TW201418234A - 異噻唑化合物之製造方法 - Google Patents

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TW201418234A TW102136009A TW102136009A TW201418234A TW 201418234 A TW201418234 A TW 201418234A TW 102136009 A TW102136009 A TW 102136009A TW 102136009 A TW102136009 A TW 102136009A TW 201418234 A TW201418234 A TW 201418234A
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Abstract

本發明課題係提供異噻唑化合物、尤其是3,4-二氯-5-氰基異噻唑之適於工業上之製造方法。例如,藉由避免同時使用N,N-二甲基甲醯胺等非質子性極性溶劑與氯,可提供更為安全的工業性製造方法。再加上,因不使用到成為廢棄物一部分之可能性很高的非質子性極性溶劑,故而可提供在經濟性方面屬理想的工業性製造方法。本發明係一種以通式(3)所示異噻唑化合物之製造方法,其特徵在於:將通式(1)所示腈化合物與硫加熱之後,進行通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應;通式(1):□(式中,R表示氰基、羧基或烷氧羰基;)通式(2):[化2]X2 (2) (式中,X表示氟原子、氯原子、溴原子或碘原子;)通式(3):□(式中,R及X如前述之定義)。

Description

異噻唑化合物之製造方法 發明領域
本發明係有關於異噻唑化合物之製造方法。異噻唑化合物由於其所謂異噻唑結構,而在作為例如各種有機化合物(例如醫藥以及農藥等生理活性之有機化合物、以及功能性色素、電子材料等)之合成中間物方面很有用。
背景技術
如上述,異噻唑化合物在作為醫藥中間物及農藥中間物、功能性色素、電子材料等之中間物方面是廣為人知的。因此,一如非專利文獻1及2所揭示,迄今針對異噻唑化合物之製造方法進行了各種檢討。
異噻唑化合物當中,可輕易變換官能基之3,4-二氯-5-氰基異噻唑係作為醫藥中間物及農藥中間物而為人知。還有,一如專利文獻4及5所揭示,該化合物係實際使用作為農藥之重要中間物。
然而,以非專利文獻1及2中記載之製造方法,要製造可用作農藥重要中間物的3,4-二氯-5-氰基異噻唑很困難。
亦即,習知作為製造3,4-二氯-5-氰基異噻唑之方 法方面,為人知的有利用二硫化碳(CS2)、氰化鈉(NaCN)及氯(Cl2)之方法(參照專利文獻1)。然而,該方法的缺點有,在使用之原料方面係利用屬特殊易燃物之二硫化碳。而且,該方法還有利用屬毒物之氰化鈉的缺點。更甚者,該方法中,係一邊加熱一邊將氯朝含有作為溶劑之N,N-二甲基甲醯胺(DMF)的反應器導入。然而,當同時使用N,N-二甲基甲醯胺與氯時會有反應失控或爆炸的可能性,這是本技術領域中具有通常知識者所知悉。由於該等理由,可想而知該方法之實施為求保持安全而需要細心注意與充分對策。再加上如上述,視情況會有反應失控及爆炸發生的可能性,因此該方法有無法確保生產廠房設備等之安全性的可能。總之,由於有著缺乏安全性的隱憂,因此同時使用N,N-二甲基甲醯胺與氯之該方法並不適合於工業生產。
製造3,4-二氯-5-氰基異噻唑之其他方法方面,為人知的有使用三氯乙腈與硫之方法(參照專利文獻2)。然而,該方法一如實施例所記載,有著必須在200℃至300℃之高溫下進行反應的缺點。又,該方法中,還有必須使用三氯乙腈這種特殊原料的缺點。
進而,已知還有使用二氯反丁烯二腈與硫之方法(參照專利文獻3)。然而,該方法在實施例中也有著必須在230℃至300℃之高溫下進行反應的缺點。又,該方法中也有著必須使用二氯反丁烯二腈這種特殊原料的缺點。
再進一步作為其他製造方法方面,已知的有使反丁烯二腈(fumaronitrile)、順丁烯二腈(maleonitrile)或是該等 的氯取代物、或該等的混合物在非質子性極性溶劑中與氯化硫進行反應所行之方法(參照專利文獻6參照)。該方法中所使用的反丁烯二腈、順丁烯二腈及該等的氯取代物或該等的混合物,可由琥珀腈製造(參照專利文獻6之實施例7及8),然而從琥珀腈需要2步驟,在這點上專利文獻6記載之製造方法期可獲進一步改善。
再加上,反丁烯二腈、順丁烯二腈或者該等之氯 取代物,咸認具有工業上有意之昇華性。具有昇華性之化合物,一般而言,可能會因其昇華引起回流冷卻器或廠房設備管路之阻塞。因此,專利文獻6所記載之方法,在工業性實施的操作上,有著可能亟需注意與對策的難處。
非惟如此,該方法中N,N-二甲基甲醯胺等非質子 性極性溶劑為必須,然後使用水進行後處理,因而非質子性極性溶劑之再利用上伴隨著困難。緣是,存在著經使用之非質子性極性溶劑成為廢棄物一部分的可能性很高此一難處。何況,該方法中,有同時使用N,N-二甲基甲醯胺與屬氯化合物之氯化硫的例子,所以該方法可能需要注意與對策以應付任何可能狀況。因此,該方法還有待改善的餘地。
另一方面,3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造方法方 面,為人知的有使用琥珀腈、硫及氯之方法(參照專利文獻7)。然而,該方法同樣必須使用N,N-二甲基甲醯胺作為溶劑。總之,結果而言是同時使用N,N-二甲基甲醯胺與氯,因此有反應失控及爆炸的可能性。由於該等理由,可想而 知該方法之實施為求保持安全亦需要細心注意與充分對策。再加上如上述,視情況會有反應失控及爆炸發生的可能性,因此該方法有無法確保生產廠房設備等之安全性的可能。總之,由於有著缺乏安全性的隱憂,因此同時使用N,N-二甲基甲醯胺與氯之該方法並不適合於工業生產。
不僅如此,專利文獻7記載之方法中,N,N-二甲基甲醯胺等非質子性極性溶劑為必須,然後使用水進行後處理,故而非質子性極性溶劑之再利用上伴隨著困難。於是,存在著經使用之非質子性極性溶劑成為廢棄物一部分的可能性很高此難處。總之,該方法尚有待改善的餘地。
先前技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]美國專利3341547號說明書
[專利文獻2]DE2231097(DT2231097)號公報
[專利文獻3]DE2231098(DT2231098)號公報
[專利文獻4]日本特開平5-59024號公報
[專利文獻5]日本特許第4088036號
[專利文獻6]國際公開第2010/126170號公報
[專利文獻7]日本特開2010-260805號公報
非專利文獻
[非專利文獻1]Tetrahedron Lett., No.42, 1970, pp.3719-3722
[非專利文獻2]Chem.Commun., 2002,pp.1872-1873
發明概要
本發明之目的係藉由避免同時使用N,N-二甲基甲醯胺等非質子性極性溶劑與氯,來提供異噻唑化合物、尤其是3,4-二氯-5-氰基異噻唑之更為安全的工業性製造方法。
本發明之其他目的係提供異噻唑化合物尤其3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造方法,因不使用到成為廢棄物一部分之可能性很高的N,N-二甲基甲醯胺等非質子性極性溶劑,故而在經濟性方面屬理想者。
