一种1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮类化合物的合成方法，属于化学合成领域。利用从BIT工艺废水中提取出的2‑硫基取代苯甲酸为起始原料，经酰氯化、酰胺化及环化反应合成1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮类化合物。本发明专利技术公开的方法具有反应条件温和，操作简便，实用性强，废水少，产物纯度高等优点，适用于大规模工业化生产的需要。本发明专利技术提供的技术方案为BIT生产过程中产生的废水提取物的资源化利用以及制备1，2‑苯并异噻唑啉‑3‑酮类化合物提供了一种可行的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物的合成方法
本专利技术属于化学合成领域，尤其涉及一种1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物的合成方法。
技术介绍
工业杀菌剂是指在工业领域用以杀灭或抑制微生物生长的制剂，在工业上使用的杀菌剂、抑菌剂、防腐剂、防霉剂、灭藻剂等均称为工业杀菌剂。1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物是一类高效的新型工业杀菌剂，有着不含卤素、不需要金属离子稳定、在pH为2～12的范围内稳定、可耐受高温、毒性低等特点。1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物在有效防止细菌扩散传播，避免和减少因细菌感染导致的免疫力下降有重要的作用，有效的清除细菌对人们的正常生产生活起到了重要的作用。因此开发一种新的可工业化生产1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物的合成方法具有重要意义。专利CN103694194报道一种2-甲基-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮的合成方法，以邻甲硫基苯甲酸为原料，经过氯化亚砜酰氯化反应，甲胺胺化反应，最后通入氯气或者加入液溴进行环化反应，蒸馏得到纯度为98％的2-甲基-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮，收率67～77％。该方法使用二氯亚砜及氯气或液溴为原料，原料剧毒并且反应过程中产生大量的氯化氢和二氧化硫废气需要处理。专利US8884024报道一种以BIT为原料合成2-甲基-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮的方法，BIT锂盐在丁酮为溶剂下滴加硫酸二甲酯，得到2-甲基-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮和3-甲氧基-1，2-苯并异噻唑啉的混合物。该方法存在N-烷基化反应时的选择性不好，原料成本较高，工业化应用受到限制。在氯气氯化法生产1，2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)的过程中，会产生大量的难于处理的高盐、高有机物的废水，这些废水的无害化处理也就成为BIT生产企业首要解决的问题，这直接决定着生产能否正常进行。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物的合成方法，该方法成本低、收率高、质量好、适合工业化生产1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物，为BIT生产过程中产生的废水提取物的资源化利用以及1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物的制备提供了一种可行的方法。为达上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：本专利技术中1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物的具有以下结构特征：其中R2代表氢、烃基、芳香基；烃基包括碳数为1～8的直链烃基及取代烃基、支链烃基及取代烃基、碳数为3～6环烃基及取代环烃基，烃基上的取代基包括氯、溴、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基；芳香基包括苯基及取代苯基、苄基及取代苄基，芳香基上的取代基包括氯、溴、羟基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基。为了获得具有以1，2-苯并异噻唑啉-3-酮为主体结构的这一类化合物，基于BIT生产废水中提取的邻甲硫基苯甲酸和邻二硫代二苯甲酸，设计了如下的合成路线以制备上述化合物：该合成路线共三步反应，分别是酰氯化、酰胺化和环化反应。该路线所使用的原料为邻甲硫基苯甲酸和邻二硫代二苯甲酸，从BIT的生产废水中获得；(1)酰氯化反应：以邻甲硫基苯甲酸或邻二硫代二苯甲酸为原料与氯甲酸三氯甲酯或双(三氯甲基)碳酸酯发生反应生成邻甲硫基苯甲酰氯或邻二硫代二苯甲酰氯：该步反应邻甲硫基苯甲酸与氯甲酸三氯甲酯的摩尔比为1：0.5～2.5，优选为1：0.5～1.0；邻二硫代二苯甲酸与氯甲酸三氯甲酯的摩尔比为1：1.0～5.0，优选为1：1.0～2.0；邻甲硫基苯甲酸与双(三氯甲基)碳酸酯的摩尔比为1：0.33～1.7，优选为1：0.35～0.7；邻二硫代二苯甲酸与双(三氯甲基)碳酸酯的摩尔比为1：0.66～3.4，优选为1：0.7～1.4。反应使用的溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯乙烷、N，N－二甲基甲酰胺、N，N－二甲基乙酰胺、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯等溶剂中的一种或多种，反应温度范围为-5～130℃，优选为30～80℃；(2)酰胺化反应：邻甲硫基苯甲酰氯或邻二硫代二苯甲酰氯与含有不同取代基的伯胺酰胺化得到含有不同取代基的邻甲硫基苯甲酰胺或邻二硫代二苯甲酰胺。在该步反应中，邻甲硫基苯甲酰氯与伯胺的摩尔比为1：1.0～3.5，优选为1:1.1～2.5；邻二硫代二苯甲酰氯与伯胺的摩尔比为1：2.0～7.0，优选为1：2.2～4.5。