專利名稱:氮-噻吩氯乙酰胺的制法的制作方法
本發(fā)明提供新的四氫噻吩-3-亞基亞胺類化合物的制法及其在生產(chǎn)氮(以下用N)-噻吩氯乙酰胺中的應(yīng)用。
具體而言，本發(fā)明提出式Ⅰ所示的新四氫噻吩胺。
式中R是C1-4的烷氧基-C2-4的烷基，其中C1-4烷氧基與連接R的N原子之間至少相隔2個(gè)C原子，R2和R4分別為CH3或C2H5，R5是H或CH3。
已發(fā)現(xiàn)式Ⅰ化合物易于脫氫，生成式Ⅱ化合物。
式中R、R2、R4和R5定義如上。
式Ⅱ化合物已知為制取式Ⅲ化合物的中間體 式中R、R2、R4和R5定義亦如上述。
式Ⅲ化合物已知為除草劑。
化合物Ⅱ和Ⅲ在英國專利2114566A號(hào)說明書中談及。該說明書談及式Ⅲ化合物的幾種制法，但該說明書或其它文獻(xiàn)所談及的方法，沒有一種能從易于獲得的原材料制取式Ⅲ化合物。
本發(fā)明披露一種極為方便的制取式Ⅲ化合物的途徑。
本發(fā)明涉及的一方面是由式Ⅰ化合物脫氫制取式Ⅱ化合物。
上述的脫氫過程可通過催化作用或借助于氧或氧化劑(如硫、硫酰氯和亞硫酰氯)的氧化作用而得以有效地進(jìn)行。其中又以催化作用或亞硫酰氯的氧化作用效果為好。尤其是發(fā)現(xiàn)亞硫酰氯特別適于式Ⅰ化合物的脫氫過程。
式Ⅰ化合物的催化脫氫可使用任何脫氫催化劑。已知適用于本發(fā)明脫氫反應(yīng)的脫氫催化劑的代表是貴金屬(如鉑或鈀)，其它金屬(如Cr2O3)或它們與其它金屬(如CuO)的混合物。催化脫氫可在該類反應(yīng)已知條件下完成。例如當(dāng)催化劑為鉑時(shí)，鉑極易于均勻分布于載體(如焦炭)上(如鉑/炭比為5%)。脫氫反應(yīng)適于在加熱情況下進(jìn)行，最好溫度高于180℃，如220℃或更高，并處在惰氣氛圍(如N2氣層)中。
式Ⅰ化合物與氧反應(yīng)(即使在室溫以下)生成中間產(chǎn)物，該中間產(chǎn)物遇熱分解(通常溫度約為100℃或更高)，生成式Ⅱ化合物。這種轉(zhuǎn)變可在適當(dāng)溶劑(如甲苯等芳香族溶劑)中，分解點(diǎn)以上，并在回流條件下，極為方便地一步氧化完成。
在加入氧化劑時(shí)，在處于反應(yīng)條件下不活潑的溶劑中氧化過程易于進(jìn)行。合適的溶劑的代表是氯代烴(如CH2Cl2)和烴(如甲苯或環(huán)己烷)。如果氧化劑是硫，氧化反應(yīng)宜于在加熱條件下進(jìn)行，如果氧化劑是硫酰氯或亞硫酰氯，反應(yīng)溫度以-30℃～+80℃為好，比如在室溫(約20℃～30℃)。
亞硫酰氯在該反應(yīng)中作催化劑特別合適反應(yīng)可在適度條件下完成，并無不需要的副反應(yīng)(如氯化、進(jìn)一步氧化等)。
這樣制得的式Ⅱ化合物經(jīng)N-氯乙?；D(zhuǎn)變?yōu)槭舰蠡衔?。所述N-氯乙?；砂匆阎挠上鄳?yīng)的胺制備氯乙酰胺(比如在英國專利2114566A號(hào)說明書談及的反應(yīng)條件下)的方法完成。
如果式Ⅰ化合物用硫酰氯或亞硫酰氯氧化，就可制得氫氯化物的酸式加合鹽形式的式Ⅱ化合物。所述氫氯化物不需先從反應(yīng)混合物中分離出來，便能與氯乙酰氯反應(yīng)，在堿不存在時(shí)，得出一定數(shù)量的式Ⅲ化合物產(chǎn)物。
式Ⅰ化合物易于從相應(yīng)的式Ⅳ的四氫噻吩-3-酮 (式中R2、R4和R5定義如上述)與式Ⅴ的胺
