CN101050203A - 新型杀菌剂异噻唑啉酮的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型杀菌剂异噻唑啉酮的制备方法。它包括以下步骤：(1)在丙烯酸甲酯中加入多硫化钠进行反应，将反应产物分离提纯得到二硫化二丙酸二甲酯；(2)在二硫化二丙酸二甲酯中加入甲胺的N，N－二甲基甲酰胺溶液进行酰化反应，将反应产物分离提纯得到N，N′－二甲基二硫代二丙酰胺；(3)将N，N′－二甲基二硫代二丙酰胺溶入1，2－二氯乙烷中，然后在微波炉中进行微波照射，进行闭环反应，将反应产物分离提纯得到新型杀菌剂异噻唑啉酮。本发明具有产率高、成本低、污染小的优点。

Description

新型杀菌剂异噻唑啉酮的制备方法
技术领域
本发明涉及一种化合物的制备方法，具体地说是一种新型杀菌剂异噻唑啉酮的制备方法。
背景技术
克菌强是美国ROHM&HASS公司于1975年开发的杀菌防腐剂，系水溶性液体防腐剂，是一高效广谱抑菌剂，在常温下可保持一年以上，在50℃下可保持6个月以上。由于其具有高效广谱的优点，因此是一种用途非常广泛的杀菌剂。
克菌强(KATHON)也是一种低毒防腐剂。克菌强(KATHON)主要用于化妆品防腐，同时还可作为造纸、冷却循环水、金属切削液、油漆涂料及木材等领域的防腐剂，是一种值得大力开发的产品、具有较高的附加值。KATHON杀菌剂是以下列两种成份为活性组份：
Figure A20071005219100041
5-氯-2-甲基异噻唑酮-3              2-甲基异噻唑酮-3
       (CMI)                            (MI)
国外专利报道的MI、CMI的合成方法，归纳起来主要有以下两种：
路线1：
路线2：
近年来，国内研究者又发明了采用以丙烯酸甲酯为原料，经硫化、酰胺化、氯化环合的合成路线，制得了目的产物。
合成原理：
Figure A20071005219100053
Figure A20071005219100061
上述制备方法存在以下缺点：
1、酰化反应时采用过量的甲胺水溶液作为酰化剂，反应产物中的微量水很难除净，对下一步的闭环反应很不利，导致闭环反应的转化率和收率都比较低，收率只有30-40％。
2、在闭环反应中采用SO2Cl2或Cl2进行闭环反应时，存在氯化剂用量过大，不易回收，污染环境的缺点。
为了解决异噻唑啉酮杀菌剂存在的上述问题，许多研究者一直在研究不同的制备方法，但是都没有找到理想的方法。
发明内容
本发明的目的就是针对上述方法存在的缺点，提供一种新型杀菌剂异噻唑啉酮的制备方法，它大大提高了反应的转化率和收率都，降低了生产成本，减少了污染。
本发明的技术方案是这样实现的：它包括以下步骤：
(1)在丙烯酸甲酯中加入多硫化钠进行反应，将反应产物分离提纯得到二硫化二丙酸二甲酯；
(2)在二硫化二丙酸二甲酯中加入甲胺的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液进行酰化反应，将反应产物分离提纯得到N，N’-二甲基二硫代二丙酰胺；
(3)将N，N’-二甲基二硫代二丙酰胺溶入1，2-二氯乙烷中，然后在微波炉中进行微波照射，进行闭环反应，将反应产物分离提纯得到新型杀菌剂异噻唑啉酮。
其中所述的甲胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液中，甲胺的质量百分比浓度为14％-16％。
其中进行酰化反应时，将甲胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液滴加在二硫化二丙酸二甲酯中，滴加温度控制在0-5℃，滴加完后于20-25℃保温反应6-8小时。
其中进行闭环反应时，在微波炉中照射10-30分钟，反应温度为10-30℃。
其中进行闭环反应完成后，继续升温至75℃，减压蒸馏，分离出1，2-二氯乙烷。
本发明采用甲胺的DMF溶液进行酰化反应，克服了反应产物中含有微量水的缺陷，使酰化反应的转化率达到99％，同时提高了酰化反应的产率，而且有利于闭环反应，闭环反应的产率由原来的30-40％提高到50-60％。本发明采用1，2-二氯乙烷作为溶剂，采用微波闭环反应，减少了副反应的发生，有助于提高了产率，而且1，2-二氯乙烷容易回收，因此不会造成由于使用SO2Cl2和Cl2而带来的污染。
具体实施方式
实施例1
(1)二硫化二丙酸二甲酯的制备
在86克丙烯酸甲酯中加入84克碳酸氢钠进行搅拌，冰浴冷却至0-15℃，滴加浓度为40％的多硫化钠溶液300克，滴加完毕，于室温下继续搅拌反应5小时，将下层产物与上层水溶液分开，在产物中加入饱和亚硫酸钠溶液500克，于50℃加热搅拌3小时，将反应产物再次与水相分开，分离提纯得到二硫化二丙酸二甲酯192克，产率为81％；
(2)N，N’-二甲基二硫代二丙酰胺的制备
将甲胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液700毫升滴加在192克二硫化二丙酸二甲酯中，滴加温度控制在0-5℃，滴加完后于20-25℃保温反应6小时。将反应产物离心分离得到固形物，将固形物进行干燥得到N，N’-二甲基二硫代二丙酰胺191克，产率为99.3％；其中所述的甲胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液中，甲胺的质量百分比浓度为14％。二硫化二丙酸二甲酯与甲胺的摩尔比为1∶2.2。
(3)异噻唑啉酮的制备
将N，N’-二甲基二硫代二丙酰胺190克，溶入500毫升1，2-二氯乙烷中，然后在微波炉中进行微波照射，进行闭环反应，将反应产物分离提纯得到新型杀菌剂异噻唑啉酮50克，产率为50％。其中进行闭环反应时，在微波炉中照射15分钟，反应温度为10℃。闭环反应完成后，继续升温至75℃，减压蒸馏，分离出1，2-二氯乙烷。
实施例2
(1)、二硫化二丙酸二甲酯的制备
原料加入量与实施例1相同。
在丙烯酸甲酯中加入碳酸氢钠进行搅拌，冰浴冷却至0-15℃，滴加多硫化钠溶液，滴加完毕，于室温下继续搅拌反应3小时，将下层产物与上层水溶液分开，在产物中加入亚硫酸钠溶液，于50℃加热搅拌3小时，将反应产物再次与水相分开，分离提纯得到二硫化二丙酸二甲酯；原料加入量与实施例1相同。
(2)N，N’-二甲基二硫代二丙酰胺的制备
原料加入量与实施例1相同。
将甲胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液滴加在二硫化二丙酸二甲酯中，滴加温度控制在0-5℃，滴加完后于20-25℃保温反应8小时。将反应产物离心分离得到固形物，将固形物进行干燥得到N，N’-二甲基二硫代二丙酰胺190克，产率为99.2％；其中所述的甲胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液中，甲胺的质量百分比浓度为15％。二硫化二丙酸二甲酯与甲胺的摩尔比为1∶2.2。
(3)异噻唑啉酮的制备
原料加入量与实施例1相同。
将N，N’-二甲基二硫代二丙酰胺溶入1，2-二氯乙烷中，然后在微波炉中进行微波照射，进行闭环反应，将反应产物分离提纯得到新型杀菌剂异噻唑啉酮55克，产率为55％。其中进行闭环反应时，在微波炉中照射20分钟，反应温度为20℃。闭环反应完成后，继续升温至75℃，减压蒸馏，分离出1，2-二氯乙烷。
实施例3
(1)、二硫化二丙酸二甲酯的制备
原料加入量与实施例1相同。
在丙烯酸甲酯中加入碳酸氢钠进行搅拌，冰浴冷却至0-15℃，滴加多硫化钠溶液，滴加完毕，于室温下继续搅拌反应3小时，将下层产物与上层水溶液分开，在产物中加入亚硫酸钠溶液，于50℃加热搅拌3小时，将反应产物再次与水相分开，分离提纯得到二硫化二丙酸二甲酯；
(2)N，N’-二甲基二硫代二丙酰胺的制备
原料加入量与实施例1相同。
将甲胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液滴加在二硫化二丙酸二甲酯中，滴加温度控制在0-5℃，滴加完后于20-25℃保温反应7小时。将反应产物离心分离得到固形物，将固形物进行干燥得到N，N’-二甲基二硫代二丙酰胺189.5克，产率为99％；其中所述的甲胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液中，甲胺的质量百分比浓度为16％。二硫化二丙酸二甲酯与甲胺的摩尔比为1∶2.2。
(3)异噻唑啉酮的制备
将N，N’-二甲基二硫代二丙酰胺溶入1，2-二氯乙烷中，然后在微波炉中进行微波照射，进行闭环反应，将反应产物分离提纯得到新型杀菌剂异噻唑啉酮60克，产率为60％。其中进行闭环反应时，在微波炉中照射30分钟，反应温度为30℃。闭环反应完成后，继续升温至75℃，减压蒸馏，分离出1，2-二氯乙烷。

