專利名稱：硫羥氨基甲酸酯和硫氰酸酯化合物的制備的制作方法
在JP-B-42177/1976中描述了一種式(I)表示的化合物或其鹽具有強(qiáng)殺蟲活性，
其中R1和R2獨(dú)立地表示烴基，或R1和R2與相鄰的氮原子一起形成一個(gè)含氮的5-或6-元雜環(huán)基(在下文，有時(shí)簡(jiǎn)稱為“化合物(I)”)。在JP-B-10969/1967中還描述了一種用于合成殺蟲活性更強(qiáng)的、式(III)表示的一硫羥碳酸酯衍生物或其鹽的重要中間體，
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義(下文有時(shí)簡(jiǎn)稱為“化合物(III)”)。
關(guān)于式(I)化合物或其鹽的制備方法，在JP-B-18012/1964、JP-B-19524/1969、JP-A-34316/1972和JP-B-28905/1988中分別報(bào)道了相應(yīng)的二鹵化物與硫氰酸酯反應(yīng)的方法、相應(yīng)的硫代硫酸鹽(下文有時(shí)簡(jiǎn)稱邦特鹽)與氰化物反應(yīng)的方法、相應(yīng)的二巰基化合物與鹵氰化物(鹵化氰)反應(yīng)的方法和相應(yīng)的二磺酸鹽化合物與氰化物(氫氰酸鹽)反應(yīng)的方法。
在JP-B-17404/1970中描述了一種式(IV)化合物或其鹽，
其中R1和R2具有與上述相同的意義，M是金屬或銨(下文有時(shí)簡(jiǎn)稱為“化合物(IV)”)，其具有強(qiáng)的殺蟲活性，并且是用于合成殺蟲活性更強(qiáng)的、硫羥氨基甲酸酯(III)的重要中間體。
關(guān)于式(IV)化合物或其鹽的制備方法，在JP-B-17404/1970中報(bào)道了相應(yīng)的二鹵化物與硫代硫酸鹽(硫代硫酸的鹽)反應(yīng)的方法。
但是，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，很難處理廢水，并且還有產(chǎn)率低的問題。另外，對(duì)在制備有極好殺蟲活性的硫羥氨基甲酸酯(III)的步驟中產(chǎn)生的濾液(廢棄的)進(jìn)行結(jié)晶是無用的，因此已有技術(shù)是將其焚燒。由于上述廢物含有硫羥氨基甲酸酯衍生物，從節(jié)約資源角度而言這是一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境問題。
此外，根據(jù)在JP-B-18012/1964或JP-B-17404/1970中描述的方法，存在一個(gè)產(chǎn)率較低的問題，原因是產(chǎn)生了式(V)表示的副產(chǎn)物
其中X表示基團(tuán)SCN或SSO3M(其中M表示金屬或銨)，其它符號(hào)的意義定義如上，諸如S，S’-(二甲基氨基甲基)乙撐二(硫代硫酸鈉)和二甲基氨基甲基乙基二(硫氰酸酯)，他們分別是上述產(chǎn)物的異構(gòu)體。
本發(fā)明人已經(jīng)集中研究了產(chǎn)率高、廢水處理簡(jiǎn)單并能循環(huán)硫羥氨基甲酸酯生產(chǎn)步驟期間產(chǎn)生的廢物的化合物(I)、(III)或(IV)或其鹽的制備方法。結(jié)果，本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，式(II)化合物或其鹽
其中R1和R2獨(dú)立地表示烴基，或R1和R2與相鄰的氮原子一起形成一個(gè)含氮的5-或6-元雜環(huán)基，當(dāng)其與氫氰酸或其鹽反應(yīng)，化合物(II)的二硫戊環(huán)(dithiolane ring)裂開，高產(chǎn)率地生成化合物(I)或其鹽。
另外，本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，式(II)化合物或其鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述定義相同的意義，當(dāng)其與亞硫酸或其鹽反應(yīng)，化合物(II)的二硫戊環(huán)裂開，高產(chǎn)率高純度地生成化合物(IV)或其鹽。該化合物(IV)或其鹽也可與氫氰酸或其鹽反應(yīng)，生成化合物(I)或其鹽。
另外，本發(fā)明人還基于這些知識(shí)進(jìn)行了集中研究，從而完成了本發(fā)明。
換句話說，本發(fā)明涉及[1]一種式(I)表示的化合物或其鹽的制備方法，
其中R1和R2獨(dú)立地表示烴基，或R1和R2與相鄰的氮原子一起形成一個(gè)含氮的5-或6-元雜環(huán)基，其包括式(II)表示的化合物或其鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，與氫氰酸或其鹽反應(yīng)，[2]如[1]所述的方法，其中R1和R2獨(dú)立地表示烷基，[3]如[1]所述的方法，其中R1和R2均表示甲基，[4]一種式(III)表示的化合物或其鹽的制備方法，
