CN109912522A - 制备三唑啉硫酮化合物的方法 - Google Patents

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本发明涉及作物病害防治领域，公开了制备三唑啉硫酮化合物的方法，其中，在稀释剂存在下，将式(I)表示的三唑烷硫酮化合物与硝酸进行反应，得到式(II)表示的三唑啉硫酮化合物，其中，R1和R2各自独立地为烷基、链烯基、芳烷基、芳氧基烷基、环烷基、芳基或芳基链烯基。根据本发明的方法制备的三唑林硫酮化合物的收率高、纯度高；制备过程中三废量少，适合工业化生产；而且所用的氧化剂硝酸方便易得，价格便宜，能够降低制造成本。

Description

制备三唑啉硫酮化合物的方法
技术领域
本发明涉及作物病害防治领域，具体涉及制备三唑啉硫酮化合物的方法。
背景技术
三唑啉硫酮化合物是具有杀微生物活性，特别是杀真菌活性的活性化合物。代表性的化合物如丙硫菌唑。丙硫菌唑是一种新型广谱三唑硫酮类杀菌剂，主要用于防治小麦、大麦、油菜、花生、水稻和豆类等作物上的众多病害，并几乎对所有麦类病害具有很好的防治效果，目前是公认的最具有前景的三唑类杀菌剂之一。
三唑啉硫酮化合物的制备方法很多。WO9616048A1公开了将三唑化合物与强碱和硫反应，然后水解，或者是将三唑化合物与硫在强极性高沸点溶剂中高温反应。但反应时间长，收率低，且残留的硫很难去除，因此工业化很难。
DE19601032C1公开了3位被取代的1,2,4-三唑啉-5-硫酮化合物可以通过将N-氯硫代甲酰基-N-(1-氯代-1-烯烃)-胺与羰基肼化合物反应进行制备。但文中并未公开3位没有取代基的相应物质的合成。
文献Bull.Chem.Soc.Japan 46,2215(1973)公开了3位被取代的三唑啉硫酮化合物可以通过将苯肼与硫氰化钠和酮或醛在酸性条件下反应，并将形成的三唑啉硫酮化合物用氧气进行氧化合成。但是氧气作为氧化剂，反应副产物非常多，因此对最终产品的分离提纯及收率的提升提出了挑战。
CN1411450A公开了三氯化铁盐酸盐水溶液中，在醇和甲苯的混合液中氧化三唑啉硫酮得最终产品。这一氧化剂非常温和，反应产物单一，但反应过程中铁的用量极大，达到10个当量，并且由于三氯化铁在醇中的溶解性，重复利用可能性很小，产生大量的三废，在目前三废压力这么大的形势下，实际工艺在工厂很难实现。
由此可见，现有技术存在反应时间长、收率低、产生大量的三废和分离提纯难度大的问题，成本高也很难实现工业化生产。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述收率低、产生大量三废、分离提纯难度大的问题，提供一种制备三唑啉硫酮化合物的方法，该方法简单、产品的收率高、纯度高、生产成本低，适于工业化生产。
为了实现上述目的，本发明提供了一种制备三唑啉硫酮化合物的方法，其中，在稀释剂存在下，将式(I)表示的三唑烷硫酮化合物与硝酸进行反应，得到式(II)表示的三唑啉硫酮化合物，
其中，R1和R2各自独立地为烷基、链烯基、芳烷基、芳氧基烷基、环烷基、芳基或芳基链烯基。
优选地，所述三唑烷硫酮化合物与硝酸的用量摩尔比为1:(0.1-5)，优选为1:(1-2)。
优选地，所述硝酸的浓度为5-65重量％，优选为10-30重量％。
优选地，所述稀释剂为1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、氯苯中的至少一种。
优选地，所述反应的条件包括：温度为10-50℃，优选为20-30℃；时间为0.5-24h，优选为2-8h。
优选地，在式(I)表示的三唑烷硫酮化合物与硝酸进行反应之后，还包括加入水进行萃取分离，得到有机相，并将所述有机相进行水洗、脱溶剂。
优选地，式(II)表示的三唑啉硫酮化合物为式(IV)所示的丙硫菌唑，
本发明通过使用硝酸作为氧化剂，制备的三唑林硫酮化合物的收率高、纯度高；制备过程中产生的三废量少，适合工业化生产；而且本发明所用的氧化剂硝酸方便易得，价格便宜，能够降低制造成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种制备三唑啉硫酮化合物的方法，其中，在稀释剂存在下，将式(I)表示的三唑烷硫酮化合物与硝酸进行反应，得到式(II)表示的三唑啉硫酮化合物，
其中，R1和R2各自独立地为烷基、链烯基、芳烷基、芳氧基烷基、环烷基、芳基或芳基链烯基。
在本发明中，所述三唑烷硫酮化合物与硝酸的用量摩尔比可以为1:(0.1-5)，优选为1:(1-2)，进一步优选地，所述硝酸的浓度可以为5-65重量％，优选为10-30重量％。