本發明之又一其他目的係實質上不使用可能需要注意與對策之原料及特殊原料的異噻唑化合物、尤其3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造方法。可能需要注意與對策之原料的例子為氰酸氣體及氰化物離子源之毒性極高的無機氰化物。又,可能需要注意與對策之原料的其他例子為特殊易燃物。又,可能需要注意與對策之原料的再一其他例子為工業上具有有意之昇華性的有機化合物。
本發明之再一其他目的係提供使用容易取得且廉價之原料即可製造異噻唑化合物、尤其3,4-二氯-5-氰基異噻唑之方法。
本發明之再一其他目的係提供藉由簡便操作而適於工業化的異噻唑化合物、尤其3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造方法。
例如,前述專利文獻6所記載之製造方法,為了 製造3,4-二氯-5-氰基異噻唑,自琥珀腈起需要2步驟,但本發明目的之一係提供:自琥珀腈起只要1個步驟,便可簡便製造例如3,4-二氯-5-氰基異噻唑之方法。
要言之,本發明之目的係提供異噻唑化合物、尤其3,4-二氯-5-氰基異噻唑之工業上理想之製造方法。
有鑑於上述狀況,本發明人就製造後述通式(3)所示異噻唑化合物之方法進行專精研究。結果,本發明人意外發現,將後述通式(1)所示腈化合物與硫加熱之後,進行後述通式(1)所示腈化合物、硫與後述通式(2)所示鹵素之反應,藉此可製造後述通式(3)所示異噻唑化合物。尤其,本發明人意外發現,將後述式(4)所示琥珀腈與硫加熱之後,進行後述式(4)所示琥珀腈、硫與式(5)所示氯之反應,藉此可製造後述式(6)所示3,4-二氯-5-氰基異噻唑。依據該等知見,本發明人遂完成了本發明。亦即,本發明如下。
[1]一種以通式(3)所示異噻唑化合物之製造方法,其特徵在於:將通式(1)所示腈化合物與硫加熱之後,進行通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應;通式(1):
(式中,R表示氰基、羧基或烷氧羰基;)通式(2):
[化2]X2 (2)
(式中,X表示氟原子、氯原子、溴原子或碘原子;)通式(3):
(式中,R及X如前述之定義)。
[2]如[1]記載之製造方法,其係在將通式(1)所示腈化合物與硫加熱之後,進行通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應。
[3]如[1]記載之製造方法,其係將通式(1)所示腈化合物與硫加熱,直到至少通式(1)所示腈化合物熔融為止。
[4]如[1]記載之製造方法,其係將通式(1)所示腈化合物與硫加熱,直到至少通式(1)所示腈化合物與硫之一部分熔融為止。
[5]如[1]記載之製造方法,其係將通式(1)所示腈化合物與硫加熱,直到通式(1)所示腈化合物與硫熔融為止。
[6]如[1]至[5]中任一項記載之製造方法,其係將通式(1)所示腈化合物與硫加熱到70℃以上。
[7]如[1]至[5]中任一項記載之製造方法,其係將通式(1)所示腈化合物與硫加熱到90℃以上。
[8]如[1]至[5]中任一項記載之製造方法,其係將通式(1)所示腈化合物與硫加熱到50至200℃範圍之溫度。
[9]如[1]至[5]中任一項記載之製造方法,其係將通式(1)所示腈化合物與硫加熱到70至180℃範圍之溫度。
[10]如[1]至[5]中任一項記載之製造方法,其係將通式(1)所示腈化合物與硫加熱到90至150℃範圍之溫度。
[11]如[1]至[10]中任一項記載之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在70℃以上進行。
[12]如[1]至[10]中任一項記載之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在90℃以上進行。
[13]如[1]至[10]中任一項記載之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在50至200℃範圍之溫度下進行。
[14]如[1]至[10]中任一項記載之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在70至180℃範圍之溫度下進行。
[15]如[1]至[10]中任一項記載之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在90至150℃範圍之溫度下進行。
[16]如[1]至[15]中任一項記載之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係進行 15小時以上。
[17]如[1]至[15]中任一項記載之製造方法,其中 通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係進行20小時以上。
[18]如[1]至[15]中任一項記載之製造方法,其中 通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係以15至75小時範圍之時間進行。
[19]如[1]至[15]中任一項記載之製造方法,其中 通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係以20至50小時範圍之時間進行。
[20]如[1]至[19]中任一項記載之製造方法,其中 通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在饋入通式(1)所示腈化合物與硫之後,藉由將通式(2)所示鹵素朝其導入來進行。
[21]如[1]至[20]中任一項記載之製造方法,其中 通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係藉由將通式(2)所示鹵素朝通式(1)所示腈化合物與硫導入來進行。
[22]如[1]或[6]至[21]中任一項記載之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物呈熔融狀態。
[23]如[1]或[6]至[21]中任一項記載之製造方法,其中硫呈熔融狀態。
[24]如[1]或[6]至[21]中任一項記載之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物呈熔融狀態,硫呈熔融狀態。
[25]如[20]至[24]中任一項記載之製造方法,其 中通式(2)所示鹵素之導入係在70℃以上進行。
[26]如[20]至[24]中任一項記載之製造方法,其 中通式(2)所示鹵素之導入係在90℃以上進行。
[27]如[20]至[24]中任一項記載之製造方法,其 中通式(2)所示鹵素之導入係在50至200℃範圍之溫度下進行。
[28]如[20]至[24]中任一項記載之製造方法,其 中通式(2)所示鹵素之導入係在70至180℃範圍之溫度下進行。
[29]如[20]至[24]中任一項記載之製造方法,其 中通式(2)所示鹵素之導入係在90至150℃範圍之溫度下進行。
[30]如[20]至[29]中任一項記載之製造方法,其 中通式(2)所示鹵素之導入係進行15小時以上。
[31]如[20]至[29]中任一項記載之製造方法,其 中通式(2)所示鹵素之導入係進行20小時以上。
[32]如[20]至[29]中任一項記載之製造方法,其 中通式(2)所示鹵素之導入係進行15至75小時範圍之時間。