其中R1和R2獨(dú)立地表示烴基，或R1和R2與相鄰的氮原子一起形成一個(gè)含氮的5-或6-元雜環(huán)基，其包括式(II)表示的化合物或其鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，與氫氰酸或其鹽反應(yīng)，生成一種式(I)表示的化合物或其鹽，
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，然后將生成的化合物進(jìn)行水解反應(yīng)或在鹵化氫的存在下與一種低級(jí)醇反應(yīng)，[5]一種式(IV)表示的化合物或其鹽的制備方法，
其中R1和R2獨(dú)立地表示烴基，或R1和R2與相鄰的氮原子一起形成一個(gè)含氮的5-或6-元雜環(huán)基，M是金屬或銨，其包括式(II)表示的化合物或其鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，與亞硫酸或其鹽反應(yīng)，[6]如[5]所述的方法，其中R1和R2獨(dú)立地表示烷基，[7]如[5]所述的方法，其中R1和R2均表示甲基，[8]一種式(I)表示的化合物或其鹽的制備方法，
其中R1和R2獨(dú)立地表示烴基，或R1和R2與相鄰的氮原子一起形成一個(gè)含氮的5-或6-元雜環(huán)基，其包括式(II)表示的化合物或其鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，與亞硫酸或其鹽反應(yīng)，生成一種式(IV)表示的化合物或其鹽，
其中M是金屬或銨，其它符號(hào)具有與上述相同的意義，然后將生成的化合物與氫氰酸或其鹽反應(yīng)；和[9]一種式(III)表示的化合物或其鹽的制備方法，
其中R1和R2獨(dú)立地表示烴基，或R1和R2與相鄰的氮原子一起形成一個(gè)含氮的5-或6-元雜環(huán)基，其包括(i)式(II)表示的化合物或其鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，與亞硫酸或其鹽反應(yīng)，生成一種式(IV)表示的化合物或其鹽，
其中M是金屬或銨，其它符號(hào)具有與上述相同的意義，(ii)將生成的化合物與氫氰酸或其鹽反應(yīng)，生成式(I)表示的化合物或其鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，和(iii)將生成的化合物進(jìn)行水解反應(yīng)或在鹵化氫的存在下與一種低級(jí)醇反應(yīng)。
R1和R2表示的烴基包括可含有雙鍵或三鍵的直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的脂族烴基、芳基或芳烷基、特別可使用烷基、烯基、炔基、芳基或芳烷基、其中優(yōu)選C1-19烴基。
烷基包括直鏈的或支鏈的C1-6烷基或C3-14環(huán)烷基，例如包括C1-6烷基或C3-14環(huán)烷基，諸如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基、異戊基、新戊基、環(huán)丙基、環(huán)戊基、正己基、異己基或環(huán)己基。
烯基包括直鏈或支鏈的C2-6鏈烯基或C3-14環(huán)烯基，例如包括C2-6烯基或C3-14環(huán)烯基，諸如烯丙基、異丙烯基、異丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基或2-環(huán)己烯基。
炔基包括C2-6炔基，諸如丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、3-戊炔基或3-己炔基。
芳基包括C6-14芳基，諸如苯基、萘基或蒽基。
芳烷基包括C7-19芳烷基，諸如苯基-C1-4烷基(例如芐基、苯乙基、苯丙基等)、二苯甲基或三苯甲基。
在式
表示的基團(tuán)中，R1和R2與相鄰的氮原子一起形成的含氮的5-或6-元雜環(huán)基包括吡咯烷子基、哌啶子基、哌嗪子基、嗎啉代基、硫代嗎啉代基或噻唑烷基。
R1和R2優(yōu)選直鏈或支鏈的有1-4個(gè)碳原子的低級(jí)烷基。其中，特別優(yōu)選甲基。
化合物(I)的鹽包括與諸如鹽酸、硫酸和磷酸的無機(jī)酸形成的鹽或與諸如苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸和草酸的有機(jī)酸形成的鹽。
化合物(I)或其鹽可通過化合物(II)或其鹽與氫氰酸或其鹽在弱酸性到弱堿性、特別是在pH 5-9、優(yōu)選pH 7-9的條件下反應(yīng)制備。
