專利名稱：在叔丁醇中形成三唑啉酮環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在叔丁醇介質(zhì)中1-芳基-1，2，4-三唑啉-5-酮類-的制造。
美國(guó)專利4，980，480揭示了一種制造1-芳基-1，2，4-三唑啉-5-酮類的方法，是通過(guò)芳基三唑烷酮與次鹵酸、其鹽、或與鹵素反應(yīng)。三唑烷酮可以通過(guò)適當(dāng)?shù)姆蓟屡c醛反應(yīng)，得到相應(yīng)的腙，然后再與氰酸堿金屬鹽反應(yīng)以得到三唑烷酮。所用介質(zhì)較好地是至少能溶解部分的三唑烷酮。乙酸是一種非常合適的介質(zhì)。
根據(jù)申請(qǐng)人的發(fā)明，1-芳基-1，2，4-三唑烷-5-酮在叔丁醇介質(zhì)中，與次鹵酸、其鹽或鹵素反應(yīng)，生成相應(yīng)的三唑啉酮，在相對(duì)低溫下可快速反應(yīng)，在短反應(yīng)時(shí)間內(nèi)得到較高產(chǎn)率。
本發(fā)明的另一方面，三唑烷酮可以通過(guò)芳基腙與氰酸堿金屬鹽在叔丁醇介質(zhì)中反應(yīng)，以較高產(chǎn)率制得。芳基腙也可以通過(guò)芳基肼與醛在叔丁醇介質(zhì)中反應(yīng)制得。
叔丁醇介質(zhì)可以為無(wú)水叔丁醇或較好地是叔丁醇和水的混和物。
通過(guò)使用叔丁醇介質(zhì)，可以得到高產(chǎn)率三唑啉酮。特殊的好處是在大規(guī)模生產(chǎn)中可以得到較高產(chǎn)率和較高純度的三唑啉酮(例如2磅-摩爾(90)摩爾)芳基肼起始原料用500加侖(1893升)反應(yīng)器)。反應(yīng)起始于芳基肼或芳基腙，該方法的接續(xù)步驟可在同一反應(yīng)器中進(jìn)行，采用接續(xù)加入反應(yīng)劑而不需分離或提純這些中間產(chǎn)物。除了用水洗產(chǎn)物之外不需進(jìn)一步提純，在大規(guī)模生產(chǎn)中，和實(shí)驗(yàn)室規(guī)模一樣，三唑啉酮產(chǎn)物可被分離出來(lái)和直接用在以后反應(yīng)中，如三唑啉酮環(huán)上N-4氮原子的二氟甲基化，或苯環(huán)的氯化在本方法以前，所選擇的介質(zhì)為乙酸/水(U.S.4，980，480)。在發(fā)展到大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程時(shí)用了乙酸/水介質(zhì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物是可變的。三唑啉酮的產(chǎn)率和純度被認(rèn)為大大地低于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的生產(chǎn)時(shí)所能得到的，同時(shí)，副反應(yīng)的形成和增加的副反應(yīng)產(chǎn)物常規(guī)地要求三唑啉酮能在用于下一步反應(yīng)前須要進(jìn)一步提純。
三唑啉酮或三唑烷酮產(chǎn)物的分離可容易地通過(guò)蒸餾除去88/12(wt/wt)叔丁醇/水共沸物(BP 80℃)，且它可以循環(huán)用于以后的生產(chǎn)中。因而可回收產(chǎn)物且不需采用有機(jī)溶劑萃取，或者除去耗能量較強(qiáng)的大量較高沸點(diǎn)溶劑如水(BP 100℃)或醋酸(BP 118℃)，因此本發(fā)明方法可能只需要用低能量，而提供一種較純的和較低成本的產(chǎn)品，且適用以大規(guī)模操作。
一般地，本發(fā)明方法不希望使用含醇介質(zhì)、諸如在用以氧化三唑烷酮時(shí)，在該條件下醇類可被氧化成他們的氫過(guò)氧化物。通常用作為反應(yīng)介質(zhì)的大多數(shù)醇類的氫過(guò)氧化物可分斛為醛或酮。如果與叔丁醇介質(zhì)循環(huán)使用中，這些醛或酮也要競(jìng)爭(zhēng)地形成腙而生成于反應(yīng)中，這樣會(huì)污染反應(yīng)系統(tǒng)使帶有不需要的產(chǎn)品。然而不具有α氫的叔丁醇的氫過(guò)氧化物可分解而再生成叔丁醇，因而減少了潛在的污染。此外含有α氫的醇類氫過(guò)氧化物可顯示不穩(wěn)定性，可能引起爆炸性分解。而形成更穩(wěn)定的氫過(guò)氧化物的叔丁醇卻減少了這類問(wèn)題。