[33]如[20]至[29]中任一項記載之製造方法,其 中通式(2)所示鹵素之導入係進行20至50小時範圍之時間。
[34]如[1]至[33]中任一項記載之製造方法,其中 通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係不使用非質子性極性溶劑來進行。
[35]如[1]至[33]中任一項記載之製造方法,其中 通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在無溶劑下進行。
[36]如[1]至[35]中任一項記載之製造方法,其中 相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,硫之使用量以硫原子計為0.5莫耳以上20莫耳以下。
[37]如[1]至[35]中任一項記載之製造方法,其中 相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,硫之使用量以硫原子計為0.9莫耳以上12莫耳以下。
[38]如[1]至[35]中任一項記載之製造方法,其中 相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,硫之使用量以硫原子計為0.9莫耳以上4莫耳以下。
[39]如[1]至[35]中任一項記載之製造方法,其中 相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,硫之使用量以硫原子計為1莫耳以上20莫耳以下。
[40]如[1]至[35]中任一項記載之製造方法,其中 相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,硫之使用量以硫原子計為1莫耳以上12莫耳以下。
[41]如[1]至[35]中任一項記載之製造方法,其中 相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,硫之使用量以硫原子計為1莫耳以上4莫耳以下。
[42]如[1]至[35]中任一項記載之製造方法,其中 相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,硫之使用量以硫原子計低於2莫耳。
[43]如[1]至[35]中任一項記載之製造方法,其中 相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,硫之使用量以硫原子計為1莫耳以上低於2莫耳。
[44]如[1]至[35]中任一項記載之製造方法,其中 相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,硫之使用量以硫原子計為2莫耳以上10莫耳以下。
[45]如[1]至[35]中任一項記載之製造方法,其中 相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,硫之使用量以硫原子計為2莫耳以上4莫耳以下。
[46]如[1]至[45]中任一項記載之製造方法,其中 相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,通式(2)所示鹵素之使用量為2莫耳以上20莫耳以下。
[47]如[1]至[45]中任一項記載之製造方法,其中 相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,通式(2)所示鹵素之使用量為2莫耳以上10莫耳以下。
[48]如[1]至[45]中任一項記載之製造方法,其中 相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,通式(2)所示鹵素之使用量為2莫耳以上5莫耳以下。
[49]如[1]至[48]中任一項記載之製造方法,其中 通式(1)中之R為氰基。
[50]如[1]至[49]中任一項記載之製造方法,其中 通式(1)中之X為氯原子或溴原子。
[51]如[1]至[49]中任一項記載之製造方法,其中 通式(1)中之X為氯原子。
依據本發明,可提供異噻唑化合物之新穎工業性製造方法,尤其是3,4-二氯-5-氰基異噻唑之新穎工業性製造方法。
依據本發明,藉由避免同時使用N,N-二甲基甲醯胺等非質子性極性溶劑與氯,可提供更安全的異噻唑化合物、特別是3,4-二氯-5-氰基異噻唑的製造方法。亦即,依據本發明,藉著不使用N,N-二甲基甲醯胺等非質子性極性溶劑作為溶劑,可提供不須為了保持安全起見而要特別注意或特別對策的製造方法。
避免使用N,N-二甲基甲醯胺等非質子性極性溶劑一事,正意味了本發明方法之安全性已較先前技術獲得有意義之改善,亦即意味了本發明方法的優位性。換言之,此係本質地減少了在工業性生產中的危險性分解等風險。因而,本發明方法可安全地適用於試驗工廠或工業性生產這種大規模製造上。
再加上,依據本發明方法,不須使用反應溶劑即可製造目的異噻唑化合物尤其是3,4-二氯-5-氰基異噻唑。因此,本發明方法在經濟上較先前技術佳。尤其,N,N-二甲基甲醯胺等非質子性極性溶劑,由於採用水之後處理而在再利用上有困難。因之非質子性極性溶劑變成廢棄物之一部分的可能性很高。然而,本發明方法中,不使用到非質子性極性溶劑便可製造目的化合物。所以本發明方法可減低廢棄物。總之,本發明方法係可降低環境負荷者。
進一步,依據本發明方法,實質上不使用可能需 要注意與對策之原料及特殊原料,便可製造異噻唑化合物尤其3,4-二氯-5-氰基異噻唑。可能需要注意與對策之原料的例子為氰酸氣體及氰化物離子源之毒性極高的無機氰化物。又,可能需要注意與對策之原料的其他例子為特殊易燃物。還有,可能需要注意與對策之原料的再一其他例子為工業上具有有意之昇華性的有機化合物。
非惟如此,依據本發明方法,藉由使腈化合物、 硫及鹵素同時反應,自起始原料之腈化合物起只要1個步驟便可製造異噻唑化合物,藉由簡便操作即可製造目的異噻唑化合物。尤其,依據本發明方法,藉由使琥珀腈、硫及氯同時反應,自起始原料之琥珀腈起只要1個步驟,即可依據簡便操作製造目的之3,4-二氯-5-氰基異噻唑。
關於本發明方法中之原料,無論是腈化合物當中 的琥珀腈、硫、及鹵素當中的氯任一者,皆為在化學工業上廣泛使用的原物料,不僅取得容易而且價廉。
再者,依據本發明方法,可在不需要明顯高溫等 適於工業化的條件下,製造異噻唑化合物尤其是3,4-二氯-5-氰基異噻唑。具體上,例如本發明方法不需要200℃以上之高溫。
再加上如後所述,依據本發明方法,因應需要,亦可提供能夠抑制或減少當作廢棄物之硫及/或溚的選項。總之,本發明方法亦可選擇進一步減低環境負荷的條件。
因此,本發明方法尚可提供在工業性實施中各種 適宜的選項。再者,本發明方法不需要特殊的反應裝置,便可簡便地以工業性規模來實施。
因此,本發明方法具有很高的工業性利用價值。
以下,針對本發明詳細說明。
本發明具體上是有關於一種異噻唑化合物之製造方法,該異噻唑化合物係以通式(3)所示:
(式中,R及X如前述之定義。)
該製造方法之特徵在於,將通式(1)所示腈化合物與硫加熱之後,進行通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應。
(式中,R表示氰基、羧基或烷氧羰基。)
[化5]X2 (2)
(式中,X表示氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。)
