(r,s)－s－仲丁基－o－乙基－2－氧代－1,3－噻唑烷－3－基硫代磷酸酯的合成方法
2023-06-29 05:14:21
專利名稱：(r,s)－s－仲丁基－o－乙基－2－氧代－1,3－噻唑烷－3－基硫代磷酸酯的合成方法
技術領域：
本發明涉及(R，S)-S-仲丁基-O-乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫代磷酸酯的合成方法。
背景技術：
(R，S)-S-仲丁基-O-乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫代磷酸酯，即噻唑磷，通用名fosthiazate，是日本石原公司開發的一種新穎、高效、廣譜性的非燻蒸型有機磷殺蟲殺線蟲劑。研究結果表明，噻唑磷於植物體內有內吸輸導作用，對植物寄生線蟲和害蟲有廣譜活性，是防治植物寄生線蟲的理想藥劑。
關於(R，S)-S-仲丁基-O-乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫代磷酸酯的合成，文獻中報導的方法均是以2-噻唑烷酮和O-乙基-S-仲丁基硫代磷醯氯為原料，在縛酸劑(NaOH、n-BuLi、NaH等)的存在下進行縮合反應得到的(EP146748；JP63088193；JP02078692；Nippon Noyaku Gakkaishi，1997，22(3)187-192) 上述報導的路線中，均需用到中間體O-乙基-S-仲丁基硫代磷醯氯。該物質為淡黃色油狀液體，沸點85～86℃/1mmHg，性質活潑易分解，合成工藝複雜，導致該中間體含量低，從而進一步影響產品含量。
發明內容本發明目的是提供一種反應工藝穩定、收率較高的(R，S)-S-仲丁基-0-乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫代磷酸酯的合成方法。
所述的(R，S)-S-仲丁基-O-乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫代磷酸酯的合成方法，包括如下步驟(1)在有機鹼作用下，2-噻唑烷酮與O，O』-二乙基硫代磷醯氯在芳烴溶劑中於80℃～110℃下反應，得到O，O』-二乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫逐磷酸酯；(2)將上述的硫逐磷酸酯與過量脂肪胺的水溶液進行回流反應得到硫代磷酸酯銨鹽；所述的脂肪胺分子式為HNR1R2，R1、R2各自獨立為甲基或乙基；(3)在芳烴一水體系中，上述硫代磷酸酯銨鹽與溴代仲丁烷進行回流反應，後處理即得目標產物。
該方法的合成路線如下 步驟(1)中所述的有機鹼如吡啶、三乙胺、二乙胺、4-二甲胺基吡啶、四甲基乙二胺等，優選為吡啶或三乙胺；所述的芳烴如苯、甲苯、二甲苯等，優選為甲苯；2-噻唑烷酮O，O'-二乙基硫代磷醯氯有機鹼的投料摩爾比一般為1∶1.1～1.4∶1～1.4。
步驟(2)所述的脂肪胺優選為二甲胺或二乙胺；步驟(2)中硫逐磷酸酯與脂肪胺的投料摩爾比一般為1∶1～4。
步驟(3)所述的芳烴如苯、甲苯、二甲苯等，優選為甲苯；硫代磷酸酯銨鹽與溴代仲丁烷的投料摩爾比一般為1∶1～1.4。
步驟(1)所述反應時間優選為3～8小時。
步驟(2)所述反應時間優選為8～30小時。
步驟(3)所述反應時間優選為5～20小時。
本發明以2-噻唑烷酮和工業富產的O，O』-二乙基硫代磷醯氯為起始原料，利用硫逐磷酸酯與質子鹼作用異構化為硫趕磷酸酯的機理得到產品，避免了合成工藝中O-乙基-S-仲丁基硫代磷醯氯的參與，具有工藝簡單、原料易得、操作簡便、反應條件溫和、收率較高等優點，為工業化生產打下了基礎。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明，但本發明的保護範圍並不限於此。
