二芳基脲类化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种如式I所示的二芳基脲类化合物的合成方法：式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯加入反应溶剂中，0～5℃下反应1～2小时，然后加入ETS-10分子筛催化剂，加热至70～100℃下反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理制得如式I所示的二芳基脲类化合物。本发明专利技术催化效率高，原料转化率100％，收率95％以上，纯度高，所用催化剂无毒无味、可以重复使用，节约成本。

【技术实现步骤摘要】
二芳基脲类化合物的合成方法(一)
本专利技术涉及一种二芳基脲类化合物的合成方法。(二)
技术介绍
二芳基脲是一类重要的有机合成中间体，可用于合成治疗糖尿病的药物和磺胺类药物，用作氨苯磺胺的中间体；其氯磺化后的产物，可作为新诺明的主要原料。另外，芳基脲还可以作为除草剂和杀虫剂的中间体，以及作为非光气法合成异氰酸酯的中间体，还可以作为植物生长调节剂等。自人们发现并分离出具有促进植物细胞分裂活性的脲类细胞激动素如二苯脲(DPU)后，人工合成的脲类化合物相继出现。1951年布查和托德首先报道了灭草隆的除草活性。此后，出现了许多脲类除草剂品种，成为除草剂中重要的一类。DPU可作植物生长调节剂，具有促进细胞分裂、生长，增加产量和提前收获的功效。随着DPU研究的深入开展，芳基脲类化合物在农业生产中将发挥越来越显著的作用。DPU的合成，国内有学者进行了很多尝试。谢荣春等用异戊醇为溶剂，将苯胺与尿素摩尔比以2：1的比例混合，在140～148℃条件下搅拌20h，产率(以苯胺计)为88％。王斌等以二甲苯为溶剂，苯胺与尿素摩尔比以2.05：1混合，在130℃回流6h，冷却、过滤，固体用二甲苯洗涤，产率为93％。樊能廷用苯胺盐酸盐与尿素水溶液混合，100℃回流1h，保温1h，产率(以苯胺盐酸盐计)为36％～38％。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现行生产工艺中二芳基脲反应条件较苛刻，且产品不易纯化等缺陷，提出一种以ETS-10沸石为催化剂，制备二芳基脲的方法，该方法转化率100％，收率95％以上，催化剂可以重复使用5次以上。该方法未见文献报道。本专利技术采用的技术方案是：一种如式I所示的二芳基脲类化合物的合成方法，所述方法为：式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯(通称三光气)加入反应溶剂中，0～5℃下反应1～2小时，然后加入ETS-10分子筛催化剂，加热至70～100℃下反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理制得如式I所示的二芳基脲类化合物；所述反应溶剂为丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙腈、吡啶、四氢呋喃、甲苯或二甲苯，优选为甲苯、四氢呋喃或乙腈，所述的式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯物质的量之比为1：0.33～3，优选1：0.33～0.4；式I或式II中，苯环上的H不被取代或被取代基R单取代或双取代，所述取代基R为-CH3、-OCH3、F、Cl、Br、I、-CH2CH3、-C(CH3)3、-OCH2CH3或-NO2；式I中，不同位置的R表示相同的取代基。所述式I或式II中，优选苯环上的H不被取代或被取代基R单取代或双取代，所述取代基R优选为-CH3、F或Cl。更进一步，优选所述苯环上的H不被取代或被2-甲基、4-氟、3,5-二甲基、3-氯-4-甲基取代。所述ETS-10分子筛催化剂的质量用量为式II所示的苯胺类化合物的质量的1～20％，优选10～20％。本专利技术所述反应溶剂的体积用量以式II所示的苯胺类化合物的质量计为20～50mL/g，优选为20～35mL/g。本专利技术所述加热至70～100℃下进行反应的时间通常为1～6小时。本专利技术所述反应液后处理方法为：反应结束后，反应液离心分离，得到液体粗产物和固体催化剂，取液体粗产物蒸除溶剂，制得固体产物，即为如式I所示的二芳基脲类化合物。离心得到的固体催化剂可回收套用于本专利技术方法中。液体粗产物蒸馏得到的溶剂也可回收作为反应溶剂继续使用。进一步，本专利技术所述方法优选按照以下步骤进行：式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯加入反应溶剂中，0～5℃下反应1～2小时，然后加入ETS-10分子筛催化剂，加热至70～100℃下反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液离心分离，得到液体粗产物和固体催化剂，取液体粗产物蒸除溶剂，制得固体产物，即为如式I所示的二芳基脲类化合物；所述反应溶剂为甲苯、四氢呋喃或乙腈，所述的式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯的物质的量之比为1：0.33～0.4；所述ETS-10分子筛催化剂的质量用量为式II所示的苯胺类化合物的质量的10～20％。本专利技术反应中，式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯(通称三光气)加入反应溶剂中，0～5℃下反应1～2小时，此时苯胺类化合物先完全反应生成中间产物异氰酸酯类化合物，然后加入ETS-10分子筛催化剂，ETS-10分子筛催化剂作为催化剂和缚酸剂，将异氰酸酯类化合物转变为二芳基脲类化合物。所述ETS-10分子筛催化剂是一种具有独特微孔结构的钛硅分子筛。