一种N-取代苯并异噻唑啉-3-酮衍生物的新合成方法技术

本发明专利技术公开了一种N‑取代苯并异噻唑啉‑3‑酮衍生物的新合成方法。以二硫代水杨酸衍生物、硫磺为原料，通氯气或者溴素得到卤代硫苯甲酰卤衍生物，然后优选滴加伯胺和叔胺的混合溶液，反应关环得到N‑取代苯并异噻唑‑3‑酮。本发明专利技术公开的方法工艺简单、安全可控，易于工业化放大生产。

A new synthesis method of N-substituted benzoisothiazoline-3-one derivatives

【技术实现步骤摘要】
一种N-取代苯并异噻唑啉-3-酮衍生物的新合成方法
本专利技术涉及一种合成方法，尤其是一种N-取代苯并异噻唑啉-3-酮衍生物的新合成方法。
技术介绍
异噻唑啉酮类化合物是一类高效广谱的杀菌剂，最著名的商品代表如卡松、DCOIT、OIT等，其广泛用于化妆品、造纸、金属切削液、油漆、涂料、塑料制品中的防腐杀菌。随着异噻唑啉酮类化合物的长期使用，导致了部分细菌的耐药性。所以含苯基的N-取代苯并异噻唑啉-3-酮得到了广泛的应用，著名产品如BIT、BBIT、MBIT等。其合成方法长期受到国内外大公司的关注，目前报道了较多的合成方法。但是由于各种原因，众多合成方法或多或少都有一些缺陷，导致产品品质不高或者难以实现工业化。根据文献报道，N-取代苯并异噻唑啉-3-酮类化合物大致有如下一些方法：方法一：美国专利US2014/316141，以60％工业硫化钠在NMP中，190℃高温吹氮气带出水份，再滴加邻氯苯甲酰胺，反应得到硫酚钠盐，再用双氧水碱性条件下氧化得到产品BIT，收率80.8％。方法二：SanoTomohumi等，Synyhesis，10(2004)，以二硫代水杨酸为原料，经二硫代水杨酰氯跟正丁胺反应成酰胺，再关环得到产品BBIT。方法三：中国专利CN104130206、CN107098870等介绍，以BIT为原料，通过取代反应得到一系列N-取代苯并异噻唑啉酮类类衍生物。但是相同工艺的美国专利US8884024说明这样做有较多的副产物，副产：产品的比例是45:55。>方法四：住友精化专利EP2687520介绍，邻氯苯甲腈和烷基硫醇钠成硫醚后，用磺酰氯制备得到BIT。方法五：国内普遍采用的以2-烷硫基苯甲酰丁胺，通过磺酰氯制备BBIT。方法六：Pietka-Ottlik等文献Molecules，Vol.15，11，2010，P8214-8288。2-甲酰氯基苯硫基氯(CTBC)与各种胺关环得到N-取代苯并异噻唑啉酮类化合物。综上所述，目前文献报道的方法，或多或少都有各种问题。方法一的难点在于水分的残留对反应有较大影响，硫化钠的除水至关重要，而且反应温度很高，同时用到高沸点的NMP，很难实现工业化；方法二在于每一步原料都是固体，而且这些原料在常规溶剂中都很难溶解，反应过程比较复杂；方法三副产太多；方法四、五是目前工业化普遍采用的方法，但是需使用恶臭的烷基硫醇钠盐，而且反应中释放低沸点卤代烃，环保方面不利；方法六的难点在于原料硫氯化合物的合成，目前普遍使用氯化亚砜、磺酰氯等原料，原料对空气湿度敏感，使用场所环境较差，同时大量二氧化硫的放出，环保方面的压力都比较大。
技术实现思路
本专利技术要解决上述现有技术的缺点，提供一种工艺更简便，收率高、污染低的易于工业化生产的N-取代苯并异噻唑啉-3-酮衍生物的新合成方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案：一种N-取代苯并异噻唑啉-3-酮衍生物的新合成方法，包括以下步骤：加入有机溶剂，以苯环上有取代基R1的二硫代水杨酸衍生物为原料，加入硫磺，通X2得到卤代硫苯甲酰卤衍生物；然后减压脱除溶剂，滴加带R2基团的伯胺或带R2基团的伯胺和一种叔胺的混合液，反应关环得到N-取代苯并异噻唑-3-酮。作为优选，X2为氯气或者溴素。作为优选，R1表示R11、OR11、COR11、SR11、SO2R11、CO-N(R11)R12、NHR11、N(R11)R12；其中R11和R12各自独立的表示为氢、氟、氯、溴、碘、硝基、氰基、醛基、C1-C10的直链或支链烷基、链烯基、C3-C10环烷基、C4-C20的环烷基烷基、C7-C20的芳烷基、C6-C20的芳基、C2-C20的杂环基，且烷基中的-CH2-可任意被-O-，-S-、-SO-，-SO2-，-NH-取代，条件是任意两个相连的-CH2-不能同时被取代。作为优选，R2表示R21、OR21、COR21、SR21、SO2R21、CO-N(R21)R22、NHR21、N(R21)R22；其中R21和R22各自独立的表示为氢、C1-C10的直链或支链烷基、链烯基、C3-C10环烷基、C4-C20的环烷基烷基、C7-C20的芳烷基、C6-C20的芳基、C2-C20的杂环基，且烷基中的-CH2-可任意被-O-，-S-、-SO-，-SO2-，-NH-取代，条件是任意两个相连的-CH2-不能同时被取代。作为优选，R1基团可以在苯环上的任意位置，并且在苯环不同位置R1可以代表不同的基团。作为优选，所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烯中的一种或几种，有机溶剂的用量为二硫代水杨酸重量的1-10倍，优选3-5倍，保证产物能溶清，又不至于过多造成浪费。作为优选，氯气或溴素以流量计或称重的方法计量，用量为二硫代水杨酸衍生物摩尔量的0.5-4倍；通氯气或溴素反应的温度为10-100℃，优选40-70℃。温度过低反应很慢，过高，会产生较多的副产物。作为优选，硫磺的用量为二硫代水杨酸衍生物摩尔量的0.7-1.5倍，二硫代水杨酸衍生物和氯气的摩尔比为1:2-1:4。作为优选，滴加混胺的温度为10-80℃，优选30-60℃，胺的用量为伯胺和叔胺的总摩尔量：卤代硫苯甲酰卤衍生物摩尔量＝2-4。生产相同质量的2-甲酰氯基苯硫基氯(CTBC)，如果采用硫磺、氯气氯代方案，只产生1个二氧化硫和2个氯化氢，而如采用
技术介绍
中的方法六则要产生3个二氧化硫和2个氯化氢。专利技术有益的效果是：本专利技术摒弃了易水解的氯化亚砜和磺酰氯，提高了反应中的原子经济性，二氧化硫、氯化氢气体排放量大大降低，原料更便宜且活性高，产品含量更高，具有极高的经济效益。具体实施方式下面对本专利技术作进一步说明：实施例130.6克二硫代水杨酸，3.5克硫磺，加入200ml甲苯，升温至40℃，通入氯气28.4克，直至反应液变澄清，TLC检测原料转化完毕，减压脱除溶剂，得到为黄色油状物体44.5克，降温后凝固成黄色固体。收率99％，含量97％；此为中间体CTBC。实施例230.6克二硫代水杨酸，2.3克硫磺，加入200ml氯苯，升温至60℃，通入氯气18.5克，TLC检测原料消失，减压脱除溶剂，得到黄色固体37.6克，收率90％，含量95％，为中间体CTBC。实施例330.6克二硫代水杨酸，2.9克硫磺，加入200ml二氯乙烷，升温至50℃，通入氯气21.5克，反应液变清，减压脱除溶剂，得到黄色固体40.2克，收率96％，含量97％，为CTBC。实施例430.6克二硫代水杨酸，4.8克硫磺，加入200ml四氯乙烯，升温至70℃通氯23.2克，溶液变清，减压脱除溶剂，得到43.5克CTBC，收率99％，含量98％。实施例5取实施例1-4制备得到的CTBC20.7克，加入100ml二氯乙烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种N-取代苯并异噻唑啉-3-酮衍生物的新合成方法，包括以下步骤：/n加入有机溶剂，以苯环上有取代基R

