专利名称：2-噻唑烷酮的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种2-噻唑烷酮的制备方法，属于化学合成技术领域。
背景技术：
线虫对农作物的危害程度极大，过去用于防治线虫的农药品种大多数是剧毒或高 毒药剂，近年来成功开发了一种高效、低毒、广谱、安全的杀线虫剂-噻唑磷，并已成为国内 外防治线虫的主要农药。2-噻唑烷酮是噻唑磷的一个重要中间体，对噻唑磷的工业生产 是不可缺少的，而且它本身亦可直接用作杀菌剂、杀虫剂、植物生长调节剂等，因此，研究开 发2-噻唑烷酮具有重要现实意义。有关2-噻唑烷酮合成方法文献报道的很多，可归纳为 以下几种(1)2-氨乙基磺酸法(日本专利2235876 ；欧洲专利287028，1990) ； (2)2-噻唑 硫酮法(美国专利4590182，1986;日本专利56092280，1981) ； (3)乙醇胺法(日本专利 2001048870，2001) ； (4) 2-氨乙基硫醇法(Synth. Commun.，17，1577-1585，1987.) ； (5)噁唑 硫酮法[日本专利4264075，1992]。尽管上述方法都能合成2-噻唑烷酮，但每种方法都存 在不少缺限，不是原料稀缺，生产成本高；就是反应过程难于控制，产品收率低。因此，开发 出反应原料廉价易得、步骤少、易操作、产品收率高，适合大规模工业化生产2-噻唑烷酮的 方法是十分必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有反应原料廉价易得、步骤少、易操作、产品收率高， 适合大规模工业化生产的2-噻唑烷酮的制备方法。其技术方案为一种2-噻唑烷酮的制备方法，其特征在于采用以下步骤(1)将半胱氨盐酸盐和强碱溶于冷水中，将固体光气溶于有机溶剂；(2)将步骤⑴获得两种溶液混合，在低温条件下，充分搅拌反应数小时，静置分 层，上层为有机相，下层是含2-噻唑烷酮的碱性水溶液；(3)将步骤(2)获得的2-噻唑烷酮的碱性水溶液用酸调节PH值至酸性，减压蒸 干，用有机溶剂萃取两次，再减压蒸出萃取剂，即获得产品2-噻唑烷酮。所述的2-噻唑烷酮的制备方法，在步骤(1)中固体光气指的是分子量为297、分 子式为C3O3Cl6的三光气；强碱指的是质量百分比浓度为5% 50%的无机强碱，包括氢氧 化钠、氢氧化钾和氢氧化钡；有机溶剂指的是与水不相溶的有机溶剂，包括苯、甲苯、二氯乙 烷、二氯甲烷、三氯甲烷、环己烷和石油醚。所述的2-噻唑烷酮的制备方法，在步骤(1)中强碱与半胱氨盐酸盐的摩尔比为 1. 0 10。所述的2-噻唑烷酮的制备方法，在步骤(2)中固体光气与半胱氨盐酸盐的摩尔比 为0. 3 1 ；低温条件的温度范围为-20 10°C。所述的2-噻唑烷酮的制备方法，在步骤(3)中用作萃取剂的有机溶剂包括二氯乙 烷、二氯甲烷、三氯甲烷；用酸调节PH值至酸性，酸性的pH值范围为0. 5 5. 5。
本发明与现有技术相比，具有以下优点1、原料廉价易得。本制备方法所用原料半胱氨盐酸盐和固体光气均是已大规模生 产的工业化原料，价格便宜。2、反应步骤少。半胱氨盐酸盐和固体光气通过一步化学即可生成产品。3、操作周期短。由于只需一步化学反应，加之反应时间仅2小时，因此同现有方法 相比操作周期短、设备利用效率高。4、产品收率高。本制备方法的生产2-噻唑烷酮的收率可达80%，而现有方法一般 不超过50%。具体实施方法
实施例1将33. 6g(0. 6mol)氢氧化钾和11. 4g(0. Imo 1)半胱氨盐酸盐溶于IOOml蒸馏水 中，冷却至-5°C加入到11.9g三光气(0. 04mol)与50ml甲苯的溶液中，保持反应温度_5°C， 充分搅拌反应2小时。过滤反应生成的少量不溶的副产物，静置分层，上层为甲苯溶液，回 收下次再用；下层为含2-噻唑烷酮的碱性水溶液，用稀盐酸酸化至pH为3，减压蒸出溶剂 后，用氯仿进行萃取两次，萃取液减压浓缩，冷却析出白色晶体2-噻唑烷酮8. 2g，以半胱氨 盐酸盐计，收率为80%。实施例2以氢氧化钠代替氢氧化钾，其它操作条件同实施例1，得到2-噻唑烷酮3. 57g，以 半胱氨盐酸盐计，收率为35%。