CN1697827A - 新的o－异丙基异脲盐及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

由通式(I)表示的O－异丙基－异脲硫酸氢盐和O－异丙基－异脲硫酸盐及其制备方法，其中(I)中的X为HSO4或1/2SO4。可以通过使氨基氰和异丙醇在硫酸存在下反应而制备O－异丙基－异脲硫酸氢盐，并且O－异丙基－异脲硫酸氢盐可通过用碱金属氢氧化物中和而转化为O－异丙基－异脲硫酸盐。

Description

新的O-异丙基异脲盐及其制备方法
技术领域
本发明涉及O-异丙基-异脲硫酸氢盐或硫酸盐及其制备方法，其中所述O-异丙基-异脲硫酸氢盐或硫酸盐是可用作药物、农用化学品和工业化学品的重要中间体的新化合物。
背景技术
在过去O-异丙基-异脲盐酸盐在本领域中是已知的，并且在例如JP-A-9-12530中公开了其物理性质。此外，关于O-甲基-异脲硫酸盐和硫酸氢盐，在例如美国专利3931316和JP-B-52-24007中公开了其物理性质。
然而，在上述专利公开文本和《化学文摘》中均未描述本发明的1)O-异丙基-异脲硫酸盐和2)O-异丙基-异脲硫酸氢盐，并且由于在本发明人知道的其它出版物中也未描述过这些化合物，因而认为这些化合物是新的。
另外，关于制备O-烷基-异脲的盐，提议了许多制备方法。例如，由例如甲醇、氨基氰和各种酸获得O-甲基-异脲的盐，如盐酸盐、硫酸氢盐、硫酸盐、乙酸盐、有机磺酸盐等。
类似地，关于O-乙基-异脲，获得了盐酸盐、硫酸氢盐和有机磺酸盐。
然而，关于O-异丙基-异脲，仅报道了盐酸盐和有机磺酸盐，并且其制备方法作为工业方法而言并不令人满意。
美国专利3931316和英国专利1194313公开了将浓盐酸加入到氨基氰的异丙醇溶液中，并据此进行反应，据报道获得了O-异丙基-异脲盐酸盐。然而，其产率极低，为38％，因此该方法不适于作为工业方法。
此外，JP-A-9-12530公开了使用氯仿氯化脒鎓盐来制备O-异丙基-异脲盐酸盐的方法。根据该方法，通过使氯仿氯化脒鎓盐、氨基氰和异丙醇反应而获得产率为82％的高纯度结晶O-异丙基-异脲盐酸盐。
然而，由于氯仿氯化脒鎓盐非常昂贵并且其由氨基氰的制备产率低，因此上述制备不适于作为工业方法。
此外，JP-A-10-29983公开了通过在氯化氢存在下使氨基氰与异丙醇反应而获得O-异丙基-异脲盐酸盐。
然而，氯化氢的使用要求使用专用设备，并且产生作为副产物的异丙基氯。该物质具有突变诱导特性，并且具有高挥发性。因此，这种制备方法具有对环境造成不利影响的可能性，因此不是工业上优选的。
此外，在JP-A-62-22751中公开了由异丙醇、氨基氰和十二烷基苯磺酸获得产率为97.6％的O-异丙基-异脲十二烷基苯磺酸盐。
然而，十二烷基苯磺酸也非常昂贵，因此该方法在工业上也不是优选的。
发明内容
为了获得所需化合物，本发明人研究了用环境上可接受的方法由不那么贵的起始原料制备上述新化合物-O-异丙基-异脲硫酸氢盐或硫酸盐。
上述问题通过使氨基氰和异丙醇在硫酸存在下反应，由此获得高产率的O-异丙基-异脲硫酸氢盐得以解决。可以通过采用碱金属氢氧化物中和上述硫酸氢盐而获得硫酸盐。
本发明的最佳实施方式
现在将详细说明本发明的实施方式。
考虑到产率，用作O-异丙基-异脲硫酸氢盐的主要起始原料的氨基氰优选具有较低的含水量。通常而言，含水量优选为2重量％或更少。这是因为较高的含水量会导致由副反应形成的脲的浓度升高。因此，使用结晶氨基氰作为起始氨基氰是优选的。
