专利名称：制备2－氯－5－氯甲基－1,3－噻唑的方法
技术领域：
本发明涉及制备2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的方法。按照本发明制备的2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑用作农用化学品的合成中间体，例如，用作杀虫剂——六氢化三嗪化合物的合成中间体(参见日本专利公开号平6-776)。
已知的制备2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的方法包括(1)异硫氰酸烯丙酯与氯气反应的方法(参见日本专利申请特许公开号昭63-83079)和(2)异硫氰酸2-氯烯丙酯与氯化剂反应的方法(参见日本专利申请特许公开号平4-234864)。
然而，如上所述的方法(1)的反应明显是困难的反应，它需要大量过量的氯化剂和高温，加之与目标产物，即2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑，一起生成复合的副产物，这样该方法还伴随存在的问题是这样得到的2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的纯度低。另一方面，伴随如上所述的方法(2)的问题是无法以低成本得到作为起始物的异硫氰酸2-氯烯丙酯。因此，很难说以上方法是工业上制备2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的优秀方法。
此外，已知的制备3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯的方法是在二噁烷中加热3-氯-1-氰硫基-2-丙烯(参见Journal f.prakt.Chemie. 322 (4)，629 (1980))。
但是，已知该上述方法的产率低(参见后面所述的对比实施例2)，并且作为溶剂使用的二恶烷具有致癌性，因此，很难说该方法有利于工业制备3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯。
而且，在二甲基亚砜中以1，3-二氯丙烯与硫氰酸钾反应是公开的制备3-氯-1-氰硫基-2-丙烯的方法(参见Journal f.prakt.Chemie.322 (4)，629 (1980))。
但是，该上述方法的产率低至47％(参见Journal f.prakt.Chemie.322 (4)，629 (1980))，以致很难说该方法有利于工业制备3-氯-1-氰硫基-2-丙烯。
在上述方法(1)和(2)中，通过蒸馏进行2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的分离和纯化。
由于2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的热稳定性差和不能提高它的回流率，通过蒸馏纯化的2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的纯度低，于是，很难说蒸馏是纯化2-氯-5-氯甲基的优秀方法。所以，需要能得到更高纯度2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的纯化方法。
本发明的一个目的是提供在温和的条件下，使用容易得到的廉价的起始物料且不使用大量过量氯化剂的有利于工业制备2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的方法。
本发明的另一目的是提供高纯度和高产率的有利于工业制备3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯的方法。
本发明的再一个目的是提供高纯度和高产率的有利于工业制备3-氯-1-氰硫基-2-丙烯的方法。
本发明的又一个目的是提供以高纯度纯化2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的方法。
在本发明的第一个目标中，提供了制备2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的方法，该方法包括使3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯与氯化剂反应。
