CN114656423B - 一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法 - Google Patents

一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种4‑甲基‑2‑肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法，属于农药技术领域。它包括如下步骤：S1：邻甲苯胺在稀硫酸的作用下与硫氰酸铵缩合生成N‑邻甲苯基硫脲；S2：向N‑邻甲苯基硫脲中加入分散剂，然后通入氯气，N‑邻甲苯基硫脲与氯气发生关环反应生成4‑甲基‑2‑氨基苯并噻唑盐酸盐，加水，然后去除分散剂得关环水相；S3：向关环水相中滴加亚硝酸钠进行重氮反应，然后加入亚硫酸钠，4‑甲基‑2‑氨基苯并噻唑盐酸盐与亚硝酸钠及亚硫酸钠反应，得重氮磺酸钠盐溶液。该方法绿色环保，安全，简单，易操作的方法，它可制备出高收率的4‑甲基‑2‑肼基苯并噻唑盐酸盐。

Description

一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法
技术领域
本发明涉及农药技术领域，更具体地说，涉及一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法。
背景技术
4-甲基-2-肼基苯并噻唑是合成杀菌剂三环唑的中间体。
4-甲基-2-肼基苯并噻唑的工业制备方法是将氨基苯并噻唑与水合肼在乙二醇溶剂中经高温置换反应得到，该方法有机溶剂乙二醇用量大，后处理复杂。
中国专利CN103833674A公开了一种合成4-甲基-2-肼基苯并噻唑的方法,将4-甲基-2-氨基苯并噻唑(AMBT)、水合肼、去离子水、盐酸加入到高压反应容器中，在反应温度为130-170℃、反应压力为2-10公斤的条件下加热反应4-35h,反应结束后冷却至常温，过滤，粗品真空干燥得产物；其中4-甲基-2-氨基苯并噻唑与水合肼的摩尔比为1：1.1-2；4-甲基-2-氨基苯并噻唑与盐酸的摩尔比为1：1.0-1.3。该专利采用高压置换制备4-甲基-2-肼基苯并噻唑的方法，避免了乙二醇的使用，后处理简单，但高压置换反应风险高，对设备要求高，还有4-甲基-2-肼基苯并噻唑的合成中需要用到水合肼，水合肼毒性大且易燃易爆。
为解决上述技术问题，本发明致力于研究一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法以便于通过4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐用碱调pH得到4-甲基-2-肼基苯并噻唑制备4-甲基-2-肼基苯并噻唑，以解决上述技术问题。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法，该方法是一种绿色环保，安全，简单，易操作的方法，它可高收率的制备出4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐，收率在90％以上。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法，其特征在于：其制备方法包括如下步骤：
S1：邻甲苯胺在稀硫酸的作用下与硫氰酸铵缩合生成N-邻甲苯基硫脲；
S2：向N-邻甲苯基硫脲中加入分散剂，然后通入氯气，N-邻甲苯基硫脲与氯气发生关环反应生成4-甲基-2-氨基苯并噻唑盐酸盐，加水，然后去除分散剂得关环水相；
S3：向关环水相中滴加亚硝酸钠进行重氮反应，然后加入亚硫酸钠，4-甲基-2-氨基苯并噻唑盐酸盐与亚硝酸钠及亚硫酸钠反应，得重氮磺酸钠盐溶液；
S4：碱性条件下向重氮磺酸钠盐溶液中加入保险粉，滴加盐酸，充分反应后，过滤，烘干得4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐。
进一步的，步骤S1中的硫酸的浓度为20％-60％。
优选的，步骤S1中的硫酸的浓度为50％。
进一步的，步骤S1中，硫酸与邻甲苯胺的摩尔比为0.5-0.55：1。
进一步的，邻甲苯胺与硫氰酸铵的摩尔比为1：1-1.3。
优选的，邻甲苯胺与硫氰酸铵的摩尔比为1:1.15。
进一步的，分散剂为烷烃类有机溶剂。
进一步的，分散剂选自二氯乙烷、二氯甲烷、烷烃类有机溶剂或四氯乙烯中的一种或多种。
优选的，烷烃类有机溶剂为正己烷。
优选的，分散剂为二氯乙烷。
进一步的，步骤S4中，在向重氮磺酸钠盐溶液中加入保险粉前，重氮磺酸钠盐溶液的pH为12-13。
进一步的，步骤S2中，通入氯气温度为5-10℃。
进一步的，步骤S2中，加水后，在去除分散剂前，对混合物进行升温。
进一步的，步骤S2中，加水后，在去除分散剂前进行升温，升温使得关环反应产物完全溶于水。
进一步的，步骤S2中，加水后，在去除分散剂前进行升温至30℃-70℃。
优选的，步骤S2中，加水后，在去除分散剂前，对混合物进行升温，升温至30℃、45℃、60℃。
进一步的，步骤S1中，邻甲苯胺与硫氰酸铵的反应温度为70-85℃。
优选的，步骤S1中，邻甲苯胺与硫氰酸铵的反应温度为80℃。
进一步的，N-邻甲苯基硫脲与分散剂的摩尔比为1：2-5。
优选的，N-邻甲苯基硫脲与分散剂的摩尔比为1：3。
进一步的，步骤S4中，滴加盐酸后，调节pH为1-2，然后将温度调节至65-85℃进行反应；在过滤前对反应溶液进行降温，降温至0-10℃。
进一步的，步骤S4中，滴加盐酸后，将温度调节至65-85℃进行反应；在过滤前对反应溶液进行降温，降温至0-10℃。
优选的，步骤S4中，滴加盐酸后，将温度调节至75℃进行反应。
