CN108947923A - 一种3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑的制备方法 - Google Patents

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邱滔
刘洪朔
孙益群
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    • C07D261/02—Heterocyclic compounds containing 1,2-oxazole or hydrogenated 1,2-oxazole rings not condensed with other rings
    • C07D261/04—Heterocyclic compounds containing 1,2-oxazole or hydrogenated 1,2-oxazole rings not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member

Abstract

本发明公开了一种3‑(2‑甲基‑6‑甲硫基)苯基‑4,5‑二氢异恶唑的合成方法。在惰性气体氛围内，以四氢呋喃为溶剂，将3‑(2‑甲基‑6‑硝基)苯基‑4,5‑二氢异恶唑加入其中，搅拌混合后降温至5℃以下，然后滴加20％的甲硫醇钠溶液，控制温度在5‑10℃，滴加时间为1‑5h，滴加结束后升温至20℃反应3h，反应结束后，常压蒸馏回收溶剂，然后将体系降至室温，离心得到3‑(2‑甲基‑6‑甲硫基)苯基‑4,5‑二氢异恶唑。本发明使用单一溶剂，避免了传统反应中混合溶剂的回收问题，同时反应体系不要添加催化剂，减少了后段工序，降低了生产成本，减轻了对环境的污染，在苯唑草酮的产业化生产具有广泛的应用前景。