在本发明的第二个目标中，也提供了制备2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的方法，该方法包括在一种或多种选自长形周期表的2A族、7A族、8族和1B族金属的盐存在下，重排3-氯-1-氰硫基-2-丙烯，得到3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯，并使3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯与氯化剂反应。
在本发明的第三个目标中，还提供了制备3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯的方法，该方法包括在一种或多种选自长形周期表的2A族、7A族、8族和1B族金属的盐存在下，重排3-氯-1-氰硫基-2-丙烯。
在本发明的第四个目标中，还提供了制备2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的方法，该方法包括(a)在水存在下，(b)在水溶性的和沸点为150℃或低于150℃的有机溶剂存在下，或(c)在存在相转移催化剂的有机溶剂中，使1，3-二氯丙烯和硫氰酸盐反应得到3-氯-1-氰硫基-2-丙烯；在一种或多种选自周期表的2A族、7A族、8族和1B族金属的盐存在下，重排3-氯-1-氰硫基-2-丙烯，得到3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯；并且使3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯与氯化剂反应。
在本发明的第五个目标中，还提供了制备3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯的方法，该方法包括(a)在水存在下，(b)在水溶性的和沸点为150℃或低于150℃的有机溶剂存在下，或(c)在存在相转移催化剂的有机溶剂中，使1，3-二氯丙烯和硫氰酸盐反应得到3-氯-1-氰硫基-2-丙烯；在一种或多种选自长形周期表的2A族、7A族、8族和1B族金属的盐存在下，重排3-氯-1-氰硫基-2-丙烯得到3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯。
在本发明的第六个目标中，还提供了制备3-氯-1-氰硫基-2-丙烯的方法，该方法包括(a)在水存在下，(b)在水溶性的和沸点为150℃或低于150°的有机溶剂存在下，或(c)在存在相转移催化剂的有机溶剂中，使1，3-二氯丙烯与硫氰酸盐反应。
本发明的第七个目标中，还提供了纯化2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的方法，该方法包括用一种或多种选自烃类、醚类、醛类、酮类、酯类和醇类的有机溶剂重结晶2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑粗产物。
具体描述本发明的每一种制备方法如下方法1(a)在水存在下，(b)在水溶性的和沸点为150℃或低于150℃的有机溶剂存在下，或(c)在存在相转移催化剂的有机溶剂中。
通过1，3-二氯丙烯与硫氰酸盐反应得到3-氯-1-氰硫基-2-丙烯的方法。
硫氰酸盐的实例包括碱金属盐(如硫氰酸钠和硫氰酸钾)、碱土金属盐(如硫氰酸钙和硫氰酸镁)和硫氰酸铵。其中，优选硫氰酸钠。每摩尔1，3-二氯丙烯使用硫氰酸盐的量为1.0至1.5摩尔。方法1-(a)当1，3-二氯丙烯与硫氰酸盐在水存下反应时在反应体系中允许存在的水量优选为1，3-二氯丙烯重量的0.5至10倍，更优选0.5至2.0倍。
该反应可以在相转移催化剂存在下进行。该催化剂的实例包括季铵盐和季鏻盐。其中，优选卤化四烷基铵，如氯化四甲铵、氯化苄基三甲铵和氯化四丁铵。每摩尔1，3-二氯丙烯需使用相转移催化剂的量为0.001至0.01摩尔。
本反应既可在溶剂存在下又可在无溶剂方式下完成。在溶剂不对反应起反作用的情况下，对溶剂没有特殊限制。实例包括烃类(如苯、甲苯、己烷、庚烷和辛烷)、卤代烃类(如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙烷和1，1，2，2-四氯乙烷)、和醚类(如乙醚、二异丙醚和二甲氧基乙烷)。优选使用溶剂的量为1，3-二氯丙烯重量的0.5至10倍，更优选1.0至2.0倍。
优选的反应温度落在0℃至150℃的范围内，更优选20℃至80℃。根据反应条件的变化，反应时间不同，但是，一般适合1至4小时。方法1-(b)当1，3-二氯丙烯与硫氰酸盐在水溶性的和沸点为150℃或低于150℃的有机溶剂存在下反应时当单独使用非水溶性有机溶剂时，不能以高产率得到3-氯-1-氰硫基-2-丙烯(参见以后所述的对比实施例1)。此外，当单独使用沸点高于150°的有机溶剂，如二甲基亚砜(沸点约为160℃)时，目标产物的产率低至47％(参见Journal f.prakt.Chemie.322 (4)，629 (1980))。