本發明方法尤其是有關於以通式(6)所示3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造方法:
該製造方法之特徵在於,將通式(4)所示琥珀腈與硫加熱之後,進行琥珀腈、硫與通式(5)所示氯之反應。
[化8]Cl2 (5)
以下說明關於本說明書中使用的用語及記號。
所謂「Ca~Cb」意指碳原子數為a~b個。例如,所謂「C1~C4烷基」意指烷基之碳原子數為1~4。
烷基方面可舉例如C1~C4烷基。所謂C1~C4烷基意指具有1~4個碳原子之直鏈或支鏈烷基。C1~C4烷基方面具體上可列舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、二級丁基、異丁基、三級丁基,適當者可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基。
烷氧羰基方面可舉例如C1~C4烷氧羰基。所謂C1~C4烷氧羰基意指(C1~C4烷基)-O-C(=O)-基(此處,C1~C4烷基具有與前述相同意義)。作為C1~C4烷氧羰基者 具體上可列舉例如甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、異丙氧羰基、丁氧羰基、二級丁氧羰基、異丁氧羰基、三級丁氧羰基,適當者可列舉甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、異丙氧羰基。
(原料化合物)
就本發明方法之原料進行說明。
(腈化合物)
使用上述通式(1)所示腈化合物作為本發明方法之原料。式(1)中,R表示氰基、羧基或烷氧羰基,因此,以上述通式(1)所示腈化合物可列舉琥珀腈、3-氰基丙酸、3-氰基丙酸甲酯、3-氰基丙酸乙酯、3-氰基丙酸丙酯、3-氰基丙酸異丙酯、3-氰基丙酸丁酯等,惟並非限定於該等。
再者,基於取得性、價格及產物之有用性等觀點,以上述式(4)所示琥珀腈來作為使用於本發明方法中的腈化合物尤佳。琥珀腈在現今,能夠較廉價地以工業上取得。進而,琥珀腈就處理及毒性等面上也適合作為工業性原物料。
(硫)
就使用於本發明方法中的硫進行說明。本發明方法中使用單體硫(elemental sulfur)。使用於本發明方法中的硫之形態並無特別限制,只要反應可進行則任何形態皆可。
本發明方法中硫的使用量,只要反應可進行則任何量皆可。
從產率及/或抑制副產物、及經濟效率等觀點來 看,作為本發明方法中硫的使用量方面,相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,以硫原子而言可例示0.5莫耳以上,以0.9莫耳以上為佳,較佳為1莫耳以上。
還有,當尋求產率提升勝於抑制視為廢棄物之硫 及/或溚的情況下,本發明方法中硫的使用量方面,相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,以硫原子而言可例示2莫耳以上。
從產率及/或抑制副產物、及經濟效率等觀點來 看,本發明方法中硫的使用量,相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,以硫原子而言可例示20莫耳以下,以12莫耳以下為佳,較佳為10莫耳以下,更佳為4莫耳以下。
專利文獻1中記載之方法,尚有廢棄物會非常大 量副產的缺點。廢棄物方面可舉例如大量的硫。進一步,依專利文獻1記載之方法所製造的3,4-二氯-5-氰基異噻唑包含了大量的溚。所以,專利文獻1記載之方法需要蒸餾等純化步驟。
專利文獻6中記載之方法,相較於早於專利文獻6 之前的先前技術(例如專利文獻1記載之方法),已改善被當成廢棄物之硫的副產。然而,於專利文獻6記載之方法中,相對於1莫耳之原料即反丁烯二腈、順丁烯二腈及該等之氯取代物,係使用1莫耳之一氯化硫(S2Cl2)(參照專利文獻6實施例)。因此必然地,相對於原料1莫耳,會有1莫耳以上之硫生成而被當成廢棄物。從該觀點來看,專利文獻6記載之方法還有改善的餘地。
當尋求產率提升次於抑制視為廢棄物之硫及/或 焦油的情況下,就本發明方法中硫的使用量而言,相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,以硫原子而言可例示低於2莫耳。
依據本發明方法,當尋求抑制視為廢棄物之硫副 產的情況下,可因應需要,選擇能夠減少或抑制硫副產的條件(實施例1、2、6及8參照)。屬有利效果之選項,可藉由採用單體硫來獲得。非惟如此,依本發明方法,因應必要,可製造出不含溚之異噻唑化合物,尤其是製造3,4-二氯-5-氰基異噻唑。所以,依據本發明方法,可因應需要,選擇不需要蒸餾等純化步驟的條件。
從而,本發明方法中硫的使用量之範圍方面,可 例示上述下限與上限之適宜且任意組合。相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,以硫原子而言可例示0.5莫耳以上且20莫耳以下,以0.9莫耳以上且12莫耳以下為佳,0.9莫耳以上且4莫耳以下之範圍更佳。然而,本發明方法中硫的使用量,可視目的與狀況,由本技術領域中具有通常知識者適當調整。
(鹵素)
就使用於本發明方法中的鹵素進行說明。於本發明方法中,係使用通式(2)所式之鹵素:[化10]X2 (2)。
可使用於本發明方法的鹵素方面可列舉例如氟、 氯、溴、碘。
再者,基於取得性、處理上的簡便、價格及產物之有用性等觀點,使用於本發明方法中的鹵素以氯或溴為佳,又以式(5)所示氯尤佳:[化11]Cl2 (5)。
使用於本發明方法中的鹵素之形態並無特別限制,只要反應可進行則任何形態皆可。使用於本發明方法中的鹵素之形態可列舉例如氣體、液體、固體等。
特別是,使用於本發明方法中的氯之形態也沒有特別限制,只要是反應可進行則任何形態皆可。使用於本發明方法中的氯之形態可列舉例如液體、氣體等。使用於本發明方法的氯之形態的理想例子方面可舉氣體。導入氯氣之方法並無特別限定,例如,導入氯氣的方法,可為朝反應系之氣相吹入、或朝反應系之液相中吹入(例如起泡等)任一者。進而,若是將氯氣朝液相中吹入之情況,則亦可使用可產生氯氣微細泡的裝置等。例如,若是朝反應系之液相吹入氯氣之情況,可自噴嘴吹入;亦可為透過噴嘴先端配備的多孔狀構件,吹入微細泡狀氯氣;亦可採行如下構成:於反應容器內安裝上具多數孔穴之管線,並使氯氣自管線上之多數小孔穴化為適度小尺寸吹出;此外亦可採取各種裝置性手段。再加上,氯氣亦可藉由氯氣以外的氣體加以稀釋。用於氯氣之稀釋的氣體方面可列舉例如氮、氬等惰性氣體等,惟並不限定於此。從取得性、處理上的 簡便、安全性或價格等觀點來看,以氮為佳。再者,用於氯氣之稀釋的氣體,可單獨使用,或是以任意比率之混合物來使用皆可。
本發明方法中鹵素的使用量,只要是反應可進行 則任何量皆可。從產率及/或抑制副產物、及經濟效率等觀點來看,相對於通式(1)所示腈化合物1莫耳,通式(2)所示鹵素尤其是式(5)所示氯在1莫耳以上60莫耳以下,以2莫耳以上20莫耳以下為佳,2莫耳以上10莫耳以下較佳,2莫耳以上7莫耳以下更佳,甚佳可例示2莫耳以上5莫耳以下之範圍。然而,本發明方法中鹵素的使用量,可視目的與狀況,由本技術領域中具有通常知識者適當調整。
(操作:鹵素的導入)
