CN109776446A - 一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种2‑氯‑5‑氯甲基噻唑的合成方法，它是将2,3‑二氯丙烯与硫氰酸钠加至有机溶剂中反应，反应液经过处理，得到无色液体2‑氯丙烯基异硫氰酸酯；再将2‑氯丙烯基异硫氰酸酯溶于有机溶剂后，加入盐酸，进行电解，得2‑氯‑5氯甲基噻唑。本发明的合成过程不直接使用氯气，而是利用电化学氯化合成2‑氯‑5‑氯甲基噻唑，从而避免了氯气的危害，提高了合成效率，节约了水资源与能源；同时，电解反应的选择性高，合成的2‑氯‑5‑氯甲基噻唑纯度高。本发明适用于合成2‑氯‑5‑氯甲基噻唑，进一步用于合成噻虫嗪，作为杀虫剂使用。

Description

一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法

技术领域

本发明属于有机化学领域，涉及一种化学合成方法，具体地说是一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法。

背景技术

随着全球气候变暖，害虫越来越多，同时人们对于粮食的需求也呈现增长的趋势，所以农药的需求量也在增加。与此同时，农药的大量应用，使害虫的抗药性越来越强，形成了恶性循环，对植物造成了威胁，也给环境带来严重影响。因此，各种各样的法律法规都在规范着农药的使用。新烟碱类化合物是一种高效、低用量、低毒性的新型化学杀虫剂，噻虫嗪是这类杀虫剂的代表性品种，所以应用的前景非常广泛。

2-氯-5-氯甲基噻唑是合成噻虫嗪的中间体，随着噻虫嗪杀虫剂的应用，2-氯-5-氯甲基噻唑的制备方法受到关注。目前，2-氯-5-氯甲基噻唑的制备方法是以1-异硫氰酸基-2-氯-2-丙烯为原料，以氯气作氯化试剂进行氯化反应制得。制备过程危险大、费用高，同时反应副产物较多，产生的盐酸回收处理困难，带来严重的环境污染压力；另外，溶剂中需加入水，造成水资源浪费。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法，通过将电化学氯化反应引入合成过程中，从而避免氯化试剂的污染与水资源浪费，提高反应效率及产物纯度。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案如下：

一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法，按以下步骤顺序进行：

1）合成2-氯丙烯基异硫氰酸酯

将2,3-二氯丙烯与硫氰酸钠加至有机溶剂A中，搅拌反应得反应液B，所述反应液B冷却至室温后过滤，得滤液C，将滤液C减压蒸馏，收集在0.08MP大气压下60~90℃的馏分，得到无色液体2-氯丙烯基异硫氰酸酯；其中，所述2,3-二氯丙烯、硫氰酸钠及有机溶剂A间的用量比例关系为1~1.5kg：0.8~1.3kg：3~8L；

2）合成2-氯-5氯甲基噻唑

室温下，将两片铂片电极用浓硝酸浸泡10min，再用超纯水洗净晾干，最后放入单室电解池中；再将2-氯丙烯基异硫氰酸酯溶于有机溶剂D后，缓慢加入盐酸，得混合液F，将混合液F注入放入铂片电极的单室电解池中，电解得电解液G，将电解液G减压除去酸和有机溶剂后，用调节液H调至中性，得溶液I，用有机溶剂J萃取溶液I后得萃取液K，将萃取液K用无水硫酸镁干燥后过滤，脱溶后得浅黄色液体2-氯-5氯甲基噻唑；其中，所述2-氯丙烯基异硫氰酸酯、有机溶剂D及盐酸的用量比例关系为0.3~0.5kg：2~5L：3~5L。

作为限定，所述机溶剂A、有机溶剂D、有机溶剂J为二氯甲烷或乙腈。

作为进一步限定，所述步骤1）中，所述2,3-二氯丙烯、硫氰酸钠及有机溶剂A间的量比例关系为1.5kg：1.2kg：6L。

作为第三种限定，所述步骤2）中，所述2-氯丙烯基异硫氰酸酯、有机溶剂D及盐酸的用量比例关系为0.35kg：4L：4L。

作为第四种限定，所述步骤1）中，所述搅拌过程搅拌温度为80~85℃，搅拌时间为6~7h。

作为第五种限定，所述搅拌过程搅拌温度为85℃，搅拌时间为6h。

作为第六种限定，所述步骤2）中，所述电解过程电流强度为0.2~0.5A，电解时间为5~6h。

作为第七种限定，所述电解过程电流强度为0.2A，电解时间为6h。

本发明还有一种限定，所述步骤2）中，所述调节液H为碳酸钠水溶液。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的有益效果是：