水溶性的和沸点为150℃或低于150℃的有机溶剂的实例包括腈类(如乙腈和丙腈)、醇类(如甲醇、乙醇和丙醇)和酮类(如丙酮)。这些溶剂可结合使用。更加优选沸点为100℃或低于100℃的溶剂。优选使用溶剂的量为硫氰酸盐重量的0.5至10倍，更优选1.0至2.0倍。
反应温度优选在0℃至150℃之间，更优选20℃至80℃。反应时间随反应条件不同而不同，一般适宜1至4小时。方法1-(c)当1，3-二氯丙烯与硫氰酸盐在存在相转移催化剂的有机溶剂中反应时对于所用的有机溶剂在不对反应起反作用的情况下，没有特殊的限制。实例包括烃类(如苯、甲苯、己烷、庚烷和辛烷)、卤代烃类(如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙烷和1，1，2，2-四氯乙烷)、醚类(如乙醚、二异丙醚、二甲氧基乙烷和四氢呋喃)、酮类(如丙酮、甲乙酮和环己烷)、腈类(如乙腈和丙腈)、醇类(如甲醇、乙醇和丙醇)和二甲基亚砜。优选使用有机溶剂量为硫氰酸盐重量的0.5至10倍，更优选1.0至2.0倍。另外，还可以过量地使用作为反应底物的1，3-二氯丙烯，使其还作为溶剂。
这种反应在相转移催化剂的存在下进行。相转移催化剂的使用使得以高产率制备3-氯-1-氰硫基-2-丙烯成为可能。例如，当用二甲基亚砜作溶剂时，如果不使用相转移催化剂，产率是47％，而通过使用相转移催化剂，甚至升至70％(参见Journal f.prakt.Chemie.322 (4)，629 (1980)和以后所述的实施例8)。当用二异丙醚作溶剂时，不使用相转移催化剂反应难以进行，但是，通过使用相转移催化剂，产率甚至提高至82％(参见以后所述的实施例6和对比实施例1)。
相转移催化剂的实例包括季铵盐和季鏻盐。其中，优选氯化四甲铵、氯化四乙铵、氯化四丁铵和氯化苄基三甲铵。一般每摩尔1，3-二氯丙烯适宜使用相转移催化剂的量为0.001至0.01摩尔。
优选的反应温度落在0℃至150℃的范围内，更优选20℃至80℃。反应时间随反应条件不同而不同，但一般适宜1至4小时。
从反应混合物中分离和纯化3-氯-1-氰硫基-2-丙烯是以本领域公知的方法完成的。例如，冷却后，用有机溶剂(如甲苯、乙醚、二氯甲烷、乙酸乙酯或类似物)萃取反应混合物。接着，用饱和盐水洗萃取液，干燥后减压浓缩。然后，通过减压蒸馏或色谱或类似手段分离和纯化生成的提浓物。或者，3-氯-1-氰硫基-2-丙烯可以不经从反应混合物中分离纯化就提供给后续的反应。
偶尔，用作起始物料的1，3-二氯丙烯会被作为杀虫剂大量生产，因而易于以低成本得到。方法2在一种或多种金属(选自属于长形周期表2A族、7A族、8族和1B族的金属)的盐存在下，通过重排3-氯-1-氰硫基-2-丙烯得到3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯的方法适于这种反应的金属盐的实例包括属于长形周期表的2A族、7A族、8族或1B族的金属的盐。属于2A族的金属的实例包括镁、钙和钡；属于7A族的金属包括锰；属于8族的金属包括铁、钌、钴、铑、镍、钯和铂；和属于1B族的金属包括铜、银和金。
这些金属以金属盐的形式使用。金属盐的实例包括卤化物(如氯化物、溴化物和碘化物)、无机盐(如硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、氢氧化物、碳酸盐和硫氰酸盐)、有机盐(如乙酸盐、苯甲酸盐、乙酰丙酮化物)和氧化物。
金属盐的具体实例包括镁盐(如氯化镁、溴化镁、硫酸镁、氧化镁和乙酸镁)、锰盐(如氯化锰)、铁盐(如硫酸亚铁(或铁)和硝酸亚铁(或铁))、钌盐(如氯化钌)、钴盐(如氯化钴、溴化钴、硫酸钴和乙酸钴)、镍盐(如氯化镍、溴化镍)、钯盐(如氯化钯和乙酸钯)和铜盐(如氯化铜(I)、氯化铜(II)、硫酸铜、硫氰酸铜、氧化铜(I)、氧化铜(II)、乙酸铜和乙酰丙酮铜)。在以上列举的金属盐中使用氯化镁、氯化钴或氯化铜(II)时的产率较好。这些金属盐既可单独使用又可结合使用。
每摩尔3-氯-1-氰硫基-2-丙烯优选使用金属盐的量在0.01至0.1摩尔的范围内。
该反应既可在溶剂存在下，又可在无溶剂的方式下进行。所用溶剂在不对反应起反作用的情况下没有特殊的限制。实例包括烃类(如甲苯、二甲苯、己烷、庚烷和辛烷)、卤代烃类(如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙烷和1，1，2，2-四氯乙烷)、醚类(如乙醚、二异丙醚和二甲氧基乙烷)、腈类(如乙腈和丙腈)和酰胺类(如二甲基甲酰胺)。优选使用的溶剂的量是3-氯-1-氰硫基-2-丙烯重量的1至50倍，更优选4至20倍。
