 氯乙烷。N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯的收率為82.5%，含量為92.0%。以苯胺計(jì)合成噻嗪酮的總收率為66. 7%，含量為98. 0%。
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權(quán)利要求
一種2-特丁基亞氨基-3-異丙基-5-苯基-1，3，5-噻二嗪-4-酮的合成方法，該方法以苯胺為原料，包括以下步驟(1)將苯胺與有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)瓶中，在溫度為20℃～90℃，滴加甲醛溶液，滴加完畢后，在溫度為20℃～90℃繼續(xù)反應(yīng)15～120min，加熱升溫至回流，分水0.5～3h，蒸除溶劑，冷卻至室溫，過(guò)濾得到苯胺甲叉；其中苯胺與甲醛的摩爾比為1.0∶1.0～3.0；有機(jī)溶劑為苯、甲苯或二甲苯；(2)將步驟1)得到的苯胺甲叉、有機(jī)溶劑和催化劑加入到反應(yīng)瓶中，在溫度0℃～70℃，滴加酰氯化試劑，滴加完畢后，在溫度為0℃～70℃繼續(xù)反應(yīng)1h～4h，過(guò)濾除去不溶物，蒸除溶劑后，冷卻至室溫，過(guò)濾得到N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯；其中苯胺甲叉與酰氯化試劑、催化劑的摩爾比為1.0∶1.02～3.0∶0.1～0.6；有機(jī)溶劑為苯、甲苯、乙酸乙酯或1，2-二氯乙烷；酰氯化試劑為固體光氣或者光氣；催化劑為三乙胺、吡啶或N，N-二甲基苯胺；(3)將N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯與1-異丙基-3-特丁基硫脲的甲苯混合溶液，在溫度30℃～35℃滴加到質(zhì)量濃度為30％～40％的碳酸氫銨溶液中，并在反應(yīng)溫度30℃～35℃反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束，靜置分層，油層經(jīng)水洗，負(fù)壓蒸除甲苯后，加入乙醇，經(jīng)靜置、過(guò)濾步驟，得目標(biāo)產(chǎn)物；其中N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯與1-異丙基-3-特丁基硫脲的摩爾比為1∶1.0～1.2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述噻嗪酮的合成方法，其特征是(1)將苯胺與有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)瓶中，在溫度為70°C，滴加甲醛溶液，滴加完畢后， 在溫度為70°C繼續(xù)反應(yīng)45min，加熱升溫至回流，分水2h，蒸除溶劑，冷卻至室溫，過(guò)濾得到 苯胺甲叉；其中苯胺與甲醛的摩爾比為1.0 1.3;有機(jī)溶劑為甲苯；(2)將步驟1)得到的苯胺甲叉、有機(jī)溶劑和催化劑加入到反應(yīng)瓶中，在溫度45°C，滴加 酰氯化試劑，滴加完畢后，在溫度為45°C繼續(xù)反應(yīng)2h，過(guò)濾除去不溶物，蒸除溶劑后，冷卻 至室溫，過(guò)濾得到N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯；其中苯胺甲叉與酰氯化試劑、催化劑的摩 爾比為1.0 1.2 0.3;有機(jī)溶劑為乙酸乙酯；酰氯化試劑為固體光氣；催化劑為吡啶或 者N，N-二甲基苯胺；(3)將N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯與1-異丙基-3-特丁基硫脲的甲苯混合溶液，在 溫度30°C 35°C滴加到質(zhì)量濃度為37. 5%的碳酸氫銨溶液中，并在反應(yīng)溫度30°C 35°C 反應(yīng)8h，反應(yīng)結(jié)束，靜置分層，油層經(jīng)水洗，負(fù)壓蒸除甲苯后，加入乙醇，經(jīng)靜置、過(guò)濾步驟， 得目標(biāo)產(chǎn)物；其中N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯與1-異丙基-3-特丁基硫脲的摩爾比為 1 1. 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述噻嗪酮的合成方法，步驟1)將甲醛溶液與有機(jī)溶劑加入到反應(yīng) 瓶中，在溫度為20°C 90°C，滴加苯胺；步驟2)將酰氯化試劑、有機(jī)溶劑和重量50%催化 劑加入反應(yīng)瓶中，滴加步驟1)所得苯胺甲叉、有機(jī)溶劑和另一份的重量50%催化劑的混合 液。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種2-特丁基亞氨基-3-異丙基-5-苯基-1，3，5-噻二嗪-4-酮(噻嗪酮)的合成方法。本發(fā)明以苯胺為初始原料，與甲醛溶液(或者多聚甲醛)發(fā)生縮合反應(yīng)生成苯胺甲叉，苯胺甲叉與光氣在有機(jī)堿的催化下發(fā)生加成反應(yīng)生成N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯，N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯再與1-異丙基-3-特丁基硫脲發(fā)生環(huán)化反應(yīng)生成噻嗪酮。本發(fā)明的合成方法制備的噻嗪酮純度達(dá)到98.5％以上，總收率達(dá)到71.1％以上。本發(fā)明主要用于噻嗪酮的制備，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本具有實(shí)際意義。
文檔編號(hào)C07D285/34GK101863859SQ201010197778
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者劉康云, 孫僑南, 寧斌科, 李勇智, 李宗英, 王列平, 王月梅, 薛超, 許誠(chéng), 趙建平, 魯鳴久 申請(qǐng)人:西安近代化學(xué)研究所