３－异噻唑酮杀生物剂的制备方法技术

从其盐酸盐混合物中制取基本分离的５－氯－２－甲基－３－异噻唑酮（ＣＭＩ）和２－甲基－３－异噻唑酮（ＭＩ），或ＣＭＩ与ＭＩ之比更高的特别混合物的方法，包括在有机溶剂中形成ＣＭＩ.ＨＣｌ和ＭＩ.ＨＣｌ混合物的浆液，并加热选择性地解离ＣＭＩ.ＨＣｌ，ＭＩＨＣｌ基本为完整的固体或仅部分解离。解离的游离碱溶解在有机溶剂中。过滤得到基本纯的ＭＩ.ＨＣｌ固体，滤液蒸发后得到基本纯的ＣＭＩ或ＣＭＩ∶ＭＩ高于原始混合物中ＣＭＩ.ＨＣｌ∶ＭＩ.ＨＣｌ的特别混合物。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

Preparation method of 3 - to - methyl ketone biocide

Made from its hydrochloride mixture basic separation 5 chloro 2 methyl-3 isothiazolone (CMI) and 2 - methyl-3 isothiazolin ketone (MI), or CMI and MI ratio method especially the higher mixture, including slurry forming CMI.HCl and MI.HCl mixture in organic solvent, heating and selective dissociation CMI.HCl, MIHCl basic complete solid or only partial dissociation. Dissociated free alkali dissolved in organic solvents. The filter was obtained with a basic pure MI.HCl solid, and the filtrate was evaporated to obtain a specific mixture of pure CMI or CMI: MI higher than CMI.HCl (MI.HCl) in the original mixture.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3-异噻唑酮(3-isothiazolone)化合物的制备。3-异噻唑酮化合物是高效杀微生物剂，可防止由微生物引起的某些水产品和非水产品的腐烂，具有很大的商业价值。一种在商业上特别重要的3-异噻唑酮杀生物剂是5-氯-2-甲基-3-异噻唑酮(CMI)和2-甲基-3-异噻唑酮(MI)的混合物。每种化合物的所有已知生产方法都生成两者的混合物。因此，为了得到其中一种而基本无另一种，需要分离这种混合物。这样既困难又昂贵，直到本专利技术为止。美国专利No.5.028，620公开了通过粗MI·HCl(盐酸盐)重结晶然后中和来制备基本纯的MI，和通过用吡啶部分中和MI·HCl和CMI·HCl的混合物制备基本纯的CMI。美国专利No.5.068，344公开了通过氨气部分中和MI·HCl和CMI·HCl的混合物制备几乎纯的CMI。这些美国专利教导的部分中和异噻唑酮·HCl混合物的方法需要处理外加组分(吡啶或氨)，并且产生的CMI带有少量MI。基本纯的MI须通过其它方法得到(如盐酸盐重结晶，然后中和)。制备盐混合物的传统方法包括，例如用卤化试剂环化N，N′-二甲基-3，3′-二硫代丙酰胺或N-甲基-3-巯基丙酰胺。从反应混合物中沉淀盐混合物，过滤分离。过滤后，进一步处理前一般洗涤异噻唑酮盐酸盐。然后，一般用碱中和洗过的CMI·HCl和MI·HCl的混合物。典型的卤化剂为氯、磺酰氯、N-氯琥珀酰亚胺等。氯和磺酰氯是优选的卤化剂。卤化-环化是在有机溶剂中进行，特别是芳烃、脂肪烃、卤代脂肪烃、乙酸酯、二醇醚和二醇醚乙酸酯。优选溶剂为甲苯、单氯代苯、乙酸乙酯、1，2-二氯乙烷、和乙酸丁酯。通过环化条件、所用反应物比例、和反应物的加入速率的变化，混合物中CMI·HCl与MI·HCl的比例可在4.5-0.02之间变化，这是本领域中熟知的。日本专利公开平3-095103公开了一种制备不含某些不想要的反应付产物的CMI和MI的混合物的方法，它通过加热3-异噻唑酮·HCl混合物以解离所述盐并得到游离碱CMI和MI的混合物，而不用碱中和。此公开没有公开分离单一异噻唑酮的方法。本专利技术的目的是提供一种得到基本纯的CMI或MI、或其特别混合物的改进方法。这通过从它们的盐酸盐中产生基本分离的CMI或MI，CMI∶MI比大于起始盐酸盐混合物中此比值的CMI和MI的特别混合物的方法来完成，其中制备CMI·HCl和MI·HCl在有机溶剂中的浆液;加热所述起始盐混合物，控制加热时间，使其足以完全解离所述CMI·HCl，形成基本纯的CMI，但不足以完全解离所术CM·HCl。本专利技术的方法包括形成CMI·HCl和MI·HCl的混合物在有机溶剂中的浆液，和加热此浆液以选择性地裂解(即解离)CMI·HCl盐，而MI·HCl盐基本完整地作为不溶固体或仅有所希望的一部分被解离。游离碱MCl和可能的从其盐解离出来的一些MI溶解在有机溶剂中。