[发明专利]一种2-噻唑烷酮的制备方法

说明书

本发明公开一种2‑噻唑烷酮的制备方法，属于农药化工产品技术领域。该方法以半胱胺盐酸盐和尿素为原料，采用热熔法合成生产2‑噻唑烷酮；首先将半胱胺盐酸盐和尿素在反应釜中热熔后进行环合反应，得到热熔法合成产物的混合液；然后向反应釜中加入甲苯进行热萃取，将甲苯的萃取液抽滤过滤至脱溶釜，通过减压蒸馏脱溶，然后将脱溶釜的釜底液转入结晶釜内降温结晶，向结晶釜内加入2‑噻唑烷酮晶种制得白色针状微晶产品，白色针状微晶产品在通风环境下风干干燥，制得2‑噻唑烷酮。本发明方法简单易控，生产成本较低，没有明显的微废及有害副产物产生，具有显著的环境友好效应。

技术领域：

本发明属于农药化工产品技术领域，尤其涉及一种2-噻唑烷酮的制备方法。

背景技术：

2-噻唑烷酮(2-thiazolidinone)可直接用作杀菌剂、杀虫剂、植物生长调节剂,也是一种重要的农药、医药和染料的中间体，例如2-噻唑烷酮是优良杀线虫剂噻唑膦的重要中间体。随着杂环农药的发展，2-噻唑烷酮在杂环农药的创新方面十分重要，目前，国内外使用的杀虫剂大多数为有机膦杀虫剂，此种杀虫剂虽然具有药效较高、使用方便、具有内吸作用、易在自然条件下降解的特点，但此类含高有机膦的杀虫剂具有极高的毒性，因而在很多国家已经禁止使用。日本石原产业公司开发出了一种新型农药—噻唑膦，它是一种高效、低毒、广泛普及、安全的杀线虫剂，具有防治植物线虫病的作用，在国内外都很受重视；其中，2-噻唑烷酮是合成噻唑膦的一种重要的中间体，因而对优化2-噻唑烷酮的合成与生产工艺也备受瞩目，特别涉及环保等方面的因素。

目前，2-噻唑烷酮的合成路径较多，很多文献均有报道，如以2-噻唑硫酮为起始原料的氧化法，以半胱胺为原料的缩合方法，以2-氨基乙基硫酸酯为起始原料的缩合方法等；①其中以2-噻唑硫酮为起始原料，可与双氧水、光气、或环氧乙烷氧化，合成2-噻唑烷酮，但该类反应剧烈、不易控制，且产生的副产物也不易处理；②而以2-氨基乙基硫酸酯法合成工艺流程较复杂，工艺路径流程长，制备的处理装置要求也比较苛刻，且生产成本也较高。

发明内容：

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种2-噻唑烷酮的制备方法。本发明采用以半胱胺盐酸盐和尿素为原料，采用热熔法合成生产2-噻唑烷酮，本发明方法简单且易于可控，生产成本较低，没有明显的微废及有害副产物产生，具有显著的环境友好效应。

本发明提供的一种2-噻唑烷酮的制备方法的具体步骤如下：

(1)向反应釜中投入一定量的尿素，将所述反应釜的温度逐渐升高至100～120℃，尿素热熔至液态；开启并保持所述反应釜内为微负压，使氨气气体能顺畅逸出被水吸收，氨气尾气用三级吸收至吸收罐内，最后用稀硫酸处理排空；由固体加料器连续分批向所述反应釜中投入半胱胺盐酸盐，1h内投毕，保温2.5～3.5h得到热熔法合成产物的混合液，所述半胱胺盐酸盐与所述尿素的摩尔比为1：1.3～1.5。

(2)在氮气气氛下将所述反应釜温度降至80℃，向所述反应釜中分三次加入甲苯对步骤(1)得到的所述热熔法合成产物的混合液进行热萃取，将甲苯的萃取液抽滤过滤至脱溶釜。

(3)开启负压泵，使所述脱溶釜温度为80～90℃，压力0.2～1MPa，通过减压蒸馏脱出溶剂，任何将所述脱溶釜的釜底液转入结晶釜内降温结晶，向所述结晶釜内加入2-噻唑烷酮晶种，在0～10℃的温度条件下，保温2～4h制得白色针状微晶产品，经离心分离，滤液能够收集套用，再循环脱溶与结晶，所述白色针状微晶产品在通风环境下风干干燥，得到目标产物：2-噻唑烷酮，用熔点仪测定熔程可确定产物的纯度。

本发明步骤(2)中所述热萃取后反应釜中剩余部分采用95％的工业乙醇洗涤，干燥后得到氯化铵副产品。洗涤用的工业乙醇全部蒸馏，可以回收套用。步骤(3)中所述减压蒸馏脱溶的温度为87～89℃，甲苯的蒸馏量为75wt％，以便于后面控制易于结晶，以提高生产效率。