3-异噻唑啉酮衍生物及其中间产物的连续式生产方法
【专利说明】3-异噻唑啉酮衍生物及其中间产物的连续式生产方法
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求于2007年10月25日提交的题为"3-异噻唑啉酮衍生物的连续式生 产方法"的中国专利申请第200710163464. 4号的全部权益，该专利申请整体全部引入本申 请作为参考。 发明领域
[0003] 本申请涉及3-异噻唑啉酮衍生物的生产方法，更具体地本申请涉及3-异噻唑啉 酮衍生物及其中间产物的连续式生产方法。
[0004] 相关技术的描述
[0005] 异噻唑啉酮类化合物是一类新型的广谱杀菌剂，具有高效、广谱、低毒、使用浓度 下无害、在环境中能够自然降解等优点。因此广泛应用于工业水处理、造纸、化妆品、建筑材 料、胶粘剂、涂料、医疗卫生、纺织、照相、洗涤剂等领域。特别是2-烷基-4, 5-二取代_4_异 噻唑啉-3-酮，是更为优良的杀菌防腐剂。
[0006] 3-异噻唑啉酮衍生物的生产通常包括硫化、纯化、胺化和氯化四个步骤，对应的反 应式如下：
[0016] 在现有技术中，上述四个步骤都是以间歇的方式进行的，对于生产量较小的情况 而言，它方便易行。但是，随着生产量增大，间歇式方法的设备多、在线原材料和中间体数量 大、反应时间长、能耗高、安全系数小的问题就显露出来了。
[0017] 发明概沐
[0018] 为了对现有技术进行改进，本申请提供了生产3-异噻唑啉酮衍生物的方法。在该 方法中3-异噻唑啉酮衍生物生产的硫化、纯化、酰胺化和氯化步骤均采用连续方式进行， 且所有步骤有机地结合在一起可形成连续的生产过程。从而可以减少生产设备，降低能耗， 简化操作并提高生产安全性。
[0019] 本发明的一个方面涉及制备化合物II的方法，其包括向第一反应装置中连续加 入化合物I、硫磺和硫化氢进行如下反应，
[0022] 在优选实施方案中，所述方法包括：
[0023] i)向第一反应装置中连续加入化合物I、硫磺和硫化氢进行反应；以及
[0024] ii)对从第一反应装置溢流出的反应液进行过滤，得到固体和两相滤液，其中固体 和水相返回第一反应装置。
[0025] 本发明的另一方面涉及对包含化合物II和化合物III的混合物进行精制的方法， 其包括向第二反应装置中连续加入所述混合物和亚硫酸钠水溶液进行如下反应，
[0028] 在优选实施方案中，所述方法包括：
[0029] 1)向第一逆流萃取塔中连续加入所述混合物和亚硫酸钠水溶液进行反应；以及
[0030] 2)将步骤1)中得到的有机层与水连续加入第二逆流萃取塔中进行接触，得到化 合物II。
[0031] 本发明的再一方面涉及制备化合物V的方法，其包括向第三反应装置中连续加入 化合物II和伯胺IV进行如下反应，
[0034] 其中R代表C「C1S烷基或C3_(：18环烷基。
[0035] 在优选实施方案中，所述方法包括：
[0036]a)向第三反应装置中连续加入化合物II和伯胺IV进行反应；以及
[0037]b)对步骤a)所得反应产物进行固液分离，得到固体和母液，其中母液返回第三反 应装置。
[0038] 本发明的再一方面涉及制备化合物VI的方法，其包括向第四反应装置中连续加 入化合物V和氯进行如下反应，
[0041] 其中，
[0042]
R代表烷基或C3-Cls环烷基，且RJPR2独立地代 表H或氯。
[0043] 在优选实施方案中，所述方法包括：
[0044] A)向第四反应装置中连续加入化合物V和氯进行反应；以及
[0045] B)对从第四反应装置溢流出的反应液进行固液分离，得到固体和母液。
[0046]本发明的其它方面涉及生产3-异噻唑啉酮衍生物的方法，包括连续进行的以下 四个步骤：
[0047] (1)向第一反应装置中连续加入化合物I、硫磺和硫化氢进行反应，得到包含化合 物II和化合物III的第一反应液；
[0048] (2)向第二反应装置中连续加入第一反应液和亚硫酸钠溶液进行反应，得到包含 化合物II的第二反应液；
[0049] (3)向第三反应装置中连续加入第二反应液和伯胺IV进行反应，得到化合物V;以 及
[0050] (4)向第四反应装置中连续加入化合物V和氯进行反应，得到化合物VI。
[0051] 本发明再一方面提供生产3-异噻唑啉酮衍生物的方法，其包含将前述各步骤的 方法进行两种或两种以上的任意组合。
[0052] 本发明再一方面提供前述任一方法获得的产物。
[0053] 采用本发明的连续式方法生产3-异噻唑啉酮衍生物，可以减少生产设备，降低能 耗，简化操作并提高生产安全性。
[0054] 附图简要说明
[0055] 1.图1所示为本发明制备化合物II的方法的优选实施方案的工艺流程图。
[0056] 2.图2所示为本发明对化合物II和III的混合物进行精制的方法的优选实施方 案的工艺流程图。
[0057] 3.图3所示为本发明制备化合物V的方法的优选实施方案的工艺流程图。
[0058]4.图4所示为本发明制备化合物VI的方法的优选实施方案的工艺流程图。