实施例3将33. 6g(0. 6mol)氢氧化钾和11. 4g(0. Imo 1)半胱氨盐酸盐溶于IOOml蒸馏水 中，未经冷却直接加入到11. 9g三光气(0.04mol)与50ml 二氯乙烷的溶液中，在室温度 (10°C )条件下，充分搅拌反应2小时。反应生成大量的不溶与水和甲苯的副产物，过滤不 溶物，静置分层，上层为甲苯溶液，回收下次再用；下层为含2-噻唑烷酮的水溶液，用稀盐 酸酸化至PH为3，减压蒸出溶剂后，用二氯甲烷进行萃取两次，萃取液减压浓缩，冷却析出 白色晶体2-噻唑烷酮2. 2g，以半胱氨盐酸盐计，收率为21%。实施例4将33. 6g(0. 6mol)氢氧化钾和11. 4g(0. Imo 1)半胱氨盐酸盐溶于200ml蒸馏水 中，其它操作条件同实施例1，得到2-噻唑烷酮6. 7g，以半胱氨盐酸盐计，收率为66%。实施例5将33. 6g(0. 6mol)氢氧化钾和11. 4g(0. Imo 1)半胱氨盐酸盐溶于IOOml蒸馏水 中，冷却至_5°C加入到29. 7g三光气(0. Imol)与IOOml石油醚的溶液中，以下操作条件同 实施例1，得到2-噻唑烷酮8. 26g，以半胱氨盐酸盐计，收率为82%。实施例6以苯为固体光气的溶剂，其它操作条件和步骤与实施例1相同，得到2-噻唑烷酮 7. Sg,以半胱氨盐酸盐计，收率为76%。
权利要求
一种2-噻唑烷酮的制备方法，其特征在于采用以下步骤(1)将半胱氨盐酸盐和强碱溶于冷水中，将固体光气溶于有机溶剂；(2)将步骤(1)获得两种溶液混合，在低温条件下，充分搅拌反应数小时后静置分层，上层为有机相，下层是含2-噻唑烷酮的碱性水溶液；(3)将步骤(2)获得的2-噻唑烷酮的碱性水溶液用酸调节pH值至酸性，减压蒸干，用有机溶剂萃取两次，再减压蒸出萃取剂，即获得产品2-噻唑烷酮。
2.根据权利要求1所述的2-噻唑烷酮的制备方法，其特征在于在步骤(1)中固体光 气指的是分子量为297、分子式为C3O3Cl6的三光气。
3.根据权利要求1所述的2-噻唑烷酮的制备方法，其特征在于在步骤(1)中强碱， 指的是无机强碱，包括氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钡，质量百分比浓度为5% 50%。
4.根据权利要求1所述的2-噻唑烷酮的制备方法，其特征在于在步骤(1)中有机溶 剂指的是与水不相溶的有机溶剂，包括苯、甲苯、二氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷、环己烷和 石油醚。
5.根据权利要求1所述的2-噻唑烷酮的制备方法，其特征在于在步骤(1)中强碱与 半胱氨盐酸盐的摩尔比为1. 0 4. 0。
6.根据权利要求1所述的2-噻唑烷酮的制备方法，其特征在于在步骤(2)中固体光 气与半胱氨盐酸盐的摩尔比为0. 3 1。
7.根据权利要求1所述的2-噻唑烷酮的制备方法，其特征在于在步骤(2)中低温条 件下的低温，指的是温度范围为_20 10°C。
8.根据权利要求1所述的2-噻唑烷酮的制备方法，其特征在于在步骤(3)中用作萃 取剂的有机溶剂包括二氯乙烷、二氯甲烷、三氯甲烷。
9.根据权利要求1所述的2-噻唑烷酮的制备方法，其特征在于在步骤(3)中用酸调 节PH值至酸性，酸性的pH值范围为0. 5 5. 5。
全文摘要
本发明公开了一种2-噻唑烷酮的制备方法，其特征在于采用以下步骤(1)将半胱氨盐酸盐和强碱溶于冷水中，将固体光气溶于有机溶剂；(2)将步骤(1)获得两种溶液混合，在低温条件下，充分搅拌反应数小时后静置分层，上层为有机相，下层是含2-噻唑烷酮的碱性水溶液；(3)将步骤(2)获得的2-噻唑烷酮的碱性水溶液用酸调节pH值至酸性，减压蒸干，用有机溶剂萃取两次，再减压蒸出萃取剂，即获得产品2-噻唑烷酮。本制备方法具有反应步骤少、易操作、产品收率高等优点。
文档编号C07D277/14GK101880262SQ20101020638
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者孙慧涌, 崔洪友, 钱绍松, 陈月虎 申请人:山东理工大学