專利名稱：制備2，4-二(烷氨基)-6-烷硫基-s-三嗪的改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備2，4-二(烷氧基)-6-烷硫基-S-三嗪或2-烷氨基-4，6-二-烷硫基-S-三嗪的改進(jìn)方法，即通過三步連續(xù)反應(yīng)，將氰尿酰氯與兩種適當(dāng)?shù)耐榛泛鸵环N烷基硫醇或與一種適當(dāng)?shù)耐榛泛蛢煞N烷基硫醇反應(yīng)而成，其中改進(jìn)之處是在硫醇加成步驟中使用一種與水不混溶溶劑和相轉(zhuǎn)移催化劑。
目前己可通過連續(xù)三步進(jìn)行氰尿酰氯加成反應(yīng)而制備取代的2，4-二氨基-6-烷硫基-S-三嗪。因而，類似的三步反應(yīng)可參考U.S.Patent NOs.3，830，810;3，766，182和3，753，986，其中在前兩個(gè)連續(xù)反應(yīng)步驟中，將氰尿酰氯與一伯胺反應(yīng)，然后再與另一伯胺反應(yīng)，反應(yīng)在溶劑或稀釋劑中進(jìn)行，如脂肪烴、酮、醚、芳香烴等，且在酸結(jié)合劑存在下進(jìn)行，第一階段(即加成第一種胺)中溫度選擇在30℃以下，優(yōu)選-15°-0℃，第二步胺基化的溫度選擇在0-45℃?？赏ㄟ^將堿性水溶液加到中間體在稀釋液(如丙酮/水)的懸浮液，然后攪拌混合物直至得到澄清液，從而以烷硫基取代最后的氯原子。然后加入二倍摩爾數(shù)量的烷基硫醇，室溫下攪拌，將所需產(chǎn)物分離出來。
同樣，根據(jù)上文所述文獻(xiàn);可通過將相應(yīng)的6-氯-S-三嗪衍生物加到堿金屬硫醇鹽的醇或醇/水溶液并將所得混合物回流至中性而以烷硫基取代最后的氯原子。
現(xiàn)有的這些合成2.4-二(烷氨基)-6-烷硫基-S-三嗪的己知方法的主要不足是要使最終產(chǎn)物獲得滿意產(chǎn)量，需將以第二步所得到的中間體在進(jìn)一步反應(yīng)之前分離和/或純化，如通過過濾或重結(jié)晶方法。然而分離中間體2，4-二氨基-6-氯-S-三嗪導(dǎo)致產(chǎn)量下降、浪費(fèi)、費(fèi)時(shí)并產(chǎn)生環(huán)境污染。
這些已知方法的另一主要不足是需要換溶劑，如在前兩步使用甲苯，然后換為丙酮/水稀釋劑以取代最后的氯原子。這種溶劑替代導(dǎo)致周期加長(zhǎng)、產(chǎn)物成本上升、洗脫劑填充量增加和環(huán)境污染加重。另外，丙酮/水混合物使氯化鈉很難從最終產(chǎn)物中除去。
類似地，制備2-烷硫基-4，6-二氨基-S-三嗪的方法公開于U.S.Patent No·3，629，256，即氰尿酰氯連續(xù)反應(yīng)先與烷基胺，再與烷基硫醇、最后與環(huán)烷基胺反應(yīng)。每步反應(yīng)均在酸結(jié)合劑存在下且使用水/丙酮混合液的條件下進(jìn)行。上述方法的主要不足是在第一步反應(yīng)中，為使胺在三嗪環(huán)上表現(xiàn)良好選擇性需要溫度在0℃以下(即0-10℃)。另外，由于存在丙酮/水稀釋劑，在將氯化鈉從最終產(chǎn)物中除去時(shí)和溶劑回收時(shí)會(huì)遇到困難。
現(xiàn)在意外發(fā)現(xiàn)制備2，4-二(烷氨基)-6-烷硫基-S-三嗪的方法，該方法無需分離和/或純化中間體產(chǎn)物而且無需在生產(chǎn)過程中換溶劑。此直接方法所有三步加成反應(yīng)中均使用單一的與水不混溶溶劑或其混合物并在烷基硫醇加成反應(yīng)步驟中使用相轉(zhuǎn)移催化劑，通過減少生產(chǎn)所用溶劑的種類和使氯化鈉易于從最終產(chǎn)物中除去而使周期縮短且減少環(huán)境排放。除此之外，此直接方法克服了為獲得在三嗪環(huán)上的良好選擇性而所需的溫度低于0℃的問題。從上文所述可明顯看到在時(shí)間上、能源上、材料上所需費(fèi)用和所產(chǎn)生的廢料均大大下降。
本發(fā)明涉及到制備式(Ⅰ)或式(Ⅱ)化合物的改進(jìn)方法