本方法生成的化合物為用以制備如美國(guó)專利4，818，275所揭示的除草劑的中間體，本文結(jié)合參考了所揭示的全部?jī)?nèi)容，如上述專利中表1的化合物1。從美國(guó)專利4，980，480說(shuō)明了用不同的起始原料，反應(yīng)程序和中間體用來(lái)制備專利4，818，275的除草劑，本發(fā)明參考了這些揭示內(nèi)容。
本發(fā)明的一個(gè)方面可按下述反應(yīng)歷程描述
其中R為低級(jí)烷基;
X獨(dú)立地為鹵素原子，低級(jí)烷基，低級(jí)烷氧基，硝基，羥基，-NHSO2R′，-N(SO2R′)2或-N(R′)SO2R′其中R′為低級(jí)烷基，以及n為0到3的一個(gè)整數(shù)。
在較好的方法中，苯環(huán)沒(méi)有被取代(即n＝0)和R為甲基。
本發(fā)明的每一方面中，較好地是被取代或未取代的烷基含有少于七個(gè)碳原子。
本文所引用的術(shù)語(yǔ)“低級(jí)”來(lái)修飾“烷基”、“烷氧基”等是指含1-3個(gè)碳原子的直鏈或支鏈碳?xì)滏湹念愃莆铩?br> 術(shù)語(yǔ)“鹵代”或“鹵素”是指氟、氯或溴。
術(shù)語(yǔ)“芳基”是指苯基或被取代的苯基。
術(shù)語(yǔ)“叔丁醇介質(zhì)”是指叔丁醇或叔丁醇/水混和物，在其中，本方法的反應(yīng)物或產(chǎn)物可溶解或分解。術(shù)語(yǔ)“88/12”，“95/5”和“70/30”用作于叔丁醇/水，叔丁醇介質(zhì)，叔丁醇共沸物，產(chǎn)物的指叔丁醇/水混和物的重量比。如88/12共沸物是指88份重量的叔丁醇和12份重量的水。
本

發(fā)明內(nèi)容
之一是脂肪醛在叔丁醇介質(zhì)中與芳基肼反應(yīng)以制備相應(yīng)的芳基腙。該反應(yīng)可在-10℃到60℃溫度之間進(jìn)行。較好的溫度范圍為5℃到30℃。所用反應(yīng)物可以是等摩爾濃度或高達(dá)約過(guò)量20%摩爾的醛。較好的是過(guò)量1%-10%摩爾的醛。所用叔丁醇的量為每摩爾芳基肼用50克到2000克之間。用在特殊反應(yīng)系統(tǒng)中的叔丁醇的量將根據(jù)特殊反應(yīng)物和反應(yīng)情況而變化。將反應(yīng)分別溶解在叔丁醇介質(zhì)中，然后將醛加入芳基肼中。較好的實(shí)際操作量為約100g叔丁醇介質(zhì)/1摩爾醛，和約350g叔丁醇介質(zhì)/摩爾苯肼。
本發(fā)明的第二個(gè)內(nèi)容是芳基腙在叔丁醇介質(zhì)中與氫酸堿金屬鹽和一個(gè)質(zhì)子源反應(yīng)以形成三唑烷酮。該反應(yīng)可在約-10℃到60℃溫度下進(jìn)行經(jīng)歷1小時(shí)到24小時(shí)，更好地是在約0℃到35℃下反應(yīng)約2小時(shí)到5小時(shí)。在該反應(yīng)中可用高達(dá)過(guò)量20%mol的氰酸鹽，更好地是用過(guò)量5%到10%mol的氰酸鹽。合適的氰酸鹽包括氰酸鈉、鉀和鈣，或穩(wěn)定可釋放氰酸基的鹽。最好是氰酸鈉。質(zhì)子源可是任一簡(jiǎn)單的弱有機(jī)酸如醋酸，丙酸或丁酸，較好是醋酸。在本反應(yīng)中可用高達(dá)過(guò)量20%當(dāng)量的酸(以氰酸鈉及其碳酸鈉雜質(zhì)的基準(zhǔn))。如果在制備芳基腙時(shí)使用了廢舊的或低質(zhì)量的芳基肼，或是得到了不期望的三唑啉酮的低產(chǎn)率，則可減少有機(jī)酸的量。在制備芳基腙時(shí)，將與本還原反應(yīng)相同量的有機(jī)酸加入到叔丁醇介質(zhì)中。分配給生產(chǎn)腙所需的有機(jī)酸量可以為用于起始原料肼的酸的50%(mol/mol)。更好地有機(jī)酸的量是原料肼的約10%到16%(mol/mol)的量。如果加入了這些酸，那么腙生成反應(yīng)和三唑烷酮生成反應(yīng)必須在約30℃到40℃溫度間進(jìn)行。
由于醋酸的存在會(huì)增加副反應(yīng)和聚合反應(yīng)，因此所用醋酸的量最好是不超過(guò)過(guò)量5%摩爾。足量叔丁醇介質(zhì)的存在將足以充分地溶解腙。所用叔丁醇介質(zhì)的更好的濃度每摩爾腙用400克。