本發明方法中,宜使腈化合物、硫及鹵素同時反應。尤其是,本發明方法中,宜使琥珀腈、硫、氯同時反應。因此,本發明方法中,理想為將通式(2)所示鹵素朝通式(1)所示腈化合物與硫導入。具體上,宜將通式(1)所示腈化合物與硫饋入之後,將通式(2)所示鹵素朝其導入。可在總量的腈化合物與總量的硫經饋入之後,將總量的鹵素導入。或者,在將局部的腈化合物與局部的硫饋入之後導入鹵素,之後,將剩餘的腈化合物與剩餘的硫饋入之後,將剩餘的鹵素導入。甚至,腈化合物與硫之饋入及鹵素之導入亦可反覆進行。該等情況下,腈化合物及硫每一次饋入的各自量,本技術領域中具有通常知識者可適當調整。每一次被導入的氯量也可由本技術領域中具有通常知識者適當調整。 只要反應可進行,該等饋入與導入之方法,由本技術領域中具有通常知識者適當調整即可。
(熔融狀態)
所謂「熔融」係物質藉由加熱變成液體。所謂「熔融狀態」係物質呈已熔融之狀態。本發明中,將通式(1)所示腈化合物與硫加熱之後,則通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應會進行。理想為將通式(1)所示腈化合物與硫加熱直到通式(1)所示腈化合物或硫之至少其中一者熔融為止。較理想為將通式(1)所示腈化合物與硫加熱直到至少通式(1)所示腈化合物熔融為止。更理想為將通式(1)所示腈化合物與硫加熱直到至少通式(1)所示腈化合物與硫之一部分熔融為止。甚理想為將通式(1)所示腈化合物與硫加熱直到通式(1)所示腈化合物與硫熔融為止。
具體上,理想為將通式(2)所示鹵素朝式(1)所示腈化合物或硫之至少其中之一已熔融之系統內導入。較理想為將通式(2)所示鹵素朝至少通式(1)所示腈化合物已熔融之系統內導入。亦即,通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應,係藉由將通式(2)所示鹵素朝屬熔融狀態之通式(1)所示腈化合物、與硫導入來進行較佳。具體而言,更佳係將通式(2)所示鹵素朝至少通式(1)所示腈化合物與硫之一部分已熔融之系統內導入。甚佳係將通式(2)所示鹵素朝通式(1)所示腈化合物與硫兩者已熔融之系統內導入。亦即,通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係以藉由將通式(2)所示鹵素朝屬熔融狀態之通式(1)所示 腈化合物、與屬熔融狀態之硫導入來進行甚佳。若是在將一部分腈化合物與一部分硫饋入之後將鹵素導入,之後在剩餘腈化合物與剩餘硫饋入後將剩餘鹵素導入的這種情況,則剩餘鹵素被導入時,腈化合物與硫之狀態呈上述任一種熔融狀態即可。
上述「熔融狀態」係藉由將通式(1)所示腈化合 物與硫加熱來達成並維持,該加熱溫度雖亦視腈化合物種類而定,不過一般而言在70℃以上,以90℃以上為佳,若再加上加熱溫度上限,則是在70至180℃之範圍,以90至150℃之範圍為佳。
因上述反應係藉由將通式(2)所示鹵素朝通式(1) 所示腈化合物與硫之狀態屬上述任一種熔融狀態的系統內導入來進行,故非質子性極性溶劑等溶劑並非必要。亦即,上述反應可在無溶劑下進行。不過,這並無礙於在實質上腈化合物與硫可維持熔融狀態的範圍內添加適當溶劑。本說明書中,所謂「無溶劑」之用語並非意指反應系統中不可添加溶劑之意。換言之,本說明書中,「無溶劑」之用語乃是意指反應可在溶劑不存在下進行。本說明書中,所謂「溶劑」指的是可由在此技術領域中具有通常知識者認知為「溶劑」之物質。例如,本說明書中之「溶劑」是指在反應溫度中屬於液體之任何物質皆可。但是,「溶劑」不包含基體、反應中間物、反應產物及反應副產物。
本說明書中,係以具有24.0以下之受體數(accept or number)之溶劑為所謂非質子性溶劑。本說明書中,係以 具有5以上之相對介電係數之溶劑為所謂極性溶劑。因此,本說明書中所謂非質子性極性溶劑係具有24.0以下之受體數與5以上之相對介電係數的溶劑。非質子性極性溶劑方面可列舉例如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺(DMAC)、N,N-二乙基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮(NMP)、四甲基脲、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮(DMI)、六甲基三胺化磷醯(Phosphoric hexamethyltriamide;Hexamethyl triamidophosphate;HMPA)等,不過並不限定於該等。
受體數(AN)係記載於V.古特曼(大瀧仁志及岡田勳譯)、「予體與受體數(原題:The Donor-Acceptor Approach to Molecular Interaction)」、(股)學會出版中心、1983年、或Christian Reichardt,「Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry」、第2版、VCH(RFA)、1990年、23~24頁、或者是第3版、改訂增補版、WILEY-VCH、2003年、26頁等。所謂受體數(AN)係Mayer-Gutmann所提案之受體性量表。當令溶於正己烷中之(C2F5)3PO的31P-NMR化學位移值為0(零),然後令1,2-二氯乙烷中之(C2F5)3PO.SbCl5錯合物的31P-NMR化學位移值為100時,受體數(AN)係以溶於某純溶劑中之(C2F5)3PO的31P-NMR化學位移值來定義。亦即,某溶劑之受體數(AN)係以次式表示;AN=100δ(某溶劑中之(C2F5)3PO)/[δ(1,2-二氯乙烷中之(C2F5)3PO.SbCl5)-δ(正己烷中之(C2F5)3PO)]
此處,相對介電係數係以日本化學會編「化學便覽(基礎篇)」、丸善(股)、改訂5版、2004年、I-770~777頁記 載之值為之。
(溫度)
本發明方法中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應溫度,只要反應可進行則並未特別受限制。從產率及/或抑制副產物、及操作性、經濟效率等觀點來看,本發明方法中之反應溫度可例示50℃以上,以70℃以上為宜,80℃以上較佳,90℃以上更佳。本發明方法中之反應溫度方面,基於相同的觀點,本發明方法中之反應溫度可例示200℃以下,以180℃以下為宜,160℃以下較佳,150℃以下更佳。本發明方法中之反應溫度的範圍可例示已將上述下限與上限任意組合之範圍。例如,宜為已組合上述適宜下限與適宜上限之範圍,已組合上述較佳下限與較佳上限之範圍較佳,已組合上述更佳下限與更佳上限之範圍更佳。具體上,可例示50到200℃,以70到180℃為宜,80到160℃較佳,90到150℃之範圍更佳,不過並不限定於該等。本發明方法中之反應溫度,因應目的與狀況,可由本技術領域中具有通常知識者適當調整。
(時間)
本發明方法中鹵素的導入時間及反應時間,只要是反應可進行則並未特別受限制。從產率及/或抑制副產物、及經濟效率等觀點來看,尤其是從產率提升之觀點來看,本發明方法中該溫度之下限方面可例示5小時以上,宜為10小時以上,15小時以上較佳,20小時以上更佳。再加上,本發明方法中該時間方面雖無特別限制,不過就目的化合物 之分解抑制等觀點及一般經濟上的觀點來看,可例示100小時以下,宜為75小時以下,以50小時以下為佳,30小時以下更佳。本發明方法中該時間之範圍方面可例示上述下限與上限之適宜且任意之組合。可例示5至100小時,宜為15至100小時,以15至75小時較佳,20至50小時更佳,20至30小時之範圍甚佳,不過並不限定於該等。本發明方法中之該時間可因應目的與狀況,由本技術領域中具有通常知識者適當調整。還有,本發明方法中之鹵素尤其氯之鹵素的導入時間與反應時間,其實質上相同的可能性應為可無歧異推知。