其中R1和R2為相互獨(dú)立的氫、C1-12烷基、C3-12環(huán)烷基、被C1-4烷基取代的上述環(huán)烷基、C4-20環(huán)烷基-烷基、被C1-4烷基取代的上述C4-20環(huán)烷基-烷基、C6-10芳基、被1-3個(gè)C1-4烷基取代的上述芳基、C7-15苯基烷基、被1-3個(gè)C1-4烷基取代的上述苯基烷基、C2-13氰基烷基、C3-21的鏈烯基、C3-12鏈炔基、糠基或四氫糠基，R3為C1-12烷基、苯基或C7-15苯基烷基，本制備方法通過連續(xù)將氰尿酰氯與R1NH2、R2NH2、和R3SH或與R1NH2和R3SH反應(yīng)，反應(yīng)應(yīng)在酸結(jié)合劑和有機(jī)溶劑存在下進(jìn)行，其中改進(jìn)之處包括(a)反應(yīng)序列在單一與水不混溶的有機(jī)溶劑或二個(gè)或多個(gè)與水不混溶的有機(jī)溶劑的混合物中進(jìn)行，其中的溶劑為C7-11脂肪烴、C6-10環(huán)烷烴、C6-10芳香烴、C6-10二烷基醚;
(b)使用從季銨鹽、季鹽，二氮雜環(huán)烷烴和冠醚中選擇的有效劑量的相轉(zhuǎn)移催化劑。
按上述方法，在有機(jī)溶劑中進(jìn)行直接方法中的第一次胺基化和第二次胺基化。適宜的有機(jī)溶劑為C7-11脂肪烴、C6-10環(huán)烷烴、C6-10芳香烴、C4-11鏈烷酮、C6-10二烷基醚。特別適宜有機(jī)溶劑為庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯、 、甲乙酮、甲基異丁基酮、戊基乙基酮、丙醚、丁基乙基醚、丁醚、戊醚和異戊醚，特別是甲苯和二甲苯，最優(yōu)選二甲苯。
在硫醇加成步驟，根據(jù)初始的氰尿酰氯，使用1-10摩爾百分比的有效數(shù)量的相轉(zhuǎn)移催化劑，其可從季銨鹽、季鏻鹽、二氮雜環(huán)烷烴和冠醚中選擇。特別適宜的相轉(zhuǎn)移催化劑為氯化三丁基甲基銨，1，4-二氮雜雙環(huán)[2，2，2]癸烷、氫氧化苯甲基三甲基銨、氯化四丁基銨、溴化四丁基銨和硫酸氫四丁銨，特別是溴化四丁基銨。
適用于此直接方法的胺為式R1NH2胺和R2NH2胺，其中R1和R2為相互獨(dú)立的氫、C1-12烷基、C3-12環(huán)烷基、被C1-4烷基取代的上述環(huán)烷基、C4-20環(huán)烷基-烷基、被C1-4烷基取代的上述C4-20環(huán)烷基-烷基、C6-10芳基、被1-3個(gè)C1-4烷基取代的上述芳基、C7-15苯基烷基、被1-3個(gè)C1-4烷基取代的上述苯基烷基、C2-14烷氧基烷基，C2-13氰烷基，C3-12鏈烯基，C3-12鏈炔基，糠基或四氫糖基。R1和R2優(yōu)選相互獨(dú)立的氫、C1-12烷基、C3-12環(huán)烷基或被C1-4烷基取代的上述環(huán)烷基。更為優(yōu)選的R1為C3-12環(huán)烷基和R2為C1-12烷基。最為優(yōu)選R1為環(huán)丙基和R2為叔丁基。
適用于此直接方法的烷基硫醇為式R3SH硫醇，其中R3為C1-12烷基、苯基或C7-15苯基烷基。R3優(yōu)選C1-12烷基，特別是甲基。
為得到式Ⅰ化合物，進(jìn)行此直接方法的第一步在0-75℃，優(yōu)選20-50℃，在有機(jī)溶劑中，且在用于中和所產(chǎn)生的鹽酸的酸結(jié)合劑存在下，將氰尿酰氯與適量的烷基胺以1∶1摩爾比(以氰尿酰氯計(jì))反應(yīng)?？墒褂幂^寬PH范圍(即1-9)，但為避免水解產(chǎn)物的生成，PH值優(yōu)選設(shè)在6.5-8.0。當(dāng)不需加入酸結(jié)合劑可使PH保持在7左右時(shí)，所述反應(yīng)達(dá)到完全。
在本直接方法的下一步反應(yīng)中，在20-95℃，優(yōu)選50-75℃，將以初始氰尿酰氯計(jì)的1∶1摩爾比的第二種胺加到第一步中間產(chǎn)物有機(jī)溶劑溶液中。同時(shí)加入酸結(jié)合劑以中和所生成的鹽酸?？墒褂幂^寬PH范圍(即4～12)，但為防止生成水解產(chǎn)物，PH值優(yōu)選設(shè)在8-10。當(dāng)不需加入酸結(jié)合劑而使PH值保持在9左右時(shí)，所述反應(yīng)達(dá)到完全。