實施例1在500mL四口燒瓶中，加入31-2g(0.3mol)2-噻唑烷酮、42.2mL(0.3mol)三乙胺和200mL甲苯，電動攪拌。加熱至100℃，滴加67.5mL(0.42mo1)O，O』-二乙基硫代磷醯氯。滴加完畢，繼續保溫反應4小時。反應結束，冷卻至室溫，水洗，甲苯層用無水硫酸鈉乾燥，過濾，脫溶得到棕黃色的O，O』-二乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫逐磷酸酯。
在250mL四口燒瓶中加入上述O，O』-二乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫逐磷酸酯(以0.276mol計)與82.5mL(0.55mol)33％二甲胺水溶液，攪拌，加熱至回流，保溫反應20小時。停止反應，反應液濃縮，得到淺黃色粘稠狀的硫代磷酸酯銨鹽。將上述硫代磷酸酯銨鹽加入到250mL四口燒瓶中，加入30mL水及120mL甲苯，攪拌升溫至回流。在20min內滴加37mL(0.33mol)溴代仲丁烷，滴加完畢，繼續在回流條件下反應10小時。反應結束，水洗，乾燥，過濾，濃縮，減壓蒸餾得32.0g棕黃色油狀噻唑磷。收率37.0％(以2-噻唑烷酮計)。
該化合物的IR、1H NMR和MS如下所述IR v(cm-1)2968，1697，1286，1251，967，602；1H NMR(CDCl3)δ1.00～1.04(m，3H，-CHCH2CH3)，1.37～1.46(m，6H，-OCH2CH3，-CHCH3)，1.67～1.74(m，2H，-CHCH2CH3)，3.36～3.45(m，2H，-SCH2-)，3.47～3.55(m，1H，-CH)，4.03～4.14(m，2H，-OCH2)，4.21～4.29(m，2H，-NCH2-)；Ms m/z(relative intensity)283(M+，40)，255(13)，228(71)，195(100)，166(42)，139(28)，126(49)，104(69)，59(31)，45(28)實施例2在500mL四口燒瓶中，加入31.2g(0.3mol)2-噻唑烷酮、27.2mL(0.33mol)吡啶和200mL甲苯，電動攪拌。加熱至90℃，滴加57.9mL(0.36mol)O，O』-二乙基硫代磷醯氯。滴加完畢，繼續保溫反應7小時。反應結束，冷卻至室溫，水洗，甲苯層用無水硫酸鈉乾燥，過濾，脫溶得到棕黃色的O，O』-二乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫逐磷酸酯。
在250mL四口燒瓶中加入上述O，O』-二乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫逐磷酸酯(以0.273mol計)與182mL(0.82mol)33％二乙胺水溶液，攪拌，加熱至回流，保溫反應30小時。停止反應，濃縮得到淺黃色粘稠狀的硫代磷酸酯銨鹽。將上述硫代磷酸酯銨鹽加入到250mL四口燒瓶中，加入30mL水及120mL甲苯，攪拌升溫至回流。在20min內滴加39mL(0.35mol)溴代仲丁烷，滴加完畢，繼續在回流條件下反應15小時。反應結束，水洗，乾燥，過濾，濃縮，減壓蒸餾得30.0g棕黃色油狀噻唑磷。收率35.0％(以2-噻唑烷酮計)。
實施例3在500mL四口燒瓶中，加入31.2g(0.3mol)2-噻唑烷酮、40.3g(0.33mol)4-二甲胺基吡啶和200mL二甲苯，電動攪拌。加熱至90℃，滴加57.9mL(0.36mol)O，O』-二乙基硫代磷醯氯。滴加完畢，繼續保溫反應7小時。反應結束，冷卻至室溫，水洗，甲苯層用無水硫酸鈉乾燥，過濾，脫溶得到棕黃色的O，O』-二乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫逐磷酸酯。