[0059] 发明的详细说明
[0060] 以下的描述包括某些具体细节以便透彻理解各种公开的实施方案。然而，相关领 域技术人员应当理解，可以无需一种或多种这些具体细节，或者可以使用其它方法、成分、 材料等实践实施方案。
[0061] 除非上下文另有要求，在以下的说明书及权利要求书中，术语"包含（其对应的英 文单词为comprise) "及其英文单词的变化如"comprises"和"comprising"应解释为开放 式的、包括的含义，即应解释为"包括，但不限于"。
[0062] 整个说明书中所提及的"一实施方案（oneembodiment) "，或"实施方案（an embodiment) "，或"在另一实施方案中"，或"某些实施方案"，或"在某些实施方案中"是指 与所述实施方案相关的所描述的具体涉及的特征、结构或者特性被包括在至少一实施方案 中。因此，在整个本说明书中的各个地方出现的短语"在一实施方案中"、"在实施方案中"、 "在另一实施方案中"或者"在某些实施方案中"不必均指相同的实施方案。此外，具体特征、 结构或者特性可以在一种或多种实施方案中以任何适当的方式相结合。
[0063] 应当注意，如在本说明书和所附的权利要求书中所用的那样，单数形式（其对应 的英文单词为"a"、"an"、和"the"）包括复数形式的提及物，除非上下文内容明确地另有所 指。因此，例如，含有"具有多个羟基和/或氨基基团的物质"的溶剂包括单独一种具有多 个羟基和/或氨基基团的物质，或者两种或多种具有多个羟基和/或氨基基团的物质。还 应当注意，术语"或"通常以包括"和/或"的含义使用，除非上下文内容明确地另有所指。
[0064] 定义
[0065]在本申请中命名的某些化学基团的前面带有表明该化学基团中碳原子总数的缩 略记号。例如，C7_C12烷基表示如下定义的具有总数为7至12个碳原子的烷基基团，而C4_C12 环烷基烷基表示如下定义的具有总数为4至12个碳原子的环烷基烷基基团。缩略记号中 的碳原子总数不包括所述基团的取代基中可以存在的碳原子。
[0066]如本申请所用至Cn"or"Mn "指烷基、环烷基基团的环中的碳原子数目，其中 "m"和"n"是整数。即烷基、环烷基的环的环能够含有"m"至"n"个碳原子。因此，例如 至C4烷基"基团指具有1至4个碳的全部烷基基团，即ch3-、ch3ch2-、ch3ch2ch2-、（CH3)2CH-、CH3CH2CH2CH2-、CH3CH2CH(CH3)_和（CH3)3C-。如果烷基、环烷基中没有指定"m"和"n"，那么 就假定这些定义中描述了最大的范围。
[0067]因此，除非具有明确相反的表示，在说明书和所附的权利要求书中使用的下列术 语具有以下的意思：
[0068] 本文使用的术语"烷基"指任何无支链的或支链的、取代的或未取代的饱和烃。烷 基部分可以是支链的、直链的或环状的。烷基基团可以有1到18个碳原子（本文中无论何 时出现，例如" 1到18"的数值范围是指在该给定范围内的每一个整数；例如" 1到18个碳 原子"的意思是该烷基基团由1个碳原子、2个碳原子、3个碳原子等、高达并包含18个碳原 子组成，尽管该定义还涵盖了没有指明数字范围的术语"烷基"出现的情形）。烷基基团还 可以是具有1到10个碳原子的中等大小的烷基。烷基基团还可以是具有1到6个碳原子 的低级碳烷基。烷基基团可以被指定为的烷基"或做类似的指定。只是作为实例， 的烷基"表示在该烷基链中有一至四个碳原子，即该烷基链选自甲基、乙基、丙基、异 丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。
[0069] 烷基基团可以是取代的或未取代的。当取代时，取代基是一个或多个单独地和并 独立地选自取代的或未取代的环烷基、取代的或未取代的烷氧基、烷硫基、卤素、羰基、酮 基、硝基、甲硅烷基、三卤代甲基磺酰基以及包括双取代的氨基。典型的烷基烃基基团包括 但不限于：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、环丙基、环丁基、环 戊基、环己基等。当一个取代基被描述为"任意地取代"时，该取代基可以被上述取代基中 的一个取代。
[0070] 本文中单独或者作为基团一部分使用的术语"环烷基"指完全饱和（不含双键）的 单环或多环烷烃环体系。当由两个或多个环组成时，所述环可以通过桥联方式或螺联方式 连接。本申请中的环烷基基团可以是(： 3至(：18。在某些实施方案中，可以是^至^。。在某 些实施方案中，可以是(：3至(： 6。环烷基可以是取代的或未取代的。通常的环烷基基团包括 但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。如果被取代，除非另有说明，取代基可以是烷 基或选自上述烷基基团的取代基。
[0071] "卤素"指溴、氯、氟或碘。
[0072] "任意的"或"任意地"意为随后描述的事件或状况可以发生或可以不发生，且说明 书包括该事件或状