CN107043374B - 一种制备1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备1,2,3‑噻二唑‑5‑甲酰胺类化合物的方法，目的在于解决现有报道中，1,2,3‑噻二唑‑5‑甲酰胺类化合物都是通过4‑甲基[1,2,3]噻二唑‑5‑甲酰氯与2‑氨基噻唑类化合物在缚酸剂（如三乙胺）的存在下反应得到，而缚酸剂与氯化氢生成的盐必须进行回收，加剧后处理难度的问题。申请人在实验过程中，出人意料的发现：在一定的反应条件下，不加入任何缚酸剂，4‑甲基[1,2,3]噻二唑‑5‑甲酰氯与具有II式结构的2‑氨基噻唑类化合物反应就可以高收率得到如式I结构的1,2,3‑噻二唑‑5‑甲酰胺类化合物。本发明中，由于不加入缚酸剂，一举克服了产品与盐分离的诸多困难，通过非常简单的后处理方式即可得到高纯度的具有式I结构的1,2,3‑噻二唑‑5‑甲酰胺类化合物。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其是化合物制备领域，具体为一种制备1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的方法。
背景技术
1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的结构式如下式I所示：
其中，R1和R2分别选自氢、烷基、卤素取代的烷基或
m为数字1～4，每个R3独立为氢、卤素、烷基或卤素取代的烷基。
1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物作为一类具有提高植物抗病害能力的物质，其合成方法以及在植保方面的用途已被CN1810808、CN100420686、CN101020687、CN101343269、CN101544633等专利所报道。
从已公开报道的合成方法来看，具有如式I结构的1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物都是通过4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯与2-氨基噻唑类化合物在缚酸剂(如三乙胺)存在下反应得到的。其中，2-氨基噻唑类化合物的结构式如下式II所示：
然而，在实际生产过程中发现，缚酸剂与氯化氢生成的盐往往会导致后处理方面的诸多问题，例如：缚酸剂与氯化氢生成的盐在工业上必须经过几步操作进行回收，无疑增加了生产成本；产物中夹杂大量的缚酸剂与氯化氢生成的盐，需要对反应产物进行水洗，水洗过程会产生大量的废水，且水洗后仍有少量盐无法除去，影响产品品质；将溶剂从水中回收，会增加蒸馏的费用。同时，具有如式I结构的1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物在常用有机溶剂中的溶解性较差，进一步加剧了后处理的难度。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对现有报道中，具有如式I结构的1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物都是通过4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯与2-氨基噻唑类化合物在缚酸剂(如三乙胺)的存在下反应得到，而缚酸剂与氯化氢生成的盐必须进行回收，导致生产成本增加，产生大量废水，影响产品品质，加剧后处理难度的问题，提供一种制备1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的方法。申请人在实验过程中，出人意料的发现：在一定的反应条件下，不加入任何缚酸剂，4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯与具有II式结构的2-氨基噻唑类化合物反应就可以高收率得到如式I结构的1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物，而其后处理过程也变的出人意料的简单。本发明中，由于不加入缚酸剂，使得整个反应的原子经济性大大提高，而且一举克服了产品与盐分离的诸多困难，通过非常简单的后处理方式即可得到高纯度的具有式I结构的1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种制备1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的方法，包括如下步骤：4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯与2-氨基噻唑类化合物在没有缚酸剂存在的情况下，在有机溶剂中反应得到1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物；
其中，1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的结构式如下式I所示：
2-氨基噻唑类化合物的结构式如下式II所示：
式I、II中，R1和R2分别选自氢、烷基、卤代烷基或
m为数字1～4，R3为氢、卤素、烷基或卤素取代的烷基中的一种或多种。在
中，当m为数字2、3、4时，多个R3可相同或不同。
所述R1和R2分别选自氢或烷基。
所述R1为氢，R2为甲基。
上述制备方法可以在任意有机溶剂中进行，但最好不要选用醇类等可以与原料发生反应的溶剂，优选沸点较高的醚类、烷烃类、芳香类溶剂中的一种或多种，综合考虑安全性、经济性等因素，优选甲苯。
上述制备方法可以在一个非常宽泛的温度中进行，但是温度过低会导致收率不高以及反应缓慢，温度过高则会导致副反应增加以及不必要的能耗和安全性问题，优选的反应温度为60℃～150℃。
所述4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯与2-氨基噻唑类化合物的摩尔比为0.95～1.05：1。
4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯与2-氨基噻唑类化合物在没有缚酸剂存在和无水状态下，在有机溶剂中反应得到1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物。上述制备方法，最好在无水状态下进行，因为水会导致4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯水解。
上述制备方法反应释放的氯化氢气体通过水或碱液进行吸收，作为优选，用水吸收后可制得盐酸，实现副产物的资源化利用。
与现有方法相比，本发明中不加入缚酸剂，有效降低了生产成本；其次，本发明有效避免了缚酸剂与氯化氢生成的盐，没有盐和废水的产生，“三废”量大大降低；最后，采用本发明能够大大降低后处理的难度，产品不经成本高昂的分离纯化工艺(如重结晶、柱层析等)纯度就可以高达99％。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
将5g(0.05m ol)2-氨基噻唑溶于57g甲苯中，搅拌下加热至100℃，再将8.53g(0.0525mol)4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯控温在100～105℃滴加入其中，滴加完成后，混合物升温回流至少4h，得反应混合物。其中，反应释放的氯化氢气体通过水或者碱液进行回收。待反应混合物冷却后，将反应混合物在0～10℃下过滤，所得滤饼用少量甲苯淋洗，烘干得到10.8g(收率:90％)4-甲基-N-(噻唑-2’-基)-1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺(LC纯度：97％)。