优选的反应温度在0℃至200℃的区间内，更优选的区间是100℃至150℃。反应时间随着反应条件的不同而不同，但一般适宜为0.5至5小时。
从反应混合物中分离和纯化3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯是以本领域公知的方法完成的。具体来说，反应混合物冷却后，过滤除去金属盐。减压浓缩滤液，接着通过减压蒸馏或色谱或类似手段分离和纯化生成的提浓物。或者，不经从反应混合物中分离纯化也可将3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯提供给后续的反应。方法33-氯-1-异硫氰基-1-丙烯与氯化剂反应得到2-氯-5-氯甲基-噻唑的方法该反应既可在溶剂存在下，又可在无溶剂的方式下进行。在不对反应起反作用的情况下，对所用溶剂没有特别的限制。实例包括卤代烃类(如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1，2-二氯乙烷和1，1，2，2-四氯乙烷)、烃类(如苯、甲苯、己烷、庚烷和辛烷)、醚类(如乙醚、二异丙醚、四氢呋喃、二噁烷和二甲氧基乙烷)、腈类(如乙腈和丙腈)、酰胺类(如二甲基甲酰胺)和二甲基亚砜。优选的使用溶剂的量是3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯重量的0.5至10倍，更优选0.5至2.0倍。
优选在反应中使用的氯化剂是氯气或在反应条件下放出氯气的化合物，如可用磺酰氯。着眼于产率的话，优选磺酰氯。优选使用的氯化剂的量相对于3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯一般在1.0当量至1.5当量的区间内。当用氯气作氯化剂时，可以直接将氯气引入反应体系或使用溶解在溶剂中的氯气。可使用上面例举的例子作为这种溶剂。
优选的反应温度降至-20℃至150℃的区间内，更优选0℃至60℃。反应时间随反应条件的不同而不同，但一般适宜为1至4小时。
方法3中，考虑到可使以高产率得到目标产物成为可能，优选用反式-3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯作起始物。通过蒸馏和分离顺式和反式3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯的混合物得到反式-3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯。或者，可以不先分离出反式-3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯，而用顺式和反式3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯的混合物作起始物，将顺式异构化为反式进行本发明的反应。在一般用于双键异构化的催化剂存在下，可将顺式异构化成反式。这种催化剂的实例包括碘、硫醇类(如苯硫酚)和Lewis酸。
偶尔，在方法2的反应中用氯化镁作为金属盐可得到富含反式的3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯，因而优选使用它。
从反应混合物中分离和纯化2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑是以本领域公知的方法完成的。具体来说，冷却后，将反应混合物倒入碱性水溶液(如碳酸氢钠、碳酸钠或氢氧化钠)。用氯仿或类似物萃取生成的混合物，将萃取液用水洗后、干燥再减压浓缩。然后，用色谱或类似手段分离和纯化提浓物。方法4使用一种或多种选自烃类、醚类、醛类、酮类、酯类和醇类的有机溶剂重结晶2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑粗产物的方法接着将说明这类纯化方法所用有机溶剂。烃类的实例包括脂肪烃类(如戊烷、己烷、庚烷和辛烷)、芳烃类(如苯、甲苯和二甲苯)和卤代烃(如二氯甲烷、氯仿和四氯化碳)。醚类的实例包括乙醚、二异丙醚和1，2-二甲氯基乙烷。醛类的实例包括丙醛和异丁醛。酮类的实例包括丙酮、甲基乙基酮和甲基·异丙基酮。酯类的实例包括乙酸乙酯和乙酸丁酯。醇类的实例包括甲醇、乙醇、丙醇和丁醇。优选使用溶剂的量为2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑粗产物重量的0.5至20倍，更优选1至5倍。