在置換最后的氯的第三步中，將適宜的、占1-10摩爾百分比的相轉(zhuǎn)移催化劑(以初始氰尿酰氯計(jì))、酸結(jié)合劑和1.0-1.3∶1摩爾比的硫醇(以初始氰尿酰氯計(jì))加列第二步反應(yīng)溶液中。所述反應(yīng)在60-150℃溫度下和大氣壓-100psig(大氣壓-7kg/cm2)壓力下進(jìn)行。而溫度優(yōu)選90-130℃。壓力優(yōu)選大氣壓-50psig(大氣壓-3.5kg/cm2)。
為獲得式Ⅱ化合物，步驟1如上述方法進(jìn)行。在置換最后兩個(gè)氯原子的下一步反應(yīng)中，將1-10摩爾百分比(以初始氰尿酰氯計(jì))的適宜的相轉(zhuǎn)移催化劑、酸結(jié)合劑和2.0-2.6∶1摩爾比(以初始氰尿酰氯計(jì))的硫醇加到步驟1反應(yīng)溶液中。所述反應(yīng)在60-150℃溫度下和大氣壓-100psig(大氣壓-7kg/cm2)壓力下進(jìn)行。溫度優(yōu)選90-130℃，壓力優(yōu)選大氣壓-50psig(大氣壓-3.5kg/cm2)。
適于這些反應(yīng)的酸結(jié)合劑為無機(jī)堿，如堿金屬氫氧化物或碳酸鹽和堿土金屬氫氧化物或碳酸鹽、過量的將參與反應(yīng)的烷基胺和叔胺，如三烷基胺、吡啶和吡啶堿。優(yōu)選無機(jī)堿，特別是堿金屬氫氧化物，如氫氧化鈉。如果使用有機(jī)堿，應(yīng)用水洗滌有機(jī)溶劑，然后中和所得到的廢水，最后回收有機(jī)堿。
眾所周知，二(烷基胺基)-烷硫基-S-三嗪衍生物具有除草和除藻作用而且特別適用于選擇性地抑制雜草和野草的生長(zhǎng)及用作防污劑。
本發(fā)明所述的制備式Ⅰ和式Ⅱ的S-三嗪的改進(jìn)方法將通過下列實(shí)例說明。除非特別指出，在所述實(shí)例中的比率和百分率以重量表示。通過氣相色譜層析，將實(shí)例的產(chǎn)物與各個(gè)化合物的可信的、純的、已知的樣品作對(duì)照，以作為產(chǎn)物純度的檢測(cè)方法。
實(shí)施例12-(叔丁基氨基)-4-(環(huán)丙基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪步驟1在反應(yīng)瓶中用氮?dú)馀趴蘸蠓饪?，以鄰二甲?370g)作溶劑，將氰尿酰氯(92.3g，0.5mol)與叔丁基胺(36.9g，0.5mol)反應(yīng)。在30分鐘內(nèi)加入胺。在50℃，在90分鐘內(nèi)加入20%氫氧化鈉溶液(98.8g，0.49mol)以使PH值保持在6.5-8.0之間。當(dāng)PH值穩(wěn)定在7左右時(shí)反應(yīng)達(dá)到完全。
步驟2在50℃，在10-15分鐘內(nèi)，將環(huán)丙胺(39.6g，0.5mol)加到步驟1的鄰二甲苯溶液中。當(dāng)胺加完時(shí)，反應(yīng)溫度為70-75℃。在75℃，在30分鐘內(nèi)加入20%氫氧化鈉溶液(98.8g，0.49mol)以使PH值保持在8-10之間。當(dāng)PH值穩(wěn)定在9左右時(shí)，反應(yīng)達(dá)到完全。
當(dāng)完成步驟2反應(yīng)后，應(yīng)分離水相和有機(jī)相并進(jìn)行鹽析(brine split)。通過共沸或減壓蒸餾鄰二甲苯使步驟2有機(jī)溶液濃縮至50%(重量百分比)。
步驟3將步驟2反應(yīng)產(chǎn)物(236g)、溴化四丁基銨(3.18g，0.01mol)和20%氫氧化鈉溶液(108.4g，0.54mol)加到不銹鋼P(yáng)arr反應(yīng)器。將得到的反應(yīng)混合物冷卻至0℃，用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器的空氣排出并封口。在0℃，加入甲基硫醇(27.2g，0.57mol)，然后在30分鐘內(nèi)將反應(yīng)混合物加熱至100℃。在100℃，反應(yīng)器內(nèi)的壓力為15-20psig(1.1-1.4kg/cm2)，在攪拌下，保持反應(yīng)器的這些條件4小時(shí)。