反应使用的溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、二氧六环等溶剂中的一种或多种，反应温度范围为-20～60℃，优选为-10～30℃；(3)环化反应：含有不同取代基的N-烷基-邻甲硫基苯甲酰胺或N-烷基-邻二硫代二苯甲酰胺在卤正离子作用下发生环化反应合成2-烷基-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物。在该步反应中，不同取代基的N-烷基-邻甲硫基苯甲酰胺与卤正离子的摩尔比为1：0.6～2.8，优选为1：0.9～1.6；N-烷基-邻二硫代二苯甲酰胺与卤正离子的摩尔比为1：1.2～5.6，优选为1：1.8～3.2。反应使用的溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烯、四氯乙烷等溶剂中的一种或多种。卤正离子为氯正离子、溴正离子，碘正离子中的一种或多种，提供卤正离子试剂为N-氯代丁二酰亚胺、N-氯代邻苯二甲酰亚胺、N-溴代丁二酰亚胺、N-溴代邻苯二甲酰亚胺、N-碘代丁二酰亚胺、N-碘代邻苯二甲酰亚胺、1，3-二氯-5，5-二甲基乙内酰脲、1，3-二溴-5，5-二甲基乙内酰脲、1，3-二碘-5，5-二甲基乙内酰脲、三氯异氰尿酸、氯溴异氰尿酸等中的一种或多种，反应温度范围为-10～140℃，优选为35～70℃。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术有效实现了BIT生产废水提取物的资源化再利用，合成方法具有反应条件温和，操作简便，实用性强，废水少，产物纯度高等优点，适用于大规模工业化生产的需要。本专利技术提供的技术方案为BIT生产过程中产生的废水提取物的资源化利用以及制备1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物提供了一种可行的方法。附图说明图1为实施例6中1，2-苯并异噻唑啉-3-酮标准品液相色谱图(HPLC纯度100％)。图2为实施例6中1，2-苯并异噻唑啉-3-酮实验品液相色谱图(HPLC纯度99.9％)。图3为实施例8中2-正丁基-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮标准品液相色谱图(HPLC纯度100％)。图4为实施例8中2-正丁基-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮实验品液相色谱图(HPLC纯度99.3％)。具体实施方式对比例1邻甲硫基苯甲酰氯的制备过程如下：将邻甲硫基苯甲酸(33.6g，0.20mol)、二氯乙烷100mL加入至反应瓶中，升温至70～80℃，继续搅拌0.5h后，滴加氯化亚砜(28.9g，0.24mol)，保温反应，待原料全部转化后(约4～5h)，脱除残留的氯化亚砜，减压脱溶，得邻甲硫基苯甲酰氯30.6g，收率82％；反应过程中生成的氯化氢气体用水吸收成浓度30％的盐酸，生成的二氧化硫气体用10％氢氧化钠碱液吸收成浓度14.6％的亚硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备下式(1)的1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物的合成方法，/n

【技术特征摘要】
1.一种制备下式(1)的1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物的合成方法，



其中R2代表氢、烃基、芳香基；烃基包括碳数为1～8的直链烃基及取代烃基、支链烃基及取代烃基、碳数为3～6环烃基及取代环烃基，烃基上的取代基包括氯、溴、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基；芳香基包括苯基及取代苯基、苄基及取代苄基，芳香基上的取代基包括氯、溴、羟基、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、甲氧基、乙氧基；
所述合成方法包括如下反应：
(1)酰氯化反应：以邻甲硫基苯甲酸或邻二硫代二苯甲酸为原料与氯甲酸三氯甲酯或双(三氯甲基)碳酸酯发生反应生成邻甲硫基苯甲酰氯或邻二硫代二苯甲酰氯；该步反应邻甲硫基苯甲酸与氯甲酸三氯甲酯的摩尔比为1：0.5～2.5；邻二硫代二苯甲酸与氯甲酸三氯甲酯的摩尔比为1：1.0～5.0；邻甲硫基苯甲酸与双(三氯甲基)碳酸酯的摩尔比为1：0.33～1.7；邻二硫代二苯甲酸与双(三氯甲基)碳酸酯的摩尔比为1：0.66～3.4；反应使用的溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯乙烷、N,N－二甲基甲酰胺、N,N－二甲基乙酰胺、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯溶剂中的一种或多种；反应温度为-5～130℃；
(2)酰胺化：邻甲硫基苯甲酰氯或邻二硫代二苯甲酰氯与含有不同取代基的伯胺酰胺化得到含有不同取代基的邻甲硫基苯甲酰胺或邻二硫代二苯甲酰胺；在该步反应中，邻甲硫基苯甲酰氯与伯胺的摩尔比为1：1.0～3.5；邻二硫代二苯甲酰氯与伯胺的摩尔比为1：2.0～7.0；反应使用的溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、二氧六环溶剂中的一种或多种，反应温度为-20～60℃；
(3)环化反应；含有不同取代基的N-烷基-邻甲硫基苯甲酰胺或N-烷基-邻二硫代二苯甲酰胺在卤正离子作用下发生环化反应合成2-烷基-1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类化合物；在该步反应中，含有不同取代基的N-烷基-邻甲硫基苯甲酰胺与卤正离子的摩尔比为1：0.6～2.8；含有不同取代基的N-烷基-邻二硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建华，赵建新，刘述宽，陈卓，刘峰，强新新，杨兆辉，顾振鹏，
申请(专利权)人：大连百傲化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21