可在本發(fā)明中使用的氫氰酸或其鹽包括氫氰酸的固體堿金屬鹽，諸如可從市場(chǎng)獲得的氰化鈉和氰化鉀，或使用氫氰酸氣體，如果可能，可使用銨鹽或堿土金屬鹽(例如鈣鹽、鎂鹽等)、重金屬鹽(例如鐵、銅、鋅等)。氰化鈉(氰化鈉)和氰化鉀(氰化鉀)作為優(yōu)選的氫氰酸或其鹽使用。
化合物(II)的鹽包括與上述化合物(I)的鹽相同的鹽。
由于該反應(yīng)定量地在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，對(duì)于1摩爾化合物(II)，2摩爾氫氰酸或其鹽在化學(xué)計(jì)量上是充足的。如果需要，可使用過量的氫氰酸或其鹽，但是從節(jié)約資源和處理反應(yīng)后生成的廢物的角度考慮，這是不希望的。
作為在反應(yīng)中使用的溶劑，優(yōu)選使用可溶解化合物(II)或其鹽和氫氰酸或其鹽之一或兩者的溶劑，但是即使溶劑不能將兩者很好地溶解，該反應(yīng)也能充分進(jìn)行。但是，考慮到反應(yīng)試劑、化合物(I)和化合物(II)或其鹽的性質(zhì)，pH傾向于極酸性或極堿性的溶劑是不希望的。因此，如果一類溶劑是幾乎中性的，則對(duì)反應(yīng)沒有影響的任何溶劑都可以使用。這類溶劑包括低級(jí)脂族醇，諸如甲醇、乙醇、異丙醇等；低級(jí)脂族酮，諸如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等；低級(jí)鏈狀或環(huán)狀脂族醚，諸如乙醚、四氫呋喃、二噁烷等；低級(jí)脂族羧酸衍生物，諸如乙酸乙酯、乙腈、二甲基甲酰胺等；低級(jí)鏈狀或環(huán)狀脂族硫化合物，諸如二硫化碳、二甲基亞砜、環(huán)丁砜等。如果需要，可使用水或低級(jí)脂族鹵代烴，諸如二氯甲烷、氯仿或四氯化碳；或芳烴，諸如苯、甲苯、二甲苯或氯苯。這些溶劑可單獨(dú)使用或以適當(dāng)?shù)谋壤龑⑺鼈冎械膬煞N或多種(優(yōu)選不超過其中的三種)混合使用。另外，當(dāng)反應(yīng)混合物不是均相時(shí)，例如在水和芳烴或脂族鹵代烴的情況下，反應(yīng)體系變成兩相，但是在這種情況下，優(yōu)選加入少量相轉(zhuǎn)移催化劑，諸如季銨鹽、锍鹽或膦鹽。優(yōu)選使用兩種溶劑，諸如水和一種不與水混溶的溶劑(例如甲苯或苯)，因?yàn)槿菀走M(jìn)行分離操作。
在本發(fā)明的方法中，使化合物(II)或其鹽與氫氰酸或其鹽在適合的溶劑中接觸，立即開始反應(yīng)。反應(yīng)可放熱地進(jìn)行。生成的化合物(I)在游離堿的形式下對(duì)熱不穩(wěn)定，因此，反應(yīng)溫度保持在低于40℃是理想的，一般為室溫或不高于室溫。如果需要，可從外面冷卻反應(yīng)器。反應(yīng)溫度優(yōu)選0-20℃。
還有，本發(fā)明方法中的反應(yīng)在上述條件下平緩地進(jìn)行，通常1小時(shí)至數(shù)小時(shí)后完成，但根據(jù)情況可在數(shù)分鐘或數(shù)十分鐘完成。
因?yàn)榛衔?I)或其鹽缺乏對(duì)堿的穩(wěn)定性，在反應(yīng)時(shí)間不必要地延長(zhǎng)和生成的化合物(I)與過量氰離子長(zhǎng)時(shí)間接觸的情況下，可能會(huì)導(dǎo)致變色或降低產(chǎn)率。因此，在完成反應(yīng)后立即冷卻，經(jīng)萃取和對(duì)可溶性溶劑(例如甲苯、苯等)的再分配將需要的物質(zhì)從反應(yīng)體系中分離是理想的。
通過諸如薄層色譜(TLC)、高效液相色譜(HPLC)等分析可容易地確定反應(yīng)的完成。
化合物(I)或其鹽可根據(jù)JP-B-19520/1970或JP-B-10969/1967所述的方法轉(zhuǎn)化為有極好殺蟲活性的式(III)表示的化合物或其鹽(下文有時(shí)簡(jiǎn)稱為化合物(III))
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義。
換句話說，將化合物(I)或其鹽進(jìn)行水解反應(yīng)或?qū)⒒衔?I)或其鹽在下述鹵化氫存在下與低級(jí)醇反應(yīng)可制備化合物(III)或其鹽。
該反應(yīng)的起始原料化合物(I)或其鹽在根據(jù)本發(fā)明的上述方法進(jìn)行的制備后不經(jīng)過分離或純化就可使用。當(dāng)然也可以使用分離或純化了的化合物(I)或其鹽。[水解反應(yīng)]化合物(I)或其鹽在酸性條件下水解。使用的酸包括無機(jī)酸，諸如鹽酸、硫酸、磷酸、氫溴酸等。特別優(yōu)選鹽酸和硫酸。酸的濃度優(yōu)選5-98％。優(yōu)選5％的飽和的鹽酸或10-60％硫酸。反應(yīng)溫度優(yōu)選0-100℃，特別優(yōu)選20-80℃。
