一种1,3,4-噻二唑衍生物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种1,3,4‑噻二唑衍生物的合成方法，包括：（1）以水合肼为原料，在催化剂作用下与酸进行反应得酰肼化合物Ⅰ；（2）以氯甲酸烷基酯、硫氰酸盐在溶剂条件下反应，得到异硫氰酸酯化合物Ⅱ；（3）在异硫氰酸酯化合物Ⅱ的反应体系中，加含有化合物Ⅰ的溶液，反应得含有化合物Ⅲ的溶液；（4）化合物Ⅲ的溶液经脱水、中和、水洗，得化合物Ⅳ；（5）化合物Ⅳ在缚酸剂和溶剂条件下加入卤代烷或硫酸二酯进行反应，得化合物Ⅴ；（6）化合物Ⅴ与伯胺进行胺化反应得1,3,4‑噻二唑衍生物Ⅵ。本发明专利技术制备方法具备绿色无污染、操作简便、收率较高、反应条件温和等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种1,3,4-噻二唑衍生物的合成方法
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种1,3,4-噻二唑衍生物的合成方法。
技术介绍
1,3,4-噻二唑具有紧密稳定的五元环结构，其2，5位上的氢被取代的衍生物被广泛应用于医药、染料、农药等领域，例如丁噻隆、丁噻咪草酮、环噻草胺、磺噻隆、噻氟隆、乙酰唑胺等。目前文献报道的1,3,4-噻二唑衍生物的合成方法主要有以下几种：1)FirooziF,JavidniaK,KamaliM等人报道了以酰肼及取代酰肼类化合物为原料，在五硫化二磷的作用下环合得到1,3,4-噻二唑衍生物。该方法使用的五硫化二磷干燥时稳定，但是遇水水解成磷酸和硫化氢故在空气中有臭鸡蛋味道，且有剧毒，不宜工业化生产。(Synthesesofsubstituted1-methyl-2-(1,3,4,-thiadiazol-2-yl)-4-nitropyrrolesand1-methyl-2-(1,3,4,-oxadiazol-2-yl)-4-nitropyrroles[J].J.Heterocycl.Chem.,1995,32(1):123-128)2)PatelHV,FernandesPS,VyasKA等人报道了以二硫化碳与氨基腙或硫酰肼缩合得到巯基取代的1,3,4-噻二唑衍生物。该方法使用了极度易燃，具刺激性的二硫化碳，对环境危害较大，不宜工业化生产。(Anovelsynthesesofafewsubstituted-triazolo[3,4-b][1,3,4]thiadiazolesandevaluationoftheirantibacterialactivity[J].J.Chem.Sect.B,1990,29,:135-141)。3)王喜存，刘雄，李政等人报道了以取代的氨基硫脲为原料，在浓硫酸、磷酸或乙酸的催化下脱水生成1,3,4-噻二唑衍生物。这种方法主要缺点是取代的氨基硫脲也是由二硫化碳制备而来，且制造成本较高，对环境危害大，反应收率较低。(5-芳氧亚甲基-2-邻氯苯甲酰胺基-1,3,4-噻二唑的合成[J].西北师范大学学报,2000,36(1):87-90)。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种1,3,4-噻二唑衍生物的合成方法，具有操作简便、收率较高、反应条件温和、绿色环保等优势。本专利技术采用的技术方案是：一种1,3,4-噻二唑衍生物的合成方法，其特征是：包括以下步骤：(1)以水合肼为原料，在催化剂作用下与酸进行反应得酰肼化合物Ⅰ；(2)以氯甲酸烷基酯、硫氰酸盐在溶剂条件下反应，得到异硫氰酸酯化合物Ⅱ；(3)在异硫氰酸酯化合物Ⅱ的反应体系中，加含有化合物Ⅰ的溶液，反应得含有化合物Ⅲ的溶液；(4)化合物Ⅲ的溶液经脱水、中和、水洗，得化合物Ⅳ；(5)化合物Ⅳ在缚酸剂和溶剂条件下加入卤代烷或硫酸二酯进行反应，得化合物Ⅴ；(6)化合物Ⅴ与伯胺进行胺化反应得1,3,4-噻二唑衍生物Ⅵ；反应式：式中，R1为C1-C6烷基、C1-C6卤烷基或芳基；R2为C1-C4烷氧基或卤烷氧基；R3为C1-C6卤烷基或C1-C4硫酸二酯；R4为C1-C6烷基或芳基。