结晶温度优选为-50℃至30℃之间，更优选-30℃至0℃。
本发明对于制备2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的方法没有特别的限制。制备2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑粗产物的方法的实例包括本发明方法，异硫氰酸烯丙酯与氯气反应的方法(参见日本专利申请特许公开号昭63-83079)和异硫氰酸2-氯烯丙酯与氯化剂反应的方法(参见日本专利申请特许公开号平4-234864)。可将反应的提浓物、馏出液或这样得到的类似物提供给本发明纯化方法使用。
实施例通过实施例具体描述本发明如下，但是，应记住本发明并不局限于以下实施例。方法1实施例1将200g硫氰酸钠溶于250ml水，在生成的溶液中，加入250g1，3-二氯丙烯和2.5g氯化四丁铵，随后于60℃加热3小时。冷却反应混合物至室温并倒入200ml水中，再用500ml二甲苯萃取一次。有机层用500ml饱和盐水洗后，用无水硫酸钠干燥，接着减压浓缩。经过减压蒸馏提浓物，得到258.0g 3-氯-1-氰硫基-2-丙烯。产率84.1％纯度98.1％沸点83-88℃/5mmHg1H-NMR谱(CDCl3)δ
3.59(d，J＝7.8Hz，(反式))，3.80(d，J＝7.0Hz，(顺式))，6.04(dt，J＝7.0Hz，7.0Hz，(顺式))，6.06(dt，J＝14.0Hz，7.8Hz，(反式))，6.39(d，J＝14.0Hz，(反式))，6.42(d，J＝7.0Hz，(顺式))。实施例2将200g硫氰酸钠溶于250ml水，在生成的溶液中，加入250g1，3-二氯丙烯，而后于60℃加热6小时。冷却反应混合物至室温并倒入200ml水中，再用500ml二甲苯萃取一次。有机层用500ml饱和盐水洗后，用无水硫酸钠干燥，接着减压浓缩。经过减压蒸馏提浓物，得到241.8g 3-氯-1-氰硫基-2-丙烯。产率78.6％纯度97.8％沸点84-88℃/5毫米汞柱实施例3将2.14g硫氰酸钠溶于12ml乙腈中，在生成的溶液中，加入2.66g 1，3-二氯丙烯，而后于乙腈的回流温度(80-82℃)加热3小时。冷却反应混合物至室温和减压蒸除乙腈。在剩余物中加入20ml水后，用20ml乙酸乙酯萃取生成的混合物两次。将有机层用20ml饱和盐水洗后，用无水硫酸钠干燥，接着减压浓缩。然后，减压蒸馏纯化提浓物，得到2.89g 3-氯-1-氰硫基-2-丙烯。产率88.4％纯度98.1％沸点83-88℃/5毫米汞柱实施例4将2.14g硫氰酸钠溶于12ml甲醇中，在生成的溶液中，加入2.66g 1，3-二氯丙烯，而后于甲醇的回流温度(64-66℃)加热3小时。冷却反应混合物至室温后减压蒸除甲醇。在剩余物中加入20ml水后，用20ml乙酸乙酯萃取生成的混合物两次。将有机层用20ml饱和盐水洗后，用无水硫酸钠干燥接着减压浓缩。然后，减压蒸馏纯化提浓物，得到2.86g 3-氯-1-氰硫基-2-丙烯。产率87.6％纯度98.2％实施例5将2.14g硫氰酸钠溶于12ml丙酮中，在生成的溶液中，加入2.66g 1，3-二氯丙烯，而后于丙酮的回流温度(55-58℃)加热5小时。冷却反应混合物至室温后减压蒸除丙酮。在剩余物中加入20ml水后，用20ml乙酸乙酯萃取生成的混合物两次。将有机层用20ml饱和盐水洗后，用无水硫酸钠干燥，接着减压浓缩。然后，减压蒸馏纯化提浓物，得到2.72g 3-氯-1-氰硫基-2-丙烯。产率83.1％纯度97.9％实施例6将2.14g硫氰酸钠溶于12ml二异丙醚中，再加入2.66g 1，3-二氯丙烯和33mg氯化四乙铵。在二异丙醚的回流温度(68-70℃)加热生成的混合物3小时。冷却反应混合物至室温并过滤沉淀出来的盐。将滤液用20ml饱和盐水洗后，用无水硫酸钠干燥，接着减压浓缩。然后，减压蒸馏纯化提浓物，得到2.71g 3-氯-1-氰硫基-2-丙烯。产率82.7％纯度97.9％沸点83-88℃/5毫米汞柱实施例7将2.14g硫氰酸钠溶于20ml甲苯后，加入2.66g 1，3-二氯丙烯和43mg氯化四丁铵。在甲苯的回流温度(110-115℃)加热生成的混合物5小时。冷却反应混合物至室温，而后加入20ml水以溶解生成的盐。分离有机层，用20ml饱和盐水洗后，用无水硫酸钠干燥，接着减压浓缩。通过减压蒸馏纯化提浓物，得到2.59g 3-氯-1-氰硫基-2-丙烯。产率78.6％纯度97.4％实施例8将2.14g硫氰酸钠溶于20ml二甲基亚砜后，加入2.66g 1，3-二氯丙烯和43mg氯化四丁铵，跟着在25-30℃反应3小时。