[发明专利]制备氰亚氨基-1,3-噻唑烷的方法

说明书

本发明涉及一种制备氰亚氨基-1，3-噻唑烷的方法，所述氰亚氨基-1，3-噻唑烷是用于制备作物保护活性成分和药物的重要结构单元(building block)。

已悉知，氰亚氨基-1，3-噻唑烷可通过使N-氰基碳亚氨基二硫代碳酸二甲酯与半胱胺在乙醇中加热回流而得到(参见Archiv der Pharmazie305，731(1972)和DE 2205745)。

这里所述产率太低而不能用于工业生产该产品。EP 1 460 068 A1记载了在碱金属氢氧化物存在下的N-氰基碳亚氨基二硫代碳酸二甲酯和半胱胺的反应。该方法的一个缺点为碱金属氢氧化物的高碱性，在剂量不精确的情况下，所述高碱性会造成产物损失并因而降低产率。

在Chimia(Chimia 2003，57，No 11，710-714)中记载了另一种方法。其记载了40℃下与碳酸氢钠在乙醇中的反应。

对于上文所列缺点和问题，需要提供一种由N-氰基碳亚氨基二硫代碳酸二甲酯高产率和高选择性地得到氰亚氨基-1，3-噻唑烷的方法。

由于甲硫醇是所需原料，因而还需要提供一种能够回收甲硫醇的方法。

该目的通过以下方法实现：在水和碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐的存在下，使N-氰基碳亚氨基二硫代碳酸二甲酯与2-氨基乙硫醇或其盐(式(I))反应，得到式(II)的氰亚氨基-1，3-噻唑烷，

在式(I)化合物中，X代表一个酸根，例如卤素离子、乙酸根、硫酸根或硫酸氢根。

所述反应依照方案1进行

其中A为一种碱金属。

令人惊奇的是，在碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐和水的存在下，该反应能够在5-15℃之间的较低温度下进行。产物可以以高产率形成。在工业规模的生产中，连续释放的气态甲硫醇能够回收，例如通过冷凝。

优选使用式(I)化合物实施本发明方法，式中，X为一个酸根，例如卤素离子、乙酸根、硫酸根或硫酸氢根。

X优选为氯离子、硫酸根或硫酸氢根。

对本发明方法而言，使用碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐。优选使用碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠和碳酸钾。特别优选碳酸氢钠和碳酸钠。

在本发明方法中用作原料的式(I)的半胱胺盐市售可得，并为有机化学中公知的化合物。

本发明方法在水的存在下进行。也可使用含水的溶剂混合物。除水外，所述溶剂混合物还可含有其他溶剂。实例包括：卤代烃，尤其是氯代烃，例如四氯乙烯、四氯乙烷、二氯丙烷、二氯甲烷、二氯丁烷、氯仿、四氯化碳、三氯乙烷、三氯乙烯、五氯乙烷、二氟苯、1，2-二氯乙烷、氯苯、溴苯、二氯苯、氯甲苯、三氯苯；醇，例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇；醚，例如乙基丙基醚、甲基叔丁基醚、甲基正丁基醚、苯甲醚、苯乙醚、环己基甲基醚、二甲基醚、二乙醚、二甲基乙二醇(dimethylglycol)、二苯醚、二丙醚、二异丙醚、二正丁醚、二异丁醚、二异戊醚、乙二醇二甲醚、异丙基乙基醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、二噁烷、二氯二乙醚，和环氧乙烷和/或环氧丙烷的聚醚；胺，例如三甲胺、三乙胺、三丙胺和三丁胺、N-甲基吗啉、吡啶、烷基化吡啶和四亚甲基二胺；硝基烃，例如硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷、硝基苯、氯代硝基苯、邻硝基甲苯；腈，例如乙腈、甲基腈(methyl nitrile)、丙腈、丁腈、异丁腈、苄腈、苯基腈、间氯苄腈；以及化合物例如四氢噻吩二氧化物和二甲亚砜、四亚甲基亚砜、二丙基亚砜、苄基甲基亚砜、二异丁基亚砜、二丁基亚砜、二异戊基亚砜；砜，例如二甲砜、二乙砜、二丙砜、二丁砜、二苯砜、二己砜、甲基乙基砜、乙基丙基砜、乙基异丁基砜和五亚甲基砜；脂族烃、脂环烃或芳香烃，例如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷；例如所称的具有沸点在例如40℃至250℃范围内的组分的石油溶剂(white spirits)、繖花烃、沸程在70℃至190℃范围内的石油馏分、环己烷、甲基环己烷、石油醚、挥发油、辛烷、苯、甲苯、氯苯、溴苯、硝基苯、二甲苯；酯，例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸异丁酯，及碳酸二甲酯、碳酸二丁酯和碳酸亚乙酯；酰胺，例如六亚甲基磷酰胺、甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二丙基甲酰胺、N，N-二丁基甲酰胺、N-甲基吡咯烷、N-甲基己内酰胺、1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2(1H)-嘧啶、辛基吡咯烷酮、辛基己内酰胺、1，3-二甲基-2-咪唑啉二酮、N-甲酰基哌啶、N，N’-1，4-二甲酰基哌嗪；酮，例如丙酮、苯乙酮、甲基乙基酮、甲基丁基酮。