本發(fā)明的第三方面，芳基三唑烷酮在叔丁醇介質(zhì)中被氧化以得到所需的三唑啉酮。反應(yīng)可在約0℃到60℃溫度間進(jìn)行。最好是在約10℃到40℃間反應(yīng)2小時(shí)到4小時(shí)。氧化反應(yīng)中可使用鹵素，次鹵酸或次鹵酸鹽?？蛇x擇次氯酸鈉作為氧化劑。所用次氯酸鈉溶液的溶度約5%到25%(wt/wt)。最好的溶液為約10%到15%。也可用高達(dá)過(guò)量約40%mol的次氯酸鈉。較好是摩爾過(guò)量10%。
反應(yīng)結(jié)束后，將叔丁醇/水作為共沸物從反應(yīng)混和物中蒸餾去掉，該共沸物可在以后的制備反應(yīng)中連續(xù)地重復(fù)使用。將三唑啉酮從剩余水中沉淀出來(lái)，然后過(guò)濾收集。如果需要，可直接通過(guò)在常壓或減壓條件下加熱有效地將殘余水份除去，或是通過(guò)加入己烷，然后在常壓或減壓下加熱除去乙烷/水共沸物。
本發(fā)明所用的叔丁醇介質(zhì)可以是無(wú)水或含水的。叔丁醇介質(zhì)的量和叔丁醇/水的比率必須能夠使至少部分反應(yīng)物溶解。所用叔丁醇介質(zhì)的量和叔丁醇/水比率可根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，包括產(chǎn)品產(chǎn)率，廢料排放的考慮，具體反應(yīng)物，生成反應(yīng)的簡(jiǎn)易性和原料價(jià)格而進(jìn)行有利的變化。上述反應(yīng)較好的是在含有約50到1000g叔丁醇對(duì)每摩爾原始反應(yīng)物的反應(yīng)介質(zhì)，肼，腙或三唑烷酮中進(jìn)行。最初補(bǔ)充到反應(yīng)介質(zhì)中的水的重量要小于反應(yīng)介質(zhì)中叔丁醇的重量。加入到反應(yīng)體系中的叔丁醇介質(zhì)較好是95/5到70/30叔丁醇/水之間。最好是在體系中加入88/12叔丁醇介質(zhì)，該品系作為共沸物從先前反應(yīng)中循環(huán)出來(lái)的。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)開(kāi)始或反應(yīng)期間，在循環(huán)的叔丁醇/水共沸物中要補(bǔ)充添加物水，叔丁醇或叔丁醇/水介質(zhì)，以補(bǔ)足介質(zhì)，而改進(jìn)工藝操作，更好地溶解反應(yīng)劑或用以實(shí)現(xiàn)其它目的。介質(zhì)組合物可更換，也可含有循環(huán)的叔丁醇共沸物和其它組份。
上述方法較好是在常壓下進(jìn)行，盡管這不是要求嚴(yán)格的，反應(yīng)溫度可按壓力而變化。
在上述方法中，反應(yīng)介質(zhì)，較好地是帶有很輕的攪動(dòng)，如攪拌。
本發(fā)明可用于大規(guī)模批量生產(chǎn)，利用相同量原料可生成高達(dá)和超過(guò)100磅-摩爾(45，359摩爾)產(chǎn)品。更好地，從芳基腙或芳基肼來(lái)制備芳基三唑啉酮的反應(yīng)是在同一反應(yīng)器中進(jìn)行，并陸續(xù)加入不同的反應(yīng)物而不必分離中間體產(chǎn)品。但是，苯基腙或三唑烷酮也可在反應(yīng)器外制備，然后作為下步反應(yīng)的原料。
利用相同摩爾量的苯基肼起始原料，能較好地得到批量生產(chǎn)產(chǎn)率約1(454摩爾)到20磅-摩爾(9072摩爾)之間的苯基三唑啉酮。如果能得到高產(chǎn)率則有利于大規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)利益。試驗(yàn)廠生產(chǎn)三唑啉酮時(shí)，在500加侖(1893升)反應(yīng)器中用叔丁醇作介質(zhì)，得到88.6%產(chǎn)率(實(shí)施例6)，比較用乙酸作媒質(zhì)的大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)(50(189.3升)和500加侖(1893升)反應(yīng)器)，其最高產(chǎn)率為64%(實(shí)施例8)。
本發(fā)明可用普通的、適用的原始制備或按已有技術(shù)中所揭示的有關(guān)技術(shù)來(lái)制備。下列實(shí)施例將進(jìn)一步揭示本發(fā)明。
