[发明专利]制备1,2-苯并异噻唑啉-2-酮及其盐的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备1，2-苯并异噻唑啉-2-酮(1，2-benzoisothiazoline-2-one，有时也称为“BIT”，CAS号为2634-33-5)及其盐的方法。BIT是商业上重要的杀生物剂。 

背景技术

CA 1 269 985和US 4 727 188描述了制备1，2-苯并异噻唑啉-2-酮的方法。如在US 4 727 188中所描述的那样，在第一步中，使邻氨基苯甲酰胺与亚硝酸盐(即三价硝酸盐)反应以使邻氨基苯甲酰胺重氮化，之后与二氧化硫反应，从而得到2，2’-二硫代苯甲酰胺。众所周知，重氮反应必然会形成对健康有害的亚硝胺，并且该反应难以以工业规模进行。对该反应而言可供选择的是，可以由相应的酰氯来制备2，2’-二硫代苯甲酰胺，但根据US 4 727 188，此反应难以进行。 

然后，使产生的硫代苯甲酰胺进行2，2’-二硫代苯甲酰胺的氧化闭环反应。该反应在氧气或氧气供体(例如CA 1 269 985中所描述的过氧酸)存在下在碱性条件中进行。 

发明内容

因此，本发明旨在提供制备1，2-苯并异噻唑啉-2-酮及其盐的可供替代的方法。 

在一个方面，本发明提供一种制备1，2-苯并异噻唑啉-2-酮的盐的方法，该方法包括使2-巯基苯甲酰胺的盐进行氧化环化。优选的是，所述2-巯基苯甲酰胺的盐可以为2-巯基苯甲酰胺的钠盐。优选的是，可以通过使所述2-巯基苯甲酰胺的盐与水性过氧化氢反应来进行氧化环化。 

本发明还提供一种制备1，2-苯并异噻唑啉-2-酮的方法，该方法 包括：i)使2-巯基苯甲酰胺的盐进行氧化环化，以及ii)使步骤i)的产物与酸反应。 

本发明还提供一种制备1，2-苯并异噻唑啉-2-酮的钠盐的方法，该方法包括以下步骤：i)加热硫化钠水合物与N-甲基-2-吡咯烷酮的混合物；ii)对所述混合物进行蒸馏，从而除去水以及任选地除去部分所述N-甲基-2-吡咯烷酮，而留下硫化钠与N-甲基-2-吡咯烷酮的脱水混合物(water-depleted mixture)；iii)将至少一种在2位上被离去基团取代的苯甲酰胺加入所述的硫化钠与N-甲基-2-吡咯烷酮的脱水混合物，从而得到含有2-巯基苯甲酰胺的混合物；以及iv)使所述含有2-巯基苯甲酰胺的混合物进行氧化环化。优选的是，所述离去基团可以选自氯、溴以及磺酸酯基团。优选的是，所述至少一种在2位上被所述离去基团取代的苯甲酰胺可以为2-氯苯甲酰胺。优选的是，步骤iv)包括使2-巯基苯甲酰胺与水性过氧化氢接触。 

目前已经惊奇地发现，通过相应的2-巯基苯甲酰胺的碱金属盐或铵盐(包括单、二、三和四烷基铵盐)与氧化剂(例如水性过氧化氢)的反应，可以以良好的收率制备BIT。如有需要，可以随后通过酸化作用使所得的盐转化成游离的1，2-苯并异噻唑啉-2-酮。 

2-巯基苯甲酰胺是已知的材料。例如，在JP063457中有所描述。根据该专利文献，可以通过使2-卤代苯甲酰胺与硫化钠反应来制备2-巯基苯甲酰胺。该专利文献的作者指出，当使用2-氯苯甲酰胺作为起始物时，2-巯基苯甲酰胺的收率为85％。没有给出该物质的纯度信息。本发明人重复了JP063457的实施例1中所描述的方法。本文列出了该方法的结果，该结果显示出纯2-巯基苯甲酰胺的收率低。只有43摩尔％的2-氯苯甲酰胺起始物转化成2-巯基苯甲酰胺。据信，产生大量副产物成分的原因是由于使用了60％的硫化钠。粗硫化钠的剩余物为水，其水解了苯甲酰胺的酰胺官能团。市售可得的硫化钠仅以水合物的形式销售，并且含有大量的水。工业用量的无水形式是昂贵的。在实验室中，通过使钠与硫在液氨中反应，有可能制备无水硫化钠，但这项技术对工业规模应用而言，太过昂贵。 

根据本发明的一个方面，在起始步骤中，用N-甲基-2-吡咯烷酮 将硫化钠水合物制成浆料，并且在干燥气氛中(例如在干燥的氮气中)进行加热，直至至少一部分水(任选地与部分N-甲基-2-吡咯烷酮一起)被蒸发。通常，加热温度介于水在转化压力下的沸点与N-甲基-2-吡咯烷酮在转化压力下的沸点之间。在环境压力下，这意味着温度为大约100℃至大约200℃，优选该温度为大约150℃、160℃或170℃至大约190℃或200℃。 

可以使用其他极性非质子溶剂，例如二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二噁烷、六甲基磷酸三酰胺(hexamethylphosphorotriamide)、四氢呋喃、环丁砜或2-吡咯烷酮，但通常，使用N-甲基-2-吡咯烷酮会获得好得多的结果。