該反應(yīng)可在酸性水溶液中進(jìn)行，如果需要，可加入在關(guān)于從化合物(II)或其鹽制備化合物(I)或其鹽的反應(yīng)中描述的并且不影響反應(yīng)的有機(jī)溶劑。當(dāng)使用不與水混溶的有機(jī)溶劑時(shí)，可加入上述相轉(zhuǎn)移催化劑。[與鹵化氫的反應(yīng)]在鹵化氫氣體(HX)——諸如氯化氫氣體和溴化氫氣體——存在下，化合物(I)或其鹽與低級(jí)醇(R’OH；R’表示低級(jí)C1-4烷基，諸如甲基、乙基等)反應(yīng)，生成中間體(IX)或其鹽，然后不進(jìn)行分離，在減壓或常壓下加熱混合物，或?qū)⒒旌衔镏糜谑覝?，消去烷基鹵化物(R’X)，制備混合物(III)或其鹽。
制備中間體(IX)的反應(yīng)可在0℃到使用的低級(jí)醇的沸點(diǎn)之間的溫度下進(jìn)行，優(yōu)選0-40℃。該反應(yīng)可相對(duì)迅速地進(jìn)行，但將反應(yīng)持續(xù)2-12小時(shí)完成是理想的。對(duì)于化合物(I)，鹵化氫的量大于3當(dāng)量，優(yōu)選大于10當(dāng)量。
低級(jí)醇包括甲醇、乙醇等。作為鹵化氫氣體，特別優(yōu)選氯化氫氣體。
化合物(III)的鹽包括與上述化合物(I)的鹽相同的鹽。
化合物(III)或其鹽可用本身已知的方法分離和純化，諸如萃取、pH調(diào)節(jié)、再分配、濃縮、減壓濃縮、結(jié)晶和重結(jié)晶等。
例如，完成反應(yīng)后，當(dāng)反應(yīng)混合物是水溶液時(shí)，進(jìn)行萃取而無需其它操作，當(dāng)反應(yīng)混合物含有可與水均勻混合的有機(jī)溶劑時(shí)，減壓濃縮后，加入幾乎不溶于水的諸如二氯甲烷或氯仿等低級(jí)脂族鹵代烴或諸如苯、甲苯、二甲苯或氯苯等芳烴，然后進(jìn)行萃取。濃縮這樣得到的有機(jī)層，得到化合物(III)的粗產(chǎn)物晶體。通過在加入諸如鹽酸、硫酸、磷酸、氫溴酸等無機(jī)酸或加入苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、草酸等有機(jī)酸之后在醚、甲苯等中結(jié)晶，可以以鹽的形式獲得分離出的化合物(III)。
可根據(jù)本身已知的方法制備本發(fā)明的方法中使用的化合物(II)或其鹽，例如使用在Agricultural and Biological Chemistry，34，935-940，1974中所述的方法。
上述化合物(I)或其鹽可根據(jù)下述另一種方法使用化合物(II)或其鹽獲得。
換句話說，通過化合物(II)或其鹽與亞硫酸或其鹽反應(yīng)，生成式(IV)表示的化合物或其鹽，
其中M是金屬或銨，其它符號(hào)具有與上述相同的意義，然后使生成的化合物與氫氰酸或其鹽反應(yīng)，可制備化合物(I)或其鹽。
M是金屬(例如諸如鈉、鉀等堿金屬；諸如鈣、鎂等堿土金屬)或銨基團(tuán)。其中，優(yōu)選鈉或鉀。
當(dāng)pH為約4時(shí)，化合物(IV)可形成式(VI)表示的內(nèi)鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義。這類內(nèi)鹽也包括在化合物(IV)的范圍內(nèi)。該內(nèi)鹽表現(xiàn)出低水溶性，因此可作為晶體分離。在這種情況下，其經(jīng)常有結(jié)晶水。
化合物(IV)或其鹽可通過化合物(II)或其鹽與亞硫酸或其鹽在弱酸性到弱堿性、優(yōu)選是在pH 4-11、特別優(yōu)選pH 4-8的條件下反應(yīng)制備。
化合物(IV)的鹽包括與上述化合物(I)的鹽相同的鹽。
作為亞硫酸或其鹽，包括亞硫酸的堿金屬鹽，諸如亞硫酸鈉、亞硫酸鉀等；亞硫酸銨；亞硫酸氫鹽(與堿金屬的鹽)，諸如亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀等；堿土金屬的亞硫酸鹽，諸如亞硫酸鈣、亞硫酸鎂等；亞硫酸氣體等。
其中優(yōu)選亞硫酸的固體堿金屬鹽，可從市場(chǎng)獲得，諸如亞硫酸鈉或亞硫酸鉀。
由于該反應(yīng)定量地在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，對(duì)于1摩爾化合物(II)，2摩爾亞硫酸或其鹽在化學(xué)計(jì)量上是充足的。如果需要，可允許過量約2-4摩爾。
