CN103044287B - 一种二芳基脲类化合物的合成方法 - Google Patents

一种二芳基脲类化合物的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种二芳基脲类化合物的合成方法：式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯和叔胺类化合物在反应溶剂中，室温下反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理制得如式I所示的二芳基脲类化合物。本发明使用三光气为酰化试剂，以叔胺类化合物为催化剂和缚酸剂，反应时间短，通常1~2小时即反应完全，原料的转化率达到100%，产物收率高达95%以上，后处理方便，纯度高。

Description

一种二芳基脲类化合物的合成方法
（一）技术领域
本发明涉及一种二芳基脲类化合物的合成方法。
（二）背景技术
二芳基脲是一类重要的有机合成中间体，可用于合成治疗糖尿病和镇痛的药物以及作汽油中的抗氧化剂、除草剂和杀虫剂的中间体等。自人们发现并分离出具有促进植物细胞分裂活性的脲类细胞激动素如二苯脲（DPU）后，人工合成的脲类化合物相继出现。1951年布查和托德首先报道了灭草隆的除草活性。此后，出现了许多脲类除草剂品种，成为除草剂中重要的一类。取代脲类除草剂以其高效、广谱、低毒等优点受到人们的重视，近年来取代脲类化合物的研制和应用发展迅速，国内一些学者合成了一些新的脲类化合物。
二苯脲可作植物生长调节剂，具有促进细胞分裂、生长，提高品质，增加产量和提前收获的功效；其作用原理被公认为：具有促进细胞分裂素作用；是细胞分裂素氧化酶的抑制剂；能与细胞分裂素受体结合而发挥作用。朱晔荣等提出，二苯脲可明显促进叶绿素的合成和干重的增加，提高丝氨酸、乙醛酸转化酶的作用。随着二苯脲研究的深入开展，二苯脲在农业生产中将发挥越来越显著的作用。
二苯脲的合成，国内有学者进行了很好的尝试。谢荣春等用异戊醇为溶剂，将苯胺与尿素摩尔比以2：1的比例混合，在140 ~ 148℃条件下搅拌20h，产率（以苯胺计）为88%。王斌等以二甲苯为溶剂，苯胺与尿素摩尔比以2. 05：1混合，在130℃回流6h，冷却、过滤，固体用二甲苯洗涤，产率为93%，熔点高于235℃。另外，樊能廷用盐酸苯胺与尿素水溶液混合，100℃回流1h，保温1h，产率（以盐酸苯胺计）为36% ~ 38%。
（三）发明内容
本发明的目的是针对现行生产工艺中二芳基脲反应条件较苛刻，且产品不易纯化等缺陷，提出一种叔胺作为催化剂和缚酸剂进行酰胺化反应的合成方法。
本发明采用的技术方案是：
一种如式I所示的二芳基脲类化合物的合成方法，其特征在于所述方法为：式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯（通称三光气）和叔胺类化合物在反应溶剂中，室温下反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理制得如式I所示的二芳基脲类化合物；所述反应溶剂为丙酮、乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷或四氢呋喃，优选为二氯甲烷、四氢呋喃或乙酸乙酯，所述的式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯、叔胺类化合物的物质的量之比为1：0.33~3:0.8~5。
式I或式II中，苯环上的H不被取代或被取代基R单取代或双取代，所述取代基R为CH3、OCH3、F、 Cl、 Br、I、CH2CH3、C(CH3)3、OCH2CH3或NO2；
式I中，不同位置的R表示相同的取代基。
所述式I或式II中，苯环上的H优选不被取代或被取代基R取代或双取代，所述取代基R为CH3、F或 Cl。
更进一步，所述苯环上的H优选不被取代或被2-甲基、4-氟、3,5-二甲基或3-氯-4-甲基取代。
本发明所述的叔胺类化合物为三乙胺、三正丙胺、三正丁胺、N,N’-二甲基乙胺，N,N’-二甲基丁胺，N,N’-二异丙基乙胺或N,N’-二乙基苯胺，优选为三乙胺、三正丙胺或三正丁胺。
所述的式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯、叔胺类化合物的物质的量之比为1：0.33~3:0.8~5，优选1:0.33：0.8~1。
本发明所述反应的时间通常为1~2小时。
本发明所述反应溶剂的体积用量以式II所示的苯胺类化合物的质量计为5~25mL/g，优选为10~20mL/g。
进一步，本发明所述方法可按以下步骤操作：式II所示的苯胺类化合物和双(三氯甲基)碳酸酯溶于反应溶剂，冰浴下滴加叔胺类化合物，滴完后在室温下进行反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理制得如式I所示的二芳基脲类化合物。
本发明所述反应液后处理方法为：反应结束后，反应液蒸除溶剂，残留物用水洗涤，过滤，滤饼干燥后即得到如式I所示的二芳基脲类化合物。
较为优选的，推荐本发明方法按照以下步骤进行：式II所示的苯胺类化合物和双(三氯甲基)碳酸酯溶于反应溶剂，冰浴下滴加叔胺类化合物，滴完后在室温下进行反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液蒸除溶剂，残留物用水洗涤，过滤，滤饼干燥后即得到如式I所示的二芳基脲类化合物；所述式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯、叔胺类化合物的物质的量之比为1:0.33：0.8~1；所述反应溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃或乙酸乙酯；所述叔胺类化合物为三乙胺、三正丙胺或三正丁胺。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、本发明以叔胺类化合物为催化剂和缚酸剂，反应时间短，通常1~2小时即反应完全，原料的转化率达到100%，产物收率高达95%以上，后处理方便，纯度高。
2、使用的溶剂只需要简易蒸馏即可回收利用，成本降低。
3、提纯的方法简单，只需要水洗，工艺简化，适合工业化生成。
本发明解决了目前的二芳基脲系列化合物的合成存在的反应温度较高、时间长、产率低、后处理方法困难等技术问题，使用三光气为酰化试剂，叔胺类化合物为催化剂和缚酸剂，在室温下即可进行反应，反应条件温和，反应时间短，反应转化率100%，反应收率95%以上，纯度高，是非常适用于工业化生产的合成路线。
（四）具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
取苯胺2.79 g和三光气2.97g于250 mL三口烧瓶中，加入40 mL二氯甲烷，冰浴下滴加3.03g三乙胺，滴加完毕后室温反应，TLC跟踪检测，约1h反应完全，蒸馏回收二氯甲烷溶剂35 mL，残留物用20 mL水洗涤，过滤，滤饼干燥得N,N’-二苯基脲固体产物3.08g，收率97%，熔点m.p. 245.0-245.4 °C，纯度98.4%（HPLC）
实施例2
取苯胺2.79 g和三光气2.97g于250 mL三口烧瓶中，加入40mL 四氢呋喃，冰浴下滴加3.50g三正丙胺，滴加完毕后室温反应，TLC跟踪检测， 1 h反应完全，蒸馏回收溶剂四氢呋喃37 mL，残留物用20mL水洗涤，过滤，滤饼干燥后得N,N’-二苯基脲固体产物3.02g，收率95%，熔点m.p. 245.0-245.4 °C，纯度97.8%（HPLC）。
实施例3
取2-甲基苯胺3.21 g和三光气2.97g于250 mL三口烧瓶中，加入50mL 乙酸乙酯，冰浴下滴加3.03g三乙胺，滴加完毕后室温反应，TLC跟踪检测，2 h反应完全，蒸馏回收乙酸乙酯溶剂，残留物用20 mL水洗涤，过滤，滤饼干燥后得1,3-二邻甲苯脲固体3.52g，蒸馏回收乙醇，收率98%，熔点：258.4-258.9 °C，纯度98.5%（HPLC）。
实施例4
取4-氟苯胺3.33g和三光气2.97g于250 mL三口烧瓶中，加入50mL 二氯甲烷，冰浴下滴加3.03g三乙胺，滴加完毕后室温下反应，TLC跟踪检测，2 h反应完全，蒸馏回收二氯甲烷溶剂，用20 mL水洗涤，过滤，滤饼干燥后得1,3-二(4-氟苯基)脲固体产物3.54g，蒸馏回收乙醇，，收率95%，熔点：m.p. 268.3-269.1°C，纯度98.2%（HPLC）。
实施例5
取3,5-二甲基苯胺3.63 g和三光气2.97g于250 mL三口烧瓶中，加入50mL 四氢呋喃，冰浴下滴加4.65g三正丁胺，滴加完毕后室温下反应，TLC跟踪检测，1 h反应完全，蒸馏回收溶剂，用20 mL水洗涤，过滤，滤饼干燥后得1,3-二(3,5-二甲基苯基)脲固体产物3.82g，收率95%，m.p. 281.7-282.0°C, 纯度97.2%（HPLC）。
实施例6
取3-氯-4-甲基苯胺4.23 g和三光气2.97g于250 mL三口烧瓶中，加入50mL 二氯甲烷，冰浴下滴加3.03三乙胺，室温下反应，TLC跟踪检测，2 h反应完全，蒸馏回收溶剂，用30 mL水洗涤，过滤 ，滤饼干燥后得1,3-二(3-氯4-甲基苯基)脲固体产物4.02g，收率87%，m.p.271.1-271.3°C, 纯度98.5%（HPLC）。