實(shí)施例14，5-二氫-3-甲基-1-苯基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮的制備將存在于150g叔丁醇/水(88/12)中的54.4g(0.500mol)苯基肼的攪拌溶液冷卻到0到5℃，然后在20分鐘內(nèi)滴加存在于54g叔丁醇/水(88/12)中的54.0g(0.525mol)乙醛溶液。加入時(shí)使得反應(yīng)混和物溫度升到8℃。添加結(jié)束后，將反應(yīng)混和物攪拌5分鐘，然后將存在于90g水中的39.8g(純度91.5%，0.560mol)的氰酸鈉淤漿一次加入其中。添加后引起反應(yīng)溫度升高到12℃。另外用27g水將殘余在盛器中的淤漿沖洗入反應(yīng)混和物中。加料結(jié)束后，將反應(yīng)混和物冷卻到0到5℃，然后在15分鐘內(nèi)，滴加39.3g乙酸(0.655mol-過(guò)量5%當(dāng)量，以氰酸鈉及其碳酸鈉雜質(zhì)的總當(dāng)量為基準(zhǔn))。添加結(jié)束后，將反應(yīng)混和物升到約20℃溫度下攪拌約2小時(shí)。
在這2小時(shí)攪拌時(shí)，制備好12.4%(wt/wt)的次氯酸鈉溶液。該制備是將41.8g(0.590mol)氯氣通過(guò)一根導(dǎo)管，該導(dǎo)管接在一只倒放的漏斗柄，使漏斗放在存在于261.9g冰/水中的48.3g(1.210mol)氫氧化鈉的攪拌溶液表面之下進(jìn)行制取。
二小時(shí)攪拌結(jié)束后，將反應(yīng)混和物冷卻到約10℃，然后在40分鐘內(nèi)滴加入321g(0.537mol)的12.4%次氯酸鈉溶液。添加結(jié)束后，將反應(yīng)混和物再另外攪拌40分鐘，然后再放置18小時(shí)，在此期間升溫到室溫溫度。緩慢加熱攪拌反應(yīng)混和物到100℃，將叔丁醇介質(zhì)從反應(yīng)混和物中蒸餾除去。蒸餾結(jié)束后，過(guò)濾收集鍋中固體殘余物，然后用500ml水洗滌。固體干燥后，得到82.5g 4，5-二氫-3-甲基-1-苯基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮(93.1%產(chǎn)率)。氣相色譜分析產(chǎn)品表明純度為98.9%。
實(shí)施例21-(4-氯苯)-4，5-二氫-3-甲基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮將存在于175ml叔丁醇/水(88/12)中的71.3g(0.500mol)4-氯苯基肼的攪拌溶液冷卻到0到5℃，然后在20分鐘內(nèi)滴加存在于54g叔丁醇/水/88/12)中的23.4g(0.5)5mol)乙醛溶液。添加結(jié)束后，將反應(yīng)混和物攪拌5分鐘，然后將存在于90g水中的39.8g(純度91.5%，0.560mol-過(guò)量12%摩爾)的氰酸鈉淤漿一次加入其中。另外用水將殘余在盛器中的淤漿沖洗入反應(yīng)混和物中。加料結(jié)束后，將反應(yīng)混和物冷卻到0到5℃，然后在15分鐘內(nèi)，滴加39.3g乙酸(0.655mol-過(guò)量5%當(dāng)量，以氰酸鈉及其碳酸鈉雜質(zhì)的總當(dāng)量為基準(zhǔn))。添加結(jié)束后，將反應(yīng)混和物升到約20℃溫度下攪拌約2小時(shí)。
鐘內(nèi)滴加入321g(0.537mol)的12.4%次氯酸鈉水溶液。添加結(jié)束后，再將反應(yīng)混和物另外攪拌40分鐘，緩慢加熱攪拌著的反應(yīng)混和物到100℃，將叔丁醇介質(zhì)從反應(yīng)混和物中蒸餾除去。蒸餾結(jié)束后，用水洗滌殘余物并干燥，得到1-(4-氯苯)-4，5-二氫-3-甲基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮。