在本发明中，所述硝酸的加入方式可以为一锅投法或滴加法，优选为滴加法。所述一锅投法是指将硝酸一次性加入反应体系。
在本发明中，所述稀释剂可以为1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、氯苯中的至少一种。
在本发明中，所述反应的条件可以包括但不限于：温度为10-50℃，优选为20-30℃；时间为0.5-24h，优选为2-8h。
在本发明优选的情况中，在式(I)表示的三唑烷硫酮化合物与硝酸进行反应之后，还包括加入水进行萃取分离，得到有机相，并将所述有机相进行水洗、脱溶剂。该步骤可以去除溶液中杂质等。
在本发明中，所述烷基可以为具有或不具有取代基的C1-C4的直链或支链烷基。在优选的实施方式中，所述取代基选自氟、氯、溴、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、环丙基、环丁基、环戊基和环己基。
在本发明中，所述链烯基可以为具有或不具有取代基的C2-C5的直链或支链链烯基。在优选的实施方式中，所述取代的取代基选自氟、氯、溴、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、环丙基、环丁基、环戊基和环己基。
在本发明中，所述芳烷基可以为具有或不具有取代基的C1-C4的直链或支链芳烷基。在优选的实施方式中，所述取代基选自氟、氯、溴、甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、甲硫基、三氟甲基、三氟甲氧基、三氟甲硫基、氯代二氟甲氧基、二氟甲氧基、氯代二氟甲硫基、甲氧羰基、乙氧羰基、甲氧基亚氨基甲基、1-甲氧基亚氨基乙基、硝基和氰基。
在本发明中，所述芳氧基烷基可以为具有或不具有取代基的C1-C4的直链或支链芳氧基烷基。在优选的实施方式中，所述取代基选自氟、氯、溴、甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、甲硫基、三氟甲基、三氟甲氧基、三氟甲硫基、氯代二氟甲氧基、二氟甲氧基、氯代二氟甲硫基、甲氧羰基、乙氧羰基、甲氧基亚氨基甲基、1-甲氧基亚氨基乙基、硝基和氰基。
在本发明中，所述环烷基可以为具有或不具有取代基的C3-C6的环烷基。在优选的实施方式中，所述取代基选自氟、氯、溴、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基和氰基。
在本发明中，所述芳基可以为具有或不具有取代基的C6-C10的芳香基。在优选的实施方式中，所述取代基选自氟、氯、溴、甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、甲硫基、三氟甲基、三氟甲氧基、三氟甲硫基、氯代二氟甲氧基、二氟甲氧基、氯代二氟甲硫基、甲氧羰基、乙氧羰基、甲氧基亚氨基甲基、1-甲氧基亚氨基乙基、硝基和氰基。
在本发明中，所述芳基链烯基可以为具有或不具有取代基的烯基为C2-C4的芳基链烯基。在优选的实施方式下，所述取代基选自氟、氯、溴、甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、甲硫基、三氟甲基、三氟甲氧基、三氟甲硫基、氯代二氟甲氧基、二氟甲氧基、氯代二氟甲硫基、甲氧羰基、乙氧羰基、甲氧基亚氨基甲基、1-甲氧基亚氨基乙基、硝基和氰基。
在本发明中，式(I)表示的三唑烷硫酮化合物中的R1和R2可以各自独立地为但不限于甲基、乙基、乙烯基、环己基、萘基、苄基、环氧乙烯基、苯乙烯基、苯基环氧丙烷等。具体地，式(I)所示三唑烷硫酮化合物可以为式(III)所示、的化合物，
在本发明中，式(II)所示的三唑啉硫酮化合物可以为式(IV)所示的丙硫菌唑，
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1-7用于说明本发明的方法。
制备例
将5.48g(20mmol)2-(1-氯-环丙基)-3-(2-氯苯基)-2羟基-丙基-1-肼和1.84g(24mmol)硫氰酸铵，0.9g(30mmol)低聚甲醛和40g甲基叔丁基醚的混合液于60℃下加热3h，冷却后，通过使用甲基叔丁醚将混合液进行稀释，并用饱和碳酸钠水溶液对混合液进行洗涤，使用硫酸钠对有机相进行干燥，过滤并减压浓缩，得到如式(III)所示的三唑烷硫酮化合物，质量为6.1g，
实施例1
