制備氨唑草酮的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種使用由化學(xué)式⑴表示的氨基-三唑啉酮作為基本中間化 合物制備氨挫草酮（amicarbazone)的方法，氨挫草酮是由式（VII)表示的三挫啉酮 (triazolinone)類除草活性化合物。
[0003] 化合物⑴是化學(xué)名稱為3-異丙基-4-氨基-1，2,4-三唑-5-酮（或3H-1，2， 4-三唑-3-酮）并且熔點(diǎn)是168°C到176°C的白色粉末。氨基-三唑啉酮是由式（VII)表 示的氨唑草酮的基本原料并且用作如甘蔗、玉米等等作物的除草劑。
【背景技術(shù)】
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的氨基-三唑啉酮是使用肼作為起始原料和有毒光氣（Phosgene)作 為中間物質(zhì)，如以下反應(yīng)式中所示來(lái)制備。這種工藝由德國(guó)拜耳公司首先開發(fā)并且生產(chǎn)氨 唑草酮，氨唑草酮是重要的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。氨唑草酮主要用于生產(chǎn)甘蔗和玉米的大農(nóng)場(chǎng)， 并且隨著對(duì)作為生物乙醇原料和粗糖原料的甘蔗的需求增加，對(duì)除草劑的需求也增加。
[0006] 盡管制備氨基-三唑啉酮的方法已經(jīng)注冊(cè)為專利，因?yàn)楸景l(fā)明的氨基-三唑啉酮 是所屬領(lǐng)域中公開已知的（參見雜環(huán)化學(xué)雜志（J.HeterocyclicChem.)，21 (6)，1769~ 74 (1984))，但是大部分這些專利涉及使用光氣制備氨基-三唑啉酮的方法。使用光氣的代 表性發(fā)明詳細(xì)披露于美國(guó)專利第4, 952, 701號(hào)（1988年提交）、美國(guó)專利第5, 693, 821號(hào) (1996年提交）以及美國(guó)專利第5, 912, 354號(hào)（1998年提交），并且與氨唑草酮相關(guān)的發(fā)明 實(shí)例詳細(xì)披露于美國(guó)專利第5, 194, 085號(hào)（1991年提交）和美國(guó)專利第5, 625, 073號(hào)（1995 年提交），詳情參見公開的專利文件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 技術(shù)難題
[0008] 如從所屬領(lǐng)域中已知的制備氨基-三唑啉酮的方法可以看出，危險(xiǎn)的光氣用于所 述方法。如所屬領(lǐng)域中眾所周知的，由于光氣是有毒的，所以光氣泄漏造成致命健康危害并 且其應(yīng)用承擔(dān)固有風(fēng)險(xiǎn)。另外，由于氨基-三唑啉酮是在70°C到80°C或更高的高溫下以光 氣化反應(yīng)制備，所以使用光氣（其在室溫下是氣體）的高溫反應(yīng)是極其危險(xiǎn)的（美國(guó)專利 第 5, 756, 752 號(hào)（1997 年提交））。
[0009] 另外，設(shè)備投資因補(bǔ)充防止有毒光氣泄漏的安全設(shè)備或安全設(shè)施的提高也造成氨 基-三唑啉酮和氨唑草酮的制備成本提高，氨唑草酮是將在根據(jù)本發(fā)明的方法中制備的氨 基-三唑啉酮的最終產(chǎn)物，由此降低最終產(chǎn)物的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，從而與其它除草劑相比降低 成本競(jìng)爭(zhēng)力。
[0010] 因此，需要開發(fā)能夠穩(wěn)定制備作為氨唑草酮基本原料的氨基-三唑啉酮的工藝， 氨唑草酮是作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的除草劑。另外，需要開發(fā)能夠在降低氨基-三唑啉酮制 備成本的同時(shí)使用所制備的氨基-三唑啉酮制備作為最終產(chǎn)物的氨唑草酮的附加工藝。
[0011] 技術(shù)解決方案
[0012] 本發(fā)明的以上目標(biāo)和其它目標(biāo)可以通過以下制備方法實(shí)現(xiàn)。
[0013] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種制備式（VII)的氨唑草酮的方法，所述方法包含以下步 驟：（1)使式（II)的酰肼與式（III)的氨基甲酸酯化劑反應(yīng)以獲得式（V)的肼羧酸；（2)使 所獲得的式（V)的肼羧酸與水合肼（hydrazinehydrate)在堿催化劑存在下反應(yīng)以獲得式 (I)化合物；以及⑶使所獲得的式⑴化合物與式（VI)的異氰酸叔丁酯（t-丁酯）在堿 催化劑存在下反應(yīng)以制備式（VII)的氨唑草酮。
[0015](其中A是Cl、F、Br或0R，并且R是CjljC12烷基或芳基。）