作為反應(yīng)中使用的溶劑，優(yōu)選使用可溶解化合物(II)或其鹽和亞硫酸或其鹽之一或兩者的溶劑，但是即使溶劑不能將兩者很好地溶解，該反應(yīng)也能充分進(jìn)行。但是，考慮到反應(yīng)試劑、化合物(IV)和化合物(II)的性質(zhì)，pH傾向于極酸性或極堿性的溶劑是不希望的。因此，如果一類溶劑是幾乎中性的，則對(duì)反應(yīng)沒有影響的任何溶劑都可以使用。這類溶劑包括溶解亞硫酸或其鹽需要的水和另一種溶劑，包括例如低級(jí)脂族醇，諸如甲醇、乙醇、異丙醇等；低級(jí)脂族酮，諸如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等；低級(jí)鏈狀或環(huán)狀脂族醚，諸如乙醚、四氫呋喃、二噁烷等；低級(jí)脂族羧酸衍生物，諸如乙酸乙酯、乙腈、二甲基甲酰胺等；低級(jí)鏈狀或環(huán)狀脂族硫化合物，諸如二硫化碳、二甲基亞砜、環(huán)丁砜等；低級(jí)脂族鹵代烴，諸如二氯甲烷、氯仿或四氯化碳等；或芳烴，諸如苯、甲苯、二甲苯或氯苯等。這些溶劑可單獨(dú)使用或以適當(dāng)?shù)谋壤龑⑺鼈冎械膬煞N或多種(優(yōu)選不超過其中的三種)與水混合使用。
在本發(fā)明的方法中，使化合物(II)或其鹽與亞硫酸或其鹽在適合的溶劑中接觸，立即開始反應(yīng)。反應(yīng)溫度保持在低于60℃是理想的，一般為50℃或不高于50℃。反應(yīng)溫度優(yōu)選20-50℃。
還有，本發(fā)明方法中的反應(yīng)在上述條件下平緩地進(jìn)行，通常在30分鐘至數(shù)小時(shí)期間完成。
通過如薄層色譜(TLC)、高效液相色譜(HPLC)等分析可容易地確定反應(yīng)的完成。
化合物(IV)或其鹽可根據(jù)JP-B-19524/1969所述的方法轉(zhuǎn)化為有極好殺蟲活性的化合物(I)或其鹽。
另外，化合物(IV)或其鹽可用本身已知的方法分離和純化，諸如pH調(diào)節(jié)、離子交換色譜、濃縮、減壓濃縮、結(jié)晶和重結(jié)晶等。
例如，當(dāng)反應(yīng)混合物是水溶液時(shí)，用等量或稍微過量的諸如鹽酸、硫酸、磷酸的無機(jī)酸或諸如苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、草酸的有機(jī)酸中和，無需另外的操作；當(dāng)反應(yīng)混合物含有可與水均勻混合的有機(jī)溶劑時(shí)，減壓濃縮除去有機(jī)溶劑后，所得的水層用上述方法中和，分離的化合物(VI)內(nèi)鹽是高純度的晶體。
化合物(I)或其鹽可用化合物(IV)或其鹽與氫氰酸或其鹽反應(yīng)制備。該反應(yīng)可用與上述從化合物(II)或其鹽制備化合物(I)或其鹽的反應(yīng)相同的條件進(jìn)行。該反應(yīng)的起始原料化合物(IV)或其鹽在根據(jù)本發(fā)明的上述方法制備后不經(jīng)過分離或純化就可使用。當(dāng)然也可以使用分離或純化了的化合物(IV)或其鹽。
這樣得到的化合物(I)或其鹽可用與上述相同的方法轉(zhuǎn)化成化合物(III)。
實(shí)施例下列實(shí)施例用于詳細(xì)說明本發(fā)明，不應(yīng)認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明范圍的限定。實(shí)施例1制備2-(二甲基氨基)三亞甲基二(硫氰酸酯)
2.49g(純度98.3％，0.05摩爾)氰化鈉(氰化鈉)溶于22.06g水，然后將混合物冷卻到5℃。在混合物中加入25ml甲苯，然后在約1小時(shí)的時(shí)間內(nèi)滴加5.04g(0.025摩爾)4-二甲基氨基-1，2-二硫戊環(huán)-1-氧化物鹽酸鹽溶于20.16g水形成的溶液。加完以后，在相同的溫度下攪拌混合物1小時(shí)，分成甲苯層和水層。用HPLC分析該甲苯層，得到2.35g 2-(二甲基氨基)三亞甲基二(硫氰酸酯)(產(chǎn)率46.7％)和0.82g 4-二甲基氨基-1，2-二硫戊環(huán)(產(chǎn)率21.9％)。實(shí)施例2制備2-(二甲基氨基)三亞甲基二(硫氰酸酯)5.04g(0.025摩爾)4-二甲基氨基-1，2-二硫戊環(huán)-1-氧化物鹽酸鹽溶于35g水。在混合物中加入25ml甲苯，然后將混合物冷卻到5℃。此時(shí)pH為2.6。
另外，2.49g(純度98.3％，0.05摩爾)氰化鈉溶于6.86g水。將該溶液在約1小時(shí)時(shí)間內(nèi)滴加到上述獲得的混合物中。在此期間，用5N的鹽酸將pH控制在8。加完以后，在相同的溫度下攪拌混合物約1小時(shí)。用4N的NaOH將pH調(diào)節(jié)到10后，混合物分成甲苯層和水層。用HPLC分析該甲苯層，得到4.91g 2-(二甲基氨基)三亞甲基二(硫氰酸酯)(產(chǎn)率97.6％)。在減壓下將甲苯層濃縮，得到的殘留物從甲醇中重結(jié)晶，得到晶體2-(二甲基氨基)三亞甲基二(硫氰酸酯)(熔點(diǎn)53-54℃)。實(shí)施例3制備2-(二甲基氨基)三亞甲基二(硫氰酸酯)13.19g(0.071摩爾)1，3-二(氨基甲酰基硫基)-2-(N，N-二甲基氨基)丙烷鹽酸鹽溶于250ml水。