Description

一种3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑的制备方法
技术领域
本发明属于有机化合物合成领域，尤其涉及到一种3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑的制备方法。
背景技术
苯唑草酮是一种有机杂环类选择性内吸型苗前除草剂，被植物吸收的方式是通过叶片、根部或者幼苗，然后被运输到分生组织，最后在分生组织中阻碍对羟氧苯基丙酮酸酯双氧化酶(4-HPPL)的产生，从而使一种叫质体醌的物质的合成受到干扰，同时经过一系列的影响会抑制类胡萝卜素的合成。苯唑草酮是一类具有广谱生物活性的化合物，对多种杂草都能起到很好的防除效果，如对稗属、牛筋草、豚草、异型莎草、狗尾草属、母菊属、藜属、碎米莎草等。
目前苯唑草酮的合成路线为以3-硝基邻二甲苯为起始原料，经过肟化、乙烯加成、还原、重氮化、溴代、卤锂交换、加成、氧化、缩合重排得到苯唑草酮。其中3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑的合成需要通过还原及重氮化反应两步，其反应方程式如下：
上述制备方法中，采用氢气还原硝基化合物收率较高，但是化合物3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑的制备过程中，需要在酸性条件下与亚硝酸钠重氮化，之后与乙基黄原酸钾发生重氮基转化反应，再在乙醇中碱解，最后在丙酮中与碘甲烷发生甲基化反应生成。该方法操作繁琐，产生“三废”多，后处理难度大，工业化生产困难。目前报道的甲硫基化反应按原料可为硝基硫化法和氨基硫化法。
氨基硫化法：ZhipengHe等[J.Chem.Crystallogr.(2015)45:419-426]公开了以2,3-二甲基苯胺为原料，二甲基二硫为溶剂和反应试剂，与亚硝酸叔丁醋重氮化后在铜粉的作用下与二甲基二硫偶联得2,3-二甲基苯甲硫醚，收率83％。该方法收率较高，操作简便，但产生的“三废”处理难度大，原材料价格较高，溶剂除了参与主反应外还有多种副反应，回收困难，工业化综合生产成本高。
硝基硫化法:MintuDebnath等人[J.Mater.Chem.B,2017,5,5450]将邻硝基苯甲醛、碳酸钾、叔丁基硫醇为原料，二甲基甲酰胺为溶剂，混合后在100℃条件下加热30小时，冷却并倒入水中。产物用乙醚萃取，萃取液依次用水洗涤及2％氢氧化钠溶液洗涤，通过柱层析的方式得到目标产物，收率为97％。该方法收率较高，但是反应条件比较苛刻，后处理复杂，不利于工业工业化生产。
发明内容
随着环境保护要求的不断提高，同时市场上3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑的需求不断增加，有必要开发新的3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑生产工艺，提升企业的经济效益和社会效益。本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种收率高、成本低廉、操作简便、绿色环保的3-(2- 甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑的制备方法。
本发明的技术方案是：在惰性气体氛围内，以四氢呋喃为溶剂，将3-(2-甲基-6-硝基)苯基-4,5-二氢异恶唑加入其中，搅拌混合后降温至5℃以下，然后滴加20％的甲硫醇钠溶液，控制温度在5-10℃，滴加时间为1-5h，滴加结束后升温至20℃反应3h，反应结束后，常压蒸馏回收溶剂，然后将体系降至室温，离心得到3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑。
本发明的反应方程式如下：
与现有技术相比，本发明的显著效果如下：
1.以四氢呋喃为溶剂，将3-(2-甲基-6-硝基)苯基-4,5-二氢异恶唑溶解后，滴加20％的甲硫醇钠溶液，从根本上避免了混合溶剂的回收问题；
2.反应产物单一，3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑的收率从85％提高到95％以上，含量从 92.0％可提高至97.5％以上；
3.合成工艺更为合理，降低了生产成本，减轻了对环境的污染，对苯唑草酮的产业化发展起到了积极的作用，更适合工业化生产。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但并不局限于此。
实施例1
在一个1000mL的四口圆底烧瓶中，装有机械搅拌、温度计和冷凝管，加入150mL四氢呋喃、103.1g3- (2-甲基-6-硝基)苯基-4,5-二氢异恶唑，搅拌降到5℃以下，开始滴加227.5g 20％的甲硫醇钠，控制温度在5-10℃，滴加时间为1h，滴加结束后，逐渐升温到20℃反应3h，反应结束后，常压蒸馏回收溶剂，然后将体系降至室温，离心得到3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑98.88g，含量98.4％，收率95.4％。
实施例2
在一个1000mL的四口圆底烧瓶中，装有机械搅拌、温度计和冷凝管，加入150mL四氢呋喃、103.1g3- (2-甲基-6-硝基)苯基-4,5-二氢异恶唑，搅拌降到5℃以下，开始滴加175g 20％的甲硫醇钠，控制温度在 5-10℃，滴加时间为5h，滴加结束后，逐渐升温到20℃反应3h，反应结束后，常压蒸馏回收溶剂，然后将体系降至室温，离心得到3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑99.94g，含量98.3％，收率96.34％。
实施例3
在一个1000mL的四口圆底烧瓶中，装有机械搅拌、温度计和冷凝管，加入150mL四氢呋喃、103.1g3- (2-甲基-6-硝基)苯基-4,5-二氢异恶唑，搅拌降到5℃以下，开始滴加262.5g 20％的甲硫醇钠，控制温度在5-10℃，滴加时间为3h，滴加结束后，逐渐升温到20℃反应3h，反应结束后，常压蒸馏回收溶剂，然后将体系降至室温，离心得到3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑100.54g，含量98.43％，收率96.34％。
对比例1
在一个1000mL的四口圆底烧瓶中，装有机械搅拌、温度计和冷凝管，加入150mL四氢呋喃、103.1g3- (2-甲基-6-硝基)苯基-4,5-二氢异恶唑，搅拌降到5℃以下，开始滴加227.5g 20％的甲硫醇钠，控制温度在5-10℃，滴加时间为5h，滴加结束后，逐渐升温到30℃反应3h，反应结束后，常压蒸馏回收溶剂，然后将体系降至室温，离心得到3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑98g，含量95.3％，收率94.5％。
对比例2
在一个1000mL的四口圆底烧瓶中，装有机械搅拌、温度计和冷凝管，加入150mL四氢呋喃、103.1g3- (2-甲基-6-硝基)苯基-4,5-二氢异恶唑，搅拌降到5℃以下，开始滴加227.5g 20％的甲硫醇钠，控制温度在5-10℃，滴加时间为0.5h，滴加结束后，逐渐升温到20℃反应3h，反应结束后，常压蒸馏回收溶剂，然后将体系降至室温，离心得到3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑98.3g，含量95％，收率94.8％。

Claims (7)

1.一种3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：在惰性气体氛围内，以四氢呋喃为溶剂，将3-(2-甲基-6-硝基)苯基-4,5-二氢异恶唑加入其中，搅拌混合后降温至5℃以下，然后滴加20％的甲硫醇钠溶液，控制温度在5-10℃，滴加时间为1-5h，滴加结束后升温至20℃反应3h，反应结束后，常压蒸馏回收溶剂，然后将体系降至室温，离心得到3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑。
2.根据权利要求1所述的3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为选自四氢呋喃。
3.根据权利要求1所述的3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑的制备方法，其特征在于，3-(2-甲基-6-硝基)苯基-4,5-二氢异恶唑与甲硫醇钠的摩尔比＝1:1.5。
4.根据权利要求1所述的3-(2-甲基-6-甲硫基)苯基-4,5-二氢异恶唑的制备方法，其特征在于，优选的3-(2-甲基-6-硝基)苯基-4,5-二氢异恶唑与甲硫醇钠的摩尔比＝1:1.3。
5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，反应体系滴加温度5-10℃。
6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的滴加时间为1-5h。
7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，保温温度为20℃，保温时间为3h。
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