實(shí)施例31-(4-氯-2-氟苯基)-4，5-二氫-3-甲基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮將存在于180ml叔丁醇/水(88/12)中的80.3g(0.500mol)4-氯-2-氟苯基肼的攪拌溶液冷卻到0到5℃，然后在20分鐘內(nèi)滴加存在于54g叔丁醇/水(88/12)中的23.4g(0.525mol)乙醛溶液。添加結(jié)束后，將反應(yīng)混和物攪拌5分鐘，然后將存在于90g水中的39.8g(純度91.5%，0.560mol-過(guò)量12%摩爾)的氰酸鈉淤漿一次加入其中。另外用水將殘余在盛器中的淤漿沖洗入反應(yīng)混和物中。加料結(jié)束后，將反應(yīng)混和物冷卻到0到5℃，然后在15分鐘內(nèi)，滴加39.3g乙酸(0.655mol-過(guò)量5%當(dāng)量，以氰酸鈉及其碳酸鈉雜質(zhì)的總當(dāng)量為基準(zhǔn))。添加結(jié)束后，將反應(yīng)混和物升到約20℃溫度下攪拌約2小時(shí)。攪拌結(jié)束后，將反應(yīng)混和物冷卻到約10℃，然后在40分鐘內(nèi)滴加入321g(0.537mol)的12.4%次氯酸鈉水溶液。添加結(jié)束后，將反應(yīng)混和物再另外攪拌40分鐘，緩慢加熱攪拌反應(yīng)混和物到100℃，將叔丁醇介質(zhì)從反應(yīng)混和物中蒸餾除去。蒸餾結(jié)束后，用水洗滌殘余物并干燥，得到1-(4-氯-2-氟苯基)-4，5-二氫-3-甲基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮。
實(shí)施例41-(2，4-二氯-5-甲基磺酰氨苯基)-4，5-二氫-3-甲基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮將存在于200ml叔丁醇/水(88/12)中的117.3g(0.500mole)2，4-二氯-5-(甲基磺酰氨)苯基肼的攪拌溶液冷卻到0到5℃，然后在20分鐘內(nèi)滴加存在于54g叔丁醇/水88/12)中的23.4g(0.5)5mol-過(guò)量5%)乙醛溶液。添加結(jié)束后，將反應(yīng)混和物攪拌5分鐘，然后將存在于90g水中的39.8g(純度91.5%，0.560mol-過(guò)量12%摩爾)的氰酸鈉淤漿一次加入其中。另外用水將殘余在盛器中的淤漿沖洗入反應(yīng)混和物中。加料結(jié)束后，將反應(yīng)混和物冷卻到0到5℃，然后在15分鐘內(nèi)，滴加39.3g乙酸(0.655mol-過(guò)量5%當(dāng)量，以氰酸鈉及其碳酸鈉雜質(zhì)的總當(dāng)量為基準(zhǔn))。添加結(jié)束后，將反應(yīng)混和物升到約20℃溫度下攪拌約2小時(shí)。攪拌結(jié)束后，將反應(yīng)混物冷卻到約10℃，然后在40分鐘內(nèi)滴加入321g(0.537mol)的12.4%次氯酸鈉水溶液。添加結(jié)束后，將反應(yīng)混和物再另外攪拌40分鐘，緩慢加熱攪拌著的反應(yīng)混和物到100℃，將叔丁醇/水介質(zhì)從反應(yīng)混和物中蒸餾除去。蒸餾結(jié)束后，用水洗滌殘余物，得到1-(2，4-二氯-5-甲基磺酰氨苯基)-4，5-二氫-3-甲基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮。
實(shí)施例54，5-二氫-3-甲基-1-苯基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮的制備在50加侖(189.3升)反應(yīng)器中加入61.1磅(27.7kg)叔丁醇/水(88/12)，并攪拌和冷卻到5℃。在其中加入22.0磅(9.98kg)(0.203磅-摩爾)(92.1mol)苯肼。將反應(yīng)溫度保持在0到5℃之間，然后在90分鐘內(nèi)，將存在于20磅(9.07kg)叔丁醇/水(88/12)中的9.3磅(4.22kg)(0.211 1磅-摩爾)(95.7mol)乙醛溶液中加入于其中。再在5分鐘內(nèi)，將存在于44.5磅120.2kg)水中的15.6磅(7.08kg)(0.240磅-摩爾)(109mol)的85%純度的氰酸鈉混和物加入于其中。添加后引起反應(yīng)混和物溫度升高約5到10℃。將反應(yīng)混和物的溫度再降到5℃，同時(shí)在30分鐘內(nèi)攪拌。將反應(yīng)混和物保持在約10℃，經(jīng)30到45分鐘，加入14.8磅(6.71kg)(0.247磅-摩爾)(112mol)乙酸。加料結(jié)束后，使反應(yīng)混和物在10℃反應(yīng)3小時(shí)，直到反應(yīng)完成。通過(guò)氣相色譜判斷反應(yīng)終點(diǎn)和苯三唑烷酮中間體濃度。