在混合物中加入100ml甲苯，然后因?yàn)榉磻?yīng)是放熱的，故在冷卻到低于45℃條件下滴加28％的氫氧化鈉直到pH＝9。當(dāng)pH調(diào)節(jié)到9以后，在相同的溫度下在1小時(shí)內(nèi)滴加7.59g(0.078摩爾)35％的過氧化氫。在此期間，用28％的氫氧化鈉將pH控制在9。加完以后，在相同的溫度下攪拌反應(yīng)混合物約1小時(shí)，然后混合物分成甲苯層和水層。在甲苯層中加入15ml水和17.1g(0.1645摩爾)35％的鹽酸，然后混合物分成甲苯層和水層。用HPLC分析水層的結(jié)果是得到了12.5g(0.0675摩爾)4-(二甲基氨基)-1，2-二硫戊環(huán)鹽酸鹽。向保持在10℃的該水溶液中，在攪拌下在約1小時(shí)期間內(nèi)滴加6.56g(0.0675摩爾)35％的過氧化氫溶液。加完以后，在室溫下攪拌混合物約1小時(shí)。用HPLC分析反應(yīng)混合物的結(jié)果是得到了12.93g(0.0641摩爾)4-(二甲基氨基)-1，2-二硫戊環(huán)-1-氧化物鹽酸鹽。向該混合物中加入65ml甲苯，混合物冷卻到5℃，然后在約1小時(shí)期間內(nèi)滴加6.38g(純度98.3％，0.13摩爾)氰化鈉(氰化鈉)在17.6g水中制備的溶液。在此期間，用5N的鹽酸將pH控制在不大于7。加完以后，在相同的溫度下攪拌混合物約1小時(shí)，用4N的氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)到10，混合物分成甲苯層和水層。用HPLC分析該甲苯層，得到12.00g 2-(二甲基氨基)三亞甲基二(硫氰酸酯)(產(chǎn)率84.0％，基于1，3-二(氨基甲酰基)-2-(N，N-二甲基氨基)丙烷鹽酸鹽)。實(shí)施例4制備S，S’-(2-二甲基氨基)三亞甲基二(硫代硫酸鈉)
7.96g(純度95％，0.06摩爾)氰化鈉溶于24.90g水。在該混合物中加入80ml甲苯，然后用濃鹽酸將pH調(diào)節(jié)到7.0。溶液加熱到30℃后，在約1.5小時(shí)內(nèi)滴加5.04g(0.025摩爾)4-二甲基氨基-1，2-二硫戊環(huán)-1-氧化物鹽酸鹽溶于20.16g水形成的溶液。在加料期間，用濃鹽酸將pH保持在7。在相同的溫度下攪拌混合物約1小時(shí)后，用28％的氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)到9.0，然后分離混合物得到標(biāo)題化合物的水溶液。用HPLC分析水層，得到7.82g S，S’-(2-二甲基氨基)三亞甲基二(硫代硫酸鈉)(產(chǎn)率88.0％)。實(shí)施例5制備S，S’-(2-二甲基氨基)三亞甲基二(硫代硫酸鈉)13.27g(純度95％，0.10摩爾)氰化鈉溶于44.41g水。在該混合物中加入80ml甲苯，然后用濃鹽酸將pH調(diào)節(jié)到7.0。溶液加熱到30℃后，在約1.5小時(shí)內(nèi)滴加5.04g(0.025摩爾)4-二甲基氨基-1，2-二硫戊環(huán)-1-氧化物鹽酸鹽溶于20.16g水形成的溶液。在加料期間，用濃鹽酸將pH保持在7。在相同的溫度攪拌混合物約1小時(shí)后，用28％的氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)到9.0，分離混合物得到標(biāo)題化合物的水溶液。用HPLC分析水層，得到8.71g S，S’-(2-二甲基氨基)三亞甲基二(硫代硫酸鈉)(產(chǎn)率98.0％)。實(shí)施例6制備S，S’-(2-二甲基氨基)三亞甲基二(硫代硫酸鈉)13.19g(0.071摩爾)1，3-二(氨基甲?；蚧?-2-(N，N-二甲基氨基)丙烷鹽酸鹽溶于250ml水。在混合物中加入100ml甲苯，然后因?yàn)榉磻?yīng)是放熱的，故在冷卻到低于45℃條件下滴加28％的氫氧化鈉直到pH＝9。當(dāng)pH調(diào)節(jié)到9以后，在相同的溫度下在1小時(shí)內(nèi)滴加7.59g(0.078摩爾)35％的過氧化氫。在此期間，用28％的氫氧化鈉將pH控制在9。加完以后，在相同的溫度下攪拌混合物約1小時(shí)，然后混合物分成甲苯層和水層。在甲苯層中加入15ml水和17.1g(0.1645摩爾)35％的鹽酸，然后混合物分成甲苯層和水層。用HPLC分析水層的結(jié)果是得到了12.5g(0.0675摩爾)4-(二甲基氨基)-1，2-二硫戊環(huán)鹽酸鹽。向保持在10℃的該水溶液中，在攪拌下在約1小時(shí)期間內(nèi)滴加6.56g(0.0675摩爾)35％的過氧化氫溶液。加完以后，在室溫?cái)嚢杌旌衔锛s1小時(shí)。用HPLC分析反應(yīng)混合物的結(jié)果是得到了12.93g(0.0641摩爾)4-(二甲基氨基)-1，2-二硫戊環(huán)-1-氧化物鹽酸鹽。
