CN1126746C - 2-氯-5-氯甲基噻唑的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于制备2-氯-5-氯甲基噻唑的新方法,该方法是将2-卤代烯丙基异硫氰酸酯同氯化剂反应。

Description

2-氯-5-氯甲基噻唑的制备方法
技术领域
本发明涉及制备2-氯-5-氯甲基噻唑的新方法。
背景技术
我们知道,当化学式(A)的烯丙基异硫氰酸酯(烯丙基芥子油)按照下面反应过程与氯化剂反应时,可制得2-氯-5-氯甲基噻唑:
(参考EP-A0 260 560)
我们还知道,当化学式(B)的烯丙基异硫氰酸酯,按照下面反应过程与氯化剂反应时,亦可制得2-氯-5-氯甲基噻唑。
Figure C0010235600032
X=离去基团
(参考EP-A0 446 913)
但是这些方法有它们的缺点:所用的氯化剂显著过量;反应过程必须在高度稀释状态下进行;要求在高温下反应。
此外,反应过程中形成的稳定的中间体,必须通过附加的反应步骤,经过放热反应,转变成所需要的最终产物。尤其当进行工业规模生产时,就需要花费更多的成本来控制反应的进行。
还有,EP0 763 531,EP0 794 180和WO98/45279介绍了3-氯烯丙基异硫氰酸酯的氯化。
这些方法的缺点是需要耗费资金,采用蒸馏或重结晶来纯化以去除所形成的副产物。
其它的制备2-氯-5-氯甲基噻唑的方法,基本上都描述在WO97/10226,EP0 775 700,EP0 780 384,WO97/23469,WO98/32747和DE196 53 586中。
这些方法的缺点在于,一方面,它们所用的原料化合物,来源困难,另一方面,它们产率低,在某些情况下,方法还包括复杂的纯化过程,或者转换率很低的反应。
发明内容
现在我们已经发现,低温下,在偶极的非质子溶剂中,2-卤代-烯丙基异硫氰酸酯(化学式II)与氯化剂反应制备2-氯-5-氯甲基噻唑(化学式I),产品的纯度高,产率好,
Figure C0010235600041
化学式(II)中Hal代表氯或溴
惊奇的是,按照本发明的方法制得的化学式(I)的2-氯-5-氯甲基噻唑,有很好的产率,纯度很高,其粗产品溶液不经纯化,就可直接用于后续反应(杀虫剂的制备,见EP-A0 192 060)。
惊奇的是,该方法能在低温下成功地进行,而在从前的制备工艺里(EP-A0 446 913),对于相似的方法,在低温下,反应在中间阶段就停止了。
因此,按照本发明的方法,减少了用于控制反应的花费,因为反应能一步完成,且在低温下进行。并且能够节省昂贵的产品纯化费用,因为得到的产品纯度很高。能够直接用于后续反应。
具体实施方式
例如,采用2-氯烯丙基异硫氰酸酯作为起始原料,元素氯作为氯化剂。本发明的反应过程,能够按照下式进行:
Figure C0010235600042
化学式(II)对于用作本发明方法中原料的2-卤代烯丙基异硫氰酸酯提供了一个一般性定义。化学式(II)中,Hal优选地代表氯或溴。
2-卤代烯丙基异硫氰酸酯是已知的普通化合物,可通过已知方法来制备(见EP-A0 446 913)。
适合的氯化剂是元素氯和那些在反应条件下能释放氯的化合物,如磺酰氯或光气。起始原料同氯化剂反应,氯化剂用量是0.8-2当量,优选的是1.0-1.5当量,特别优选的是1.1 5-1.40当量。
本发明的制备方法是在非质子的偶极溶剂中进行,优选的是乙腈、二甲基甲酰胺、二甲亚砜,特别是乙腈。
每份原料需要溶剂的份数是1-20份,优选的是2-4份。
按照本发明的方法,反应温度可在相当大的范围内改变。一般情况,反应温度范围是-75到25℃,优选的是-10到20℃,最优选的是10到15℃。
反应能够在减压或升高的压力下进行,但优选的是在常压下进行。
在20℃下搅拌,并使反应溶液脱气,得到的2-氯-5-氯甲基噻唑溶液,仅含有少量其它的残留成分(除去溶剂后,产品纯度为92%到94%)。
因此,反应得到的溶液可直接用于后续反应来制备上述活性化合物。
由于得到的2-氯-5-氯甲基噻唑在混合物里纯度相当高,分离就很容易进行。
反应混合物冷却到-10℃到-50℃,优选地冷却到-15℃到-20℃以后,2-氯-5-氯甲基噻唑氢氯化物结晶析出,过滤收集。用冷溶剂洗涤结晶,加入20℃到50℃,优选地在30℃到40℃的水,使2-氯-5-氯甲基噻唑游离出来,并作为下层液相被分出。
再用水洗,并干燥有机相,得到2-氯-5-氯甲基噻唑,产率好,纯度高(纯度94%,产率71%)。
另一种可能的操作包括在温和条件下(30到40℃,20到200mbar)将混合物脱气,蒸出溶剂,用水洗涤蒸馏后的残渣以去除溶剂和残余的酸。
在本发明的方法中,如果用适当的溴化剂代替氯化剂,则可得到化学式(III)的2-溴-5-溴甲基噻唑,
化学式(III)的2-溴-5-溴甲基噻唑是已知化合物(参考EP-A0 376 279)。
按本发明方法制备的化学式(I)的2-氯-5-氯甲基噻唑,可用作制备生物活性化合物的中间体,例如杀虫剂的中间体(参考,例如EP-A0 192 060)。
制备实例
例1
将580g(4.0mol)2-氯烯丙基异硫氰酸酯溶于860g乙腈中。在10到15℃下,引入390g(5.5mol)氯气,并在20到25℃下,将混合物搅拌2小时。再将混合物冷却到-10℃,并在此温度下搅拌1小时,用冷的乙腈洗涤得到的晶体。
将结晶同2kg温度为40℃的水混合,结果形成2个液相。分相,用400g 30到35℃水洗涤有机相,并在30℃下减压干燥。
得到的507g(2.84mol)2-氯-5-氯甲基噻唑,作为熔融物其含量为94%(GC,内标法测定),这相应于理论产率的71%。
例2
用560g(4.0mol)2-氯烯丙基异硫氰酸酯,按例1方法进行反应。反应后,在20到25℃将混合物搅拌2小时。接着在30到35℃下,将混合物减压脱气。
得到1838g含量为34%(GC,内标法测定)的2-氯-5-氯甲基噻唑的乙腈溶液;这相应于理论产率的93%。
去除溶剂后,产品纯度为96%。
例3
将560g(4.0mol)2-氯烯丙基异硫氰酸酯,按例1的方法进行反应,在20到25℃下将混合物搅拌2小时,然后在30到35℃减压蒸出大部分乙腈,约750g。
在30-35℃下,将残渣同4升水混合,分相,用400g水洗涤有机相,30℃下减压干燥。
结果得到635g 2-氯-5-氯甲基噻唑,纯度为92%(GC,内标法测定),相应于理论产率的87%。

Claims (3)

1.制备式(I)的2-氯-5-氯甲基噻唑的方法,该方法通过使式(II)的2-卤代烯丙基异硫氰酸酯与氯化剂反应,
其中Hal代表溴或氯,其特征在于所述的反应在非质子偶极溶剂存在下进行反应。
2.权利要求1的方法,其特征在于所述非质子偶极溶剂选自乙腈、二甲基甲酰胺和二甲基亚砜。
3.权利要求1或2的方法,其特征在于所述反应在-70℃至+25℃的温度下进行。
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