然后过滤混合物，得到基本纯的MI·HCl固体。滤液被蒸去有机溶剂后，得到基本纯的CMI或具有适当CMI∶MI比例的CMI和MI的特别混合物，其中所述比例大于起始混合物中CMI·HCl与MI·HCl之比。如果基本纯的MI为唯一的目标产物，应用尽可能富含MI·HCl的盐混合物。分离出的MI·HCl可用各种方法中和，例如用各种溶剂重新形成浆液，再用有机碱如吡啶和三乙胺中和，或用优选的碱-氨来中和。过滤除去生成的沉淀碱·HCl。除去溶剂将得到游离碱形式的MI。另外，可将MI·HCl重新形成浆液，并加热此浆液解离，然后除去溶剂，得到基本纯的MI。当解离MI·HCl时，优选用稀浆液，一般低于10%的固体，优选低于5%的固体。如果想得到如上所定义的特别混合物而不是分离的CMI和MI，如上所述将盐混合物制成浆液，加热完全解离CMI·HCl，但仅部分解离MI·HCl。异噻唑酮的比例取决于盐酸盐混合物的起始比例、盐的解离温度、和解离步的持续时间。由于制备HCl盐混合物的方法，在此混合物中CMI·HCl∶MI·HCl的最大实际比例为约4.5。根据本专利技术的方法，可得到更高的CMI∶MI比例(至少4，达99)。在解离步中有用的溶剂为乙酸酯如乙酸乙酯和乙酸丁酯;氯代烃如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、1，3-二氯丙烷、和氯仿;芳烃如甲苯;和氯代芳烃如单氯苯。优选溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、13，-二氯丙烷、和氯仿。特别优选乙酸乙酯、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷和氯仿。最优选乙酸乙酯。异噻唑酮盐酸盐选择性解离的温度为至少约35℃。优选温度为约35℃到约85℃。在解离步骤中，还优选回流或蒸馏溶剂。解离还可在减压下进行。在高于约85℃温度下，优选减压下进行解离。如果溶剂被蒸馏，必须定期加入新溶剂以在解离步骤中保持浆液的起始浓度。基本纯的CMI意指纯度至少95%并含低于1%MI的CMI。基本纯的MI意指纯度至少为95%，且含少于0.4%CMI的MI。优选MI纯度为98%。CMI或MI可在各种溶剂中配制，如水或二醇，如丙二醇、二丙二醇等。还已知在某些溶剂中需要加入稳定剂以防止CMI或MI的分解。适当的稳定剂包括硝酸金属盐如硝酸镁;原酸三烷基酯，如原甲酸三乙酯;酸酐;过氧化物;锑盐;烯烃;等。实施例1-制备异噻唑酮盐酸盐在一装有机械搅拌、温度计、气体分散管、和带有氮气入口管的干冰冷凝器的1升、4-颈圆底烧瓶中，放入3-巯基丙酸甲酯(504.7g，4.20mol)。该容器用氮气吹洗，冷却液体至10℃。搅拌下于10°-20℃、一小时内通过气体分散管加入单甲基胺(163.0g，5.25mol)。加入后，20℃下搅拌混合物20小时，以使反应完全。减压(100mmHg)下除去未反应的甲基胺和甲醇付产物。形成的混合物再在旋转蒸发仪上进一步浓缩，得到粗N-甲基-3-巯基丙酰胺(500.8g，100%收率)。给一个一升的5颈套锅装上搅拌器、烧结玻璃分散管、温度计、连结于尾气吸收瓶的冷凝器和N-甲基-3-巯基丙酰胺浆液的进料管。外套与进行冷却循环的温度控制浴连接。冷却系统保持反应温度在25°-30℃。向此烧瓶中装入59.5g乙酸乙酯。以7.1g/分的速度55分钟内，向此烧瓶中加入N-甲基-3-巯基丙酰胺在乙酸乙酯中(31%)的浆液(398.9g)。同时以4.0g/分的速度加入220g Cl2。N-甲基-3-巯基丙酰胺和Cl2加入完毕后，过滤反应混合物，用乙酸乙酯洗涤滤饼，得到CMI·HCl和MI·HCl的混合物。实施例2-选择性解离CMI·HCl向一装有悬置搅拌器、温度计、冷凝器、和温度控制浴的一升加套树脂烧瓶中，加入在340g乙酸乙酯中的60g CMI·HCl和MI·HCl的81∶19混合物(按实施例1制备)。将此浆液(含15%固体)在78-80℃加热2小时。加热后，反应混合物冷却至室温，过滤浆液，固体用乙酸乙酯洗涤。滤液在蒸去溶剂后得到42g基本纯的CMI。滤液中CMI∶MI之比为99.2/0.8。此固体含96.4%的MI·HCl，仅有1.4%的CMI·HCl。实施例3-解离CMI·HCl和MI·HCl用更稀(9%)的异噻唑酮盐酸盐混合物的浆液重复实施例2。在78-80℃加热该浆液直到大部分固体消失。然后过滤混合物，蒸发滤液得到比例为80∶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从ＣＭＩ和ＭＩ盐酸盐混合物生产（ａ）基本分离的ＣＭＩ和ＭＩ，或（ｂ）其ＣＭＩ∶ＭＩ比高于它们的所述盐酸盐混合物中此比例的ＣＭＩ和ＭＩ的特别混合物的方法，包括制备ＣＭＩ.ＨＣｌ和ＭＩ.ＨＣｌ在有机溶剂中的浆液状混合物；加热所述ＣＭＩ.ＨＣｌ和ＭＩ.ＨＣｌ的混合物并控制加热时间，使足以完全解离所述ＣＭＩ.ＨＣｌ，但不足以完全解离所述ＭＩ.ＨＣｌ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RB坡逖伽拉，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]