2-特丁基亚氨基-3-异丙基-5-苯基-1,3,5-噻二嗪-4-酮的合成方法

摘要

本发明公开一种2-特丁基亚氨基-3-异丙基-5-苯基-1，3，5-噻二嗪-4-酮(噻嗪酮)的合成方法。本发明以苯胺为初始原料，与甲醛溶液(或者多聚甲醛)发生缩合反应生成苯胺甲叉，苯胺甲叉与光气在有机碱的催化下发生加成反应生成N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯，N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯再与1-异丙基-3-特丁基硫脲发生环化反应生成噻嗪酮。本发明的合成方法制备的噻嗪酮纯度达到98.5％以上，总收率达到71.1％以上。本发明主要用于噻嗪酮的制备，对提高产品质量，降低生产成本具有实际意义。

权利要求

1.一种2-特丁基亚氨基-3-异丙基-5-苯基-1，3，5-噻二嗪-4-酮的合成方法，该方法以苯胺为原料，包括以下步骤：(1)将苯胺与有机溶剂加入到反应瓶中，在温度为20℃～90℃，滴加甲醛溶液，滴加完毕后，在温度为20℃～90℃继续反应15～120min，加热升温至回流，分水0.5～3h，蒸除溶剂，冷却至室温，过滤得到苯胺甲叉；其中苯胺与甲醛的摩尔比为1.0∶1.0～3.0；有机溶剂为苯、甲苯或二甲苯；

(2)将步骤1)得到的苯胺甲叉、有机溶剂和催化剂加入到反应瓶中，在温度0℃～

70℃，滴加酰氯化试剂，滴加完毕后，在温度为0℃～70℃继续反应1h～4h，过滤除去不溶物，蒸除溶剂后，冷却至室温，过滤得到N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯；其中苯胺甲叉与酰氯化试剂、催化剂的摩尔比为1.0∶1.02～3.0∶0.1～0.6；有机溶剂为苯、甲苯、乙酸乙酯或1，2-二氯乙烷；酰氯化试剂为固体光气或者光气；催化剂为三乙胺、吡啶或N，N-二甲基苯胺；

(3)将N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯与1-异丙基-3-特丁基硫脲的甲苯混合溶液，在温度30℃～35℃滴加到质量浓度为30％～40％的碳酸氢铵溶液中，并在反应温度30℃～

35℃反应8h，反应结束，静置分层，油层经水洗，负压蒸除甲苯后，加入乙醇，经静置、过滤步骤，得目标产物；其中N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯与1-异丙基-3-特丁基硫脲的摩尔比为1∶1.0～1.2。

2.根据权利要求1所述的2-特丁基亚氨基-3-异丙基-5-苯基-1，3，5-噻二嗪-4-酮的合成方法，其特征是：(1)将苯胺与有机溶剂加入到反应瓶中，在温度为70℃，滴加甲醛溶液，滴加完毕后，在温度为70℃继续反应45min，加热升温至回流，分水2h，蒸除溶剂，冷却至室温，过滤得到苯胺甲叉；其中苯胺与甲醛的摩尔比为1.0∶1.3；有机溶剂为甲苯；

(2)将步骤1)得到的苯胺甲叉、有机溶剂和催化剂加入到反应瓶中，在温度45℃，滴加酰氯化试剂，滴加完毕后，在温度为45℃继续反应2h，过滤除去不溶物，蒸除溶剂后，冷却至室温，过滤得到N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯；其中苯胺甲叉与酰氯化试剂、催化剂的摩尔比为1.0∶1.2∶0.3；有机溶剂为乙酸乙酯；酰氯化试剂为固体光气；催化剂为吡啶或者N，N-二甲基苯胺；

(3)将N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯与1-异丙基-3-特丁基硫脲的甲苯混合溶液，在温度30℃～35℃滴加到质量浓度为37.5％的碳酸氢铵溶液中，并在反应温度30℃～35℃反应8h，反应结束，静置分层，油层经水洗，负压蒸除甲苯后，加入乙醇，经静置、过滤步骤，得目标产物；其中N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯与1-异丙基-3-特丁基硫脲的摩尔比为

1∶1.1。

说明书

2-特丁基亚氨基-3-异丙基-5-苯基-1，3，5-噻二

嗪-4-酮的合成方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种2-特丁基亚氨基-3-异丙基-5-苯基-1，3，5-噻二嗪-4-酮(简称噻嗪酮)的合成方法。

背景技术

[0002] 噻嗪酮是一种昆虫生长调节剂，属昆虫蜕皮抑制剂，通过抑制壳多糖合成和干扰新陈代谢，使害虫不能正常蜕皮和变态而逐步死亡，具有高活性、高选择性、长持效期的特点，主要用于防治水稻叶蝉和虱，马铃薯叶蝉，柑橘、棉花和蔬菜粉虱，柑橘盾蚧和粉蚧。