【技术特征摘要】
1.一种N-取代苯并异噻唑啉-3-酮衍生物的新合成方法，包括以下步骤：
加入有机溶剂，以苯环上有取代基R1的二硫代水杨酸衍生物为原料，加入硫磺，通X2得到卤代硫苯甲酰卤衍生物；然后减压脱除溶剂，滴加带R2基团的伯胺或带R2基团的伯胺和一种叔胺的混合液，反应关环得到N-取代苯并异噻唑-3-酮。





2.根据权利要求1所述的N-取代苯并异噻唑啉-3-酮衍生物的新合成方法，其特征是：X2为氯气或者溴素。


3.根据权利要求1所述的N-取代苯并异噻唑啉-3-酮衍生物的新合成方法，其特征是：R1表示R11、OR11、COR11、SR11、SO2R11、CO-N(R11)R12、NHR11、N(R11)R12；其中R11和R12各自独立的表示为氢、氟、氯、溴、碘、硝基、氰基、醛基、C1-C10的直链或支链烷基、链烯基、C3-C10环烷基、C4-C20的环烷基烷基、C7-C20的芳烷基、C6-C20的芳基、C2-C20的杂环基，且烷基中的-CH2-可任意被-O-，-S-、-SO-，-SO2-，-NH-取代，条件是任意两个相连的-CH2-不能同时被取代。


4.根据权利要求1所述的N-取代苯并异噻唑啉-3-酮衍生物的新合成方法，其特征是：R2表示R21、OR21、COR21、SR21、SO2R21、CO-N(R21)R22、NHR21、N(R21)R22；其中R21和R22各自独立的表示为氢、...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛前建，林诗锐，汤文杰，吴红辉，张永彬，樊斌，
申请(专利权)人：浙江扬帆新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33