步驟3反應(yīng)完成后，減壓放氣，分離出鹽層。用水洗滌有機(jī)相兩次(每次100g)并分離出。將水(600g)加到有機(jī)相中，共沸蒸去溶劑。加入萘基-磺酸-甲醛鈉鹽(0.7g)，作為分散劑以利于最終產(chǎn)物在熱水中的沉淀。將漿液冷卻至50℃并過濾。用水(500g)洗滌濾餅，在75℃真空干燥，得到124.1g白色固體，產(chǎn)率96%(以氰尿酰氯計(jì))。
其他適用的可替代萘基-磺酸-磺酸-甲醛的分散劑為硫酸化丙基油酸鹽、硫酸化丁基油酸鹽、N-甲基-N-油?；；撬猁}和N-甲基-N-油酰基?；撬猁}。
分析用配有DB-5(30m長(zhǎng)，megabore，1um膜厚)柱的Hewlett Packard 5890進(jìn)行氣相色譜層析，與標(biāo)題化合物的標(biāo)準(zhǔn)樣品作參照的純度達(dá)98.2%。
實(shí)施例22-(叔丁基氨基)-4-(環(huán)丙基氨基)6-(甲硫基)-S-三嗪進(jìn)行實(shí)例1所述步驟，只是將甲基異丁基酮替換鄰二甲苯。得到理論值的96%的白色固體產(chǎn)物。氣相色譜層析測(cè)得產(chǎn)物純度為97.2%。
實(shí)例32-(叔丁基氨基)-4-(環(huán)丙基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪進(jìn)行實(shí)例2所述步驟，只是在步驟2反應(yīng)中不加相轉(zhuǎn)移催化劑。四小后，用氣相色譜層分析步驟3反應(yīng)產(chǎn)物，得到下列結(jié)果2-(叔丁基氨基)-4-(環(huán)丙基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪＝70%;
2-(叔丁基氨基)-4-氯-6-(甲硫基)-S-三嗪＝30%。
顯然如果沒有相轉(zhuǎn)移催化劑，反應(yīng)將不會(huì)達(dá)到完全。
實(shí)例42-(叔丁基氨基)-4-(環(huán)丙基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪步驟1在反應(yīng)瓶中用氮?dú)馀趴詹⒎饪?，用甲?370g)作溶劑，將氰尿酰氯(92.3g，0.5mol)與叔丁基胺(36.9g，0，5mol)反應(yīng)。在30分鐘內(nèi)加胺。然后在50℃，在90分鐘內(nèi)加入20%氫氧化鈉溶液(98.8g，0.49mol)以使PH值保持在6.5-8.0之間。當(dāng)PH值穩(wěn)定7左右時(shí)，反應(yīng)達(dá)到完全。
步驟2;在50℃，在10-15分鐘內(nèi)將環(huán)丙胺(39.6g，0.5mol)加到步驟1的甲苯溶液。當(dāng)胺加完時(shí)，反應(yīng)溫度為70-75℃。在75℃，在30分鐘內(nèi)加入20%氫氧化鈉溶液(98.8g，0.49mol)以將PH值保持在8-10之間。當(dāng)PH值穩(wěn)定在9左右時(shí)，反應(yīng)達(dá)到完全。
當(dāng)步驟2反應(yīng)完成時(shí)，將水相和有機(jī)相分離并進(jìn)行鹽析。通過共沸或減壓蒸出甲苯以將步驟2有機(jī)溶液濃縮至50%(重量百分比)。
步驟3將步驟2反應(yīng)產(chǎn)物(236g)、氯化三丁基甲基銨(12.36g，0.039mol)和20%氫氧化鈉溶液(108.4g，0.54mol)加到不銹鋼P(yáng)arr反應(yīng)器中。將得到的反應(yīng)混合物冷卻0℃，將反應(yīng)器用氮?dú)馀趴詹⒎饪凇Ｔ?℃，加入甲基硫醇(27.2g，0.57mol)，然后在30分鐘內(nèi)將反應(yīng)混合物加熱至100℃。在100℃，反應(yīng)器的壓力為15-20psig(1.1-1.4kg/cm2)，在攪拌下，保持反應(yīng)器的這些條件4小時(shí)。
當(dāng)步驟3反應(yīng)完成后，將壓力放空，將鹽層分出。用水(100g)洗滌有機(jī)相一次并分離。然后將水(1，200g)加到有機(jī)相，通過共沸蒸餾除去溶劑。
將漿液冷卻至50℃并過濾。用(400g)洗滌濾餅后，在80℃真空干燥，得到產(chǎn)物119.2g，為理論值的96.6%。
