[发明专利]3,4－二氯异噻唑羧酸的制备方法

说明书

本发明涉及一种制备和分离3，4-二氯异噻唑羧酸的方法。

式(I)的3，4-二氯异噻唑羧酸是一种已知的化合物。它的制备方法在例如US 3,341,547和US 3,39 3,547中有所描述。第一步将氰化钠、二硫化碳和氯气在溶剂例如N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中反应，以得到式(II)的3，4-二氯异噻唑甲腈。然后，在第二步反应中将3，4-二氯异噻唑甲腈在氢氧化钠溶液中加热水解，产生3，4-二氯异噻唑羧酸：

原则上，式(II)的腈的水解还可在酸性条件下进行。但是，它的缺点在于腈和酸都会在这样的条件下升华，从而在工业规模的生产中引起问题。

加碱水解中，式(II)的腈中的杂质会在所得的式(I)的酸中引入副产物。根据制备路线，腈中的这类杂质主要为硫化合物和元素硫。由此形成的副产物主要是式(III)的二硫化物。

式(III)的副产物的形成可通过在高度稀释液中对腈进行加碱水解而基本抑制。但是，这会导致低的时空产率，这对于工业规模的经济上可行的方法是不利的。

另一种防止式(I)的酸中含有含硫副产物的方法为获得无含硫杂质的式(II)的腈，并将其以这种纯的形式用于水解。但是，该方法极其困难且复杂。例如，根据US 3,341,547和US 3,393,547，制备方法的第一步后，反应混合物通过助滤器(filtering assistant)过滤。然后，将滤出液与大量的水混合。由此所得的固体被抽滤出并再用水洗涤。这会产生大量被有机化合物污染的废水，因而需要困难的方法处理该废水。如此得到的粗产物需在另外的步骤中进一步纯化。为达到这个目的，根据US 3,341,547和US 3,393,547，可对腈进行蒸汽蒸馏或用环己烷重结晶。

另一种可能的情况为用溶剂例如二氯甲烷或甲苯萃取粗产物。但是，由此得到的式(I)的腈通常还含有大量的硫和/或硫化合物。

原则上，还可以通过蒸馏纯化腈。但是，这会带来较高的产率损失。此外，由于化合物易升华，因此还会产生技术问题。

US 5,240,951已公开了在制备方法的第一步后，向反应混合物中加入水，并将由此所得的固体过滤。然后，用乙酸乙酯溶解分离出的固体。再将不溶的部分抽滤掉，滤出液干燥并浓缩。所有这些步骤都费时，费力且能耗较高。

其它公开的用于合成式(II)的腈的方法是将四氯丁二腈或三氯乙腈与元素硫在高温下反应(DE 2 231 097和DE 2 231 098)。但是，这些方法也产生了严重被硫和硫化合物污染的式(I)的腈，因此同样需要复杂的纯化操作。

式(I)的3，4-二氯异噻唑羧酸的用途首先在于被用作植物生长调节剂(例如，见US 3,341,547和US 3,393,547)。其次，它是制备活性杀真菌成分的一种重要中间体(例如，见WO 99/24413和WO2004/002968)。

因此，仍需要一种可通过工业上有利的方式实施的制备式(II)的3，4-二氯异噻唑甲腈并将这种腈水解成式(I)的酸的简单方法。

现已发现式(I)的3，4-二氯异噻唑羧酸可通过简单得出乎意料的方式制备，并且纯度良好，该方式即是在制备方法的第一步之后将溶剂蒸干，用醇溶解残余物，通过过滤分离并除去氯化钠和硫，并在制备方法的第二步中在碱性条件下于醇溶液中进行水解。

因此，本发明提供了一种式(I)的3，4-二氯异噻唑羧酸的制备方法，其特征在于方法的第一步中，使氰化物、二硫化碳和氯气反应生成式(II)的3，4-二氯异噻唑甲腈，将其溶剂蒸干、与醇混合并过滤后，其以醇溶液的形式被分离出来，之后在该方法的第二步中在碱性条件下于所述醇中水解。

本发明的方法避免了对腈进行水相后处理，并且由此避免产生大量被有机物高度污染的废水。本发明方法的第一步中只需一步过滤步骤。可省去针对腈的复杂纯化操作。

这一点是非常出人意料的，即式(I)的酸通过这种简单方法分离具有足够的纯度。

同样令人惊奇的是，通过与醇混合后过滤这样简单的方法除去硫也是非常易行的。

第一步可优选如下进行，即首先将氰化物加入溶剂中，与CS₂混合，优选以逐滴的方式加入，并在反应完成时，优选地通入氯气。

合适的氰化物优选无机氰化物，例如氰化钠和氰化钾。极优选氰化钠。

该方法的第一步中，使氰化物与二硫化碳以已知的方式反应，反应温度优选30℃至80℃。