向1000ml四口瓶中加入0.1mol(34.6g)式(III)所示的化合物(制备例得到)和100g的1,2-二氯乙烷(纯度为99％)，然后于室温下滴加浓度为15重量％硝酸0.15mol，滴完继续反应5h，然后加入水50g，先分出下层有机相，然后再用50g水反洗一遍有机相，有机相进行减压脱溶剂得到粗品，将粗品用甲苯重结晶，得到式(IV)所示的三唑啉硫酮衍生物，通过气相色谱(Agilent公司生产，型号为LC1100)进行检测，测量纯品的纯度为99.2％，计算收率为94％。
实施例2
向1000ml四口瓶中加入0.1mol式(III)所示的化合物和100g的1,2-二氯乙烷(纯度为99％)，然后于室温下滴加浓度为15重量％硝酸0.5mol，滴完继续反应2h，然后加入水50g，先分出下层有机相，然后再用50g水反洗一遍有机相，有机相进行减压脱溶剂得到粗品，将粗品用甲苯重结晶，得到式(IV)所示的三唑啉硫酮衍生物。
按照实施例1的方法进行检测，测量纯品的纯度为93.4％，收率为77％。
实施例3
向1000ml四口瓶中加入0.1mol式(III)所示的化合物(制备例得到)和100g的氯苯(纯度为99％)，然后于室温下滴加浓度为20重量％硝酸0.15mol，滴完继续反应8h，然后加入水50g，先分出下层有机相，然后再用50g水反洗一遍有机相，有机相进行减压脱溶剂得到粗品，将粗品用甲苯重结晶，得到式(IV)所示的三唑啉硫酮衍生物。
按照实施例1的方法进行检测，测量纯品的纯度为98.1％，收率为92％。
实施例4
向1000ml四口瓶中加入0.1mol式(III)所示的化合物和100g的1,2-二氯乙烷(纯度为99％)以及0.15mol的浓度为15重量％硝酸，室温条件下反应5h，然后加入水50g，先分出下层有机相，然后再用50g水反洗一遍有机相，有机相进行减压脱溶剂得到粗品，将粗品用甲苯重结晶，得到式(IV)所示的三唑啉硫酮衍生物。
按照实施例1的方法进行检测，测量纯品的纯度为95.2％，收率为87％。
实施例5
向1000ml四口瓶中加入0.1mol式(III)所示的化合物和100g的1,2-二氯乙烷(纯度为99％)，然后于室温下滴加浓度为15重量％硝酸0.15mol，滴完继续反应20h，然后加入水50g，先分出下层有机相，然后再用50g水反洗一遍有机相，有机相进行减压脱溶剂得到粗品，将粗品用甲苯重结晶，得到式(IV)所示的三唑啉硫酮衍生物，纯度。
按照实施例1的方法进行检测，测量纯品的纯度为94.7％，收率为89％。
实施例6
向1000ml四口瓶中加入0.1mol式(III)所示的化合物和100g的1,2-二氯乙烷(纯度为99％)，然后于10℃下滴加浓度为65重量％硝酸0.01mol，滴完继续反应24h，然后加入水50g，先分出下层有机相，然后再用50g水反洗一遍有机相，有机相进行减压脱溶剂得到粗品，将粗品用甲苯重结晶，得到式(IV)所示的三唑啉硫酮衍生物。
按照实施例1的方法进行检测，测量纯品的纯度为86％，收率为73％。
实施例7
向1000ml四口瓶中加入0.1mol式(III)所示的化合物和100g的乙酸丁酯，然后于50℃下滴加浓度为5重量％硝酸0.5mol，滴完继续保温反应0.5h，然后加入水50g，先分出下层有机相，然后再用50g水反洗一遍有机相，有机相进行减压脱溶剂得到粗品，将粗品用甲苯重结晶，得到式(IV)所示的三唑啉硫酮衍生物。
按照实施例1的方法进行检测，测量纯品的纯度为84.7％，收率为84％。
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是将0.15mol的浓度为15重量％硝酸替换为0.15mol的氧气。
按照实施例1的方法进行检测，测量纯品的纯度为88％，收率为44.1％。
对比例2
按照实施例1的方法，不同的是将0.15mol的浓度为15重量％硝酸替换为0.15mol的甲酸。
按照实施例1的方法进行检测，测量纯品的纯度为98％，收率为28.4％。
对比例3
按照实施例1的方法，不同的是将0.15mol的浓度为15重量％硝酸替换为0.15mol的硫单质和0.1mol氢氧化钠混合物(氢氧化钠浓度为25重量％)。
按照实施例1的方法进行检测，测量纯品的纯度为98％，收率为76.1％。
通过对比实施例和对比例可以看出，根据本发明的方法制备的三唑林硫酮化合物的收率高，能够从28.4％提高至73％以上，且能保证产品可以较高的纯度。
本发明方法简单，反应原料用量少，大大减少了三废的产生。且本发明使用的硝酸价格低廉，使得制备成本大大降低，适于工业化生产。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种制备三唑啉硫酮化合物的方法，其特征在于，在稀释剂存在下，将式(I)表示的三唑烷硫酮化合物与硝酸进行反应，得到式(II)表示的三唑啉硫酮化合物，