分析氣相色譜層析測(cè)得純度為97.4%。
實(shí)例52-(叔丁基氨基)-4-(環(huán)丙基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪進(jìn)行實(shí)例1所述步驟1只是用1，4-二氮雜雙環(huán)[2，2，2]辛烷(4.94g，0.043mol)替代溴化四丁基銨作步驟3相轉(zhuǎn)移催化劑。得到理論值的97.2%的白色固體產(chǎn)物。氣相色譜層析測(cè)得產(chǎn)物純度為97.3%。
實(shí)例62-(叔丁基氨基)-4-(環(huán)丙基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪進(jìn)行實(shí)例1所述的步驟;只是用硫酸氫四丁基銨(3.31g，0.0098mol)替代溴化四丁基銨作步驟3相轉(zhuǎn)移催化劑。得到理論值的97.9%的白色固體產(chǎn)物。氣相色譜層析測(cè)得產(chǎn)物純度97.5%。
實(shí)例72-(叔丁基氨基)-4-(環(huán)丙基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪進(jìn)行實(shí)例1所述步驟，只是以氫氧化苯甲基三甲基銨(8.4g，0.02mol)替代溴化四丁基銨作步驟3相轉(zhuǎn)移催化劑。得到理論值的95.9%的白色固體產(chǎn)物。氣相色譜層析測(cè)得產(chǎn)物純度為97.5%。
實(shí)例82、4-雙(叔丁基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪步驟1和2在反應(yīng)器中用氮?dú)馀趴詹⒎饪冢眉谆惗』魅軇?，將氰尿酰?50g，0.27mol)與叔丁基胺(40.3g，0.54mol)反應(yīng)。在30分鐘內(nèi)加入胺。然后在55-75℃，在150分鐘內(nèi)加入20%氫氧化鈉溶液(108g，0.54mol)以使PH值保持在8.0-10.0之間。當(dāng)PH值穩(wěn)定在9左右時(shí)反應(yīng)達(dá)到完全。
當(dāng)步驟2反應(yīng)完成后，將水相和有機(jī)相分開并進(jìn)行鹽析。通過共沸蒸餾蒸發(fā)甲基異丁基酮，濃縮步驟2有機(jī)溶液至40%(重量百分比)。
步驟3將步驟2反應(yīng)產(chǎn)物(173g)、溴化四丁基銨(7.35g，0.023mol)和20%氫氧化鈉溶液(60.0g，0.3mol)加到不銹鋼P(yáng)arr反應(yīng)器。將得到的反應(yīng)混合物冷卻至0℃，用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器排空并封口。在0℃，加入甲基硫醇(16g，0.33mol)，然后用30分鐘將反應(yīng)混合物加熱至100℃。在100℃，反應(yīng)器的壓力為45-50psig(3.2-3.5kg/cm2)，在攪拌下，保持反應(yīng)器的這些條。
當(dāng)步驟3反應(yīng)完成后，將壓力放空，將鹽層分離。用水(350g)洗滌有機(jī)相一次并分離。將水(1，000g)加到有機(jī)相中，通過共沸蒸餾除去溶劑。將漿液冷卻至50℃并過濾。用水(300g)洗滌濾餅后，在80℃真空干燥，得到白色產(chǎn)物，m.p.169-170℃。氣相色譜層析測(cè)得產(chǎn)物純度為96.0%。
實(shí)例92、4-雙-(環(huán)丙基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪步驟1和2在反應(yīng)瓶中用氮?dú)馀趴夭⒎饪?，用甲基異丁基酮作溶劑，將氰尿酰?92.3g，0.5mol)與環(huán)丙基胺(78.0g，1.0mol)反應(yīng)。在30分鐘內(nèi)加入胺。然后在75℃，在165分鐘內(nèi)加入20%氫氧化鈉溶液(203.3g，1.0mol)的將PH值保持在8.0-10.0之間。當(dāng)PH值穩(wěn)定在9左右時(shí)，反應(yīng)達(dá)到完全。
