CN1911911A - 一种制备1－特丁基－3－(2,6－二异丙基－4－苯氧基苯基)硫脲的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备1－特丁基－3－(2，6－二异丙基－4－苯氧基苯基)硫脲的方法，包括以下步骤：a. 4－苯氧基－2，6－二异丙基苯胺及其盐与二硫化碳和一种有机碱或无机碱在溶剂中反应，生成相应的4－苯氧基－2，6－二异丙基苯胺基二硫代甲酸盐；b.4－苯氧基－2，6－二异丙基苯基氨基二硫代甲酸盐与叔丁胺在有机溶剂中反应生成1－特丁基－3－(2，6－二异丙基－4－苯氧基苯基)硫脲。本发明提供的制备方法具有反应步骤少、总收率高、操作简单、反应条件温和、所用原料价廉易得、适合工业化生产等优点。

Description

一种制备1-特丁基-3-(2，6-二异丙基-4-苯氧基苯基)硫脲的方法
技术领域
本发明提供了一种具有不对称结构的硫脲类有机化合物的制备方法。具体地说，涉及一种制备1-特丁基-3-(2，6-二异丙基-4-苯氧基苯基)硫脲(中文通用名：杀螨隆，英文通用名：Diafenthiuron，以下简称杀螨隆)的方法。
背景技术
杀螨隆是汽巴-嘉基公司八十年代开发的一种具有不对称结构的有机硫脲类杀虫、杀螨剂，其结构如下：
Figure A20051004702700031
专利FR2465720报道了该化合物的合成及杀虫、杀螨活性。
专利FR2465720、BE888179、EP210487报道了由4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺与硫代光气反应合成异硫氰酸酯，4-苯氧基-2，6-二异丙基苯基异硫氰酸酯再与叔丁胺反应制得杀螨隆的通用制备方法。
Figure A20051004702700032
该方法因制备异硫氰酸酯时用到的硫代光气市场价格高、毒性大而难于大规模制备杀螨隆。
专利US4997967报道了4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺盐酸盐和硫氰酸钠在盐酸水溶液存在下以二甲苯为溶剂，反应生成的取代硫脲在高沸点芳烃溶剂中，加热至150℃以上反应生成4-苯氧基-2，6-二异丙基苯基异硫氰酸酯。
Figure A20051004702700041
该方法所用原料价廉易得，适合用于大规模制备杀螨隆。用该方法由2，6-二异丙基苯胺盐酸盐出发合成杀螨隆需要3步反应。但是由于在热分解中需要较高的反应温度，一般低压蒸汽加热难于达到，应用于工业化生产时能耗较高；反应也容易产生焦油状副产物。
在文献J.Agric.Food Chem.1992，40，908～913中报道了4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺与光气反应得到取代的异氰酸酯，再与叔丁胺反应成相应的脲，再经五氧化二磷脱水和硫化氢加成而制得杀螨隆的方法。该路线因步骤多，收率低而无工业化价值。
日本专利平4-312568介绍了一种具有对称结构的硫脲类有机化合物新的制备方法：将2，6-二异丙基苯胺和二硫化碳在溶剂存在下反应、一步合成具有对称结构的N，N-双2，6-二异丙基苯基硫脲。但使用该方法制备具有不对称结构的硫脲类有机化合物至今未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于工业化生产的具有不对称结构的硫脲类有机化合物的制备方法、尤其是提供一种制备杀螨隆的方法，以解决现有技术中存在的原料价格高、毒性大，反应副产物多、能耗高等问题。
本发明的技术方案如下：以一种有机胺为原料、与二硫化碳和碱反应得到相应的取代氨基二硫代甲酸盐，再与另一种有机胺反应生成相应的具有不对称结构的硫脲类有机化合物。
本发明具体提供了一种经上述两步反应制备杀螨隆的方法，具体包括以下步骤：
a.4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺及其盐与二硫化碳和一种有机碱或无机碱在溶剂中反应，生成相应的4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺基二硫代甲酸盐。
b.4-苯氧基-2，6-二异丙基苯基氨基二硫代甲酸盐与叔丁胺在有机溶剂中反应生成杀螨隆。
反应式如下：
Figure A20051004702700051
                   式中：B为碱，B+为碱的阳离子
以上所述4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺的盐可以选自其盐酸盐、氢溴酸盐或乙酸盐等。所述的有机碱可以选自三乙胺、吡啶、哌啶或六次甲基四胺等。所述的无机碱可以选自以选自氨水、氨气、氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙等。第一步反应所用的溶剂可以选自水、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丙酮、二氧六环或四氢呋喃等有机溶剂，也可以选自上述两种或两种以上溶剂组成的混合溶剂；优选以甲苯、水为反应溶剂。第二步反应所用的有机溶剂可以选自三乙胺、叔丁胺、甲苯、二甲苯、丙酮、二氧六环或四氢呋喃等有机溶剂，也可以选自上述两种或两种以上溶剂组成的混合溶剂，优选以三乙胺、甲苯或原料叔丁胺作为反应溶剂。
