2-甲基氨基-5-叔丁基-1,3,4-噻二唑的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制备方法。
【背景技术】
[0002] 2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4_噻二唑是丁噻隆的关键中间体，丁噻隆 (tebuthiuron)又名特丁噻草隆，为内吸传导型广谱性的取代脲类除草剂，可广泛用于防除 非耕地杂草、牧场中的灌木、甘蔗田中的禾本科和阔叶杂草等。
[0003] 目前工业生产方法是以甲基氨基硫脲与特戊酰氯为原料，三氯氧磷作为环化试 剂，方程式如图1所示。
[0004] 其中，特戊酰氯由特戊酸与氯化亚砜、三氯化磷等酰化试剂反应制得，三氯化磷法 生成难以除去的副产物亚磷酸，一般需经精馏，因而产品的收率较低和纯度较差;氯化亚砜 法产生难闻的二氧化硫气体，腐蚀设备，污染环境。
[0005] US3803164A、US3887572A、US4283543A等文献还报道使用多聚磷酸、三氯化磷、五 氯化磷等含磷试剂为环化试剂。当使用三氯氧磷、多聚磷酸、三氯化磷、五氯化磷时，该环化 反应不易控制，且严格要求无水，反应条件比较苛刻，副产物多，产品纯度和收率都较低。更 为严重的是产生了大量的含磷废水，这些含磷废水非常难处理，对环境污染很严重，不符合 绿色化学发展的方向。
[0006] 文献没有报道过使用固体光气作为环化试剂来合成2-甲基氨基-5-叔丁基_1，3， 4-噻二唑，也没有报道过使用二聚光气或光气作为环化试剂来合成2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4_ 噻二唑。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的 制备方法。我们通过对反应机理的详细研究，我们发明了2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻 二唑的清洁合成新方法，直接使用特戊酸（II)为原料，用固态光气、或者二聚光气、或者光 气即为酰化试剂又为环化试剂，与甲基氨基硫脲（I)反应合成2-甲基氨基-5-叔丁基_1，3， 4-噻二唑（III)。该制备方法可获得高纯度的2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑，且该方 法收率很高、操作安全、生产成本很低，可解决已有生产工艺存在的缺陷，绿色环保，无污 染。
[0008] 本发明的方程式如图2所示。
[0009] 本发明的具体方法如下：
[001 0] 1.先将特戊酸（II)放在反应瓶中，加入一定量的溶剂，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、环己烷等，搅拌升温，升温到一定温度，加入一定量 的固态光气、或者二聚光气、或者光气，继续在一定温度下反应完全，反应生成放出的HC1气 体通入水中可制备高纯度的盐酸，反应液降温至室温，待用；
[0011] 2.上面酰化步骤中提到的溶剂，最佳溶剂为甲苯；
[0012] 3.上面酰化步骤中提到的反应温度为60°c-120°c，最佳温度为70°c-90°c;
[0013] 4.上面酰化步骤中提到的特戊酸(II)与固态光气的投料摩尔比是1:0.33-0.67;
[0014] 5.上面酰化步骤中提到的特戊酸(II)与二聚光气的投料摩尔比是1:0.5-1;
[0015] 6.上面酰化步骤中提到的特戊酸（II)与光气的投料摩尔比是1:1-2;
[0016] 7.在另一个反应瓶中加入甲基氨基硫脲(I)和有机碱以及一定量的溶剂，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、环己烷等，搅拌下在一定温度下 滴加上述的反应液，滴毕，继续在一定温度下反应完全，加水淬灭反应，萃取，脱除溶剂，即 得到2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑（III);
[0017] 8.上面环化步骤中提到的甲基氨基硫脲（I)，其与酰化步骤中提到的特戊酸（II) 的投料摩尔比是1:1-1.2,最优比例为1:1;
[0018] 9.上面环化步骤中提到的有机碱选自三乙胺、吡啶、N，N-二甲基苯胺等，最佳有机 喊为二乙胺；
[0019] 10.上面环化步骤中提到的甲基氨基硫脲(I)与有机碱的投料摩尔比是1:0.1-3;
[0020] 11.上面环化步骤中提到的溶剂，最佳溶剂为甲苯；
[0021] 12.上面环化步骤中提到的反应温度为60°C_120°C，最佳温度为90°C_110°C。
[0022] 本发明具有如下优点：反应条件不苛刻，体系中不需要绝对无水;操作连续化，省 去了特戊酰氯的分离提纯;收率更高;产品含量更高；副产物只有二氧化碳，没有任何的含 磷废水，实现了清洁生产工艺。
【附图说明】
[0023] 图1是目前工业生产2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4_噻二唑的方法的方程式；
[0024]图2是本发明的方程式。
【具体实施方式】
[0025]下述的实施例可用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发明。
[0026] 实施例1:
[0027] 于250mL三口瓶中加入30g特戊酸，加30mL甲苯溶解，升温至80°C，分批加入固态光 气43g。加毕，继续反应2小时，放出的HC1气体通入到水中。降温至室温，待用。
[0028] 于500mL四口瓶中加入甲基氨基硫脲28g与甲苯30mL，加三乙胺6g，机械搅拌下100 °C滴加上述溶液，滴毕，继续反应3小时。停止反应，加水淬灭反应，有机层分离，水层用甲苯 萃取。合并有机层，脱溶得白色固体44.9g，收率为98.5%，HPLC检测纯度为98.6%。
[0029] 实施例2:
[0030] 于250mL三口瓶中加入30g特戊酸，加30mL甲苯溶解，升温至80°C，分批加入固态光 气43g。加毕，继续反应2小时，放出的HC1气体通入到水中。降温至室温，待用。