在反应混合物中，加入100ml水和100ml二异丙醚并搅拌。然后，静置反应混合物以分离有机层。将这样得到的有机层用50ml饱和盐水洗后，用无水硫酸钠干燥，接着减压浓缩。通过减压蒸馏纯化提浓物，得到2.41g3-氯-1-氰硫基-2-丙烯。产率73.0％纯度97.2％对比实施例1将2.14g硫氰酸钠溶于12ml二异丙醚后，加入2.66g 1，3-二氯丙烯，而后在二异丙醚的回流温度(68-70℃)反应7小时。该反应难以进行且只得到微量的3-氯-1-氰硫基-2-丙烯。方法2实施例9在二甲苯的回流温度下加热198g 3-氯-1-氰硫基-2-丙烯、1375ml二甲苯和9.35g氯化铜(II)的混合物一小时。冷却反应混合物至室温并过滤除去铜盐。减压浓缩滤液后，经过减压蒸馏提浓物，得到184.0g 3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯。
产率90.7％纯度97.6％沸点60-75℃/5毫米汞柱1H-NMR谱(CDCl3)δ4.06(d，J＝5.7Hz，(反式))，4.18(d，J＝7.4Hz，(顺式))，5.60(dt，J＝8.1Hz，5.7Hz，(顺式))，5.92(dt，J＝13.5Hz，7.4Hz，(反式))，6.15(d，J-8.1Hz，(顺式))，6.27(d，J＝13.5Hz，(反式))。实施例10在甲苯的回流温度加热1.34g 3-氯-1-氰硫基-2-丙烯、5ml甲苯和0.20g氯化铜(I)的混合物4小时。冷却反应混合物至室温并过滤除去铜盐。减压浓缩滤液后，经过减压蒸馏提浓物，得到1.23g3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯。产率90.0％纯度98.0％实施例11在甲苯的回流温度加热6.70g 3-氯-1-氰硫基-2-丙烯、25ml甲苯和0.33g氯化镁的混合物4小时。冷却反应混合物至室温并过滤除去镁盐。减压浓缩滤液后，经减压蒸馏提浓物，得到6.10g 3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯。产率89.8％纯度98.6％实施例12在甲苯的回流温度加热6.70g 3-氯-1-氰硫基-2-丙烯、25ml甲苯和0.33g氯化钴的混合物4小时。冷却反应混合物至室温并过滤除去钴盐。减压浓缩滤液后，经减压蒸馏提浓物，得到5.96g 3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯。产率87.6％纯度98.5％对比实施例2在二噁烷的回流温度加热1.34g 3-氯-1-氰硫基-2-丙烯和5ml二噁烷的混合物6小时。冷却反应混合物至室温后减压浓缩。经过减压蒸馏提浓物，得到0.73g 3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯。产率51.8％纯度95.0％方法3实施例13在反应容器中，装入26.8g 3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯(顺式与反式为2∶3的混合物)和30ml氯仿，而后冷却至0℃。保持内部温度为10℃或低于10℃，在生成的混合物中经过1小时逐滴加入28.0g磺酰氯。滴加完成后，升温至50-60℃并在同样温度加热3小时。冷却反应混合物至室温后倒入350ml 10％的碳酸钠水溶液。然后，用100ml氯仿萃取生成的混合物两次。将有机层用100ml饱和盐水洗两次后，用无水硫酸钠干燥。蒸去溶剂，得到35.2g反应粗产物。通过减压蒸馏纯化粗产物，得到24.9g 2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑。产率69.2％纯度93.8％沸点107-109℃/17毫米汞柱1H-NMR谱(CDCl3)δ4.72(s，2H)，7.50(s，1H)。实施例14在反应容器中，放入26.8g 3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯(顺式与反式为2∶3的混合物)和30ml氯仿，而后冷却至0℃。将内部温度保持在10℃或低于10℃，将氯气引入反应混合物1.5小时，所用氯气的量为22.3g。反应完成后，用氮气鼓泡以除去过量的氯气和氯化氢气。将反应混合物倒入350ml 10％碳酸钠水溶液，而后用100ml氯仿萃取两次。将有机层用100ml饱和盐水洗两次后，用无水硫酸钠干燥。蒸去溶剂，得到34.3g反应粗产物。经过减压蒸馏纯化反应粗产物，得到23.0g 2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑。产率62.4％纯度91.6％沸点109-111℃/18毫米汞柱实施例15在反应容器中，放入26.8g 3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯(顺式与反式为4∶1的混合物)，而后冷却至0℃。将内部温度保持在10℃或低于10℃，经过1小时逐滴加入28.0g磺酰氯。滴加完成后，升温至80℃并在此温度加热1小时。冷却反应混合物至室温后，将其倒入200ml 10％碳酸钠水溶液中。用200ml乙酸乙酯萃取生成的混合物两次。将有机层用100ml饱和盐水洗一次后，用无水硫酸钠干燥。蒸去溶剂，得到35.2g反应粗产物。经过减压蒸馏反应粗产物，得到16.5g2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑。产率45.3％纯度92.6％沸点107-109℃/17毫米汞柱参考实施例1在50厘米高的分馏柱中，分馏184g 3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯(顺式与反式的比为2∶3的混合物)，得到93.8g反式-3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯。反式回收率85.0％反式纯度98.5％沸点74-75℃/5毫米汞柱实施例16在反应容器中，放入26.8g反式-3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯，而后冷却至0℃。将内部温度保持在10℃或低于10℃时，经过1.5小时滴加28.0g磺酰氯。滴加完成后，升温至80°并在同一温度加热1小时。将反应混合物冷却至室温后倒入200ml 10％碳酸氢钠水溶液中。用200ml乙酸乙酯萃取生成的混合物两次。将有机层用100ml饱和盐水洗一次后，用无水硫酸钠干燥。蒸去溶剂，得到37.9g反应粗产物。经过减压蒸馏反应粗产物，得到31.8g 2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑。产率91.2％纯度96.6％沸点108-110℃/17毫米汞柱方法4实施例17在反应容器中，放入26.8g 3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯(顺式与反式的比为2∶3的混合物)，而后冷却至0℃。将内部温度保持在10℃或低于10℃，经过1小时滴加28.0g磺酰氯。滴加完成后，升温至80℃并在同一温度加热1小时。接着，冷却反应混合物至室温后倒入200ml 10％碳酸钠水溶液。用200ml乙酸乙酯萃取生成的混合物两次。将有机层用100ml饱和盐水洗一次后用无水硫酸钠干燥。蒸去溶剂，而后经过简单蒸馏，得到32.7g 2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑粗产物。产率68.3％纯度70.4％沸点107-109℃/17毫米汞柱实施例18将2.01g在实施例17得到的2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑粗产物溶于4ml己烷，而后在-20℃搅拌5分钟，沉淀出白色固体。过滤收集这样生成的白色固体，得到1.34g 2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑(纯度97.0％)。实施例19将2.03g在实施例17中得到的2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑粗产物溶于4ml庚烷，而后在-20℃搅拌5分钟，沉淀出白色固体。通过过滤收集这样生成的白色固体，得到1.28g 2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑(纯度97.3％)。
权利要求
1.制备2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的方法，该方法包括将3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯与氯化剂反应。
2.制备2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的方法，该方法包括在一种或多种选自属于长形周期表2A族、7A族、8族和1B族金属的盐的存在下，重排3-氯-1-氰硫基-2-丙烯以得到3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯，和将3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯与氯化剂反应。