Claims (5)

1.一种如式I所示的二芳基脲类化合物的合成方法，其特征在于所述方法为：式II所示的苯胺类化合物和双(三氯甲基)碳酸酯溶于反应溶剂，冰浴下滴加叔胺类化合物，滴完后在室温下进行反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理制得如式I所示的二芳基脲类化合物；所述反应溶剂为丙酮、乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷或四氢呋喃，所述的式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯、叔胺类化合物的物质的量之比为1：0.33～3:0.8～5；
式I或式II中，苯环上的H不被取代或被取代基R单取代或双取代，所述取代基R为CH3、F或Cl；
式I中，不同位置的R表示相同的取代基。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的叔胺类化合物为三乙胺、三正丙胺、三正丁胺、N,N’-二甲基乙胺，N,N’-二甲基丁胺，N,N’-二异丙基乙胺或N,N’-二乙基苯胺。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述反应溶剂的体积用量以式II所示的苯胺类化合物的质量计为5～25mL/g。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述反应液后处理方法为：反应结束后，反应液蒸除溶剂，残留物用水洗涤，过滤，滤饼干燥后即得到如式I所示的二芳基脲类化合物。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法按照以下步骤进行：式II所示的苯胺类化合物和双(三氯甲基)碳酸酯溶于反应溶剂，冰浴下滴加叔胺类化合物，滴完后在室温下进行反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液蒸除溶剂，残留物用水洗涤，过滤，滤饼干燥后即得到如式I所示的二芳基脲类化合物；所述式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯、叔胺类化合物的物质的量之比为1:0.33：0.8～1；所述反应溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃或乙酸乙酯；所述叔胺类化合物为三乙胺、三正丙胺或三正丁胺。
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