在250mL四口燒瓶中加入上述O，O』-二乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫逐磷酸酯(以0.273mol計)與82.5mL(0.55mol)33％二甲胺水溶液，攪拌，加熱至回流，保溫反應30小時。停止反應，濃縮得到淺黃色粘稠狀的硫代磷酸酯銨鹽。將上述硫代磷酸酯銨鹽加入到250mL四口燒瓶中，加入30mL水及120mL二甲苯，攪拌升溫至回流。在20min內滴加39mL(0.35mol)溴代仲丁烷，滴加完畢，繼續在回流條件下反應15小時。反應結束，水洗，乾燥，過濾，濃縮，減壓蒸餾得30.0g棕黃色油狀噻唑磷。收率35.0％(以2-噻唑烷酮計)。
權利要求
1.一種(R，S)-S-仲丁基-O-乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫代磷酸酯的合成方法，包括如下步驟(1)在有機鹼作用下，2-噻唑烷酮與O，O』-二乙基硫代磷醯氯在芳烴溶劑中於80℃～110℃下反應，得到O，O』-二乙基-2-氧代-1，3-噻唑烷-3-基硫逐磷酸酯；(2)將上述的硫逐磷酸酯與過量脂肪胺的水溶液進行回流反應得到硫代磷酸酯銨鹽；所述的脂肪胺分子式為HNR1R2，R1、R2各自獨立為甲基或乙基；(3)在芳烴—水體系中，上述硫代磷酸酯銨鹽與溴代仲丁烷進行回流反應，後處理即得目標產物。
2.如權利要求1所述的合成方法，其特徵在於步驟(1)所述的有機鹼為下列之一吡啶、三乙胺、4-二甲胺基吡啶、四甲基乙二胺。
3.如權利要求2所述的合成方法，其特徵在於步驟(1)所述的有機鹼為吡啶或三乙胺。
4.如權利要求1所述的合成方法，其特徵在於步驟(1)所述的芳烴為甲苯。
5.如權利要求1所述的合成方法，其特徵在於步驟(3)所述的芳烴為甲苯。
6.如權利要求1所述的合成方法，其特徵在於步驟(2)所述的脂肪胺為二甲胺或二乙胺。
7.如權利要求1所述的合成方法，其特徵在於步驟(1)中2-噻唑烷酮O，O』-二乙基硫代磷醯氯有機鹼的投料摩爾比為1∶1.1～1.4∶1～1.4。
8.如權利要求1所述的合成方法，其特徵在於步驟(2)中硫逐磷酸酯與脂肪胺的投料摩爾比為1∶1～4。
9.如權利要求1所述的合成方法，其特徵在於步驟(3)中硫代磷酸酯銨鹽與溴代仲丁烷的投料摩爾比為1∶1～1.4。
10.如權利要求1～9之一所述的合成方法，其特徵在於所述步驟(1)所述反應時間為3～8小時，步驟(2)所述反應時間為8～30小時，步驟(3)所述反應時間為5～20小時。
全文摘要
本發明涉及一種(R，S)－S－仲丁基－O－乙基－2－氧代－1，3－噻唑烷－3－基硫代磷酸酯的合成方法，包括如下步驟(1)在有機鹼作用下，2－噻唑烷酮與O，O』－二乙基硫代磷醯氯在芳烴溶劑中於80℃～110℃下反應，得到O，O』－二乙基－2－氧代－1，3－噻唑烷－3－基硫逐磷酸酯；(2)將上述的硫逐磷酸酯與過量脂肪胺的水溶液進行回流反應得到硫代磷酸酯銨鹽；(3)在芳烴—水體系中，上述硫代磷酸酯銨鹽與溴代仲丁烷進行回流反應，後處理即得目標產物。本發明避免了合成工藝中O－乙基－S－仲丁基硫代磷醯氯的參與，具有工藝簡單、原料易得、操作簡便、反應條件溫和、收率較高等優點，為工業化生產打下了基礎。
文檔編號C07F9/165GK1752093SQ20051006128
公開日2006年3月29日 申請日期2005年10月26日 優先權日2005年10月26日
發明者翁建全, 沈德隆, 譚成俠 申請人:浙江工業大學