实施例2
取5.7g(0.05mol)2-氨基-5-甲基噻唑悬浮于114g甲苯中，搅拌下加热至100℃，得第一溶液。再将8.53g(0.0525mol)4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯控温在100～105℃滴加入第一溶液中，滴加完成后，将混合物升温回流至少4h，得反应混合物。其中，反应释放的氯化氢气体通过水或者碱液进行回收。待反应混合物冷却后，将反应混合物在0～10℃下过滤，所得滤饼用少量甲苯淋洗，烘干得到11.3g(收率:94％)4-甲基-N-(5’-甲基噻唑-2’-基)-1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺(LC纯度：99％)。
另外，申请人将实施例2中的2-氨基-5-甲基噻唑用2-氨基-5-三氟甲基噻唑、2-氨基-5-甲基噻唑、2-氨基-4-苯基噻唑、2-氨基-4-(2’,4’-苯基)-5-丙基噻唑等其它2-氨基噻唑类化合物所代替进行实验，均得到相应的1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物。
实施例3
将5.7g(0.05mol)2-氨基-5-甲基噻唑溶于114g二氯乙烷中，搅拌下加热至70℃，再将8.53g(0.0525mol)4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯控温在70～75℃滴加，滴加完成后，混合物升温回流至少4h，得反应混合物。反应释放的氯化氢气体通过水或者碱液进行回收。待反应混合物冷却后，将反应混合物在0～10℃下过滤，过滤所得滤饼用少量甲苯淋洗，烘干得到8.7g(收率:72％)4-甲基-N-(5’-甲基噻唑-2’-基)-1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺(LC纯度：96％)。
实施例4
将5.7g(0.05mol)2-氨基-5-甲基噻唑悬浮于114g二甲苯中，搅拌下加热至100℃，再将8.53g(0.0525mol)4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯控温在100～105℃滴加，滴加完成后，混合物升温回流至少4h，得反应混合物。反应释放的氯化氢气体通过水或者碱液进行回收。待反应混合物冷却后，将反应混合物在0～10℃下过滤，过滤所得滤饼用少量甲苯淋洗，烘干得到11.3g(收率:94％)4-甲基-N-(5’-甲基噻唑-2’-基)-1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺(LC纯度：94％)。
对比实施例：
将5.7g(0.05mol)2-氨基-5-甲基噻唑、5.3g(0.0525mol)三乙胺溶于114g二氯乙烷中，搅拌下加热至20℃，得第一反应溶液。再将8.53g(0.0525mol)4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯控温在20～30℃滴加入第一反应溶液中，滴加完成后，在20～30℃保温反应1h。反应结束后，加入质量百分比10％的氢氧化钠溶液24g，静置分相，水相使用浓盐酸调节pH至6.7～7，固体析出，过滤，滤饼加入水于50～60℃打浆3次(每次用水40g)，最后一次的滤饼烘干得到9.6g(收率:80％)4-甲基-N-(5’-甲基噻唑-2’-基)-1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺(LC纯度：98％，其中含有少量三乙胺盐酸盐)。
此外，也可采用重结晶的方式进行产品纯化，但需要消耗大量的有机溶剂，并损失部分产品。
通过对比能够发现，对比实施例不但要使用与底物等摩尔量以上的三乙胺，成本较高，而且后处理过程较为繁琐，会产生大量的废水，且产品中还含有少量三乙胺盐酸盐难以除去。而本发明能够有效简化操作步骤，有效克服了产品与盐分离的难题，且在最优实验条件下的收率远高于对比实施例。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (9)
1.一种制备1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯与2-氨基噻唑类化合物在没有缚酸剂存在的情况下，在有机溶剂中反应得到1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物，反应温度为100℃~105℃；
其中，1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的结构式如下式I所示：
2-氨基噻唑类化合物的结构式如下式II所示：
式I、II中，R1和R2分别选自氢、烷基、卤代烷基或
，m为数字1～4，R3为氢、卤素、烷基或卤素取代的烷基中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述制备1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的方法，其特征在于，所述R1和R2分别选自氢或烷基。
3.根据权利要求2所述制备1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的方法，其特征在于，所述R1为氢，R2为甲基。
4.根据权利要求1~3任一项所述制备1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的方法，其特征在于，所述有机溶剂是醚类溶剂、烷烃类溶剂、芳香类溶剂中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述制备1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯。
6.根据权利要求1~3任一项所述制备1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的方法，其特征在于，4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯与2-氨基噻唑类化合物的摩尔比为0.95~1.05。
7.根据权利要求1~3任一项所述制备1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的方法，其特征在于，4-甲基[1,2,3]噻二唑-5-甲酰氯与2-氨基噻唑类化合物在没有缚酸剂存在和无水状态下，在有机溶剂中反应得到1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物。
8.根据权利要求1~3任一项所述制备1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的方法，其特征在于，反应释放的氯化氢气体通过水或碱液进行回收。
9.根据权利要求8所述制备1,2,3-噻二唑-5-甲酰胺类化合物的方法，其特征在于，反应释放的氯化氢气体通过水进行回收。
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