[0003] 现有技术中，噻嗪酮制备，常常是由N-甲基苯胺与光气、氯气反应制得中间体N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯，然后再与1-异丙基-3-特丁基硫脲反应制得，例如中国专利CN101177418公开了

[0004]

[0005] 该方法以N-甲基苯胺为原料经过3步反应制备噻嗪酮，总收率为47％。所用起始原料N-甲基苯胺是由苯胺制备，若以苯胺为起始原料制备噻嗪酮需要4步反应，反应步骤较多，总收率会更低。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种反应步骤少、收率较高的2-特丁基亚氨基-3-异丙基-5-苯基-1，3，5-噻二嗪-4-酮的合成方法。

[0007] 本发明的合成路线如下：

[0008]

[0009] 本发明以苯胺为初始原料，包括以下步骤：

[0010] (1)将苯胺与有机溶剂加入到反应瓶中，在温度为20℃～90℃，滴加甲醛溶液，滴加完毕后，在温度为20℃～90℃继续反应15～120min，加热升温至回流，分水0.5～3h，蒸除溶剂，冷却至室温，过滤得到苯胺甲叉；其中苯胺与甲醛的摩尔比为1.0∶1.0～3.0；有机溶剂为苯、甲苯或二甲苯；

[0011] (2)将步骤1)得到的苯胺甲叉、有机溶剂和催化剂加入到反应瓶中，在温度0℃～70℃，滴加酰氯化试剂，滴加完毕后，在温度为0℃～70℃继续反应1h～4h，过滤除去不溶物，蒸除溶剂后，冷却至室温，过滤得到N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯；其中苯胺甲叉与酰氯化试剂、催化剂的摩尔比为1.0∶1.02～3.0∶0.1～0.6；有机溶剂为苯、甲苯、乙酸乙酯或1，2-二氯乙烷；酰氯化试剂为固体光气或者光气；催化剂为三乙胺、吡啶或N，N-二甲基苯胺；

[0012] (3)将N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯与1-异丙基-3-特丁基硫脲的甲苯混合溶液，在温度30℃～35℃滴加到质量浓度为30％～40％的碳酸氢铵溶液中，并在反应温度30℃～35℃反应8h，反应结束，静置分层，油层经水洗，负压蒸除甲苯后，加入乙醇，静置、过滤步骤，得目标产物；其中N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯与1-异丙基-3-特丁基硫脲的摩尔比为1∶1.0～1.2。

[0013] 本发明的优选的噻嗪酮的合成方法，包括以下步骤：

[0014] (1)将苯胺与有机溶剂加入到反应瓶中，在温度为70℃，滴加甲醛溶液，滴加完毕后，在温度为70℃继续反应45min，加热升温至回流，分水2h，蒸除溶剂，冷却至室温，过滤得到苯胺甲叉；其中苯胺与甲醛的摩尔比为1.0∶1.3；有机溶剂甲苯；

[0015] (2)将步骤1)得到的苯胺甲叉、有机溶剂和催化剂加入到反应瓶中，在温度45℃，滴加酰氯化试剂，滴加完毕后，在温度为45℃继续反应2h，过滤除去不溶物，蒸除溶剂后，冷却至室温，过滤得到N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯；其中苯胺甲叉与酰氯化试剂、催化剂的摩尔比为1.0∶1.2∶0.3；有机溶剂为乙酸乙酯；酰氯化试剂为固体光气；催化剂为吡啶或者N，N-二甲基苯胺；

[0016] (3)将N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯与1-异丙基-3-特丁基硫脲的甲苯混合溶液，在温度30℃～35℃滴加到质量浓度为37.5％的碳酸氢铵溶液中，并在反应温度30℃～35℃反应8h，反应结束，静置分层，油层经水洗，负压蒸除甲苯后，加入乙醇，经静置、过滤步骤，得目标产物；其中N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯与1-异丙基-3-特丁基硫脲的摩尔比为1∶1.1。

[0017] 本发明的噻嗪酮的合成方法，其特征在于：步骤1)将甲醛溶液与有机溶剂加入到反应瓶中，在温度为20℃～90℃，滴加苯胺；步骤2)将酰氯化试剂、有机溶剂和重量50％催化剂加入反应瓶中，滴加步骤1)所得苯胺甲叉、有机溶剂和另一份的重量50％催化剂的混合液。

[0018] 本发明具有以下优点：

[0019] 本发明使用廉价易得的苯胺和甲醛为起始原料，经苯胺甲叉制备中间体N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯，N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯与1-异丙基-3-特丁基硫脲环化合成噻嗪酮。该方法反应步骤少，工艺简单，收率和含量都较高，收率可达92.5％，含量可达到98.5％，以起始原料苯胺计总收率达到71.1％。中国专利CN101177418公开的方法制备目标化合物含量为95％，以N-甲基苯胺计该方法的总收率为47％，若以苯胺计总收率则更低。