反應(yīng)結(jié)束后，攪拌加入存在于35.8磅(16.2kg水中的12.6磅(5.72kg)氯化鈉溶液。當(dāng)混和物的溫度在約15℃時(shí)，將水相分離出來(lái)。將反應(yīng)混和物的溫度保持在20℃，并在3小時(shí)內(nèi)，在其中加入120.5磅(54.7kg)11.1%(wt.wt)的次氯酸鈉水溶液(0.180磅-摩爾)(81.6mol)。加料結(jié)束后，將反應(yīng)混和物保持在20℃下攪拌1小時(shí)。然后加入67.8磅(30.8kg)水，并在頂部流出物溫度為80℃下將73.4磅(33.3kg)叔丁醇/水(88/12)蒸餾除去。將殘余物冷卻到0℃，然后過(guò)濾收集固體，固體在80℃/5mmHg下干燥24小時(shí)，得到32.2磅(14.6kg)(91%產(chǎn)率)的4，5-二氫-3-甲基-1-苯基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮。
實(shí)施例64，5-二氫-3-甲基-1-苯基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮的制備在500加侖(1，893升)反應(yīng)器中加入71.5磅(32.4kg)水和534磅(242.2kg)叔丁醇/水(88/12)介質(zhì)，攪拌和冷卻到5℃。在其中加入220磅(99.8kg)(2.03磅-摩爾(921mol)苯肼。將反應(yīng)溫度保持在0℃到9℃之間，然后在3小時(shí)20分鐘內(nèi)，將存在于207磅(93.9kg)叔丁醇/水(88/12)中的93磅(42.2kg)(2.11磅-摩爾)(957mol)乙醛溶液加入于其中。在剛加完后，再在10分鐘內(nèi)，將存在于991磅1450kg)水中的155磅(70.3kg)(2.38磅-摩爾)(108mol)的85%純度的氰酸鈉混和物加入于其中。添加后引起反應(yīng)混和物溫度升高至約14℃。當(dāng)將該反應(yīng)液再攪拌50分鐘后使該反應(yīng)混和物的溫度再降到8℃，將反應(yīng)混和物保持在約6℃-12℃，在95分鐘內(nèi)，加入148磅(67.1kg)(2.47磅-摩爾)(1120mol)乙酸。加料結(jié)束后，使反應(yīng)混和物在10℃反應(yīng)3小時(shí)，直到反應(yīng)完成。通過(guò)薄層色譜分析監(jiān)測(cè)反應(yīng)的終點(diǎn)和苯三唑烷酮中間品的濃度。反應(yīng)結(jié)束后，在30分鐘內(nèi)攪拌加入存在于358磅(162.4kg)水中的125.8磅(57.1kg)氯化鈉溶液。加料結(jié)束后，靜置1小時(shí)便在分離出水相，將水相從反應(yīng)混和物中分離出來(lái)除去之。將反應(yīng)混和物的溫度冷卻到約70℃，并在8小時(shí)內(nèi)，在其中加入1234.3磅(559.9kg)11.2%(wt.wt)的次氯酸鈉水溶液(1.86磅-摩爾)(843.7mol)。在這個(gè)過(guò)程中，將反應(yīng)混和物的溫度升到約13℃。加料結(jié)束后，將反應(yīng)混和物攪拌1小時(shí)。然后加入678磅(307.5kg)水，加熱流出物到約102℃，并將667磅(302.5kg)叔丁醇/水(88/12)在頂端流出物溫度約80℃下蒸餾除去。將殘余物加入50磅(22.7kg)水?dāng)嚢?，并冷卻到0℃，離心收集固體，得到342.0磅(155.1kg)濕的產(chǎn)品且根據(jù)干的分析樣品，得到318.5磅(144.5kg)(88.6%產(chǎn)率)的4，5-二氫-3-甲基-1-苯基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮(98.9%純度)。