另外，34.02g(純度95％，0.256摩爾)亞硫酸鈉溶于113.1g水。在該混合物中加入205ml甲苯，然后用濃鹽酸將pH調(diào)節(jié)到7.0。溶液加熱到30℃后，在約1.5小時(shí)內(nèi)滴加所有量(12.93g，0.0641摩爾)的上述制備的4-二甲基氨基-1，2-二硫戊環(huán)-1-氧化物鹽酸鹽水溶液。在加料期間，用濃鹽酸將pH保持在7。在相同的溫度下攪拌混合物約1小時(shí)后，用28％的氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)到9.0，分離混合物得到標(biāo)題化合物的水溶液。用HPLC分析該水層，得到21.64g S，S’-(2-二甲基氨基)三亞甲基二(硫代硫酸鈉)(產(chǎn)率85.7％，基于1，3-二(氨基甲?；蚧?-2-(N，N-二甲基氨基)丙烷鹽酸鹽)。實(shí)施例7制備1，3-二(氨基甲?；蚧?-2-(N，N-二甲基氨基)丙烷鹽酸鹽
根據(jù)與在實(shí)施例2中所述的相同的反應(yīng)條件，由10.09g(0.05摩爾)4-二甲基氨基-1，2-二硫戊環(huán)-1-氧化物鹽酸鹽制備含有2-(二甲基氨基)三亞甲基二(硫氰酸酯)的甲苯溶液。在該甲苯溶液濃縮得到的殘余物和30ml甲醇的混合物中通入氯化氫氣體2小時(shí)。反應(yīng)混合物在減壓下濃縮，除去二氯甲烷和甲醇。殘余物重結(jié)晶，得到12.18g(89％)1，3-二(氨基甲酰基硫基)-2-(N，N-二甲基氨基)丙烷鹽酸鹽。實(shí)施例8制備1，3-二(氨基甲?；蚧?-2-(N，N-二甲基氨基)丙烷
向根據(jù)與在實(shí)施例2中所述的相同的反應(yīng)條件獲得的20.1g(0.1摩爾)2-(二甲基氨基)三亞甲基二(硫氰酸酯)和4ml水的混合物中通入氯化氫氣體8小時(shí)。反應(yīng)混合物溶于35ml水。該溶液用碳酸氫鈉中和。用冰冷卻后，過濾收集沉淀出的晶體。干燥晶體，在乙醇中重結(jié)晶，得到12.1g(51％)1，3-二(氨基甲?；蚧?-2-(N，N-二甲基氨基)丙烷。實(shí)施例9制備1，3-二(氨基甲?；蚧?-2-(N，N-二甲基氨基)丙烷鹽酸鹽根據(jù)與實(shí)施例5相同方法，由10.09g(0.05摩爾)4-二甲基氨基-1，2-二硫戊環(huán)-1-氧化物鹽酸鹽制備含有S，S’-(2-二甲基氨基)三亞甲基二(硫代硫酸鈉)水溶液。
4.90g(0.10摩爾)氰化鈉分部分加入到該水溶液中，然后混合物在冰冷卻下攪拌30分鐘。過濾收集沉淀出的晶體，得到8.56g2-(二甲基氨基)三亞甲基二(硫氰酸酯)(產(chǎn)率85％，基于4-二甲基氨基-1，2-二硫戊環(huán)-1-氧化物鹽酸鹽)。
向這樣得到的化合物和30ml甲醇的混合物中通入氯化氫氣體2小時(shí)。反應(yīng)混合物在減壓下濃縮，除去二氯甲烷和甲醇。殘余物在甲醇中重結(jié)晶，得到11.46g1，3-二(氨基甲?；蚧?-2-(N，N-二甲基氨基)丙烷鹽酸鹽(產(chǎn)率83％，基于4-二甲基氨基-1，2-二硫戊環(huán)-1-氧化物鹽酸鹽)。
根據(jù)本發(fā)明的方法從化合物(II)制備化合物(I)，生成了作為副產(chǎn)物的水溶性無機(jī)鹽，從而希望的產(chǎn)物，親油性的化合物(I)可在反應(yīng)完成后容易地分離。例如，當(dāng)使用水和作為反應(yīng)溶劑可從水中分離的一種有機(jī)溶劑的情況下，通過分成含無機(jī)鹽的水層和含希望產(chǎn)物的有機(jī)層，可定量地收集作為高純度產(chǎn)物的硫氰酸酯化合物。因此，可容易地處理本發(fā)明方法產(chǎn)生的廢物，從防止環(huán)境污染的角度而言是特別有用的。
這類化合物(I)或其鹽也可由化合物(IV)或其鹽制備。根據(jù)本發(fā)明制備化合物(I)和化合物(IV)的方法，不生成作為副產(chǎn)物的諸如化合物(V)的異構(gòu)體，因此化合物(I)和化合物(IV)可以高產(chǎn)率獲得。
另外，根據(jù)本發(fā)明方法獲得的化合物(I)或其鹽是合成化合物(III)表示的有強(qiáng)殺蟲活性的一硫羥氨基甲酸酯衍生物(例如，1，3-二(氨基甲酰基硫基)-2-(N，N-二甲基氨基)丙烷)的有用的中間體。
另外，化合物(IV)或其鹽可引入式(VIII)表示的如JP-B-13755/1971所述有強(qiáng)殺蟲活性的硫代磺酸酯衍生物
其中R1和R2具有與上述相同的意義，或R3是低級(jí)烷氧基；可具有含氧原子作為雜原子的飽和雜環(huán)基的低級(jí)烷基；10-莰基；可以具有烷基、低級(jí)烷氧基、低級(jí)烷硫基、鹵素或酰氨基作為取代基的苯基；或萘基。因此，化合物(IV)或其鹽可作為中間體用于制備有極好殺蟲活性的化合物。上述化合物(VIII)可根據(jù)JP-B-32350/1988所述的方法制備。
