2-(甲磺酰基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑的合成制造技术

本发明专利技术涉及制备噻二唑砜的方法，本发明专利技术的方法用于制备２－（甲磺酰基）－５－（三氟甲基）－１，３，４－噻二唑。在适当的氧化剂存在下通过催化氧化制备２－（甲磺酰基）－５－（三氟甲基）－１，３，４－噻二唑。氧化反应使用的催化剂是钼或钨催化剂。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于噻二唑砜合成领域，更具体地说，本专利技术涉及用催化氧化方法合成2-(甲磺酰基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑。砜类化合物具有R-SO2-R’的通式。这些砜类化合物可由多种前体合成。举例来说，砜可通过下述方法制备(a)氧化硫化物，(b)使亚磺酸酯重排，(c)在烯烃和和乙炔类化合物中加入磺酰卤，(d)给极化键加入亚磺酸，以及(e)在多烯中加入SO2(cyloaddition)(参见例如Durst,T.，综合有机化学(Comprehensive Organic Chemistry)章11.6,Barton Ollis编辑，Progammon Press出版，Oxford,(1979))。特定的一类砜，2-(烷基磺酰基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑可用做制备除草剂的中间体。已有报道说2-(甲磺酰基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑具有抗真菌活性(参见USP3,562,284)。按照USP3,562,284所述，2-(取代磺酰基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑可通过在氧化剂如高锰酸钾、过氧化氢或过氧三氟乙酸的存在下氧化相应的2-(取代硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑来制备。氧化在包括有乙酸和二氯甲烷作为溶剂的酸性含水介质中进行。从工业卫生和加工的角度看，二氯甲烷不是理想的溶剂。由于它的沸点低(蒸汽压高)，因此加工处理困难，并会污染废水系统。砜产物是通过结晶分离的，以原料硫化物为基础计算，报告的砜产率为大约65％。在该方法中，当有水存在时使用乙酸必然会在反应中引入过量的水，并且需要用昂贵的结晶步骤来纯化产物砜，最终产率低。因此，在此领域还需要找到一种以高产率制备噻二唑砜的实用而价格低廉的方法。本专利技术提供了制备2-(甲磺酰基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑的方法，该方法包括在含有活性钼或钨催化剂的反应混合物中氧化2-(甲硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑以生成反应产物的步骤。在一个实施方案中，在活性催化剂存在下，使2-(甲硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑与过氧化氢反应。优选的是将2-(甲硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑溶解于质子惰性的芳族溶剂如甲苯中。活性催化剂是钼酸或钨酸。这些酸可直接加入反应混合物，或者可以在反应混合物中由钨酸盐或钼酸盐形成。优选由酸化钨酸或钼酸的碱金属盐而形成这些酸。优选的碱金属是钠，用于酸化的酸优选硫酸。活性催化剂的形成可在混合物中进行。按照此实施方案，在碱金属盐和硫酸存在下使2-(甲硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑与过氧化氢进行反应。反应混合物中使用的过氧化氢优选为含有大约30％至大约50％重量百分数的过氧化氢水溶液。相对于每摩尔2-(甲硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑，活性催化剂的量为大约0.5g至大约10g。氧化通常在大约50℃至大约100℃，优选在大约70℃至大约90℃的温度下进行。本专利技术的方法还可以包括其它附加步骤。可以回收未用完的催化剂，并将回收的催化剂任选地循环使用于反应混合物。另外，还可以由反应产物中除去水，优选通过共沸除去水。还有，本专利技术的方法还可包括分离所形成的2-(甲磺酰基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑的步骤。Ⅰ．本专利技术本专利技术提供了制备噻二唑砜的方法。本专利技术的方法是由2-(甲硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑(TDA)制备2-(甲磺酰基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑(TDA砜)。在适当的氧化剂存在下，将TDA催化氧化以制备TDA砜。氧化反应使用的催化剂可以是钼或钨催化剂。Ⅱ．