(其中R的定義同上)反應(yīng)制得。
這種縮合反應(yīng)在處于反應(yīng)條件下性質(zhì)不活潑的溶劑中(如環(huán)己烷或甲苯)易于進(jìn)行。反應(yīng)最好加熱(比如在回流溫度下)完成。反應(yīng)產(chǎn)物用脫水器或合適的分子篩(5埃)干燥。這可通過采用冷卻器(如水冷器)和使冷凝物通過裝有分子篩的吸附柱而連續(xù)地進(jìn)行，柱內(nèi)最好用氮?dú)獗Ｗo(hù)，以排除大氣中的氧。
上述的由式Ⅳ化合物經(jīng)過式Ⅰ和式Ⅱ化合物制取式Ⅲ化合物的整個(gè)反應(yīng)過程可在同一反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，即可獲得相當(dāng)多的式Ⅰ和式Ⅱ化合物但不必為下一步反應(yīng)而將它們從反應(yīng)器中分離出來。
式Ⅳ化合物是新的。易于由式Ⅵ化合物的環(huán)化制得。
式中R2、R4和R5定義同上。
這種環(huán)化可在盧茲咖環(huán)化或其改進(jìn)條件下完成。
該環(huán)化易在加熱下進(jìn)行Ba(OH)2、MnCO3、Fe粉、Fe、Co(Ⅱ)或Ni(Ⅱ)的醋酸鹽、醋酸酐/LiCl或叔胺如三烷基胺這類縮合劑的存在，可加速環(huán)化。用Fe粉或Fe、Co(Ⅱ)或Ni(Ⅱ)的醋酸鹽作縮合劑尤其優(yōu)越。
在此所用的Fe的醋酸鹽一詞是指包括Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅱ)的醋酸鹽化合物如Fe(醋酸鹽)2和Fe(OH)2-(醋酸鹽)。
式Ⅵ化合物也是新的，可用易得的原料通過式Ⅶ化合物
(式中R2定義同上)與式Ⅷ化合物
(式中R4和R5定義同上)的加成反應(yīng)制得。
式Ⅶ和式Ⅷ化合物的加成可在邁克爾加成反應(yīng)或其改進(jìn)條件下進(jìn)行。這種加成在加熱下進(jìn)行。式Ⅶ化合物使用其鹽的形式(羧酸鹽)，比如象羧酸鈉形式這樣的堿金屬鹽形式。但式Ⅶ化合物也用其游離酸形式，這種情況下，加成反應(yīng)是在叔胺即象三(正丁基)胺這樣的三烷基胺或是Fe、Co(Ⅱ)或Ni(Ⅱ)的醋酸鹽存在時(shí)進(jìn)行。后一方法的另一種形式，可不用溶劑，反應(yīng)發(fā)展迅速，產(chǎn)量高，可回收不反應(yīng)的原材料。
式Ⅵ化合物可環(huán)化成式Ⅳ化合物而不必分離式Ⅵ化合物。
R2、R4和R5分別為CH3、CH3和H為好。R宜為CH(CH3)CH2OCH3、CH2CH2-O-nC3H7或者是CH2CH2-O-iC3H7，最好是CH(CH)3-CH2-OCH3。
下列例子具體說明本
發(fā)明內(nèi)容
，用攝氏溫度。
例1N-(1-甲氧丙-2-基)-2，4-二甲基四氫噻吩-3-亞基亞胺反應(yīng)容器配有溫度計(jì)、水冷卻器和盛有31克分子篩(5埃)的柱。
反應(yīng)容器內(nèi)盛有0.2摩爾2，4-二甲基四氫噻吩-3-酮，0.225摩爾1-甲氧基-2-氨基丙烷和50毫升環(huán)己烷的混合物。反應(yīng)容器配備溫度計(jì)，水冷卻器和盛有31克分子篩(5埃)的方法，是要使沸騰的反應(yīng)混合物冷凝物連續(xù)通過分子篩。該裝置用N2保護(hù)，以排除大氣氧。
