CN105294594A - 一种2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的制备方法 - Google Patents

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李�雨
王荣良
于斌
孙晓君
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Abstract

本发明公开了一种2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的制备方法，属于有机化学技术领域。该方法以3-巯基-N-正辛基丙酰胺、磺酰氯和溴素为原料，1,2-二氯乙烷为溶剂，升温进行氯环合、溴代反应生成2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮和2-正辛基-4,5-二氯-3-异噻唑酮及其他杂质的混合物，随后重结晶及柱层析后得到2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮纯品，收率35-43%。该制备方法弥补了已有合成工艺不足，提供了一种合成-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮新方法。

Description

一种2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的制备方法
技术领域
本发明涉及一种2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的制备方法,属于精细化工中间体领域。
背景技术
4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮公认可作为一种干膜防霉剂，主要用于塑料皮革，油漆，涂料，污水，造纸，木材等领域，也可用在胶粘剂，油墨中。其很容易与水性及溶剂相溶，可以在分散前的第一阶段加入。且该异噻唑啉酮在离子表面活性剂及乳状液中显示了良好的稳定性。
目前已有的合成4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮方法中，不可避免地都会生成杂质2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮，为了对该杂质进行准确定性和定量分析，在广泛文献调研的基础上，未见有用于制备2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的合适方法，因而需要开发一种制备该化合物的合成工艺路线。
发明内容
为了解决上述缺陷，本发明提供一种2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的制备方法，该方法合成路线简单，原料易得。
本发明技术方案如下：
一种2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的制备方法，该方法是以3-巯基-N-正辛基丙酰胺、磺酰氯和溴素为原料，以1，2-二氯乙烷为溶剂，在35～40℃条件下经氯环合和溴代反应生成2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮和2-正辛基-4，5-二氯-3-异噻唑酮及其他杂质的混合物。
所述氯环合反应过程为：将3-巯基-N-正辛基丙酰胺溶于二氯乙烷中，升温到35～40℃，然后开始滴加磺酰氯，滴加完后搅拌0.5～1h；所述溴代反应过程为：在35～40℃条件下，在完成氯环合反应的体系中滴加溴素，滴加完后保温反应1.5～2h，即生成含有2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的混合物。
将经氯环合和溴代反应所得混合物通过重结晶及柱层析过程处理后，得到2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮，含量98%以上，收率35-43%。
其中：2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的结构如式（1）所示，2-正辛基-4，5-二氯-3-异噻唑酮的结构如式（2）所示。
（1）（2）
本发明所述原料中，3-巯基-N-正辛基丙酰胺、磺酰氯与溴素的摩尔比例为1:（3～4）:（1.5～2）。
本发明所用原料3-巯基-N-正辛基丙酰胺的结构如式（3）所示。
（3）
其是参考JP11209340的相似方法进行制备：即3-巯基丙酸乙酯与正辛胺在甲醇体系下回流反应，取样分析确定原料反应完全后，浓缩除去甲醇得到的粗品3-巯基-N-正辛基丙酰胺直接用于下一步反应。
本发明的优点及有益效果如下：
1、本发明选用3-巯基-N-正辛基丙酰胺、磺酰氯、溴素为原料，以1,2-二氯乙烷为溶剂“一锅法”合成2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮，合成工艺简单。
2、本发明的主原料3-巯基-N-正辛基丙酰胺合成简单，反应完后得到的粗品不需要提纯直接用于下一步反应。合成目标产品的溴素位置定位准确，其气质分析反应过程中无异构体的出现，这样更有利于产品的分离及提纯。
附图说明
图1是本发明制备的3-巯基-N-正辛基丙酰胺的产品的GC-MS谱图。
图2是本发明实施例1制备过程的2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮GC-MS谱图。
图3和图4分别是本发明实施例1制备的产品2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的核磁氢谱和碳谱。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于具体实施例。
以下实施例及对比例中，所用3-巯基-N-正辛基丙酰胺的制备是参考相似文献JP11209340进行制备的，在工艺条件略改动的条件下制备的，其过程如下：
将3-巯基丙酸乙酯12.1g（99%，0.1mol，1eq），正辛胺12.9g（99%，0.1mol，1eq）加入至100mL四口瓶中，加入50mL甲醇，温度55~65℃，搅拌反应12~16小时，过取样分析3-巯基丙酸乙酯GC含量低于4.0%结束反应。
将分析合格后反应液减压脱去甲醇，温度小于80℃，取样检测甲醇GC含量低于1.0%，停止脱甲醇，粗产品19～21g氮气置换与保护用直接用于下一步反应。
对比例1（氯气、溴素环合法）
本例为2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮制备方法，按下述反应式：
具体实验过程如下：
向装有机械搅拌、回流冷凝管及尾气碱吸收装置的250mL四口反应釜中，加入新制备的3-巯基-N-正辛基丙酰胺25g（0.11mol，96%，1eq），1,2-二氯乙烷100g，氮气保护下开始升温到35～40℃，搅拌下通氯气28.4g（0.4mol，99%，3.6eq），通完后反应0.5～1h，然后开始滴加溴素32g（0.2mol，99%，2.5eq），滴加过程中体系有颜色逐渐变浅的颜色变化，滴加完后保温反应2.5～3h，取样分析。产品2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮GC含量5%左右，体系杂质较多，主要为各种多氯化副产物，粗产品未做进一步提纯分离。
按照上述工艺过程，尝试增加氯气及溴素用量后，对反应产品的含量提高没有贡献。
实施例1（磺酰氯、溴素环合法）
本例为2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮制备方法，按下述反应式：
具体实验过程如下：
向装有机械搅拌、回流冷凝管及尾气碱吸收装置的250mL四口反应釜中，加入新制备的3-巯基-N-正辛基丙酰胺25g（0.11mol，96%，1eq），1,2-二氯乙烷100g，氮气保护下开始升温到35～40℃，搅拌下滴加磺酰氯54g（0.4mol，99%，3.6eq），滴加完后反应0.5～1h，然后开始滴加溴素32g（0.2mol，99%，2.5eq），滴加过程中体系有明显的颜色变化，滴加完后保温反应2.5～3h，取样分析，产品2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮GC含量为55%，体系的主要杂质为2-正辛基-4，5-二氯-3-异噻唑酮。
减压除去溶剂及过量的磺酰氯等挥发性酸性物质，得到釜残加入200mL新1,2-二氯乙烷，用5%的碳酸氢钠溶液调节PH值显弱碱性，分层，有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩，得到淡黄色的液体，经重结晶和柱层析得到13.3g白色固体产品2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮，GC：98.3%，分离收率37%。