1）本发明的合成过程中不直接使用氯气，避免了氯气的危害，节约了运输氯气的费用，提高了制备过程的安全性；

2）本发明在电解池中反应，产生的副产物较少，反应选择性高，合成的2-氯-5-氯甲基噻唑纯度较高，合成效率高；

3）本发明在合成过程中使用的无水溶剂，对水资源和能源的节约十分有利。

本发明用于合成2-氯-5-氯甲基噻唑，进一步用于合成噻虫嗪，作为杀虫剂使用。

具体实施方式

实施例1 一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法

本实施例为一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法，合成路线为：

。

本实施例的合成方法按以下步骤进行：

1）合成2-氯丙烯基异硫氰酸酯

将1kg2,3-二氯丙烯与1kg硫氰酸钠加至5L有机溶剂A（本实施例有机溶剂A选择乙腈）中，于85℃搅拌6h得反应液B1，所述反应液B1冷却至室温后过滤，得滤液C1，将滤液C1减压蒸馏，收集在0.08MP大气压下60℃的馏分，得到无色液体2-氯丙烯基异硫氰酸酯；

2）合成2-氯-5氯甲基噻唑

室温下，将两片铂片电极用浓硝酸浸泡10min，再用超纯水洗净晾干，最后放入单室电解池中；再将0.5kg2-氯丙烯基异硫氰酸酯溶于3L有机溶剂D（本实施例有机溶剂D选择二氯甲烷）后，缓慢加入3L盐酸，得混合液F1，将混合液F1注入放入铂片电极的单室电解池中，电流强度为0.2A，电解6h后得电解液G1，将电解液G1减压除去酸和有机溶剂后，用碳酸钠水溶液调至中性，得溶液I1，用有机溶剂J（本实施例有机溶剂J选择二氯甲烷）萃取溶液I1后得萃取液K1，将萃取液K1用无水硫酸镁干燥后过滤，脱溶后得浅黄色液体2-氯-5氯甲基噻唑。

实施例2-8 2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法

实施例2-8分别为一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法，合成路线与实施例1相同，它们与实施例1的不同之处仅仅在于合成过程的技术参数不同，具体参数见表1：

表1 实施例2-8合成过程参数

。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法，其特征在于，该合成方法按照以下步骤顺序进行：

1）合成2-氯丙烯基异硫氰酸酯

将2,3-二氯丙烯与硫氰酸钠加至有机溶剂A中，搅拌反应得反应液B，所述反应液B冷却至室温后过滤，得滤液C，将滤液C减压蒸馏，收集在0.08MP大气压下60~90℃的馏分，得到无色液体2-氯丙烯基异硫氰酸酯；其中，所述2,3-二氯丙烯、硫氰酸钠及有机溶剂A间的用量比例关系为1~1.5kg：0.8~1.3kg：3~8L；

2）合成2-氯-5氯甲基噻唑

室温下，将两片铂片电极用浓硝酸浸泡10min，再用超纯水洗净晾干，最后放入单室电解池中；再将2-氯丙烯基异硫氰酸酯溶于有机溶剂D后，缓慢加入盐酸，得混合液F，将混合液F注入放入铂片电极的单室电解池中，电解得电解液G，将电解液G减压除去酸和有机溶剂后，用调节液H调至中性，得溶液I，用有机溶剂J萃取溶液I后得萃取液K，将萃取液K用无水硫酸镁干燥后过滤，脱溶后得浅黄色液体2-氯-5氯甲基噻唑；其中，所述2-氯丙烯基异硫氰酸酯、有机溶剂D及盐酸的用量比例关系为0.3~0.5kg：2~5L：3~5L。

2.如权利要求1所述的一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法，其特征在于：所述机溶剂A、有机溶剂D、有机溶剂J为二氯甲烷或乙腈。

3.如权利要求1或2所述的一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法，其特征在于：所述步骤1）中，所述2,3-二氯丙烯、硫氰酸钠及有机溶剂A的用量比例关系为1.5kg：1.2kg：6L。

4.如权利要求1或2所述的一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法，其特征在于：所述步骤2）中，所述2-氯丙烯基异硫氰酸酯、有机溶剂D及盐酸的用量比例关系为0.35kg：4L：4L。

5.如权利要求1或2所述的一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法，其特征在于：所述步骤1）中，所述搅拌过程搅拌温度为80~85℃，搅拌时间为6~7h。

6.如权利要求5所述的一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法，其特征在于：所述搅拌过程搅拌温度为85℃，搅拌时间为6h。

7.如权利要求1或2所述的一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法，其特征在于：所述步骤2）中，所述电解过程电流强度为0.2~0.5A，电解时间为5~6h。

8.如权利要求7所述的一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法，其特征在于：所述电解过程电流强度为0.2A，电解时间为6h。

9.如权利要求1或2所述的一种2-氯-5-氯甲基噻唑的合成方法，其特征在于：所述步骤2）中，所述调节液H为碳酸钠水溶液。