反應(yīng)混合物沸騰9小時(shí)。然后將標(biāo)題所示的化合物在0.5托壓力條件下真空蒸餾，沸騰范圍為65-80°。
例2N-(1-甲氧丙-2-基)-2，4-二甲基-3-氨基噻吩0.1摩爾亞硫酰氯溶于20毫升甲苯中，在10-20°時(shí)，邊攪拌、冷卻邊滴入80毫升0.1摩爾N-(1-甲氧丙-2-基)-2，4-二甲基-四氫噻吩-3-亞基亞胺中。
把反應(yīng)混合物攪拌一小時(shí)，然后用苛性鈉濃溶液使其呈堿性。分離出含水相，用水洗滌有機(jī)相，干燥，在真空中把甲苯蒸餾掉。在0.2托壓力條件下蒸餾殘留物，即得標(biāo)題所示化合物，沸點(diǎn)70-72°。
例3N-(1-甲氧丙-2-基)-2，4-二甲基氨基噻吩把0.01摩爾N-(1-甲氧丙-2-基)-2，4-二甲基四氫噻吩-3-亞基亞胺5分鐘內(nèi)滴入0.013摩爾硫磺粉與2毫升沸甲苯組成的溶液中(在回流條件下)?；旌衔镌诨亓鳁l件下再攪拌5分鐘，在0.5托和150-170°條件下，在球管中蒸餾粗制殘留物，得透明餾出物為標(biāo)題所示化合物。
例4N-(1-甲基丙-2-基)-2，4-二甲基氨基噻吩把0.1摩爾N-(1-甲氧丙-2-基)-2，4-二甲基四氫噻吩-3-亞基亞胺在氮?dú)夥諊屡c2克5%鉑/焦炭在200℃時(shí)加熱11小時(shí)。濾去催化劑，在0.1托時(shí)蒸餾濾液，在沸騰范圍68-71°時(shí)得標(biāo)題所示化合物。
例5N-(2，4-二甲基噻吩-3-基)-N-(1-甲氧丙-2-基)-氯乙酰胺1)使用鹽形式的式Ⅱ化合物把0.02摩爾亞硫酰氯溶于5毫升甲苯中，在40分鐘內(nèi)滴入溶解在10毫升甲苯的0.02摩爾N-(1-甲氧丙-2-基-)-2，4-二甲基四氫噻吩-3-亞基亞胺中(20°時(shí))。攪拌反應(yīng)混合物2小時(shí)，得N-(-1-甲氧丙-2-基-)-2，4-二甲基-3-氨基噻吩的氫氯化物。然后加入溶于5毫升甲苯中的0.02摩爾氯乙酰氯。把該混合物在回流條件下加熱1小時(shí)，HCl逸出。用環(huán)己烷/乙酸酸乙酯(8∶2)在硅膠上進(jìn)行的柱色譜法得到標(biāo)題所示化合物，沸點(diǎn)148-150°/0.03托。
2)用堿形式的式Ⅱ化合物在1500毫升CH2Cl中的315克(1.58摩爾)N-(1-甲基-2-甲氧基-乙基)-2，4-二甲基-3-氨基噻吩和250毫升水中的240克(1.75摩爾)K2CO3的混合物中，在室溫下邊用力攪拌邊滴入200克(1.77摩爾)氯乙酰氨。在室溫下反應(yīng)半小時(shí)后，分離出有機(jī)相，用水(2×200毫升)洗滌，用Na2SO4干燥，蒸發(fā)濃縮。
用己烷/二乙醚(85∶15)在硅膠上進(jìn)行色譜分離，得標(biāo)題所示化合物。比移值＝0.3(硅膠;二乙醚/己烷2∶1)沸點(diǎn)148-150°/0.03托。
例62，4-二甲基四氫噻吩-3-酮2，5-二甲基-3-噻己二酸的環(huán)化
1)用Fe粉用100份2，5-二甲基-3-噻己二酸與7.5份鐵粉在180-220°加熱。將所得餾出物溶于CH2Cl2，用飽和NaHCO3水溶液洗滌，用Na2SO4干燥。在2托時(shí)蒸餾標(biāo)題化合物，溫度為39-40°。
2)用Ba(OH)2將0.94摩爾2，5-二甲基-3-噻己二酸和10克Ba(OH)2的混合物置于蒸餾瓶中攪拌加熱24小時(shí)，溫度為230-250°。餾出物用二乙醚萃取，在減壓條件下，干燥(用MgSO4)和蒸餾醚溶液，2托時(shí)沸點(diǎn)39-40°。