(異噻唑化合物)
以本發明方法製得之通式(3)所示異噻唑化合物方面,具體上可列舉例如:3,4-二氟-5-氰基異噻唑、3,4-二氯-5-氰基異噻唑、3,4-二溴-5-氰基異噻唑、3,4-二碘-5-氰基異噻唑、3,4-二氟-5-羧異噻唑、3,4-二氯-5-羧異噻唑、3,4-二溴-5-羧異噻唑、3,4-二碘-5-羧異噻唑、3,4-二氟-5-甲氧羰異噻唑、3,4-二氯-5-甲氧羰異噻唑、3,4-二溴-5-甲氧羰異噻唑、 3,4-二碘-5-甲氧羰異噻唑、3,4-二氯-5-乙氧羰異噻唑、3,4-二溴-5-乙氧羰異噻唑、3,4-二氯-5-丙氧羰異噻唑、3,4-二氯-5-異丙氧羰異噻唑、3,4-二氯-5-丁氧異噻唑等,不過並不限定於該等。
從化合物之有用性等觀點來看,以3,4-二氯-5-氰基異噻唑及3,4-二溴-5-氰基異噻唑為佳,3,4-二氯-5-氰基異噻唑甚佳。
實施例
接著,列舉實施例具體說明本發明之製造方法,惟本發明並不受該等實施例所限定。
實施例1
(3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造)
於備有攪拌器、回流冷卻器及溫度計之200mL四口燒瓶,饋入琥珀腈80.1g(1.0mol)及硫32.1g(1.0mol)。一邊攪拌一邊升溫至120℃為止。可觀察到琥珀腈及硫進行溶解。在120~125℃下費時22小時吹入氯212.7g(3.0mol)。將反應混合物冷卻至室溫為止,以醋酸乙酯300mL稀釋。藉由過濾屏除不溶物,以褐色醋酸乙酯溶液製得產物。利用HPLC絕對校準曲線法分析所製得之醋酸乙酯溶液。結果,3,4-二氯-5-氰基異噻唑之產率係根據所使用之琥珀腈計算出之理論量的64%。
進行國際公開第2010/126170號公報(專利文獻6) 之方法時,可觀察到推定為反丁烯二腈、順丁烯二腈及/又該等之氯取代物之化合物的昇華。然而,本說明書之實施例1中,實質上並未觀察到化合物之昇華。
本發明中之反應機構等雖不明,不過由上述觀察, 可推知本發明中的主要反應機構與國際公開第2010/126170號公報(專利文獻6)之方法中的主要反應機構相異。
實施例2
(3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造)
與實施例1同樣施行進行反應之後,將反應混合物冷卻至60℃,滴下異丙醇(2-丙醇)(200mL)至其中。滴下結束後,將混合物冷卻至5℃為止。濾取結晶、乾燥,以產率54%製得淡褐色結晶之3,4-二氯-5-氰基異噻唑。製得之3,4-二氯-5-氰基異噻唑為公知化合物,已藉由本技術領域中具有通常知識者已知之常法完成鑑定。又,利用HPLC絕對校準曲線法分析濾液。結果,濾液中之3,4-二氯-5-氰基異噻唑之產率為10%。合計以結晶製得之3,4-二氯-5-氰基異噻唑與濾液中之3,4-二氯-5-氰基異噻唑的產率為64%。還有,任一者之產率皆以原料中使用之琥珀腈為基準。
實施例3
(3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造)
於備有攪拌器、回流冷卻器及溫度計之200mL四口燒瓶,饋入琥珀腈80.1g(1.0mol)及硫64.1g(2.0mol)。一邊攪拌一邊升溫至100℃為止。可觀察到琥珀腈進行溶解。可觀察 到大部分的硫以固體殘存。在100~105℃下費時21小時吹入氯283.6g(4.0mol)至其中。將反應混合物冷卻至室溫為止,以醋酸乙酯300mL稀釋。藉由過濾屏除不溶物,以褐色醋酸乙酯溶液製得產物。利用HPLC絕對校準曲線法分析所製得之醋酸乙酯溶液。結果,3,4-二氯-5-氰基異噻唑之產率係根據所使用之琥珀腈計算出之理論量的71%。
實施例4
(3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造)
於備有攪拌器、回流冷卻器及溫度計之500mL四口燒瓶,饋入琥珀腈80.1g(1.0mol)及硫96.2g(3.0mol)。一邊攪拌一邊升溫至120℃為止。可觀察到琥珀腈及硫進行溶解。在120~125℃下費時12小時吹入氯283.6g(4.0mol)至其中。將反應混合物冷卻至室溫為止,以醋酸乙酯300mL稀釋。藉由過濾屏除不溶物,以褐色醋酸乙酯溶液製得產物。利用HPLC絕對校準曲線法分析所製得之醋酸乙酯溶液。結果,3,4-二氯-5-氰基異噻唑之產率係根據所使用之琥珀腈計算出之理論量的68%。
實施例5
(3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造)
於備有攪拌器、回流冷卻器及溫度計之500ml四口燒瓶,饋入琥珀腈80.1g(1.0mol)及硫96.2g(3.0mol)。一邊攪拌一邊升溫至120℃為止。可觀察到琥珀腈及硫進行溶解。在120~125℃下費時22小時吹入氯290.7g(4.1mol)至其中。將反應混合物冷卻至室溫為止,以醋酸乙酯300mL稀釋。藉 由過濾屏除不溶物,以褐色醋酸乙酯溶液製得產物。利用HPLC絕對校準曲線法分析所製得之醋酸乙酯溶液。結果,3,4-二氯-5-氰基異噻唑之產率係根據所使用之琥珀腈計算出之理論量的76%。
實施例6
(3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造)
於備有攪拌器、回流冷卻器及溫度計之200mL四口燒瓶,饋入琥珀腈80.1g(1.0mol)及硫32.1g(1.0mol)。一邊攪拌一邊升溫至120℃為止。可觀察到琥珀腈及硫進行溶解。在120~125℃下費時12小時吹入氯212.7g(3.0mol)至其中。將反應混合物冷卻至室溫為止,以醋酸乙酯300mL稀釋。藉由過濾屏除不溶物,以褐色醋酸乙酯溶液製得產物。利用HPLC絕對校準曲線法分析所製得之醋酸乙酯溶液。結果,3,4-二氯-5-氰基異噻唑之產率係根據所使用之琥珀腈計算出之理論量的56%。
實施例7
(3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造)
於備有攪拌器、回流冷卻器及溫度計之1000mL四口燒瓶,饋入琥珀腈80.1g(1.0mol)及硫320.7g(10.0mol)。一邊攪拌一邊升溫至120℃為止。可觀察到琥珀腈及硫進行溶解。在120~125℃下費時16小時吹入氯581.4g(8.2mol)至其中。將反應混合物冷卻至室溫為止,以醋酸乙酯300mL稀釋。藉由過濾屏除不溶物,以褐色醋酸乙酯溶液製得產物。利用HPLC絕對校準曲線法分析所製得之醋酸乙酯溶液。結果, 3,4-二氯-5-氰基異噻唑之產率係根據所使用之琥珀腈計算出之理論量的75%。
實施例8
(3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造)
於備有攪拌器、回流冷卻器及溫度計之200ml四口燒瓶,饋入琥珀腈80.1g(1.0mol)及硫32.1g(1.0mol)。一邊攪拌一邊升溫至140℃為止。可觀察到琥珀腈及硫進行溶解。在同溫度下費時18小時吹入氯198.5g(2.8mol)至其中。將反應混合物冷卻至室溫為止,以醋酸乙酯300mL稀釋。藉由過濾屏除不溶物,以褐色醋酸乙酯溶液製得產物。利用HPLC絕對校準曲線法分析所製得之醋酸乙酯溶液。結果,3,4-二氯-5-氰基異噻唑之產率係根據所使用之琥珀腈計算出之理論量的63%。