对于硫酸，由于上述相同的原因，使用浓度为95％或更高的浓硫酸是优选的。基于1mol的氨基氰，硫酸的用量优选为0.9-1.2mol，更优选为1.0mol。
考虑到防止发生形成脲的反应，基于1mol的氨基氰，异丙醇的用量优选为2-10mol，更优选为3-8mol。
反应温度优选为30℃或更低，更优选为5-20℃；并且反应时间为约2-24小时。
上述反应产物呈O-异丙基-异脲硫酸氢盐的异丙醇溶液的形式。可以将所得O-异丙基-异脲硫酸氢盐不经分离就以溶液的形式用于反应，例如胍化反应和嘧啶化反应；但可以按如下分离出硫酸盐形式。
在将碱性化合物加入到上述O-异丙基-异脲硫酸氢盐中之后，将所得的碱性化合物的硫酸盐通过例如常规方法如过滤而除去以获得O-异丙基-异脲硫酸盐的溶液。将所得溶液在真空下浓缩，并通过加入不良溶剂如丙酮使结晶物沉淀，并将沉淀的晶体通过例如过滤而取出，然后进行干燥，由此可以获得O-异丙基-异脲硫酸盐。
上述碱性化合物的实例为例如碱金属的氢氧化物、碱土金属的氢氧化物。在这些碱性化合物中，考虑到良好的反应性和结晶物分离的操作容易性，使用氢氧化钠、氢氧化钾是特别优选的。对于碱性化合物的形式，考虑到例如良好的反应性和O-异丙基-异脲硫酸盐的质量，例如约40％的水溶液是优选的。
碱性化合物的用量例如因O-异丙基-异脲硫酸氢盐的产率等而异。在实践中，通过电位滴定测定反应混合物中酸的浓度，并通过电位滴定结果的第一个拐点计算碱性化合物的优选用量。
根据本发明方法，当通过电位滴定分析确定碱性化合物的用量时，可获得纯度为至少97％或更高的O-异丙基-异脲硫酸盐。
此外，当使等摩尔的所得O-异丙基-异脲硫酸盐和硫酸反应时，形成O-异丙基-异脲硫酸氢盐。可通过浓缩至干或通过分散于不良溶剂中而分离所得O-异丙基-异脲。
实施例
现在参考以下实施例进一步详细解释本发明，但本发明决不限于这些
实施例。
实施例1
向300ml装配有搅拌器、温度计和起始原料加料装置的四颈烧瓶中，加入120.40g(2.0mol的异丙醇)和21.24g(纯度99％，0.5mol)的结晶氨基氰，然后搅拌将其溶解。在溶解之后，在约1.5小时内滴加50.56g(浓度97％，0.5mol)的浓硫酸，该滴加方式应使得反应溶液的温度不超过25℃。
在滴加完毕之后，将反应溶液在25℃或更低温度下进一步陈化20小时，由此获得O-异丙基-异脲硫酸氢盐的异丙醇溶液。根据电位滴定分析的产率为89.2％(基于氨基氰)。
实施例2
在将上述实施例1中获得的反应溶液搅拌和冷却的同时，向其中加入46.40g(0.46mol)的40％氢氧化钠水溶液。在通过在真空下过滤将如此形成的白色晶体取出之后，将晶体用34.4g异丙醇洗涤。将滤液和洗涤液合并，随后在真空下进行浓缩，由此获得83.35g的高粘度液体。向所得高粘度溶液中加入246.3g的丙酮，由此形成O-异丙基-异脲硫酸盐的白色晶体。将所得晶体在真空下过滤进行分离，随后在室温下进行真空干燥，由此获得45.30g的O-异丙基-异脲。
基于氨基氰，通过电位滴定分析的纯度为97.2％，并且产率为58.3％。
实施例3
向500ml装配有搅拌器、温度计和起始原料加料装置的四颈烧瓶中，在冷却的同时加入64.29g的蒸馏水和64.29g的浓硫酸(浓度98.1％，0.64mol)，并在搅拌的同时向其中加入200g的O-异丙基-异脲硫酸盐(纯度97.2％，0.64mol)。将反应溶液在真空下浓缩并将浓缩混合物分散于己烷中，随后通过在真空下过滤分离出沉淀的晶体。于是，通过在真空下于室温下干燥获得244.49g的O-异丙基-异脲硫酸氢盐。