优选的，步骤S4中，在过滤前对反应溶液进行降温，降温至5℃。
进一步的，步骤S3中，亚硫酸钠质量浓度为30-45％；N-邻甲苯基硫脲：亚硫酸钠：亚硝酸钠的摩尔比为1：1.1-1.5：1.1-2。
进一步的，步骤S4中，保险粉和亚硫酸钠的摩尔比为1-1.2:1。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明可对制备过程中使用的分散剂进行回收，通过萃取分液操作即可将使用的分散剂进行回收，该方法绿色、环保、简单。
(2)本发明突破了在高压条件下制备4-甲基-2-肼基苯并噻唑。
(3)本发明避免了乙二醇的使用，后处理简单。
(4)本发明制备过程中，避免了使用水合肼这种毒性大且易燃易爆的物质，该制备方法安全易于操作。
(5)本发明可制备出高收率的4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐，收率在90％以上。
具体实施方式
实施例1：
S1:缩合反应
向100克水中加入214克邻甲苯胺，滴加温度控制在50℃以下，向邻甲苯胺的水溶液中滴加质量浓度为50％的硫酸200克，滴毕，搅拌30分钟后，加入168克硫氰酸铵，保温反应26小时，温度控制在80℃，反应结束，降温至室温，过滤，真空干燥得到326克N-邻甲苯基硫脲，收率98％。
S2:关环反应
向326克N-邻甲苯基硫脲加入到585克二氯乙烷中，降温，控制温度5-10℃，通入干燥氯气，取样监测，待转化率达到98％后，停止通氯气，然后加入350克水，升温到60℃，静置，将位于下层二氯乙烷分离得关环水相，关环水相直接用于下一步反应。
S3:重氮反应
将关环水相降温至0-5℃，滴加430克质量浓度为35％的亚硝酸钠水溶液，滴加完毕后，保温搅拌反应2小时，然后加入272克亚硫酸钠，0-5℃保温搅拌反应1小时，得到重氮磺酸钠盐溶液。
S4:还原反应
将重氮磺酸钠盐溶液缓慢升温到50℃，用液碱调节pH至12-13后，一次性加入保险粉376克，50℃保温搅拌2小时然后滴加盐酸调节pH至1-2后，升温至75℃反应，并保温反应，取样监测，至转化率达到98％；然后降温至5℃，过滤，烘干得到395克4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐，多步反应总收率为91.8％。
实施例2：
S1:缩合反应
向100克水中加入214克邻甲苯胺，滴加温度控制在50℃以下，向邻甲苯胺的水溶液中滴加质量浓度为40％的硫酸250克，滴毕，搅拌30分钟后，加入168克硫氰酸铵，保温反应30小时，温度控制在85℃，反应结束，降温至室温，过滤，真空干燥得到320克N-邻甲苯基硫脲，收率96％。
S2:关环反应
向320克N-邻甲苯基硫脲加入到600克二氯乙烷中，降温，控制温度5-10℃，通入干燥氯气，取样监测，待转化率达到98％后，停止通氯气，然后加入350克水，升温到30℃，静置，将位于下层二氯乙烷分离得关环水相，关环水相直接用于下一步反应。
S3:重氮反应
将关环水相降温至0-5℃，滴加500克质量浓度为33％的亚硝酸钠水溶液，滴加完毕后，保温搅拌反应2小时，然后加入270克亚硫酸钠，0-5℃保温搅拌反应2小时，得到重氮磺酸钠盐溶液。
S4:还原反应
将重氮磺酸钠盐溶液缓慢升温到50℃，用液碱调节pH至12-13后，一次性加入保险粉390克，50℃保温搅拌2小时然后滴加盐酸调节pH至1-2后，升温至75℃反应，并保温反应，取样监测，至转化率达到98％；然后降温至5℃，过滤，烘干得到392克4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐，多步反应总收率为91.3％。
实施例3：
S1:缩合反应
向100克水中加入214克邻甲苯胺，滴加温度控制在50℃以下，向邻甲苯胺的水溶液中滴加质量浓度为60％的硫酸167克，滴毕，搅拌30分钟后，加入168克硫氰酸铵，保温反应28小时，温度控制在80℃，反应结束，降温至室温，过滤，真空干燥得到322克N-邻甲苯基硫脲，收率96.9％。
S2:关环反应
向322克N-邻甲苯基硫脲加入到510克正己烷中，降温，控制温度5-10℃，通入干燥氯气，取样监测，待转化率达到98％后，停止通氯气，然后加入350克水，升温到45℃，静置，将位于上层正己烷分离得关环水相，关环水相直接用于下一步反应。
S3:重氮反应
将关环水相降温至0-5℃，滴加360克质量浓度为45％的亚硝酸钠水溶液，滴加完毕后，保温搅拌反应2小时，然后加入275克亚硫酸钠，0-5℃保温搅拌反应1小时，得到重氮磺酸钠盐溶液。
S4:还原反应
将重氮磺酸钠盐溶液缓慢升温到50℃，用液碱调节pH至12-13后，一次性加入保险粉380克，50℃保温搅拌2小时然后滴加盐酸调节pH至1-2后，升温至75℃反应，并保温反应，取样监测，至转化率达到98％；然后降温至5℃，过滤，烘干得到389克4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐，多步反应总收率为90.3％。
本发明提供的一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法是一种安全、简单、环保、易于操作的制备方法，且可高收率的制备出4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐，收率均在90％以上；制备出的4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐通过加碱调节pH就可得到4-甲基-2-肼基苯并噻唑，该制备方法摆脱了现有制备方法制备4-甲基-2-肼基苯并噻唑的缺陷，该制备方法具有较高的市场应用价值。