實(shí)施例73-甲基-1-苯基-1，2，4-三唑烷-5-酮的制備在500加侖(1893升)反應(yīng)器中加入61.1磅(27.7kg)叔丁醇/水(88/12)，并攪拌和冷卻到5℃，在其中加入22.0磅19.98kg)(0.203磅-摩爾)(92.1mol)乙醛苯腙。將反應(yīng)溫度保持在0到5℃，然后在5分鐘內(nèi)，將存在于44.5磅(20.2kg)水中的15.6磅(7.08kg)(0.240磅-摩爾)(109mol)的85%純度的氰酸鈉混和物加入于其中。反應(yīng)混和物保持在5℃下攪拌30分鐘。將反應(yīng)混和物保持在約10℃下，在30到45分鐘內(nèi)，加入14.8磅(6.71kg)(0.247)磅-摩爾)(112mol)乙酸。加料結(jié)束后，將反應(yīng)混和物在10℃攪拌3小時(shí)，直到反應(yīng)完成。通過(guò)氣相色譜判斷反應(yīng)終點(diǎn)和第三唑烷酮中間體濃度。反應(yīng)到結(jié)束后，攪拌加入存在于35.8磅(16.2kg)水中的12.6磅(5.71kg)氯化鈉溶液。當(dāng)混和物的溫度約15℃時(shí)，將水相分離出來(lái)，結(jié)束后，在反應(yīng)混和物中加入67.8磅(30.8kg)水，然后在頂部流出物溫度為80℃的高溫下將73.4磅(33.3kg)叔丁醇/水(88/12)蒸餾除去。將殘余物冷卻到0℃，然后過(guò)濾收集固體。固體在80℃/5mmHg下干燥24小時(shí)，得到3-甲基-1-苯基-1，2，4-三唑烷-5-酮。
實(shí)施例8用乙酸作溶劑的4，5-二氫-3-甲基-1-苯基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮的制備在50加侖(189.3升)反應(yīng)器中，將攪拌著的存在于115磅(52，2kg)冰醋酸中的12磅(5.44kg)10.11磅-摩爾)(50.3(mol)苯肼溶液冷卻到約5到10℃，然后將存在于6.1磅(2.77kg)醋酸中的5.2磅(2.36kg)(0.087磅-摩爾)(39.5mol)乙醛，以一定速率加入使得反應(yīng)混和物溫度保持在約12到15℃。完成加料需約5分鐘。加料結(jié)束后，立即加入存在于72磅(32.7kg)水中的7.6磅(3.45kg)(0.117磅-摩爾)(53.1mol)氰酸鈉的冷卻溶液，以一定速率加入使得反應(yīng)混和物溫度保持在約8到12℃。完成加料需約30分鐘。加料結(jié)束后，將反應(yīng)混和物攪拌20分鐘，然后加熱到約20℃，然后加入一存在于119.7磅(54.3kg)水中的13.3磅(6.03kg)(0.179磅-摩爾)(81.2mol)的次氯酸鈉的溶液，以一定速率加入使得反應(yīng)混和物溫度保持在25℃到40℃，完成加料需約1小時(shí)。加料結(jié)束后，攪拌反應(yīng)混和物約1小時(shí)，然后真空(50mmHg)蒸餾除去約220磅(99.8kg)(大約72%)的醋酸/水溶劑。加入82磅(37.2kg)水，再將所得淤漿冷卻到25℃。離心分離出產(chǎn)物，并在離心機(jī)上用水洗滌。真空下，70℃下干燥產(chǎn)物，得到14.8磅(6.71kg)84.4%純度的4，5-二氫-3-甲基-1-苯基-1，2，4-三唑-5(1H)-酮(64.2%產(chǎn)率)。
權(quán)利要求
1.一種制備下式的芳基三唑啉酮的方法
其中R為低級(jí)烷基；X獨(dú)立地為鹵素原子，低級(jí)烷基，硝基，羥基，NHSO2R′，-N(SO2R′)2，-N(R′)SO2R′其中R′為低級(jí)烷基，且n為0到3的整數(shù)；其特征在于在叔丁醇介質(zhì)中，下式芳基三唑烷與次鹵酸或其鹽，與包括氯，溴和碘的鹵素反應(yīng)
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于預(yù)先將下式芳基腙
其中X，n和R如權(quán)利要求1所限定，在叔丁醇介質(zhì)中，與氰酸堿金屬鹽反應(yīng)，并在有機(jī)酸存在下，以制得式Ⅱ的芳基三唑烷酮。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于預(yù)先將下式的芳基肼
在叔丁醇介質(zhì)中與式R-C(O)H的醛反應(yīng)，以制得式Ⅰ的芳基腙，其中X，n和R如權(quán)利要求1所限定的。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于不需要將三唑烷酮從叔丁醇反應(yīng)介質(zhì)中分離出來(lái)。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于不需要將三唑烷酮或芳基腙從叔丁醇介質(zhì)中分離出來(lái)而進(jìn)行反應(yīng)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于批量制備大于0.2磅-摩爾)(90.72摩爾)的三唑啉酮。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于批量制備0.2磅-摩爾)(90.72摩爾)到20磅-摩爾)(9072摩爾)的三唑啉酮。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于批量制備大于2.0磅-摩爾)(907.2摩爾)的三唑啉酮。