比較例1
特開2010-260805(專利文獻7)中記載於實施例2之方法
(3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造)
於備有攪拌器、回流冷卻器及溫度計之300mL四口燒瓶,饋入琥珀腈5.70g(71.0mmol)、N,N-二甲基甲醯胺35.5mL及硫36.5g(1.14mol)。一邊攪拌一邊在25℃以下吹入氯40.4g(0.570mol)至其中。其後升溫至100℃,將其攪拌6小時。將反應混合物放冷至25℃為止之後,注入至冰水。利用甲苯萃取反應產物。利用HPLC絕對校準曲線法分析所製得之甲苯溶液。結果,3,4-二氯-5-氰基異噻唑之產率係根據所使用之琥珀腈計算出之理論量的64%。
特開2010-260805(專利文獻7)中記載於實施例2 之方法即本說明書之比較例1,係使用氯與N,N-二甲基甲醯胺。因此,一如上述,比較例1之方法係不同於不須使用N,N-二甲基甲醯胺之本案發明,在工業性上並不理想。
上述比較例1中,係如特開2010-260805(專利文 獻7)之請求項1及6、以及段落0029所記載,推定係於系統內在25℃以下之低溫下以氯與硫製造氯化硫,之後,琥珀腈與已在系統內經調整之氯化硫進行反應。
另一方面,如前已述,本發明中之反應機構等並 未明朗。然而,在本發明完成之後考察本發明時,推定本發明中主要反應機構迥異於上述比較例1中之主要反應機構。這一點亦可由後述本說明書之比較例2獲得支持。
比較例2
特開2010-260805(專利文獻7)中記載於實施例2之方法且未使用溶劑之方法
(3,4-二氯-5-氰基異噻唑之製造)
於備有攪拌器、回流冷卻器及溫度計之100mL茄型燒瓶,饋入琥珀腈5.00g(62.4mmol)及硫31.9g(1.0mol)。觀察到琥珀腈及硫並未溶解。一邊攪拌一邊在25℃以下費時22小時吹入氯35.4g(0.500mol)至其中。其後升溫至100℃,將其攪拌6小時。將反應混合物放冷至室溫為止之後,以甲苯50mL稀釋。藉由過濾屏除不溶物,以褐色甲苯溶液製得產物。利用GC絕對校準曲線法分析所製得之甲苯溶液。結果,3,4-二氯-5-氰基異噻唑之產率係根據所使用之琥珀腈計算 出之理論量的僅10%。
於上述比較例2中,未使用非質子性極性溶劑即 N,N-二甲基甲醯胺,換言之,在無溶劑下進行特開2010-260805(專利文獻7)、實施例2所記載之方法。其結果,產率大幅低落。
(高速液體層析(HPLC)分析方法)
關於上述HPLC分析方法之詳情,因應需要可參考以下文獻。
(a):(社)日本化學會編、「新實驗化學講座9 分析化學II」、第86~112頁(1977年)、發行人 飯泉新吾、丸善(股)(例如,關於可用於管柱之充填劑-移動相之組合,可參考第93~96頁。)
(b):(社)日本化學會編、「實驗化學講座20-1 分析化學」第5版、第130~151頁(2007年)、發行人 村田誠四郎、丸善(股)(例如,關於逆相層析之具體使用方法.條件,可參考第135~137頁。)
(氣相色層分析(GC)分析方法)
關於上述GC分析方法之詳情,因應需要可參考以下文獻。
(a):(社)日本化學會編、「新實驗化學講座9 分析化學II」、第60~86頁(1977年)、發行人 飯泉新吾、丸善(股)(例如,關於可用於管柱之固定相液體,可參考第66頁。)
(b):(社)日本化學會編、「實驗化學講座20-1 分析化學」第5版、第121~129頁(2007年)、發行人 村田誠四郎、丸善 (股)(例如,關於中空毛細管分離管柱之具體使用方法,可參考第124~125頁。)
產業上可利用性
依據本發明方法,可提供異噻唑化合物、尤其3,4-二氯-5-氰基異噻唑之新穎工業性製造方法。可利用本發明方法製造之異噻唑化合物,可用在作為醫藥中間物及農藥中間物、功能性色素、電子材料等之中間物。尤其,3,4-二氯-5-氰基異噻唑可有用作農藥之重要中間物。
本說明書中一如上述,本發明方法適宜於工業性。例如,相較於先前技術,本發明方法戲劇性地安全,而且本發明方法很有效率。進而,本發明方法中,視需要亦可在工業性實施上選擇各種不同選項。換言之,依據本發明,可因應狀況提供經濟上頗佳之條件。因此,本發明方法可以工業性規模簡便實施。不僅如此,依據本發明方法,不須使用到高價觸媒及過渡金屬便可製造目的化合物,因此也不需排出源自該等之有害廢棄物。是故,本發明方法中,廢棄物處理容易且對環境保護無害。
因此,本發明方法以作為工業性製造方法而言極為有用。

Claims (30)

  1. 一種通式(3)所示異噻唑化合物之製造方法,其特徵在於:將通式(1)所示腈化合物與硫加熱之後,進行通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應;通式(1): (式中,R表示氰基、羧基或烷氧羰基;)通式(2):[化2]X2 (2)(式中,X表示氟原子、氯原子、溴原子或碘原子;)通式(3): (式中,R及X如前述之定義)。
  2. 如請求項1之異噻唑化合物之製造方法,其係將通式(1)所示腈化合物與硫加熱,直到至少通式(1)所示腈化合物熔融為止。
  3. 如請求項1之異噻唑化合物之製造方法,其係將通式(1)所 示腈化合物與硫加熱,直到通式(1)所示腈化合物與硫熔融為止。
  4. 如請求項1至3中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其係將通式(1)所示腈化合物與硫加熱到70℃以上。
  5. 如請求項1至3中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其係將通式(1)所示腈化合物與硫加熱到90℃以上。
  6. 如請求項1至3中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其係將通式(1)所示腈化合物與硫加熱到70~180℃範圍之溫度。
  7. 如請求項1至3中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其係將通式(1)所示腈化合物與硫加熱到90~150℃範圍之溫度。
  8. 如請求項1至7中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在70℃以上進行。
  9. 如請求項1至7中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在90℃以上進行。
  10. 如請求項1至7中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在70至180℃範圍之溫度下進行。
  11. 如請求項1至7中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在90至150℃範圍之溫度下進行。
  12. 如請求項1至11中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係進行15小時以上。
  13. 如請求項1至11中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係進行20小時以上。