[0016] 氨基甲酸酯化劑可以是碳酸二烷基酯，如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等等，并且可以 包含由氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯以及氯甲酸異丙酯所構(gòu)成的族群中選出的任一種。
[0017] 堿可以是由以下所構(gòu)成的族群中選出的任一種：LiOH、NaOH、KOH、LiHC03、Li2C03、 NaHC03、Na2C03、KHC03、Kf03 以及CaCO3。
[0018] 步驟1中所用的式III的氨基甲酸酯化劑可以是MCF(氯甲酸甲酯）；所用的溶劑 可以從二氯甲烷（MC)、甲醇以及甲苯當(dāng)中選出；并且中的反應(yīng)溫度可以介于10°C到25°C范 圍內(nèi)。
[0019] 步驟2中所用的堿可以是NaOH或K0H;所用的溶劑可以是甲苯；并且步驟2中的 反應(yīng)溫度可以介于90°C到100°C范圍內(nèi)。步驟3中所用的堿催化劑可以是LiOH、NaOH或 K0H以及如 1，8_ 二氮雜二環(huán)[5. 4. 0]十一 _7_?。?，8-diazabicyclo[5. 4. 0]undec-7_ene， DBU)的胺鹽，并且反應(yīng)溫度可以介于50°C到80°C范圍內(nèi)。
[0020] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種新的式（V)中間化合物，其有效用作根據(jù)本發(fā)明的制備 方法的中間物質(zhì)。另外，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種通過使式（II)的酰肼與式（III)的氨基 甲酸酯化劑反應(yīng)制備作為中間化合物的式（V)的肼羧酸的方法。
[0022] (其中R是CgljC12烷基或芳基。）
[0023] 有利效果
[0024] 根據(jù)本發(fā)明，可以在不使用防止光氣泄漏的安全設(shè)備或安全設(shè)施的情況下穩(wěn)定制 備作為中間物的氨基-三唑啉酮和作為最終產(chǎn)物的氨唑草酮，光氣已被用作常規(guī)反應(yīng)物。 因此，可以降低氨唑草酮的制備成本以提高最終產(chǎn)物的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力并且提高與其它除草劑 相比的成本競(jìng)爭(zhēng)力。
【附圖說明】
[0025] 圖1是描繪實(shí)例1中所獲得的產(chǎn)物的H-NMR數(shù)據(jù)的圖形。
[0026] 圖2是描繪實(shí)例5中所獲得的產(chǎn)物的H-NMR數(shù)據(jù)的圖形。
[0027] 圖3是描繪實(shí)例6中所獲得的產(chǎn)物的H-NMR數(shù)據(jù)的圖形。
[0028] 圖4是描繪實(shí)例7中所獲得的產(chǎn)物的H-NMR數(shù)據(jù)（D20,400MHz)的圖形。
[0029]圖5是描繪用于確認(rèn)實(shí)例7中所獲得的產(chǎn)物的熔點(diǎn)的DSC(熱分析）數(shù)據(jù)的圖形。
[0030] 圖6是描繪實(shí)例10中所獲得的最終產(chǎn)物的H-NMR數(shù)據(jù)的圖形。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 根據(jù)以下反應(yīng)式，根據(jù)本發(fā)明的制備方法可以包含三個(gè)步驟，其中兩個(gè)步驟為（1) 使式（II)的酰肼與式（III)的氨基甲酸酯化劑反應(yīng)以制備式（V)的肼羧酸；（2)使步驟1 所獲得的化學(xué)式（V)的肼羧酸與水合肼反應(yīng)以制備式（I)的氨基-三唑啉酮；以及使步驟 2所獲得的氨基_三唑啉酮與式（V)的異氰酸叔丁酯反應(yīng)：
[0032]
[0033](其中A是Cl、F、Br或0R，并且R是CjljC12烷基或芳基。）
[0034] 在本發(fā)明的步驟1中用作起始物質(zhì)的式（II)的異丁酰肼是具有下式的已知化合 物。
[0036] 在本發(fā)明中，異丁酰肼是參照美國(guó)專利第5, 756, 752號(hào)（1997年提交）中描述的 實(shí)例1來(lái)制備，并且其制備工藝詳情將在本文中被省略。
[0037] 另外，在根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟1中用作起始物質(zhì)的氨基甲酸酯化劑（氨基甲 酸酯，carbamate) (-N-C0-0)是指能夠使用氯甲酸烷基酯（R-0-C0-C1)或碳酸二烷基酯產(chǎn) 生氨基甲酸酯的化合物。在本發(fā)明中，氨基甲酸酯化劑可以是氯甲酸烷基酯或碳酸二烷基 酯。具體來(lái)說，甲基、乙基或異丙基是最優(yōu)選的烷基，并且也可以使用其它基團(tuán)。本發(fā)明中 所用的氯甲酸烷基酯和碳酸二烷基酯分別具有以下式：
[0038]
[0039] 另外，碳酸二烷基