[0031] 于500mL四口瓶中加入甲基氨基硫脲28g与甲苯30mL，加三乙胺81g，机械搅拌下 l〇〇°C滴加上述溶液，滴毕，继续反应3小时。停止反应，加水淬灭反应，有机层分离，水层用 甲苯萃取。合并有机层，脱溶得白色固体44.3g，收率为97.1 %，HPLC检测纯度为97.6%。 [0032] 实施例3:
[0033] 于250mL三口瓶中加入30g特戊酸，加30mL甲苯溶解，升温至80°C，分批加入二聚光 气45g。加毕，继续反应2小时，放出的HC1气体通入到水中。降温至室温，待用。
[0034] 于500mL四口瓶中加入甲基氨基硫脲28g与甲苯30mL，加三乙胺4g，机械搅拌下100 °C滴加上述溶液，滴毕，继续反应3小时。停止反应，加水淬灭反应，有机层分离，水层用甲苯 萃取。合并有机层，脱溶得白色固体45. lg，收率为98.9%，HPLC检测纯度为98.8%。
[0035] 实施例4:
[0036] 于250mL三口瓶中加入30g特戊酸，加30mL甲苯溶解，升温至80°C，慢慢通入光气 47g。加毕，继续反应2小时，放出的HC1气体通入到水中。降温至室温，待用。
[0037] 于500mL四口瓶中加入甲基氨基硫脲28g与甲苯30mL，加三乙胺62g，机械搅拌下 l〇〇°C滴加上述溶液，滴毕，继续反应3小时。停止反应，加水淬灭反应，有机层分离，水层用 甲苯萃取。合并有机层，脱溶得白色固体45.0g，收率为98.6%，HPLC检测纯度为98.4%。
【主权项】
1. 一种2-甲基氨基-5-叔丁基-I，3,4_噻二唑的制备方法，直接使用特戊酸（II)为原 料，用固态光气、或者二聚光气、或者光气即为酰化试剂又为环化试剂，与甲基氨基硫脲(I) 反应合成2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑（I II )，反应式如下：其特征在于该制备方法包括如下步骤:先将特戊酸（II)放在反应瓶中，加入一定量的 溶剂，搅拌升温，升温到一定温度，加入一定量的固态光气、或者二聚光气、或者光气，继续 在一定温度下反应完全，反应生成放出的HCl气体通入水中可制备高纯度的盐酸，反应液降 温至室温，待用；在另一个反应瓶中加入甲基氨基硫脲（I)和有机碱以及一定量的溶剂，搅 拌下在一定温度下滴加上述的反应液，滴毕，继续在一定温度下反应完全，加水淬灭反应， 萃取，脱除溶剂，即得到2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑（III)。2. 根据权利要求1所述的一种2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制备方法，其特 征在于所述溶剂选自甲苯、氯苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、1，2_二氯乙烷、石油醚、环己 烷。3. 根据权利要求2所述的溶剂，其特征在于最佳溶剂为甲苯。4. 根据权利要求1所述的一种2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制备方法，其特 征在于酰化步骤中提到的反应温度为60°C_120°C。5. 根据权利要求4所述的酰化步骤中提到的反应温度，其特征在于最佳温度为70°C_90 0C。6. 根据权利要求1所述的一种2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制备方法，其特 征在于特戊酸(II)与固态光气的投料摩尔比是1:0.33-0.67。7. 根据权利要求1所述的一种2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制备方法，其特 征在于特戊酸(II)与二聚光气的投料摩尔比是1:0.5-1。8. 根据权利要求1所述的一种2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制备方法，其特 征在于特戊酸(II)与光气的投料摩尔比是1:1-2。9. 根据权利要求1所述的一种2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3,4-噻二唑的制备方法，其特 征在于甲基氨基硫脲(I)与特戊酸(II)的投料摩尔比是1:1-1.2。10. 根据权利要求1所述的一种2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑的制备方法，其特 征在于有机碱选自三乙胺、吡啶、N，N-二甲基苯胺。11. 根据权利要求10所述的有机碱，其特征在于最佳有机碱为三乙胺。12. 根据权利要求1所述的一种2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑的制备方法，其特 征在于甲基氨基硫脲(I)与有机碱的投料摩尔比是1:0.1-3。13. 根据权利要求1所述的一种2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑的制备方法，其特 征在于环化步骤中提到的反应温度为60°C_120°C。14. 根据权利要求13所述的环化步骤中提到的反应温度，其特征在于最佳温度为90°C-IlO0C0
【专利摘要】本发明提供了一种2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑的制备方法，直接使用特戊酸为原料，用固态光气、或者二聚光气、或者光气即为酰化试剂又为环化试剂，与甲基氨基硫脲反应合成2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑。该制备方法可获得高纯度的2-甲基氨基-5-叔丁基-1，3，4-噻二唑，且该方法收率很高、操作安全、生产成本很低，可解决已有生产工艺存在的缺陷，绿色环保，无污染。
【IPC分类】C07D285/135
【公开号】CN105524017
【申请号】CN201510996719
【发明人】李君
【申请人】江苏瀚联生物科技有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月24日