其中，R1和R2各自独立地为烷基、链烯基、芳烷基、芳氧基烷基、环烷基、芳基或芳基链烯基。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述三唑烷硫酮化合物与硝酸的用量摩尔比为1:(0.1-5)，优选为1:(1-2)；
优选地，所述硝酸的浓度为5-65重量％，优选为10-30重量％；
优选地，所述稀释剂为1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、氯苯中的至少一种；
优选地，所述反应的条件包括：温度为10-50℃，优选为20-30℃；时间为0.5-24h，优选为2-8h。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在式(I)表示的三唑烷硫酮化合物与硝酸进行反应之后，还包括加入水进行萃取分离，得到有机相，并将所述有机相进行水洗、脱溶剂。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述烷基为具有或不具有取代基的C1-C4的直链或支链烷基；
优选地，所述取代基选自氟、氯、溴、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、环丙基、环丁基、环戊基和环己基。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述链烯基为具有或不具有取代基的C2-C5的直链或支链链烯基；
优选地，所述取代基选自氟、氯、溴、甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、环丙基、环丁基、环戊基和环己基。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述芳烷基为具有或不具有取代基的C1-C4的直链或支链芳烷基；
优选地，所述取代基选自氟、氯、溴、甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、甲硫基、三氟甲基、三氟甲氧基、三氟甲硫基、氯代二氟甲氧基、二氟甲氧基、氯代二氟甲硫基、甲氧羰基、乙氧羰基、甲氧基亚氨基甲基、1-甲氧基亚氨基乙基、硝基和氰基。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述芳氧基烷基为具有或不具有取代基的C1-C4的直链或支链芳氧基烷基；
优选地，所述取代基选自氟、氯、溴、甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、甲硫基、三氟甲基、三氟甲氧基、三氟甲硫基、氯代二氟甲氧基、二氟甲氧基、氯代二氟甲硫基、甲氧羰基、乙氧羰基、甲氧基亚氨基甲基、1-甲氧基亚氨基乙基、硝基和氰基。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述环烷基为具有或不具有取代基的C3-C6的环烷基；
优选地，所述取代基选自氟、氯、溴、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基和氰基。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述芳基为具有或不具有取代基的C6-C10的芳香基；
优选地，所述取代基选自氟、氯、溴、甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、甲硫基、三氟甲基、三氟甲氧基、三氟甲硫基、氯代二氟甲氧基、二氟甲氧基、氯代二氟甲硫基、甲氧羰基、乙氧羰基、甲氧基亚氨基甲基、1-甲氧基亚氨基乙基、硝基和氰基。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述芳基链烯基为具有或不具有取代基的烯基为C2-C4的芳基链烯基；
优选地，所述取代基选自氟、氯、溴、甲基、乙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、甲硫基、三氟甲基、三氟甲氧基、三氟甲硫基、氯代二氟甲氧基、二氟甲氧基、氯代二氟甲硫基、甲氧羰基、乙氧羰基、甲氧基亚氨基甲基、1-甲氧基亚氨基乙基、硝基和氰基。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，式(II)表示的三唑啉硫酮化合物为式(IV)所示的丙硫菌唑，
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