具体实施方式

[0020] 以下结合实施例对本发明做进一步详述，说明。

[0021] 实施例1

[0022] 1)苯胺甲叉的合成

[0023] 将92.5mL(1.0mol)苯胺和300mL甲苯加入到500mL的四口瓶中，加热升温至70℃，滴加94mL37％(1.25mol)的甲醛溶液，滴加完毕后，在温度70℃继续反应30min，升温至回流，分水3h，负压蒸除甲苯，冷却至室温，过滤得到苯胺甲叉92.3g，收率87.9％，含量
97.5％。

[0024] 2)N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯的合成

[0025] 将215.4g(2.0mol)苯胺甲叉和1500mL乙酸乙酯加入到3000mL的四口瓶中，搅拌下加热升温，在温度45℃加入65mL(0.8mol)吡啶后，滴加溶有240g(0.78mol)固体光气的590mL乙酸乙酯溶液，滴加完毕后，在温度45℃继续反应3h，停止反应，冷却至室温，过滤，滤饼用乙酸乙酯洗涤两次，合并滤液，负压蒸除乙酸乙酯后，加入100mL正己烷，静置、过滤得到357.0g浅黄色晶体，收率87.5％，含量94.0％。

[0026] 3)噻嗪酮的合成

[0027] 将240g(3.0mol)碳酸氢铵和400mL水加入到2000mL的四口瓶中，可以搅拌使碳酸氢铵加速溶解，在温度为30℃～35℃滴加溶有217.0g(1.0mol)N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯与192.0g(1.1mol)1-异丙基-3-特丁基硫脲的720mL甲苯溶液，滴加时间2h，滴加完毕后在温度30℃～35℃继续反应8h，反应结束，静置分层，油层每次用100mL水洗，洗涤两次，负压蒸除甲苯后，加入300mL乙醇，静置、过滤得目标产物284.5g，收率92.5％，含量98.5％。

[0028] 以苯胺计合成噻嗪酮的总收率为71.1％，含量为98.5％。

[0029] 结构鉴定：

[0030] 红外光谱(溴化钾压片，cm-1)：3007，2957，1665，1621，1395，1280，1226，694。

[0031] 1H-NMR(400MHz，CDCl3，6ppm)：7.37(2H，ph-H)，7.32(2H，ph-H)，7.22(1H，ph-H)，4.76(2H，S-C-H)，4.65(1H，N-C-H)，1.48(6H，N-C-(CH3)2)，1.33(9H，N-C-(CH3)3)。

[0032] MS：305(M)。

[0033] 元素分析(％)：

[0034] 理论值：C 62.92，H 7.59，N 13.76；

[0035] 实测值：C 62.80，H 7.71，N 13.38。

[0036] 实施例2

[0037] 1)苯胺甲叉的合成

[0038] 将92.5mL(1.0mol)苯胺和300mL甲苯加入到500mL的四口瓶中，温度在20℃滴加75mL37％(1.05mol)的甲醛溶液，滴加完毕后，在温度为20℃继续反应15min，升温至回流，分水30min，负压蒸除甲苯，冷却至室温，过滤得到苯胺甲叉84.3g，收率80.3％，含量96.7％。

[0039] 2)N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯的合成

[0040] 将215.4g(2.0mol)苯胺甲叉和1500mL乙酸乙酯加入到3000mL的四口瓶中，搅拌，在温度为0℃加入17mL(0.2mol)吡啶后，滴加溶有206g(0.68mol)固体光气的590mL乙酸乙酯溶液，滴加完毕后，在温度为0℃继续反应1h，过滤，滤饼分别用100mL乙酸乙酯洗涤两次，合并滤液，负压蒸除乙酸乙酯后，加入100mL正己烷，静置、过滤得到330.9g浅黄色晶体，收率81.1％，含量93.6％。

[0041] 3)噻嗪酮的合成

[0042] 将240g(3.0mol)碳酸氢铵和400mL水加入到2000mL四口瓶中，可以搅拌使碳酸氢铵加速溶解，在温度为30℃～35℃滴加溶有217.0g(1.0mol)N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯与175.8g(1.0mol)1-异丙基-3-特丁基硫脲的甲苯溶液，滴加时间2h，滴加完毕后，在温度为30℃～35℃继续反应8h，反应结束后静置分层，油层每次用100mL水洗，洗涤两次，负压蒸除甲苯后，加入300mL乙醇，静置、过滤得目标产物283.0g，收率92.0％，含量98.1％。