Claims (7)

1.一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法，其特征在于：其制备方法包括如下步骤：
S1：邻甲苯胺在稀硫酸的作用下与硫氰酸铵缩合生成N-邻甲苯基硫脲；
S2：向N-邻甲苯基硫脲中加入分散剂，然后通入氯气，N-邻甲苯基硫脲与氯气发生关环反应生成4-甲基-2-氨基苯并噻唑盐酸盐，加水，然后去除分散剂得关环水相；
S3：向关环水相中滴加亚硝酸钠进行重氮反应，然后加入亚硫酸钠，4-甲基-2-氨基苯并噻唑盐酸盐与亚硝酸钠及亚硫酸钠反应，得重氮磺酸钠盐溶液；
S4：碱性条件下向重氮磺酸钠盐溶液中加入保险粉，滴加盐酸，充分反应后，过滤，烘干得4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐；
步骤S4中，在向重氮磺酸钠盐溶液中加入保险粉前，重氮磺酸钠盐溶液的pH为12-13；
步骤S4中，滴加盐酸后，调节pH为1-2，然后将温度调节至65-85℃进行反应；在过滤前对反应溶液进行降温，降温至0-10℃；
步骤S3中，亚硫酸钠质量浓度为30-45％；N-邻甲苯基硫脲：亚硫酸钠：亚硝酸钠的摩尔比为1：1.1-1.5：1.1-2；
进一步的，步骤S4中，保险粉和亚硫酸钠的摩尔比为1-1.2:1。
2.根据权利要求1所述的一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法，其特征在于：步骤S1中的硫酸的浓度为20％-60％。
3.根据权利要求1所述的一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法，其特征在于：邻甲苯胺与硫氰酸铵的摩尔比为1：1-1.3。
4.根据权利要求1所述的一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法，其特征在于：分散剂选自二氯乙烷、二氯甲烷、烷烃类有机溶剂或四氯乙烯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法，其特征在于：步骤S2中，通入氯气温度为5-10℃。
6.根据权利要求1所述的一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法，其特征在于：步骤S1中，邻甲苯胺与硫氰酸铵的反应温度为70-85℃。
7.根据权利要求1所述的一种4-甲基-2-肼基苯并噻唑盐酸盐的制备方法，其特征在于：N-邻甲苯基硫脲与分散剂的摩尔比为1：2-5。
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