CN101880262A - 2-噻唑烷酮的制备方法 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

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(1)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℃。
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(0.1mol)半胱氨盐酸盐溶于100ml蒸馏水中，冷却至-5℃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℃，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l，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(0.1mol)半胱氨盐酸盐溶于100ml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℃)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(0.1mol)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(0.1mol)半胱氨盐酸盐溶于100ml蒸馏水中，冷却至-5℃加入到29.7g三光气(0.1mol)与100ml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7.8g，以半胱氨盐酸盐计，收率为76％。

Claims (9)

1.一种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℃。
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。
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