[发明专利]用于制备氨基-三唑啉酮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备化学式I的氨基-三唑啉酮(amino-triazolinone)的新颖方法，所述氨基-三唑啉酮为用于制备基于三唑啉酮的除草活性化合物氨唑草酮(amicarbazone)的关键中间体：

所述化合物为白色粉末，其化学名称为3-异丙基-4-氨基-1，2,4-三唑-5-酮(或3H-1，2,4-三唑-3-酮)，且熔点为168℃到176℃。氨基-三唑啉酮是用作农田作物(如甘蔗、玉米等)除草剂的氨唑草酮的关键原料。

背景技术

本发明的氨基-三唑啉酮是通过使用肼作为起始原料且如以下反应式中所示在中间添加有毒气体光气来合成。上述方法是由德国拜耳股份公司(Bayer AG)首先开发的方法，最终产生重要的植物生长调节剂氨唑草酮。氨唑草酮主要用于生产甘蔗与松果的大型农场中，并且根据对甘蔗(其为用于制备生物乙醇的原料和原糖的原料)的需求增加，对除草剂的需求也变得增加。

由于本发明的氨基-三唑啉酮在现有文献中已知(参见杂环化学杂志(J.Heterocyclic Chem.)，21(6)，1769～74(1984))，其制备方法已经登记为专利；但是，这些专利大部分针对使用光气来制备氨基-三唑啉酮的方法。使用光气的代表性发明已详细地揭露于美国专利第4,952,701号(1988年提交)、第5,693,821号(1996年提交)以及第5,912,354号(1998年提交)中(细节参见已知的专利文献)。

发明内容

技术问题

如用于制备氨基-三唑啉酮的已知方法中所述，危险的光气气体已用于制备方法中。如在本领域中众所周知的，由于光气气体是有毒的，所以当其泄漏时具有致命的健康危害，并且在开发时始终含有风险。另外，由于氨基-三唑啉酮在70℃到80℃或更高的高温下以光气化反应制备，所以使用光气(其在室温下为气体)的高温反应是显著危险的(美国专利第5,756,752号(1997年提交))。

此外，归因于补充用于有毒光气气体的可能泄漏的安全设备或安全设施的设备投资的增加也使氨基-三唑啉酮与欲在本发明中制备的氨基-三唑啉酮的最终产物氨唑草酮的制备成本增加，进而降低最终产物的价格竞争力，使得与其他除草剂相比成本竞争力变得降低。

因此，需要开发能够稳定地制备作为植物生长调节剂的除草剂氨唑草酮的基本原料氨基-三唑啉酮的方法，并且也需要开发能够降低氨基-三唑啉酮的制备成本的新颖方法。

技术解决方案

根据本发明的一例示性实施例，提供一种用于制备化学式I的氨基-三唑啉酮的方法，所述方法包含：

(1)使化学式II的酰基酰肼与化学式III或化学式IV的氨基甲酸化试剂(carbamating agent)反应以获得化学式V的肼羧酸的步骤；和

(2)使所获得的化学式V的肼羧酸与水合肼在碱催化剂的存在下反应的步骤：

(其中，R表示烷基，如甲基、乙基、异丙基、丁基等)。

化学式III或化学式IV的氨基甲酸化试剂可以是选自由氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯、氯甲酸异丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯所构成的族群的任一者。

碱可以是选自由NaOH、KOH、NaHCO₃、Na₂CO₃、KHCO₃、K₂CO₃、CaCO₃所构成的族群的任一者。

用于以上步骤(1)的化学式III的氨基甲酸化试剂可以是氯甲酸甲酯(methyl chloroformate，MCF)，并且用于以上步骤(1)的溶剂可以选自二氯甲烷(methylene chloride，MC)、水、甲醇和甲苯，并且用于以上步骤(1)的反应温度可以是10℃到25℃。

用于以上步骤(2)的碱可以是NaOH或KOH，并且用于以上步骤(2)的溶液可以是甲苯，并且用于以上步骤(2)的反应温度可以是90℃到100℃。

有利作用

根据本发明，氨基-三唑啉酮可以在不使用针对已用作常规反应物的光气的可能泄漏的安全设备或安全设施的情况下稳定地制备。因此，可以降低最终产物氨唑草酮的制备成本，以提高价格竞争力并且提高与其他除草剂相比的成本竞争力。