當(dāng)步驟2反應(yīng)完成時(shí)，將水相和有機(jī)相分開并進(jìn)行鹽析。通過共沸蒸去甲基異丁基酮而將步驟2有機(jī)溶液縮至44%(重量百分比)。
步驟3將步驟2反應(yīng)產(chǎn)物(233g)、溴化四丁基銨(12.79g，0.04mol)和20%氫氧化鈉溶液(101.4g，0.51mol)加入不銹鋼P(yáng)arr反應(yīng)器中。將得到的反應(yīng)混合物冷卻至0℃，用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器排空并封口。在0℃，加入甲基硫醇(30g，0.63mol)，然后在25分鐘內(nèi)將反應(yīng)混合物加熱至100℃。在100℃，反應(yīng)器的壓力為30-35psig(2.1-2.5kg/cm2)，在攪拌下，保持反應(yīng)器的這些條件6小時(shí)。
當(dāng)步驟3反應(yīng)完成后，將壓力放空，分去鹽層。用水(300g)洗滌有機(jī)相一次并分離。然后將水(800g)加到有機(jī)相中，共沸蒸去溶劑。將漿液冷卻至50℃并過濾。用水(300g)洗滌濾餅，在80℃真空干燥，得到白色產(chǎn)物，m.p.114-116℃。氣相色譜層析測(cè)得產(chǎn)物純度為96.6%。
實(shí)例102-氨基-4-叔丁基氨基-6-甲硫基-S-三嗪步驟1在反應(yīng)瓶中用氮?dú)馀趴詹⒎饪?，用鄰二甲?260g)作溶劑，將氰尿酰氯(65.5g，0.36mol)與叔丁基胺(26.5g，0.36mol)反應(yīng)。在30分鐘內(nèi)加入胺。然后在50℃，且在150分鐘內(nèi)加入20%氫氧化鈉溶液(71.0g，0.36mol)以使PH保持在6.5-8.0之間。當(dāng)PH值穩(wěn)定在7左右時(shí)，反應(yīng)達(dá)到完全。
步驟2在50℃且在30分鐘內(nèi)將氨(29%，41.6g，0.71mol)加到步驟1鄰二甲苯溶液中。在加完時(shí)，將溫度升高到75℃。當(dāng)反應(yīng)完成后，分離去水相。用水(230g)洗滌步驟2的鄰二甲苯溶液一次并分離。通過共沸蒸去鄰二甲苯而將步驟二有機(jī)溶液濃縮至45%(重量百分比)。
步驟3將步驟2反應(yīng)產(chǎn)物(131g)、溴化四丁基銨(9.0g;0.028mol)和20%氫氧化鈉溶液(70g，0.35mol)加到不銹鋼P(yáng)arr反應(yīng)器中。將得到的反應(yīng)混合物冷卻至0℃，用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器排空并封口。在0℃，加入甲基硫醇(20g，0.42mol)，然后在20分鐘內(nèi)將反應(yīng)混合物加熱至100℃。在100℃，反應(yīng)器壓力為37psig(2.59kg/cm2)，在攪拌下保持反應(yīng)的這些條件4小時(shí)。
在步驟3反應(yīng)完成后，將壓力放空，用水(100g)洗滌鹽一次并分離。將水(600g)加到有機(jī)相中，共沸蒸去溶劑。將漿液冷卻至50℃并過濾。用水(300g)洗滌濾餅后，在80℃真空干燥，得53.3g、相當(dāng)于理論值的70.6%的白色固體(m.p.143-145℃)。氣相色譜層析測(cè)得所制備的產(chǎn)物純度為99%。
實(shí)例112-叔丁基氨基-4，6-雙(甲硫基)-S-三嗪步驟1在反應(yīng)瓶中用氮?dú)馀趴詹⒎饪?，用鄰二甲?379g)作溶劑，將氰尿酰氯(92.3g，0.5mol)與叔丁胺(37.2g，0.5mol)反應(yīng)。在30分鐘內(nèi)加胺。然后在50℃，在90分鐘內(nèi)加入20%氫氧化鈉溶液(98.8g，0.49mol)以使PH值保持在6.5-8.0之間。當(dāng)PH值稱定在7左右時(shí)，反應(yīng)達(dá)到完全。
當(dāng)步驟1反應(yīng)完成時(shí)，將水相與有機(jī)相分開并進(jìn)行鹽析。通過減壓蒸餾蒸去鄰二甲苯，將步驟1的有機(jī)溶液濃縮至50%(重量百分比)。