通过适当控制反应条件和反应原料的配比，可以有效地控制两种具有对称结构的硫脲类有机化合物(副产物)的生成。例如，通过增加二硫化碳的配比、选择合适的反应溶剂、控制适宜的反应温度，辅以液相色谱监控反应进程，可以在反应中有效地抑制两种具有对称结构的硫脲等副产物的生成。
制备4-苯氧基-2，6-二异丙基苯基氨基二硫代甲酸盐时，适宜的原料配比为：4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺(或盐)与二硫化碳及碱的摩尔比＝1∶1～20∶1～20；较优选的摩尔比＝1∶1～10∶1～10；更优选的摩尔比＝1∶2～5∶2～5。原料与溶剂的重量体积比为1∶1～100；优选的重量体积比为1∶1～50。适宜的反应温度为0℃～反应液的回流温度；较优选的反应温度为0℃～50℃；更优选的反应温度为20℃～25℃。
制备杀螨隆时，4-苯氧基-2，6-二异丙基苯基氨基二硫代甲酸盐与叔丁胺的摩尔比为1∶1～100；较优选的摩尔比为1∶1～50；更优选的摩尔比为1∶1～10。原料与溶剂的重量体积比为1∶1～100；较优选的重量体积比为1∶1～50；更优选的重量体积比为1∶2～30。适宜的反应温度为0℃～回流温度；较优选的反应温度为0℃～50℃；更优选的反应温度为20℃～25℃。
经过上述两步反应得到的产品纯度≥96％，反应总收率≥81％(以4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺计)。
反应所用溶剂可以循环套用，并且反应可以在常温下顺利进行，因此本发明提供的技术方案可以大大节约原料成本和操作成本，节省能源。与现有的杀螨隆合成方法相比，本发明具有反应步骤少、总收率高、操作简单、反应条件温和、所用原料价廉易得、适合工业化生产等优点。
具体实施方式
以下实施例用于进一步说明本发明，但并不限制本发明。其中2，6-二异丙基苯胺及其盐酸盐可依照专利FR2465720、US4997967、JP56-81558和J.Agric.Food Chem.1992，40，908～913中报道的方法制备。
实施例1：
(1)向反应瓶中加入4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺4.2g(含量91％，0.014mol)、二硫化碳4g(含量99％，0.052mol)、三乙胺5.3g(含量99％，0.052摩尔)和甲苯10ml，在20～25℃搅拌约14小时，HPLC监控原料4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺含量小于1％时，反应结束。反应瓶中有黄色固体析出，过滤。滤液留待下回套用；滤饼晾干后得到6.2g固体为二硫代(4-苯氧基-2，6-二异丙基苯氨基)甲酸三乙胺盐。
(2)将上步所得二硫代(4-苯氧基-2，6-二异丙基苯氨基)甲酸三乙胺盐固体投入反应瓶中，加入10ml叔丁胺和10ml三乙胺在20～25℃下搅拌约24小时，HPLC监控原料二硫代(4-苯氧基-2，6-二异丙基苯氨基)甲酸三乙胺盐含量小于1％时，反应结束。减压蒸馏除去过量的叔丁胺，留待下步套用；釜残加入10ml石油醚搅拌10分钟后过滤，滤饼晾干后即为杀螨隆，得量4.6g。HPLC定量分析含量95.8％，两步总收率81.8％(以4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺计)。
实施例2：
(1)向250ml高压釜中加入4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺21.0g(含量93％，0.07mol)、二硫化碳21.6g(含量99％，0.28mol)和甲苯100ml，氨气置换后，在20～25℃、8kg/cm2压力下持续通氨搅拌反应约24小时，HPLC监控原料4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺盐酸盐含量小于1％时，反应结束。反应混合物中有黄色二硫代(4-苯氧基-2，6-二异丙基苯氨基)甲酸铵盐固体析出。
(2)将上步所得黄色反应混合物投入反应瓶中，加入10ml叔丁胺在20～25℃下搅拌约24小时，HPLC监控原料二硫代(4-苯氧基-2，6-二异丙基苯氨基)甲酸铵盐含量小于1％时，反应结束。减压蒸馏除去过量的叔丁胺和溶剂甲苯，留待下步套用；釜残加入40ml石油醚搅拌10分钟后过滤，滤饼晾干后即为杀螨隆，得量23.1g。分析含量95.1％，两步总收率81.6％(以4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺盐酸盐计)。