基于O-异丙基-异脲硫酸盐，通过电位滴定分析的纯度为96.6％，并且产率为91.7％。
各物质的分析结果如下：
1)O-异丙基-异脲
1 H-NMR(CDCl3，TMS，200MHz)
δ(ppm)：1.38(d，J＝6.03Hz，6H，CH3-CH(CH3)-O-)，4.93(m，1H，CH3-CH(CH3)-O-)，4.93(s，4H，-C-NH2(＝NH2))
13 C-NMR(CDCl3，TMS，50MHz)
δ(ppm)：22.7(CH3-CH(CH3)-O-)，77.5(CH3-CH(CH3)-O-)，163.8(-O-C-NH2(＝NH2))
IR分析
  特征吸收带/cm-1   归属   强度*1
  3293168215431465138911881143   N-H(对称伸缩)N-H(形变)C＝N(伸缩)C-H(形变)C-H(形变，zeminal)S＝O(反对称伸缩)C-O-C(反对称伸缩)指纹区   vsvsmwwwsw
*1 vs：非常强
   s：强
   m：中等
   w：弱
熔点：152.6℃
2)O-异丙基-异脲硫酸氢盐
1 H-NMR(CDCl3，TMS，200MHz)
δ(ppm)：1.41(d，J＝6.03Hz，6H，CH3-CH(CH3)-O-)，4.95(m，1H，CH3-CH(CH3)-O-)，4.98(s，4H，-C-NH2(＝NH2))
13 C-NMR(CDCl3，TMS，50MHz)
δ(ppm)：22.7(CH3-CH(CH3)-O-)，78.2(CH3-CH(CH3)-O-)，163.8(-O-C-NH2(＝NH2))
IR分析
  特征吸收带/cm-1   归属   强度*1
  311716781557146513851188   N-H(对称伸缩)N-H(形变)C＝N(伸缩)C-H(形变)C-H(形变，zeminal)S＝O(反对称伸缩)指纹区   vsvsmwwww
*1如上所述
熔点：87.3℃
工业应用性
采用工业制备方法可以以良好产率获得O-异丙基-异脲硫酸氢盐或硫酸盐，而不会产生环境问题，其中所述O-异丙基-异脲硫酸氢盐或硫酸盐可用作药物、农用化学品和工业化学品的重要中间体。

Claims (8)

1.由式(I)表示的O-异丙基-异脲硫酸氢盐或硫酸盐：
其中X表示HSO4或1/2SO4。
2.一种制备O-异丙基-异脲硫酸氢盐的方法，包括使氨基氰和异丙醇在硫酸存在下反应。
3.一种制备O-异丙基-异脲硫酸盐的方法，包括用碱金属氢氧化物中和由根据权利要求2的方法获得的O-异丙基-异脲硫酸氢盐。
4.如权利要求2或3所要求的制备O-异丙基-异脲硫酸氢盐的方法，其中硫酸与氨基氰的摩尔比基于1mol的氨基氰为0.9-1.2mol。
5.如权利要求2或3所要求的制备O-异丙基-异脲硫酸氢盐的方法，其中硫酸为浓硫酸。
6.如权利要求2或3所要求的制备O-异丙基-异脲硫酸氢盐的方法，其中浓硫酸的浓度为95％或更高。
7.如权利要求2或3所要求的制备O-异丙基-异脲硫酸氢盐的方法，其中氨基氰与异丙醇的摩尔比为1∶2-10。
8.如权利要求2或3所要求的制备O-异丙基-异脲硫酸氢盐的方法，其中反应温度为0℃-30℃。
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