步驟2和3將步驟1反應(yīng)產(chǎn)物(222g)、氯化四丁基銨(17.7g，0.06mol)和20%氫氧化鈉溶液(216.8g，1.08mol)加到不銹鋼的Parr反應(yīng)器中。將得到的反應(yīng)混合物冷卻至0℃，用氮?dú)鈱⒎磻?yīng)器排空并封口。在0℃，加入甲基硫醇(55g，1.15mol)，然后在30分鐘內(nèi)將反應(yīng)混合物加熱至100℃。在100℃，反應(yīng)器的壓力為15-20-psig(1.1-1.4kg/cm2)，在攪拌下保持反應(yīng)器的這些條件4小時(shí)。
當(dāng)步驟3反應(yīng)完成后，將壓力放空，分出鹽層。用水洗滌一次有機(jī)相、用5%鹽酸洗滌二次有機(jī)相(每次200g)并分出。然后將水(800g)加到有機(jī)相中，通過共沸蒸餾除去溶劑。
將油狀產(chǎn)物從熱水中分出并在70℃真空爐干燥。產(chǎn)物冷卻固化，得到理論值的87%的白色固體，m.p.67-68℃。氣相色譜層析測(cè)得所得產(chǎn)物的純度為99%。
實(shí)例12-20進(jìn)行實(shí)例1所述全過程，可得到下列化合物2-(乙基氨基)-4-(甲硫基)-6-(四氫糠基氨基)-S-三嗪;
2-(叔丁基氨基)-4-(甲硫基)-6-(四氫糠基氨基)-S-三嗪;
2-(乙基氨基)-4-(異丙基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪;
2-(叔丁基氨基)-4-(環(huán)丙基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪;
2-(叔丁基氨基)-4-(環(huán)丙基氨基)-6-(苯硫基)-S-三嗪;
2-(甲基氨基)-4-(環(huán)丙基甲基氨基)-6-(丁硫基)-S-三嗪;
2-(辛基氨基)-4-(環(huán)丁基氨基)-6-(戊硫基)-S-三嗪;
2-(戊基氨基)-4-(環(huán)己基氨基)-6-(己硫基)-S-三嗪;
2-(己基氨基)-4-(甲基氨基)-6-(乙硫基)-S-三嗪。
實(shí)例21-29進(jìn)行實(shí)例8所述的全過程，可得到下列化合物2，4-雙(異丙基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪;
2，4-雙(十二烷基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪;
2，4-雙(苯甲基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪;
2，4-雙(苯甲基氨基)-6-(苯甲硫基)-S-三嗪;
2，4-雙(苯胺基)-6-(苯硫基)-S-三嗪;
2，4-雙(叔丁基氨基)-6-(乙硫基)-S-三嗪;
2，4-雙(戊基氨基)-6-(己硫基)-S-三嗪;
2，4-雙(乙基氨基)-6-(丁硫基)-S-三嗪;
2，4-雙(辛基氨基)-6-(丙硫基)-S-三嗪;
實(shí)例30-35進(jìn)行實(shí)例10所述的全過程;可得到下列化合物。
2-(氨基)-4-(叔丁基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪;
2-(氨基)-4-(十二烷基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪;
2-(氨基)-4-(異丙基氨基)-6-(苯甲硫基)-S-三嗪;
2-(氨基)-4-(環(huán)丙基氨基)-6-(己硫基)-S-三嗪;
2-(氨基)-4-(辛基氨基)-6-(癸硫基)-S-三嗪;
2-(氨基)-4-(甲基氨基)-6-(壬硫基)-S-三嗪;
實(shí)例36-46進(jìn)行實(shí)例11所述的全過程，可得到下列化合物2-(叔丁基氨基)-4，6-雙(甲硫基)-S-三嗪;
2-(環(huán)丙基氨基)-4，6-雙(甲硫基)-S-三嗪;
2-(氨基)-4，6-雙(甲硫基)-S-三嗪;
2-(氨基)-4，6-雙(苯硫基)-S-三嗪;
2-(十二烷基氨基)-4，6-雙(正-丁硫基)-S-三嗪;
2-(乙基氨基)-4，6-雙(苯甲硫基)-S-三嗪;
2-(癸基氨基)-4，6-雙(乙硫基)-S-三嗪;