用钨或钼生产TDA砜的方法在这一方面，本专利技术的方法包括以下步骤在含有活性钼或钨催化剂的反应混合物中氧化2-(甲硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑(TDA)以生成含有TDA砜的反应产物。TDA的氧化是在适当的氧化剂存在下进行的。这些氧化剂的实例是本领域中已知的(参见例如Durst,T.，综合有机化学(Comprehensive Organic Chemistry)章11.6,Barton Ollis编辑，Progammon Press出版，Oxford,(1979)),特别优选的氧化剂是过氧化氢(H2O2)。按照此实施方案，在催化剂存在下，使TDA与过氧化氢反应。反应混合物中使用的过氧化氢优选为含有大约30％至大约50％重量百分数的过氧化氢水溶液。H2O2与TDA的摩尔比是大约2∶1至大约4∶1，优选大约2.2∶1。氧化条件在本领域是已知的，通常，氧化在大约60℃至大约100℃的温度下进行。本专利技术方法中使用的TDA可以是任何来源的TDA。优选在质子惰性的芳族溶剂如甲苯中由制备TDA的方法制备。特别优选的制备TDA的方法可见于同时递交的，题目为“用二硫代肼基甲酸甲酯和过量的三氟乙酸制备2-(甲硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑的方法”，“用二硫代肼基甲酸甲酯和三氟乙酸制备2-(甲硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑，同时除去双副产物的方法”，以及“用二硫代肼基甲酸甲酯和过量的三氟乙酸制备2-(甲硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑，同时回收三氟乙酸的方法”的美国专利申请。这三个申请所公开的内容都引用作为本申请的参考。TDA的氧化可在溶剂存在下进行。优选的溶剂是质子惰性的芳族溶剂，这些溶剂在本领域是已知的。可列举的和优选的此类溶剂是甲苯、二甲苯、枯烯或，特别优选甲苯。溶剂的使用量可在很大范围内变化，这是本领域熟练技术人员很容易确定的。确切的溶剂量取决于所使用的特定溶剂。当用甲苯作为溶剂时，每摩尔TDA可使用大约0.5至大约3.5摩尔甲苯；每摩尔TDA优选使用大约1.0至大约2.0摩尔甲苯；更优选的是，每摩尔TDA使用大约1.0至大约1.5摩尔甲苯。这里所使用的术语“活性催化剂”是指钼酸或钨酸。这些酸还包括酸盐如钨酸铵或钼酸铵。活性催化剂的使用量是每摩尔TDA使用大约0.005至大约0.035摩尔催化剂。催化剂与TDA的摩尔比优选为大约0.015∶1。可以把这些酸直接加入反应混合物，或者可以在反应混合物中由钨酸盐或钼酸盐形成。优选由酸化钨酸或钼酸的碱金属盐而形成这些酸。可列举的和优选的碱金属盐是本领域已知的和可以买到的。特别优选的碱金属盐是钨酸或钼酸的钠、钾和锂盐。钠盐，例如Na2(MoO4)和Na2(WO4)是最优选的。用酸酸化碱金属盐可形成活性催化剂。可列举的和优选的酸是pKa值在大约1-4之间的无机酸，特别优选的酸是盐酸、硫酸和硝酸，最优选的是硫酸(H2SO4)。活性催化剂的形成可在氧化反应混合物本身中进行。按照此实施方案，使TDA与过氧化氢在碱金属盐和酸存在下进行反应。即使在酸催化剂(例如钨酸)直接加入反应混合物的情形，反应混合物中也还可含有另外的酸。这些酸可以是如上文所述的无机酸或是三氟乙酸。相对于每摩尔TDA此酸的量大约是0.01至大约0.03摩尔。如上文第Ⅱ部分所述的本专利技术的方法还可包括附加步骤。可以回收催化剂和将回收的催化剂任选地循环使用于反应混合物；另外，可由反应产物中除去水；以及本专利技术的方法还可包括分离已形成的砜的步骤。优选用共沸的方法除去水。共沸除水可在有溶剂，特别是以甲苯为溶剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备２－（甲磺酰基）－５－（三氟甲基）－１，３，４－噻二唑的方法，该方法包括在含有活性钼或钨催化剂的反应混合物中氧化２－（甲硫基）－５－（三氟甲基）－１，３，４－噻二唑以生成反应产物。

【技术特征摘要】
US 1997-12-12 08/9895681．制备2-(甲磺酰基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑的方法，该方法包括在含有活性钼或钨催化剂的反应混合物中氧化2-(甲硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑以生成反应产物2．根据权利要求1的方法，其中该方法是在活性催化剂存在下，使2-(甲硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑与过氧化氢反应。3．根据权利要求1的方法，其中2-(甲硫基)-5-(三氟甲基)-1,3,4-噻二唑溶解于质子惰性的芳族溶剂中。4．根据权利要求3的方法，其中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：VC德塞，K杰利奇，DT埃德曼，A诺克，JM阿普勒加特，
申请(专利权)人：美国拜尔公司，拜尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]