3.制备3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯的方法，该方法包括在一种或多种选自属于长形周期表2A族、7A族、8族和1B族金属的盐的存在下，重排3-氯-1-氰硫基-2-丙烯。
4.制备2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的方法，该方法包括(a)在水存在下，(b)在水溶性的和沸点为150℃或低于150℃的有机溶剂存在下，或(c)在存在相转移催化剂的有机溶剂，将1，3-二氯丙烯与硫氰酸盐反应以得到3-氯-1-氰硫基-2-丙烯；在一种或多种选自属于长形周期表2A族、7A族、8族和1B族金属的盐存在下，重排3-氯-1-氰硫基-2-丙烯以得到3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯；和将3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯与氯化剂反应。
5.按照权利要求1、2和4的任何一项的方法，其中3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯是反式的。
6.按照权利要求1、2、4和5的任何一项的方法，其中氯化剂是磺酰氯。
7.制备3-氯-1-异硫氰基-1-丙烯的方法，该方法包括(a)在水存在下，(b)在水溶性的和沸点为150℃或低于150℃的有机溶剂存在下，或(c)在存在相转移催化剂的有机溶剂中，将1，3-二氯丙烯与硫氰酸盐反应以得到3-氯-1-氰硫基-2-丙烯，和在一种或多种选自属于长形周期表2A族、7A族、8族和1B族金属的盐存在下，重排3-氯-1-氰硫基-2-丙烯。
8.按照权利要求2、3、4和7的任何一项的方法，其中属于长形周期表2A族、7A族、8族或1B族的金属是镁、锰、钌、钴、镍、钯或铜。
9.按照权利要求2、3、4和7的任何一项的方法，其中属于长形周期表2A族、7A族、8族或1B族的金属是镁、钴、镍、钯或铜。
10.按照权利要求2、3、4和7的任何一项的方法，其中属于长形周期表2A族、7A族、8族或1B族的金属的盐是氯化镁、溴化镁、氯化锰、氯化钴、氯化镍、氯化钯、氯化铜(I)、氯化铜(II)、氧化铜或硫氰酸铜。
11.按照权利要求2、3、4和7任何一项的方法，其中属于长形周期表2 A族、7A族、8族或1B族金属的盐是氯化镁、氯化锰、氯化钴、氯化铜(I)或氯化铜(II)。
12.制备3-氯-1-氰硫基-2-丙烯的方法，该方法包括(a)在水存在下，(b)在水溶性的和沸点为150℃或低于150℃的有机溶剂存在下，或(c)在存在相转移催化剂的有机溶剂中，将1，3-二氯丙烯与硫氰酸盐反应。
13.按照权利要求4、7和12的任何一项的方法，其中1，3-二氯丙烯和硫氰酸盐在水存在下反应。
14.按照权利要求13的方法，其中1，3-二氯丙烯和硫氰酸盐在相转移催化剂存在下反应。
15.按照权利要求4、7和12的任何一项的方法，其中1，3-二氯丙烯和硫氰酸盐在水溶性的和沸点为150℃或低于150℃的有机溶剂存在下反应。
16.按照权利要4、7和12的任何一项的方法，其中1，3-二氯丙烯和硫氰酸盐在存在相转移催化剂的有机溶剂中反应。
17.纯化2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的方法，该方法包括使用一种或多种选自烃类、醚类、醛类、酮类、酯类和醇类的有机溶剂重结晶2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑粗产物。
全文摘要
本发明提供1.制备2－氯－5－氯甲基－1,3－噻唑的方法,该方法包括将3－氯－1－异硫氰基－1－丙烯与氯化剂反应;2.制备3－氯－1－异硫氰基－1－丙烯的方法,该方法包括在一种或多种选自属于长形周期表2A族、7A族、8族和1B族金属的盐的存在下,重排3－氯－1－氰硫基－2－丙烯;和,3.制备3－氯－1－氰硫基－2－丙烯的方法,该方法包括,(a)在水存在下,(b)在水溶性的和沸点为150℃或低于150℃的有机溶剂存在下,或,(c)在存在相转移催化剂的有机溶剂中,将1,3－二氯丙烯与硫氰酸盐反应。
文档编号C07C331/04GK1173496SQ9710998
公开日1998年2月18日 申请日期1997年2月21日 优先权日1996年2月21日
发明者松田英树, 浅沼五朗, 盐野万藏 申请人:可乐丽股份有限公司