[发明专利]一种制备3-异丙基-4-氨基-1,2,4-三唑啉-5-酮的方法

说明书

本发明公开一种制备3‑异丙基‑4‑氨基‑1,2,4‑三唑啉‑5‑酮的方法，包括：步骤1，在正丁醇溶剂中，在反应温度为50～150℃下，将异丁酸和水合肼进行反应，生成异丁酰肼；步骤2，在反应温度为0～60℃下，将步骤1中合成的异丁酰肼反应液和光气或固光以及作为溶剂的正丁醇进行反应，生成2‑异丁基肼基甲酸丁酯；步骤3，在碱溶液中，在反应温度为80～120℃下，将步骤2中合成的2‑异丁基肼基甲酸丁酯和水合肼进行反应，生成3‑异丙基‑4‑氨基‑1,2,4‑三唑啉‑5‑酮和正丁醇。本发明反应全程使用单一正丁醇作为溶剂，中间过程不分离，具有反应体系简单，反应速度快，“三废”量少；正丁醇可反复套用；并且合成方法收率高达85％的优点。

技术领域

本发明属于农药合成领域，具体涉及一种制备3-异丙基-4-氨基-1,2,4-三唑啉-5-酮的方法。

背景技术

3-异丙基-4-氨基-1,2,4-三唑啉-5-酮是一种化学活性非常强的物质，是许多农业生产常用的除草剂、杀虫剂如胺唑草酮、丙苯磺隆、甲磺草胺及唑酮草酯等的重要中间体，可见其用途之广。

该化合物通常是使用异丁酸或异丁酰肼为起始原料且经如下反应所得。

上述方法是由德国拜耳股份公司(Bayer AG)首先开发的方法，其专利US5756752和US5693821提到，即在甲苯中异丁酸(I)与水合肼反应生成异丁酰肼(II)，然后与光气反应得到化合物(V)，随后脱溶，最后在碱性条件下与水合肼反应生成化合物(IV)。

该路线回收得到的溶剂甲苯为酸性，若重复使用，需经碱处理后才能套用至第一步用于合成异丁酰肼(II)。显然，该路线要工业化会增加一定的设备成本。

在拜耳专利US 5756752中也曾提到用正丁醇作溶剂合成异丁酰肼，但并未提及在整个路线中统一使用正丁醇作溶剂，

上述路线为KS试验研究株式会社专利CN 103717580 B中提到的一条路线，其中R代表甲基、乙基、异丙基或丁基。异丁酰肼(II)与氨基甲酸化试剂反应得化合物(III)，涉及到的溶剂为二氯甲烷、甲醇和甲苯。

KS试验研究株式会社的另一篇专利CN 104968649 B也提到了该路线，未有很大变动，仅将其保护范围由氯代甲酸酯扩大至卤代甲酸酯。

专利US 9332762 B2中提到氯甲酸正丁酯与异丁酰肼(II)反应生成2-异丁基肼基甲酸丁酯(III)，并使用二氯甲烷、甲醇等常用溶剂作为溶剂。

众所周知，二氯甲烷沸点仅为40℃，工业生产因其挥发性大和低温储存而很少应用，甲醇与水混溶，分离困难而使回收率降低；根据上述专利可知，前后溶剂不统一，化合物(III)的合成多使用二氯甲烷或甲醇作溶剂，化合物(IV)的合成多使用甲苯作溶剂，会出现多种分离及精馏等操作，这会增加一定的设备成本。原料方面，与固光或光气相比，氨基甲酸化试剂成本更高。

发明内容

为了解决上述工业化中的问题，本发明提供一种全程使用正丁醇作为溶剂的一锅法制备3-异丙基-4-氨基-1,2,4-三唑啉-5-酮的方法。

本发明所述的制备3-异丙基-4-氨基-1,2,4-三唑啉-5-酮的方法采用如下路线：

包括如下步骤：

步骤1，在正丁醇溶剂中，在反应温度为50～150℃下，将异丁酸和水合肼进行反应，生成异丁酰肼，其中，所述正丁醇的重量为异丁酸的2.0～10.0倍，以异丁酸为基准，所述水合肼的摩尔当量为1.00～2.00。

正丁醇有较高的沸点且能与水很好地分离，回收率高，也兼顾后续操作的溶剂统一，因此选其作溶剂。