实施例3：
(1)向反应瓶中加入4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺盐酸盐23.7g(含量93％，0.072mol)，接着加入氨水20ml(含量25％)和水25ml，搅拌下滴加二硫化碳21.6g(含量99％，0.28mol)，在20～25℃搅拌约24小时，HPLC监控原料4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺盐酸盐含量小于1％时，反应结束。反应瓶中有黄色固体析出，过滤。滤液留待下回套用；滤饼晾干后得到25.9g固体为二硫代(4-苯氧基-2，6-二异丙基苯氨基)甲酸铵盐。
(2)将上步所得固体投入反应瓶中，加入30毫升叔丁胺在20～25℃下搅拌约24小时，HPLC监控原料二硫代(4-苯氧基-2，6-二异丙基苯氨基)甲酸铵盐含量小于1％时，反应结束。减压蒸馏除去过量的叔丁胺，留待下步套用；釜残加入40ml石油醚搅拌10分钟后过滤，滤饼晾干后即为杀螨隆，得量23.3g。分析含量96.3％，两步总收率81.0％(以4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺盐酸盐计)。
实施例4：
(1)向反应瓶中加入4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺盐酸盐23.7g(含量93％，0.072mol)，接着加入氢氧化钠4.2g(含量96％，0.1mol)和水45ml，搅拌下滴加二硫化碳21.6g(含量99％，0.28mol)，在20～25℃搅拌约24小时，HPLC监控原料4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺盐酸盐含量小于1％时，反应结束。反应瓶中有黄色固体析出，过滤。滤液留待下回套用；滤饼晾干后得到26.4g固体为二硫代(4-苯氧基-2，6-二异丙基苯氨基)甲酸钠盐。
(2)将上步所得固体投入反应瓶中，加入30ml叔丁胺在常温下搅拌约24小时，HPLC监控原料二硫代(4-苯氧基-2，6-二异丙基苯氨基)甲酸钠盐含量小于1％时，反应结束。减压蒸馏除去过量的叔丁胺，留待下步套用；釜残加入40ml石油醚搅拌10分钟后过滤，滤饼晾干后即为杀螨隆，得量23.8g。分析含量95.3％，两步总收率81.9％(以4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺盐酸盐计)。

Claims (4)

1、一种制备1-特丁基-3-(2，6-二异丙基-4-苯氧基苯基)硫脲的方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺及其盐与二硫化碳和一种有机碱或无机碱在溶剂中反应，生成相应的4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺基二硫代甲酸盐；所述的溶剂选自水、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、丙酮、二氧六环、四氢呋喃，或者选自上述溶剂组成的混合溶剂；
b、4-苯氧基-2，6-二异丙基苯基氨基二硫代甲酸盐与叔丁胺在有机溶剂中反应生成1-特丁基-3-(2，6-二异丙基-4-苯氧基苯基)硫脲；所述的溶剂选自三乙胺、叔丁胺、甲苯、二甲苯、丙酮、二氧六环、四氢呋喃，或者选自上述溶剂组成的混合溶剂。
2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺及其盐与二硫化碳和碱的摩尔比＝1∶1～20∶1～20；4-苯氧基-2，6-二异丙基苯基氨基二硫代甲酸盐与叔丁胺的摩尔比为1∶1～100；第一步反应溶剂选自甲苯或水，第二步反应溶剂选自三乙胺、甲苯或叔丁胺，两步反应原料与溶剂的重量体积比分别为1∶1～100；反应温度为0℃～反应液的回流温度。
3、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺及其盐与二硫化碳和碱的摩尔比＝1∶1～10∶1～10；4-苯氧基-2，6-二异丙基苯基氨基二硫代甲酸盐与叔丁胺的摩尔比为1∶1～50；两步反应原料与溶剂的重量体积比分别为1∶1～50；反应温度为0℃～50℃。
4、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：4-苯氧基-2，6-二异丙基苯胺及其盐与二硫化碳和碱的摩尔比＝1∶2～5∶2～5；4-苯氧基-2，6-二异丙基苯基氨基二硫代甲酸盐与叔丁胺的摩尔比为1∶1～10；第二步反应原料与溶剂的重量体积比为1∶2～30；反应温度为20℃～25℃。
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