9.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于叔丁醇介質(zhì)含有88重量%的叔丁醇和12重量%的水。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于含有叔丁醇/水共沸物的叔丁醇介質(zhì)系從先前反應(yīng)操作中循環(huán)使用。
11.一種制備下式的芳基三唑烷酮的方法
其中R為低級(jí)烷基;X獨(dú)立地為鹵素原子，低級(jí)烷基，硝基，羥基，NHSO2R′，-N(SO2R′)2，-N(R′)SO2R′其中R′為低級(jí)烷基，且n為0到3的整數(shù);其特征在于在叔丁醇介質(zhì)中，并在有機(jī)酸存在下下式芳基腙
與氫酸堿金屬鹽反應(yīng)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于預(yù)先將下式芳基肼
在叔丁醇介質(zhì)中與式R-C(O)H醛反應(yīng)，以制得式Ⅰ的苯基腙。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于不需要將三唑烷酮或芳基腙從叔丁醇介質(zhì)中分離出來(lái)即可進(jìn)行。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于可批量制備0.2磅-摩爾)(90.72摩爾)到20磅-摩爾)(9270摩爾)的三唑啉酮。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于叔丁醇介質(zhì)含有88重量%的叔丁醇和12重量%的水。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于含有叔丁醇/水共沸物的叔丁醇介質(zhì)可從先前反應(yīng)操作中循環(huán)使用。
17.一種制備下式芳基腙的方法
其中R為低級(jí)烷基X獨(dú)立地為氫鹵素原子，低級(jí)烷基，硝基，羥基，NHSO2R′，-N(SO2R′)2，-N(R′)SO2R′其中R′為低級(jí)烷基，且n為0到3的整數(shù);其特征在于在叔丁醇介質(zhì)中，下式芳基肼
與式R-C(O)H醛反應(yīng)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于叔丁醇介質(zhì)中含有一種有機(jī)酸。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于所述酸為醋酸。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于R′為甲基，且n為0。
21.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于R為甲基，且n為0。
22.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于R為甲基，n為3，且Xn為2，4-二氯-5-甲基磺酰氨基。
23.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于R為甲基，n為3，和Xn為2，4-二氯-5-甲基磺酰氨基。
全文摘要
一種制備下式的芳基三唑啉酮的方法，其中R為低級(jí)烷基；X獨(dú)立地為鹵素原子，低級(jí)烷基，硝基，羥基，NHSO
文檔編號(hào)C07D249/12GK1079963SQ9310538
公開(kāi)日1993年12月29日 申請(qǐng)日期1993年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月13日
發(fā)明者阿倫·R·貝利, 馬克·哈爾福, 埃里克·W·索特瑞 申請(qǐng)人:Fmc有限公司