步骤(1)中，酸、水合肼、催化剂的摩尔比为1:1～2:0.0001～1.5；所述的溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、苯、氯苯、邻二氯苯、甲苯、二甲苯、水、乙腈、甲醇、乙醇、仲丁醇、叔丁醇、乙醚、乙二醇二甲醚、苯甲醚、苯乙醚、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸苯酯、乙酸苄酯、苯甲酸甲酯中的至少一种；所述的催化剂为分子筛、3-6mm活性氧化铝、对甲苯磺酸、浓硫酸、五氧化二磷、三氯氧磷、五氯化磷、钛酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸异丙酯、钛酸丁酯、二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙酯、二环己基碳二亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐中的至少一种；反应温度为20-150℃，反应时间0.5-24小时。步骤(2)中，氯甲酸烷基酯、硫氰酸盐的摩尔比为1:1～3，所述的氯甲酸烷基酯为氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯、氯甲酸异丙酯、氯甲酸异丁酯、氯甲酸苯酯或氯甲酸苄酯；所述的硫氰酸盐为硫氰酸钠、硫氰酸钾或硫氰酸铵；所述的溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、苯、氯苯、邻二氯苯、甲苯、二甲苯、乙腈、乙醚、乙二醇二甲醚、苯甲醚、苯乙醚、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸苯酯、乙酸苄酯、苯甲酸甲酯中的至少一种；反应温度为20-140℃，反应时间0.5-10小时。步骤(3)中，酰肼化合物Ⅰ与异硫氰酸酯化合物Ⅱ的摩尔比为1:1～1.5；反应温度为20-80℃，反应时间0.5-8小时。步骤(4)中，化合物Ⅲ与脱水剂的摩尔比为1:0.0001～1.5；所述的脱水剂我3-6mm活性氧化铝、对甲苯磺酸、浓硫酸、五氧化二磷、三氯氧磷、五氯化磷、钛酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸异丙酯、钛酸丁酯、二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙酯、二环己基碳二亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐中的至少一种；所述的溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、苯、氯苯、邻二氯苯、甲苯、二甲苯、乙腈、乙醚、乙二醇二甲醚、苯甲醚、苯乙醚、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸苯酯、乙酸苄酯、苯甲酸甲酯中的至少一种；反应温度为20-120℃，反应时间0.5-6小时。步骤(5)中，化合物Ⅳ和缚酸剂的摩尔比为1:1～3；所述的缚酸剂为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、三乙胺、N,N-二甲基苯胺中的至少一种；所述的溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、水、苯、氯苯、邻二氯苯、甲苯、二甲苯、乙醚、乙二醇二甲醚、苯甲醚、苯乙醚、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸苯酯、乙酸苄酯、苯甲酸甲酯中的至少一种；反应温度为-10-50℃，反应时间2-6小时。步骤(6)中，化合物Ⅴ与伯胺的摩尔比为1:1～1.3；所述的溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、水、苯、氯苯、邻二氯苯、甲苯、二甲苯、乙醚、乙二醇二甲醚、苯甲醚、苯乙醚、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸苯酯、乙酸苄酯、苯甲酸甲酯中的至少一种；反应温度为50-130℃，反应时间2-8小时。本专利技术的有益效果是：本专利技术制备方法具备绿色无污染、操作简便、收率较高、反应条件温和等优点。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。