[发明专利]一种N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在催化剂存在下，在碱性体系中以氧化剂合成有机化合物的方法，特别是一种N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的制备方法。

背景技术

异噻唑啉酮类化合物具有抗菌能力强，应用剂量小，相容性好，药效持续时间长、对环境安全以及抗菌谱宽广等优良性能，一直受到业界很高的关注，在工业、农业、医药等行业得到了广泛应用。在诸多异噻唑啉酮化合物中，苯并异噻唑啉酮类化合物因具有优异的耐温性和耐碱能力，在防腐杀菌领域受到越来越多的关注，已经在诸多常规防腐产品难以发挥效果的特殊工业领域中显示出了独特的优势。

N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（简称BBIT）属于苯并异噻唑啉酮类化合物，其热稳定性大于300℃，并且拥有良好的耐紫外线性能，已被国外公司应用于PVC、聚氨酯、硅胶树脂、聚烯烃、聚酯等高分子材料的防霉防腐，其能够给予塑料及涂料干膜制品良好的表面抗菌效果。N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮已获得美国环境保护局的认证，在国内外的应用前景广阔。

N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的传统合成方法有如下两种：

路线一：

路线二：

上述制备方法均需使用剧毒、强腐蚀性的卤素（如溴或氯气），给生产过程带来较大的难度和危险性，已经难以达到目前的环保要求，且过量的卤素吸收不完全，极易造成二次污染。此外，从成本来看，上述合成方法对设备的腐蚀相当严重，需购买防腐设备，必然增加生产成本。因此，如何在不使用卤素的前提下寻找环保可行的合成N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的新方法，具有很大的理论和应用意义。

发明内容

本发明的针对N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮合成过程中的上述缺陷，提供了一种N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的制备方法，该法以氧化剂（或释氧剂）歧化过程代替了传统工艺中卤素的氧化反应过程，合成过程清洁环保，成本低廉，对于N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的工业生产具有很大意义。

本发明的反应式为：

其中R为正丁基。

本发明的技术方案如下：一种N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的制备方法，以2,2’-二硫化二苯甲酰氯为原料，按以下步骤进行：

(1)在2,2’-二硫化二苯甲酰氯中加入溶剂，将正丁胺加入上述混合体系，所得产物抽滤，以水和乙醇洗涤数次，烘干得到N-正丁基-2,2’-二硫化二苯甲酰胺纯品；

(2)在N-正丁基-2,2’-二硫化二苯甲酰胺和有机溶剂的混合物中加入碱溶液和有机碱催化剂，然后加入双氧水进行岐化环合，经一步合成得到N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮，然后将液态油性产物与水分离，干燥即得N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮纯品。

2、如权利要求1所述的一种N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的制备方法，其特征在于：在步骤（1）中，反应温度在0～30℃，反应时间为1~2小时，N-正丁基-2,2’-二硫化二苯甲酰氯与正丁胺摩尔比为1:2~1:4，溶剂为四氯化碳、甲苯、氯化苯、三氯甲烷之一。

3、如权利要求1所述的一种N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，氧化剂在整个反应过程内均匀连续加入，N-正丁基-2,2’-二硫化二苯甲酰胺与双氧水中过氧化氢的摩尔比为1:1~1:3，反应时间为3~10小时，反应温度为50～70℃；有机溶剂为四氯化碳、甲苯、氯化苯、三氯甲烷之一；碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾之一，反应体系pH值为10~14；有机碱催化剂为二甲基甲酰胺、三乙胺、二异丙胺、吡啶、喹啉之一，有机碱催化剂与N-正丁基-2,2’-二硫化二苯甲酰胺的摩尔比为2～5:1。

本发明所述N-正丁基-1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的制备方法，具有以下特点：

(1)采用氧化剂（或释氧剂）替代卤素（氯气或液溴），解决了使用剧毒化学品的缺点，使操作更加容易，降低成本，且极大降低环保压力；

(2)反应过程中工艺简单，反应中不需要高温高压；

(3)本发明工艺简单、生产成本低、产品收率高、工艺清洁不污染环境，适合商品化生产。

具体实施方式

实施例1

(1)N-正丁基-2,2’-二硫化二苯甲酰胺的合成