Claims (5)

1、一种新型杀菌剂异噻唑啉酮的制备方法，它包括以下步骤：
(1)在丙烯酸甲酯中加入多硫化钠进行反应，将反应产物分离提纯得到二硫化二丙酸二甲酯；
(2)在二硫化二丙酸二甲酯中加入甲胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液进行酰化反应，将反应产物分离提纯得到N，N’-二甲基二硫代二丙酰胺；
(3)将N，N’-二甲基二硫代二丙酰胺溶入1，2-二氯乙烷中，然后在微波炉中进行微波照射，进行闭环反应，将反应产物分离提纯得到新型杀菌剂异噻唑啉酮。
2、根据权利要求1的所述新型杀菌剂异噻唑啉酮的制备方法，其中所述的甲胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液中，甲胺的质量百分比浓度为14％-16％。
3、根据权利要求1的所述新型杀菌剂异噻唑啉酮的制备方法，其中进行酰化反应时，将甲胺的N，N-二甲基甲酰胺溶液滴加在二硫化二丙酸二甲酯中，滴加温度控制在0-5℃，滴加完后于20-25℃保温反应10-15小时。
4、根据权利要求1的所述新型杀菌剂异噻唑啉酮的制备方法，其中进行闭环反应时，在微波炉中照射10-30分钟，反应温度为10-30℃。
5、根据权利要求1的所述新型杀菌剂异噻唑啉酮的制备方法，其中进行闭环反应完成后，继续升温至75℃，减压蒸馏，分离出1，2-二氯乙烷。
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