Claims (4)

1.一种2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的制备方法，其特征在于：以3-巯基-N-正辛基丙酰胺、磺酰氯和溴素为原料，以1,2-二氯乙烷为溶剂，在35～40℃条件下经氯环合和溴代反应生成2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮和2-正辛基-4,5-二氯-3-异噻唑酮及其它杂质的混合物，随后重结晶和柱层析纯化后得到2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮，含量98%以上，收率35-43%。
2.根据权利要求1所述的一种2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的制备方法，其特征在于：所述氯环合反应过程为：将3-巯基-N-正辛基丙酰胺溶于1,2-二氯乙烷中，升温到35～40℃，然后开始滴加磺酰氯，滴加完后搅拌0.5～1h；所述溴代反应过程为：在35～40℃条件下，在完成氯环合反应的体系中滴加溴素，滴加完后保温反应1.5～2h。
3.根据权利要求1或2所述的一种2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的制备方法，其特征在于：所述原料中，3-巯基-N-正辛基丙酰胺、磺酰氯与溴素的摩尔比例为1:（3～4）:（1.5～2）。
4.根据权利要求1或2所述的一种2-正辛基-4-溴-5-氯-3-异噻唑酮的制备方法，其特征在于：所述3-巯基-N-正辛基丙酰胺是由参考文献JP11209340的相似方法进行制备的，得到的粗品经脱溶后不提纯直接用于下一步反应。
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