实施例1：(1)化合物Ⅰ(a)的合成：向500mL四口烧瓶中依次加入三甲基乙酸50.6g(0.50mol)、80％水合肼46.8g(0.75mol)、活性Al2O35g、甲苯100mL，开启搅拌，升温回流脱水，至无水脱出，降温过滤除去活性Al2O3，得到的三甲基乙酰肼甲苯溶液待投下一步。(2)化合物Ⅱ(a)的合成：向500mL四口烧瓶中加入甲苯150mL，KSCN53.5g(0.55mol)，开启搅拌，缓慢升温，于55℃下开始缓慢滴加氯甲酸甲酯47.3g(0.50mol)，滴加完毕后，继续保温搅拌1h，降温至室温，得到的异硫氰酰甲酸甲酯甲苯溶液待投下一步。(3)化合物Ⅲ(a)的合成：室温下，将上述三甲基乙酰肼的甲苯溶液缓慢滴加至异硫氰酰甲酸甲酯的反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种1,3,4‑噻二唑衍生物的合成方法，其特征是：包括以下步骤：(1)以水合肼为原料，在催化剂作用下与酸进行反应得酰肼化合物Ⅰ；(2)以氯甲酸烷基酯、硫氰酸盐在溶剂条件下反应，得到异硫氰酸酯化合物Ⅱ；(3)在异硫氰酸酯化合物Ⅱ的反应体系中，加含有化合物Ⅰ的溶液，反应得含有化合物Ⅲ的溶液；(4)化合物Ⅲ的溶液经脱水、中和、水洗，得化合物Ⅳ；(5)化合物Ⅳ在缚酸剂和溶剂条件下加入卤代烷或硫酸二酯进行反应，得化合物Ⅴ；(6)化合物Ⅴ与伯胺进行胺化反应得1,3,4‑噻二唑衍生物Ⅵ；反应式：

【技术特征摘要】
1.一种1,3,4-噻二唑衍生物的合成方法，其特征是：包括以下步骤：(1)以水合肼为原料，在催化剂作用下与酸进行反应得酰肼化合物Ⅰ；(2)以氯甲酸烷基酯、硫氰酸盐在溶剂条件下反应，得到异硫氰酸酯化合物Ⅱ；(3)在异硫氰酸酯化合物Ⅱ的反应体系中，加含有化合物Ⅰ的溶液，反应得含有化合物Ⅲ的溶液；(4)化合物Ⅲ的溶液经脱水、中和、水洗，得化合物Ⅳ；(5)化合物Ⅳ在缚酸剂和溶剂条件下加入卤代烷或硫酸二酯进行反应，得化合物Ⅴ；(6)化合物Ⅴ与伯胺进行胺化反应得1,3,4-噻二唑衍生物Ⅵ；反应式：式中，R1为C1-C6烷基、C1-C6卤烷基或芳基；R2为C1-C4烷氧基或卤烷氧基；R3为C1-C6卤烷基或C1-C4硫酸二酯；R4为C1-C6烷基或芳基。2.根据权利要求1所述的一种1,3,4-噻二唑衍生物的合成方法，其特征是：步骤(1)中，酸、水合肼、催化剂的摩尔比为1:1～2:0.0001～1.5；步骤(1)使用溶剂，溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、苯、氯苯、邻二氯苯、甲苯、二甲苯、水、乙腈、甲醇、乙醇、仲丁醇、叔丁醇、乙醚、乙二醇二甲醚、苯甲醚、苯乙醚、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸苯酯、乙酸苄酯、苯甲酸甲酯中的至少一种；所述的催化剂为分子筛、3-6mm活性氧化铝、对甲苯磺酸、浓硫酸、五氧化二磷、三氯氧磷、五氯化磷、钛酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸异丙酯、钛酸丁酯、二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙酯、二环己基碳二亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐中的至少一种；反应温度为20-150℃，反应时间0.5-24小时。3.根据权利要求1所述的一种1,3,4-噻二唑衍生物的合成方法，其特征是：步骤(2)中，氯甲酸烷基酯、硫氰酸盐的摩尔比为1:1～3，所述的氯甲酸烷基酯为氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯、氯甲酸异丙酯、氯甲酸异丁酯、氯甲酸苯酯或氯甲酸苄酯；所述的硫氰酸盐为硫氰酸钠、硫氰酸钾或硫氰酸铵；所述的溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、苯、氯苯、邻二氯苯、甲苯、二甲苯、乙腈、乙醚、乙二醇二甲醚、苯甲醚、苯乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炜，钱圣利，韩邦友，许雪飞，黄志红，林龙龙，吴崇政，吴春辉，
申请(专利权)人：江苏快达农化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32