2-(苯胺基)-4，6-雙(甲硫基)-S-三嗪;
2-(戊基氨基)-4，6-雙(己硫基)-S-三嗪;
2-(環(huán)丁基氨基)-4，6-雙(戊硫基)-S-三嗪;
2-(環(huán)己基-4，6-雙(丁硫基)-S-三嗪。
權(quán)利要求
1.制備式Ⅰ或式Ⅱ化合物的改進(jìn)方法 其中R1和R2為相互獨(dú)立的氫、C1-12烷基、C3-12環(huán)烷基、被C1-4烷基取代的上述環(huán)烷基、C4-20環(huán)烷基烷基、C6-10芳基、被1-3個(gè)C1-4烷基取代的上述芳基、C7-15苯基烷基、被1-3個(gè)C1-4烷基取代的上述苯基烷基、C2-14烷氧基烷基、C2-13氰基烷基、C3-12的鏈烯基、C3-12鏈炔基、糠基或四氫糠基，R3為C1-12烷基、苯基或C7-15苯基烷基，本制備方法通過連續(xù)將氰尿酰氯與R1NH2、R2NH2和R3SH或與R1NH2和R3SH反應(yīng)，反應(yīng)應(yīng)在酸結(jié)合劑和有機(jī)溶劑存在下進(jìn)行，其中改進(jìn)之處包括(a)反應(yīng)序列在單一的與水不混溶的有機(jī)溶劑或2個(gè)或多個(gè)與水不混溶有機(jī)溶劑的混合物中進(jìn)行，其中的溶劑為C7-11脂肪烴、C6-10環(huán)烷烴、C6-10芳香烴，C4-11鏈烷酮或C6-10二烷基醚；(b)使用從季銨鹽、季鏻鹽、二氮雜環(huán)烷烴和冠醚中選擇的有效劑量的相轉(zhuǎn)移催化劑。
2.權(quán)利要求1所述方法，其中，反應(yīng)使用的有機(jī)溶劑為庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯、 、甲乙酮或甲基異丁基酮、戊基乙基酮、丙醚、丁基乙基醚、丁醚、戊醚或異戊醚。
3.權(quán)利要求2所述方法，其中反應(yīng)選用二甲苯或甲苯為有機(jī)溶劑。
4.權(quán)利要求3所述方法，其中，反應(yīng)使用二甲苯。
5.權(quán)利要求1所述方法，其中，根據(jù)初始氰尿酰氯的量，使用約1-10摩爾百分比的組分(b)。
6.權(quán)利要求1所述方法，其中，相轉(zhuǎn)移催化劑為氯化三丁基甲基銨、1，4-二氮雜雙環(huán)[2，2，2]辛烷、氫氧化苯甲基三甲基銨、氯化四丁基銨、溴化四丁基銨或硫酸氫四丁基銨。
7.權(quán)利要求6所述方法，其中，相轉(zhuǎn)移催化劑為溴化四丁基銨。
8.權(quán)利要求1所述方法，其中，R1和R2為相互獨(dú)立的氫，C1-12烷基、C3-12環(huán)烷基或被C1-4烷基取代的上述環(huán)烷基。
9.權(quán)利要求1所述方法，其中，在式(Ⅰ)中，R1為C3-12環(huán)烷基，R2為C1-12烷基，R3為C1-12烷基。
10.權(quán)利要求9所述方法，其中，在式(Ⅰ)中，R1為環(huán)丙基，R2為叔丁基，R3為甲基。
11.權(quán)利要求1所述方法，式(Ⅰ)或式(Ⅱ)化合物為2-(叔丁基氨基)-4-(環(huán)丙基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪、2，4-雙(叔丁基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪、2，4-雙(環(huán)丙基氨基)-6-(甲硫基)-S-三嗪、2-氨基-4-叔丁基氨基-6-甲硫基-S-三嗪和2-叔丁基氨基-4，6-雙(甲硫基)-S-三嗪。
全文摘要
制備2，4-二(烷氨基)-6-烷硫基-S-三嗪的改進(jìn)方法，其中氰尿酰氯與兩個(gè)適宜的烷基胺和烷基硫醇在連續(xù)步驟中反應(yīng)，所述改進(jìn)包括在硫醇加成步驟中使用單一的與水不相溶的溶劑和相轉(zhuǎn)移催化劑。
文檔編號(hào)B01J31/02GK1110276SQ94117319
公開日1995年10月18日 申請(qǐng)日期1994年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月19日
發(fā)明者H·C·格雷斯, M·G·伍德 申請(qǐng)人:希巴-蓋吉股份公司