[发明专利]用于制备N-氰基-S-[1-(吡啶-3-基)乙基]-S-甲基硫亚胺的改善方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年12月11日提交的美国临时申请序列号61/735573的权益以及2012年12月11日提交的美国临时申请序列号61/735612的权益，将其全部内容并入本申请作为参考。

发明背景

本发明关注制备某些氰基取代的硫亚胺的改善方法。

氰基取代的硫亚胺是用于制备某些杀虫性亚磺酰亚胺(sulfoximines)的有用中间体，例如参见美国专利7,678,920B2和7,687,634B2。美国专利7,868,027B2描述了通过在合适有机溶剂存在下相应硫化物与氨腈和次氯酸盐溶液的反应制备取代的硫亚胺。尽管美国专利7,868,027B2的次氯酸盐方法优于美国专利7,678,920B2和7,687,634B2中描述的二乙酸碘苯方法，但是其受困于显著水平的源自硫化物原料的竞争性副产物。有利的是，由相应硫化物通过次氯酸盐路线高效地和高收率地制备取代的硫亚胺。

发明概述

因此，本发明关注制备某些取代的硫亚胺的方法，所述取代的硫亚胺具有通式(I)

其中X代表卤素、C₁-C₄烷基或C₁-C₄卤代烷基，

所述方法包括在腈溶剂存在下，在约-20℃至约10℃的温度，将式(II)的硫化物与氨腈和次氯酸盐的水溶液混合，同时保持pH为约8至约12，

其中X如之前所定义。

发明详述

在本文全文，所有温度以℃给出，所有百分数为重量百分数，除非另外说明。

本申请使用的术语“烷基”以及其派生术语如“卤代烷基”在其范围内包括直链、支链和环状部分。因此，通常的烷基为甲基、乙基、1-甲基-乙基、丙基、1,1-二甲基乙基，以及环丙基。术语“卤代烷基”包括取代有一个至最大可能数量的卤素原子(包括卤素的所有组合)的烷基。术语“卤素”或“卤代”包括氟、氯、溴和碘，其中优选氟。

式II的硫化物原料或者其制备方法已经披露于美国专利7,678,920B2和7,687,634B2中。最优选的硫化物是3-[1-(甲硫基)乙基]-6-(三氟甲基)吡啶(I,X＝CF₃)。

氨腈可以以固体使用或者优选以水溶液使用。通常优选使用50wt％的氨腈水溶液。要求化学计量量的氨腈，但是优选使用约1.5至约3.0摩尔当量，基于硫化物的量。氨腈也优选相对于次氯酸盐过量。通常使用约1.01至约3.0摩尔当量的氨腈，基于次氯酸盐的量。

对于次氯酸盐，其是指次氯酸的金属盐的水溶液。该金属盐可以是第一族碱金属盐或第二族碱土金属盐。优选的次氯酸盐为次氯酸钠或次氯酸钙。次氯酸盐水溶液通常含有约5％至约20％次氯酸盐，最优选约10％至约13％次氯酸盐。理论上要求相对于氨腈的化学计量量的次氯酸盐，但是优选使用约0.33至约0.99摩尔当量的次氯酸盐，基于氨腈的量。次氯酸盐也优选相对于硫化物过量。通常使用约1.4至约2.7摩尔当量的次氯酸盐，基于硫化物的量。

在腈溶剂优选乙腈存在下进行该反应。腈溶剂可以在与硫化物混合之前，加入到次氯酸盐和氨腈的水性混合物中，在这种情形中硫化物可以纯地添加，或者溶解在另外的腈溶剂中。反之，可以将溶解在腈溶剂中的硫化物添加至次氯酸盐和氨腈的水性混合物中。腈溶剂通常占全部反应混合物的约25wt％至约75wt％。

应该低于约10℃进行该反应，以阻止不期望的副产物形成和降低收率。尽管较低温度是有益的，由于次氯酸盐中存在水以及盐的冷冻和/或沉淀的伴随可能，最实用的反应温度可以为约-20℃至约5℃。优选范围为约-15℃至约-5℃。

为了最小化不期望的副产物形成和最大化收率，应该在次氯酸盐/氨腈已经混合之后，尽可能快地使次氯酸盐/氨腈混合物与硫化物混合。

对于次氯酸盐-氨腈混合物，将pH控制为约8至约12，最优选约9至约11。这可以通过添加碱如氢氧化钠的水溶液或者通过使用缓冲剂例如K₃PO₄来进行，任一种可以在反应之前或者在反应过程中或者两者添加。