[0043] 以苯胺计合成噻嗪酮的总收率为59.9％，含量为98.1％。

[0044] 实施例3

[0045] 1)苯胺甲叉的合成

[0046] 将92.5mL(1.0mol)苯胺和300mL甲苯加入到500mL的四口瓶中，加热升温至90℃，滴加224.8mL37％(3.0mol)的甲醛溶液，滴加完毕后，在温度为90℃继续反应120min，升温至回流，分水3h，负压蒸除甲苯，冷却至室温，过滤得到苯胺甲叉91.2g，收率
86.9％，含量97.3％。

[0047] 2)N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯的合成

[0048] 将215.4g(2.0mol)苯胺甲叉和1500mL乙酸乙酯加入到5000mL的四口瓶中，搅拌加热升温，在温度为70℃加入97mL(1.2mol)吡啶后，滴加溶有606g(2.0mol)固体光气的1200mL乙酸乙酯溶液，滴加完毕后，在温度为70℃继续反应4h，冷却至室温，过滤，滤饼用乙酸乙酯洗涤两次，合并滤液，负压蒸除乙酸乙酯，加入100mL正己烷，静置、过滤得到357.8g浅黄色晶体，收率87.7％，含量93.5％。

[0049] 3)噻嗪酮的合成

[0050] 将240g(3.0mol)碳酸氢铵和400mL水加入到2000mL四口瓶中，可以搅拌使碳酸氢铵加速溶解，在温度为30℃～35℃滴加溶有217.0g(1.0mol)N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯与210.9g(1.2mol)1-异丙基-3-特丁基硫脲的720mL甲苯溶液，滴加时间2h，滴加完毕后，在温度为30℃～35℃继续反应8h，反应结束后静置分层，油层每次用100mL水洗，洗涤两次，负压蒸除甲苯后，加入300mL乙醇，静置、过滤得目标产物282.0g，收率91.7％，含量97.8％。

[0051] 以苯胺计合成噻嗪酮的总收率为69.9％，含量为97.8％。

[0052] 实施例4

[0053] 本发明的操作与实施例1基本相同，所不同的是步骤1)中，将94mL37％的甲醛溶液和300mL甲苯加入到500mL的四口瓶中，温度在70℃，滴加92.5mL苯胺，滴完后，在温度为70℃继续反应30min，回流分水2h。苯胺甲叉收率为86.2％，含量为96.7％。

[0054] 以苯胺计合成噻嗪酮的总收率为68.9％，含量为98.0％。

[0055] 实施例5

[0056] 本发明的操作与实施例1基本相同，所不同的是步骤1)中将94.8g(3.0mol)多聚甲醛、138.7g无水乙醇和3.0g三乙胺加入到1000mL四口瓶中，升温至90℃，反应30min。加入500mL甲苯，升温至回流，滴加187.2g(2.0mol)苯胺，滴加完毕后，在温度为90℃继续反应30min，分水约2h，负压蒸除甲苯，冷却至室温，过滤得到白色固体185.7g。收率88.3％，含量97.2％。

[0057] 以苯胺计合成噻嗪酮的总收率为70.3％，含量为98.1％。

[0058] 实施例6

[0059] 本发明的操作与实施例1基本相同，所不同的是步骤1)中所用溶剂为苯，滴加温度为30℃，回流分水3h。收率85.3％，含量97.3％。

[0060] 以苯胺计合成噻嗪酮的总收率为69.0％，含量为97.4％。

[0061] 实施例7

[0062] 本发明的操作与实施例1基本相同，所不同的是步骤1)中所用溶剂为二甲苯。收率86.0％，含量97.1％。

[0063] 以苯胺计合成噻嗪酮的总收率为69.6％，含量为97.8％。

[0064] 实施例8

[0065] 本发明的操作与实施例1基本相同，所不同的是步骤2)中，将240g固体光气、1000mL乙酸乙酯和15mL吡啶加入到3000mL四口瓶中，搅拌下加热升温至45℃，滴加
215.4g苯胺甲叉、800mL乙酸乙酯和15mL吡啶的混合液，滴加完后，在温度为45℃继续反应
3h。N-氯甲基-N-苯基胺基甲酰氯的收率为88.1％，含量92.0％。

[0066] 以苯胺计合成噻嗪酮的总收率为70.9％，含量为98.0％。

[0067] 实施例9

[0068] 本发明的操作与实施例1基本相同，所不同的是步骤2)中所用的催化剂为三乙胺，收率80.1％，含量92.3％。

[0069] 以苯胺计合成噻嗪酮的总收率为64.8％，含量为97.9％。

[0070] 实施例10

[0071] 本发明的操作与实施例1基本相同，所不同的是步骤2)所用的催化剂为N，N-二甲基苯胺，收率82.3％，含量92.3％。

[0072] 以苯胺计合成噻嗪酮的总收率为66.9％，含量为97.9％。

[0073] 实施例11

[0074] 本发明的操作与实施例1基本相同，所不同的是步骤2)中所用溶剂为苯，收率