  14. 如請求項1至11中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係以15至75小時範圍之時間進行。
  15. 如請求項1至11中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係以20至50小時範圍之時間進行。
  16. 如請求項1至7中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在70至180℃範圍之溫度下,以15至75小時範圍之時間進行。
  17. 如請求項1至7中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在90至150℃範圍之溫度下,以15至75小時範圍之時間進行。
  18. 如請求項1至7中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在90至150℃範圍之溫度下,以20至50小時範圍之時間進行。
  19. 如請求項1至18中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係藉由在饋入通式(1)所示腈化合物與硫之後,將通式(2)所示鹵素朝其導入而進行者。
  20. 如請求項1至19中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係藉由將通式(2)所示鹵素朝通式(1)所示腈化合物與硫導入來進行。
  21. 如請求項1至19中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係藉由將通式(2)所示鹵素朝呈熔融狀態之通式(1)所示腈化合物與硫導入來進行。
  22. 如請求項1至19中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係藉由將通式(2)所示鹵素朝呈熔融狀態之通式(1)所示腈化合物與呈熔融狀態之硫導入來進行。
  23. 如請求項1至19中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係藉由在70至180℃範圍之溫度下,以15至75小時範圍之時間將通式(2)所示鹵素朝通式(1)所示腈化合物與硫導入來進行。
  24. 如請求項1至19中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係藉由在90至150℃之範圍之溫度下,以15至75小時之範圍 之時間將通式(2)所示鹵素朝通式(1)所示腈化合物與硫導入來進行。
  25. 如請求項1至19中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應,係藉由在90至150℃範圍之溫度下,以20至50小時之範圍之時間將通式(2)所示鹵素朝通式(1)所示腈化合物與硫導入來進行。
  26. 如請求項1至25中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應不使用非質子性極性溶劑來進行。
  27. 如請求項1至25中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)所示腈化合物、硫與通式(2)所示鹵素之反應係在無溶劑下進行。
  28. 如請求項1至27中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)中之R為氰基。
  29. 如請求項1至27中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)中之X為氯原子。
  30. 如請求項1至27中任一項之異噻唑化合物之製造方法,其中通式(1)中之R為氰基,X為氯原子。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6461102B2 (ja) * 2014-04-03 2019-01-30 クミアイ化学工業株式会社 エーテル化合物を用いるイソチアゾール化合物の製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3341547A (en) 1965-10-01 1967-09-12 Pennsalt Chemicals Corp 3, 4-dichloroisothiazoles and process for making them
NL128800C (zh) * 1965-10-01
DE2231097A1 (de) 1972-06-24 1974-01-03 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von 5-cyan-3,4-dichlorisothiazol
DE2231098A1 (de) * 1972-06-24 1974-01-03 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von 3,4-dichlorisothiazolen
US4132676A (en) * 1977-12-09 1979-01-02 Givaudan Corporation Perfume compositions containing ethyl 3,4-dichloro-5-isothiazolecarboxylate
JP2530071B2 (ja) 1990-09-20 1996-09-04 三井東圧化学株式会社 イソチアゾ―ルカルボン酸誘導体およびこれらを有効成分とするイネいもち病防除剤
US5240951A (en) * 1990-09-20 1993-08-31 Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated Isothiazolecarboxylic acid derivatives, rice blast control agents containing the same as active ingredients, and rice blast control method applying the control agents
DE19750011A1 (de) * 1997-11-12 1999-05-20 Bayer Ag Isothiazolcarbonsäure-Derivate
DE19750012A1 (de) 1997-11-12 1999-05-20 Bayer Ag Isothiazolcarbonsäureamide
JP2001294581A (ja) * 2000-04-12 2001-10-23 Nippon Bayer Agrochem Co Ltd イソチアゾール誘導体
JP2010260805A (ja) * 2009-05-01 2010-11-18 Ihara Chem Ind Co Ltd イソチアゾール誘導体を製造する方法
KR101649495B1 (ko) * 2009-05-01 2016-08-19 이하라케미칼 고교가부시키가이샤 이소티아졸 유도체의 제조 방법

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