[發明專利]一種2-噻唑烷酮的制備方法

有效

• 申請號: 201910917794.0
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110563666B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 劉小麗;張均;湯麗華;張千峰
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C07D277/24
• 分類號: C07D277/24
• 代理公司: 北京惠科金知識產權代理有限公司 11981
• 代理人: 劉瀟

本發明公開一種2?噻唑烷酮的制備方法，屬于農藥化工產品技術領域。該方法以半胱胺鹽酸鹽和尿素為原料，采用熱熔法合成生產2?噻唑烷酮；首先將半胱胺鹽酸鹽和尿素在反應釜中熱熔后進行環合反應，得到熱熔法合成產物的混合液；然后向反應釜中加入甲苯進行熱萃取，將甲苯的萃取液抽濾過濾至脫溶釜，通過減壓蒸餾脫溶，然后將脫溶釜的釜底液轉入結晶釜內降溫結晶，向結晶釜內加入2?噻唑烷酮晶種制得白色針狀微晶產品，白色針狀微晶產品在通風環境下風干干燥，制得2?噻唑烷酮。本發明方法簡單易控，生產成本較低，沒有明顯的微廢及有害副產物產生，具有顯著的環境友好效應。

技術領域：

本發明屬于農藥化工產品技術領域，尤其涉及一種2-噻唑烷酮的制備方法。

背景技術：

2-噻唑烷酮(2-thiazolidinone)可直接用作殺菌劑、殺蟲劑、植物生長調節劑,也是一種重要的農藥、醫藥和染料的中間體，例如2-噻唑烷酮是優良殺線蟲劑噻唑膦的重要中間體。隨著雜環農藥的發展，2-噻唑烷酮在雜環農藥的創新方面十分重要，目前，國內外使用的殺蟲劑大多數為有機膦殺蟲劑，此種殺蟲劑雖然具有藥效較高、使用方便、具有內吸作用、易在自然條件下降解的特點，但此類含高有機膦的殺蟲劑具有極高的毒性，因而在很多國家已經禁止使用。日本石原產業公司開發出了一種新型農藥—噻唑膦，它是一種高效、低毒、廣泛普及、安全的殺線蟲劑，具有防治植物線蟲病的作用，在國內外都很受重視；其中，2-噻唑烷酮是合成噻唑膦的一種重要的中間體，因而對優化2-噻唑烷酮的合成與生產工藝也備受矚目，特別涉及環保等方面的因素。

目前，2-噻唑烷酮的合成路徑較多，很多文獻均有報道，如以2-噻唑硫酮為起始原料的氧化法，以半胱胺為原料的縮合方法，以2-氨基乙基硫酸酯為起始原料的縮合方法等；①其中以2-噻唑硫酮為起始原料，可與雙氧水、光氣、或環氧乙烷氧化，合成2-噻唑烷酮，但該類反應劇烈、不易控制，且產生的副產物也不易處理；②而以2-氨基乙基硫酸酯法合成工藝流程較復雜，工藝路徑流程長，制備的處理裝置要求也比較苛刻，且生產成本也較高。

發明內容：

本發明針對現有技術存在的問題，提供一種2-噻唑烷酮的制備方法。本發明采用以半胱胺鹽酸鹽和尿素為原料，采用熱熔法合成生產2-噻唑烷酮，本發明方法簡單且易于可控，生產成本較低，沒有明顯的微廢及有害副產物產生，具有顯著的環境友好效應。

本發明提供的一種2-噻唑烷酮的制備方法的具體步驟如下：

(1)向反應釜中投入一定量的尿素，將所述反應釜的溫度逐漸升高至100～120℃，尿素熱熔至液態；開啟并保持所述反應釜內為微負壓，使氨氣氣體能順暢逸出被水吸收，氨氣尾氣用三級吸收至吸收罐內，最后用稀硫酸處理排空；由固體加料器連續分批向所述反應釜中投入半胱胺鹽酸鹽，1h內投畢，保溫2.5～3.5h得到熱熔法合成產物的混合液，所述半胱胺鹽酸鹽與所述尿素的摩爾比為1：1.3～1.5。

(2)在氮氣氣氛下將所述反應釜溫度降至80℃，向所述反應釜中分三次加入甲苯對步驟(1)得到的所述熱熔法合成產物的混合液進行熱萃取，將甲苯的萃取液抽濾過濾至脫溶釜。

(3)開啟負壓泵，使所述脫溶釜溫度為80～90℃，壓力0.2～1MPa，通過減壓蒸餾脫出溶劑，任何將所述脫溶釜的釜底液轉入結晶釜內降溫結晶，向所述結晶釜內加入2-噻唑烷酮晶種，在0～10℃的溫度條件下，保溫2～4h制得白色針狀微晶產品，經離心分離，濾液能夠收集套用，再循環脫溶與結晶，所述白色針狀微晶產品在通風環境下風干干燥，得到目標產物：2-噻唑烷酮，用熔點儀測定熔程可確定產物的純度。

本發明步驟(2)中所述熱萃取后反應釜中剩余部分采用95％的工業乙醇洗滌，干燥后得到氯化銨副產品。洗滌用的工業乙醇全部蒸餾，可以回收套用。步驟(3)中所述減壓蒸餾脫溶的溫度為87～89℃，甲苯的蒸餾量為75wt％，以便于后面控制易于結晶，以提高生產效率。