3)用醋酸酐將0.5摩爾2，5-二甲基-3-噻己二酸、300毫升醋酸酐和4克LiCl在120°攪拌6小時(shí)。將粗制混合物倒在冰上，加入10立方厘米濃硫酸。然后將混合物攪拌過夜，用濃NaOH溶液使其呈堿性，用冰塊冷卻，用二乙醚萃取幾次。醚相用水洗滌，用MgSO4干燥，用蒸發(fā)濃縮。殘?jiān)镁S格羅分餾柱蒸餾，得標(biāo)題化合物，20托時(shí)沸點(diǎn)81-88°。
例72，5-二甲基-3-噻己二酸在320克(8摩爾)NaOH與1300毫升水的溶液中，在15分鐘內(nèi)，加入424克(4摩爾)硫代乳酸。在放熱反應(yīng)減緩后(35°)，加入344克(4摩爾)甲基丙烯酸，然后在80°時(shí)攪拌反應(yīng)混合物18小時(shí)。
將混合物冷至50°，倒在3公斤冰和750毫升濃HCl的混合物上，每次用1000毫升CH2Cl2萃取，共萃取4次。CH2Cl2萃取物用Na2SO4干燥，有機(jī)相用轉(zhuǎn)動(dòng)快速蒸發(fā)法濃縮，生成標(biāo)題所示化合物，熔點(diǎn)78-80°，無色晶體。
例82，5-二甲基四氫噻吩-3-酮
1)用叔胺在0.2摩爾硫代乳酸和0.2摩爾甲基丙烯酸的混合物中，滴入0.2摩爾三丁基胺，使反應(yīng)溫度升至60°。令反應(yīng)混合物在150-160°加熱1小時(shí)，然后熱至210-220°。在這些條件下，蒸餾標(biāo)題化合物，水和三丁基胺的混合物，溫度為150-170°，混合物溶于乙酸乙酯，用水稀釋，用10%HCl中和。有機(jī)相用2N NaOH萃取，洗滌至中性，干燥并用蒸發(fā)濃縮。殘?jiān)?5托時(shí)蒸餾，生成標(biāo)題所示化合物，沸騰范圍為70-73℃。
2)用醋酸鐵(Ⅱ)將85.9克硫代乳酸、70.0克甲基丙烯酸和0.8克醋酸鐵的混合物攪拌并加熱1小時(shí)至150°-160°。再加入0.8克醋酸鐵，再加熱兩小時(shí)，溫度升至200°-210℃，生成103.9克餾出物。使其溶于200毫升環(huán)己烷，用氫氧化鈉使其呈堿性，并在分液漏斗中分離。含水相用100毫升環(huán)己烷萃取?；系挠袡C(jī)層用水洗滌，用MgSO4干燥，在15托時(shí)蒸發(fā)，生成標(biāo)題化合物。
含水層用氫氯酸酸化，用二氯甲烷萃取。萃取物用水洗滌，用MgSO4干燥，在15托時(shí)蒸發(fā)，生成10.6克甲基丙烯酸和硫代乳酸的混合物，其比例為2∶1。
例9N-(1-甲氧丙-2-基)-2，4-二甲基-3-氨基噻吩將2克(0.01摩爾)N-(1-甲氧丙-2-基-2，4-二甲基四氫噻吩-3-亞基亞胺在3克四氯化碳中的溶液在室溫和氧氣氛下攪拌一小時(shí)。消耗O2200毫升，溶液的核磁共振譜在芳族部分無信號(hào)。在0.2托和150°-180°大氣溫度下，在球管中蒸餾該產(chǎn)物，生成標(biāo)題所示化合物。
勘誤表
權(quán)利要求
1.式Ⅱ化合物的制法 式中R是C1-4烷氧基-C2-4烷基，其中，C1-4烷氧基與連接R的N原子之間至少相隔2個(gè)C原子，R2和R4分別為CH3或C2H5，R5是H或CH3。該制法即使式Ⅰ化合物脫氫 式中R、R2、R4和R5定義同本項(xiàng)權(quán)利要求