分子筛是一类具有规整微孔结构的晶体，在催化、吸附、分离、光催化等领域早已有广泛应用。ETS-10的合成也早有报道，本专利技术所使用的ETS-10分子筛催化剂按照文献合成。具体方法如下：将20g硅酸钠(Na2SiO3)加入到60mL蒸馏水中，搅拌10min,再加入3.90g氯化钾(KCl)、3.50g氯化钠(NaCl)和1.33g二氧化钛(TiO2)，搅拌1-2h，将反应液装入反应釜中，在230℃下晶化三天，然后取出产物，清洗、抽滤，并放入100℃烘箱中烘干，即制得ETS-10分子筛催化剂。烘干后的催化剂用研钵捣碎，即可用于本专利技术中。参考文献：汪玲玲，丁洁璐，朱路平，谢洪勇.ETS-10分子筛的合成及应用，上海第二工业大学学报，2011,28(3)：34-38.本专利技术与现有的芳基脲的合成方法比较，具有以下优势：(1)催化效率高，原料转化率100％，收率95％以上，纯度高。(2)后处理方便，只需要蒸除溶剂即可。(3)催化剂无毒无味、可以重复使用，节约成本。(四)具体实施方式下面以具体实施例来对本专利技术做进一步说明，但本专利技术的保护范围不限于此。ETS-10分子筛催化剂以下方法制备：将20g硅酸钠(Na2SiO3)加入到60mL蒸馏水中，搅拌10min,再加入3.90g氯化钾(KCl)、3.50g氯化钠(NaCl)和1.33g二氧化钛(TiO2)，搅拌1-2h，将反应液装入反应釜中，在230℃下晶化三天，然后取出产物，清洗、抽滤，并放入100℃烘箱中烘干，用研钵捣碎，制得ETS-10分子筛催化剂，用于以下实施例中。实施例1取0.93g苯胺、1.08g三光气于100mL反应管中，加入25mL乙腈，冰浴(0～5℃)下反应，TLC跟踪检测，约1小时反应完全。然后加入0.09gETS-10，升温到80℃继续搅拌反应，TLC检测，约4h反应完全。冷却后，离心分离，溶液旋蒸回收乙腈得到二苯基脲固体产物1.05g，熔点m.p.245.0-245.2℃，收率99％，纯度99.91％(HPLC检测)。离心得到的固体催化剂，蒸馏得到的乙腈溶剂均用于重复反应，反应条件、原料量同上，重复5次时，收率均97％以上，重复第6次时，收率为92％，纯度均98％以上。实施例2取苯胺0.93g、三光气1.05g于50mL反应管中，加入25mL四氢呋喃，冰浴下反应，TLC跟踪检测，约1小时反应完全。然后加入0.09gETS-10，升温到70℃反应，TLC检测，约6h反应完全。冷却后，离心分离，溶液蒸馏回收四氢呋喃得到二苯基脲固体产物1.04g，收率98％，纯度99.53％(HPLC检测)。离心得到的固体催化剂和蒸馏得到的四氢呋喃溶剂均用于重复反应，反应条件同上，重复5次时，收率均97％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种如式I所示的二芳基脲类化合物的合成方法，其特征在于所述方法为：式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯加入反应溶剂中，0～5℃下反应1～2小时，然后加入ETS‑10分子筛催化剂，加热至70～100℃下反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理制得如式I所示的二芳基脲类化合物；所述反应溶剂为丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙腈、吡啶、四氢呋喃、甲苯或二甲苯，所述的式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯的物质的量之比为1：0.33～3；式I或式II中，苯环上的H不被取代或被取代基R单取代或双取代，所述取代基R为‑CH3、‑OCH3、F、Cl、Br、I、‑CH2CH3、‑C(CH3)3、‑OCH2CH3或‑NO2；式I中，不同位置的R表示相同的取代基。

【技术特征摘要】
1.一种如式I所示的二芳基脲类化合物的合成方法，其特征在于所述方法为：式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯加入反应溶剂中，0～5℃下反应1～2小时，然后加入ETS-10分子筛催化剂，加热至70～100℃下反应，TLC跟踪检测至反应完全，反应液后处理制得如式I所示的二芳基脲类化合物；反应结束后，反应液离心分离，离心得到的固体催化剂可回收套用于二芳基脲类化合物的合成方法中；所述反应溶剂为丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙腈、吡啶、四氢呋喃、甲苯或二甲苯，所述的式II所示的苯胺类化合物、双(三氯甲基)碳酸酯的物质的量之比为1：0.33～3；式I或式II中，苯环上的H不被取代或被取代基R单取代或双取代，所述取代基R为-CH3、-OCH3、F、Cl、Br、I、-CH2CH3、-C(CH3)3、-OCH2CH3或-NO2；式I中，不同位置的R表示相同的取代基。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述式I或式II中，所述苯环上的H不被取代或被取代基R单取代或双取代，所述取代基R为-CH3、F或Cl。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述反应溶剂为甲苯、四氢呋喃或乙腈。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述式II所示的苯胺类化...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊静，吴光辉，向华斌，赵海阳，徐杨彪，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33