另外，用下列步驟，可將在其制備步驟中生成的含有一硫氨基甲酸酸酯衍生物晶體的濾液引入化合物(II)或其鹽中。濾液在堿性條件下水解，然后氧化，得到式(VII)表示的化合物(VII)或其鹽(在此，鹽包括與上述化合物(I)的鹽相同的鹽)
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，然后在酸性條件下氧化生成的化合物，得到化合物(II)或其鹽。另外，根據(jù)本發(fā)明的方法可從化合物(II)或其鹽獲得化合物(I)或其鹽，因此，其能夠作為中間體循環(huán)用于化合物(II)或其鹽的合成。從節(jié)約資源角度而言，這些方法被認(rèn)為是極有用的，因?yàn)榭赏ㄟ^從廢物中收集將中間體再用于農(nóng)用化學(xué)。
權(quán)利要求
1.一種下式表示的化合物或其鹽的制備方法，
其中R1和R2獨(dú)立地表示烴基，或R1和R2與相鄰的氮原子一起形成一個(gè)含氮的5-或6-元雜環(huán)基，其包括將下式表示的化合物或其鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，與氫氰酸或其鹽反應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中R1和R2獨(dú)立地表示烷基。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中R1和R2均表示甲基。
4.一種下式表示的化合物或其鹽的制備方法，
其中R1和R2獨(dú)立地表示烴基，或R1和R2與相鄰的氮原子一起形成一個(gè)含氮的5-或6-元雜環(huán)基，其包括將下式表示的化合物或其鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，與氫氰酸或其鹽反應(yīng)，生成一種下式表示的化合物或其鹽，
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，然后將生成的化合物進(jìn)行水解反應(yīng)或在鹵化氫的存在下與低級(jí)醇反應(yīng)。
5.一種下式表示的化合物或其鹽的制備方法，
其中R1和R2獨(dú)立地表示烴基，或R1和R2與相鄰的氮原子一起形成一個(gè)含氮的5-或6-元雜環(huán)基，M是金屬或銨，其包括將下式表示的化合物或其鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，與亞硫酸或其鹽反應(yīng)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中R1和R2獨(dú)立地表示烷基。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中R1和R2均表示甲基。
8.一種下式表示的化合物或其鹽的制備方法，
其中R1和R2獨(dú)立地表示烴基，或R1和R2與相鄰的氮原子一起形成一個(gè)含氮的5-或6-元雜環(huán)基，其包括將下式表示的化合物或其鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，與亞硫酸或其鹽反應(yīng)，生成一種下式表示的化合物或其鹽，
其中M是金屬或銨，其它符號(hào)具有與上述相同的意義，然后將生成的化合物與氫氰酸或其鹽反應(yīng)。
9.一種下式表示的化合物或其鹽的制備方法，
其中R1和R2獨(dú)立地表示烴基，或R1和R2與相鄰的氮原子一起形成一個(gè)含氮的5-或6-元雜環(huán)基，其包括(i)將下式表示的化合物或其鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，與亞硫酸或其鹽反應(yīng)，生成一種下式表示的化合物或其鹽，
其中M是金屬或銨，其它符號(hào)具有與上述相同的意義，(ii)將生成的化合物與氫氰酸或其鹽反應(yīng)，生成下式表示的化合物或其鹽
其中每個(gè)符號(hào)具有與上述相同的意義，和(iii)將生成的化合物進(jìn)行水解反應(yīng)或在鹵化氫的存在下與低級(jí)醇反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種式(Ⅰ)表示的化合物或其鹽的制備方法,其中R
文檔編號(hào)C07C331/30GK1263089SQ99123998
公開日2000年8月16日 申請(qǐng)日期1999年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月18日
發(fā)明者木原和明, 田村五郎, 中村敏行, 相本德治 申請(qǐng)人:武田藥品工業(yè)株式會(huì)社