所述。
2.按照第1項(xiàng)權(quán)利要求
的制法，制取式Ⅲ化合物 式中R、R2、R4和R5定義同第1項(xiàng)權(quán)利要求
所述。該制法即把式Ⅰ化合物脫氫，生成式Ⅱ化合物，再將所得式Ⅱ化合物進(jìn)行N-氯乙?；?。
3.按照第1或2項(xiàng)權(quán)利要求
的制法，其中式Ⅰ化合物由式Ⅳ的四氫噻吩-3-酮 (式中R2、R4和R5定義同第一項(xiàng)權(quán)利要求
所述)與式Ⅴ的胺(式中R定義同第一項(xiàng)權(quán)利要求
所述)反應(yīng)制得。
4.按照第1至3項(xiàng)權(quán)利要求
的制法，其中式Ⅳ化合物由式Ⅵ化合物環(huán)化制得。式中R2、R4和R5定義同第一項(xiàng)權(quán)利要求
所述。
5.按照第4項(xiàng)權(quán)利要求
的制法，其中式Ⅵ化合物由式Ⅶ化合物(式中R2定義同第一項(xiàng)權(quán)利要求
所述)與式Ⅷ化合物(式中R4和R5定義同第一項(xiàng)權(quán)利要求
所述)加成制得。
6.按照第4或第5項(xiàng)權(quán)利要求
的制法，其中式Ⅶ化合物與式Ⅷ化合物的加成，和式Ⅵ化合物的環(huán)化，都在叔胺或Fe、Ni(Ⅱ)或Co(Ⅱ)的醋酸鹽存在時(shí)進(jìn)行。
7.按照第6項(xiàng)權(quán)利要求
的制法，其中加成和環(huán)化反應(yīng)在Fe、Ni(Ⅱ)或Co(Ⅱ)的醋酸鹽存在時(shí)進(jìn)行。
8.按照第1到7項(xiàng)權(quán)利要求
中任一項(xiàng)的制法，其中式Ⅰ化合物的脫氫用O2或氧化劑催化進(jìn)行。
9.按照第8項(xiàng)權(quán)利要求
的制法，脫氫在催化條件下進(jìn)行。
10.按照第8項(xiàng)權(quán)利要求
的制法，脫氫用氧化劑進(jìn)行。
11.按照第10項(xiàng)權(quán)利要求
的制法，氧化劑從硫、亞硫酰氯和硫酰氯中選用。
12.按照第11項(xiàng)權(quán)利要求
的制法，氧化劑是亞硫酰氯。
13.按照第1到12項(xiàng)權(quán)利要求
的制法，或Ⅱ化合物以氫氯化物形式進(jìn)行氯乙酰化。
14.按照上述權(quán)利要求
的任一項(xiàng)的制法，制取N-(2，4-二甲基噻吩-3-基)-N-(1-甲氧丙-2基)-氯乙酰胺。
15.式Ⅰ化合物，如第1項(xiàng)權(quán)利要求
所述。
16.式Ⅳ化合物，如第3項(xiàng)權(quán)利要求
所述。
17.式Ⅵ化合物，如第4項(xiàng)權(quán)利要求
所述。
18.按照第15到17項(xiàng)權(quán)利要求
中的任一項(xiàng)的化合物，制取式Ⅲ化合物。
19.按照第15到18項(xiàng)權(quán)利要求
的化合物，其中R是1-甲氧基丙-2-基，R2是CH3，R4是CH3，R5是氫。
專利摘要
本發(fā)明介紹式I化合物
文檔編號(hào)C07D333/36GK85106474SQ85106474
公開日1987年4月29日 申請(qǐng)日期1985年8月29日
發(fā)明者赫爾曼·施奈德 申請(qǐng)人:山道士有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan