CN105859650A - 一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的n-取代衍生物纯化方法 - Google Patents

一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的n-取代衍生物纯化方法 Download PDF

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李群
刘桂权
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    • C07D275/04—Heterocyclic compounds containing 1,2-thiazole or hydrogenated 1,2-thiazole rings condensed with carbocyclic rings or ring systems

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Abstract

本发明公开了一种1,2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮的N‑取代衍生物纯化方法，包括以下步骤：（1）1,2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮与碱金属离子反应形成盐，再与卤代烷烃、取代苄基芳香族反应形成‑N、‑O取代缩合物；（2）步骤1体系内加入无水酸性气体，1,2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮的‑N取代衍生物与无水HCL或无水HBr反应形成盐，析出结晶体，离心或真空抽滤分离、漂洗抽干得滤饼；（3）将步骤2所得滤饼再与碱溶液反应，析出游离的‑N取代衍生物。本发明利用三级胺‑N代产物在溶剂中与HCL或HBr形成复合盐结晶体，而‑O代产物与HCL或HBr不能形成盐，与溶剂互溶留在溶液中，通过离心或抽滤分离，漂洗降低‑O代产物的残留，‑N代产物再与碱溶液进行中和，析出游离高含量‑N代产物。

Description

一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的N-取代衍生物纯化方法
技术领域
本发明涉及纯化技术领域，具体涉及1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的N-取代衍生物纯化方法。
背景技术
1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（以下简称BIT）的衍生物一般是N原子上面的H被烷基-R或苄基-CH2Ar进行取代反应后的产物，主要品种有：N-正丁基-1, 2-异噻唑啉-3-酮（BBIT）、N-苄基【邻氯（溴）-苯基】-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、N-苄基【间氯（溴）-苯基】-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、N-苄基【对氯（溴）-苯基】-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、N-苄基（邻甲氧基-苯基）-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、N-苄基（间甲氧基-苯基）-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、N-苄基（对甲氧基-苯基）-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮。
其中BBIT主要用于油溶性的广谱杀菌剂，具有杀菌活性，用于保护PVC，聚氨酯，硅胶树脂，聚烯烃，聚酯等聚合体免受细菌，霉菌，藻类的侵蚀，并能给予表面活性以提供塑料及涂料干膜表面抗菌的效果。
其中苯环上带有CL、Br、-OCH3的苄基取代产物可以合成抗菌、消炎、抗病毒的药物。
在上述产物合成中，除所需要的N代产物外，还会产生15%-28%的O代产物，其分离方法一直困扰着1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的N-取代衍生物的应用。国外有相关专利报道对BIT与氯丁烷或溴丁烷缩合的产物采用精馏法分离（专利申请号：US8884024B1），但对设备的要求极高，如要求其绝对压力必须降至30Pa左右，目前的真空设备满足不了要求。也有报道对BIT与取代苄基芳香族化合物缩合的产物采用碘化锂做催化剂（专利申请号：200910197261.6），使-O代结构产物转变为N代结构，但无水碘化锂价格昂贵，生产成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的N-取代衍生物纯化方法，利用三级胺-N代产物在溶剂中与HCL、HBr形成复合盐结晶体，而-O代产物与HCL、HBr不能形成盐的特性，进行分离获得高含量-N代产物，方法简单易行，成本低。
本发明通过以下技术方案实现：
（1）1,2-苯并异噻唑啉-3-酮与碱金属离子反应形成盐，再与卤代烷烃或取代苄基芳香族反应形成-N、-O取代缩合物；
反应方程式为：
M+： 为碱金属离子Na，或K ，或Li，
X： Cl，或Br，或I,
R：烷烃，或取代苄基芳香族；
（2）步骤1体系内加入非质子溶剂，通无水HCL或无水HBr，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的-N取代衍生物与无水HCL或无水HBr反应形成复合盐，析出结晶体，
反应方程式为：
其中M：CL，Br; 由于-O代产物与HCL、HBr不能形成盐，与溶剂互溶留在溶液中，离心或真空抽滤分离、漂洗、抽干得滤饼；
（3）将步骤2所得滤饼再与碱溶液反应，析出游离的-N取代衍生物，
反应方程式为：
其中M：CL，Br。
本发明进一步改进方案是，碱金属离子存于液碱、或纯碱、或片碱、或氢氧化钾、或碳酸钾，或氢氧化锂中。
本发明进一步改进方案是，所述卤代烷烃为X-R1，取代苄基芳香族为X-CH2R2，其中X为CL或Br或I,R1为烷烃-CH3 、-C2H5 、-C3H7、-C4H9；R2为Ar-R3，R3为-Ar上的取代基，相对于-CH2处于其邻位、间位、对位结构的化合物，包括CL、Br、-OCH3。
本发明更进一步改进方案是，所述非质子溶剂为氯丁烷、或溴丁烷、或二氯乙烷、或氯化苯、或苯、或甲苯。
本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：
本发明由于利用三级胺-N代产物在溶剂中与HCL或HBr形成复合盐结晶体，而-O代产物与HCL或HBr不能形成盐，与溶剂互溶留在溶液中，通过离心或抽滤分离，漂洗降低-O代产物的残留，-N代产物再与碱溶液进行中和，析出游离-N代产物，经水洗、真空脱水、脱溶剂，得高含量-N代产物。
具体实施方式
实施例1
由BIT、碱金属离子形成BIT--M+，再与氯丁烷反应形成缩合产物，取200ml的氯丁烷中加入0.24mol约49.70g的缩合产物中，降温到8℃以下，通无水HBr 14.5g析出颗粒，真空抽滤，氯丁烷漂洗，抽干；得滤饼47.6g，滤饼加水150ml,降温到25℃以下，滴加32%液碱21.9g,分层，水洗、真空脱水、脱溶剂，得-N代产物32.0g,收率92.2%。液相色谱分析，-N代产物99.20%，-O代产物0.16%。
实施例2
由BIT、碱金属离子形成BIT--M+，再与氯丁烷反应形成缩合产物，取200ml的氯丁烷中加入0.24mol约49.70g的缩合产物中，降温到10℃以下，通无水HCL 6.9g析出颗粒，真空抽滤，氯丁烷漂洗，抽干；得滤饼41.6g，滤饼加水150ml,降温到25℃以下，滴加32%液碱22.5g,分层，水洗、真空脱水、脱溶剂，得-N代产物30.3g,收率87.3%。液相色谱分析，-N代产物99.03%，-O代产物0.18%。
实施例3
由BIT、碱金属离子形成BIT--M+，再与对氯氯苄反应形成缩合产物，取240ml的二氯乙烷中加入0.23mol约63.0g的缩合产物中，降温到11℃以下，通无水HCL 6.2g析出颗粒，真空抽滤，二氯乙烷漂洗，抽干；得滤饼51.50g，滤饼加水140ml,降温到25℃以下，滴加32%液碱20.7g,分层，水洗、真空脱水，得淡黄色的油状物37.4g，收率84.4%。液相色谱分析，-N代产物98.65%，-O代产物0.42%。

Claims (6)

1.一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的N-取代衍生物纯化方法，包括以下步骤：
（1）1,2-苯并异噻唑啉-3-酮与碱金属离子反应形成盐，再与卤代烷烃或取代苄基芳香族反应形成-N、-O取代缩合物；
其特征在于：
（2）步骤1体系内加入非质子溶剂，通无水HCL或无水HBr，1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的-N取代衍生物与无水HCL或无水HBr反应形成复合盐，析出结晶体，离心或真空抽滤分离、漂洗、抽干得滤饼；
（3）将步骤2所得滤饼再与碱溶液反应，析出游离的-N取代衍生物。
2.根据权利要求1所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的N-取代衍生物纯化方法，其特征在于：步骤（1）中碱金属离子包括Na、或 K、或Li 。
3.根据权利要求2所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的N-取代衍生物纯化方法，其特征在于：碱金属离子存于液碱、或纯碱、或片碱、或氢氧化钾、或碳酸钾，或氢氧化锂中。
4.根据权利要求1所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的N-取代衍生物纯化方法，其特征在于：所述卤代烷烃为X-R1，取代苄基芳香族为X-CH2R2，其中X为CL或Br或I,R1为烷烃-CH3、-C2H5 、-C3H7、-C4H9；R2为Ar-R3，R3为-Ar上的取代基，相对于-CH2处于其邻位、间位、对位结构的化合物，包括CL、Br、-OCH3。
5.根据权利要求1所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的N-取代衍生物纯化方法，其特征在于：所述非质子溶剂为氯丁烷、或溴丁烷、或二氯乙烷、或氯化苯、或苯、或甲苯。
6.根据权利要求1所述的一种1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的N-取代衍生物纯化方法，其特征在于：所述碱溶液为液碱。
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