[发明专利]一种取代脲类化合物的制备方法

说明书

本发明提供了一种取代脲类化合物的制备方法，以含氮杂环化合物和四卤甲烷为原料，在催化剂及溶剂条件下经光照催化反应制得取代脲类化合物和卤素单质；本发明的制备方法原料来源广，避免了采用毒性大的光气、三光气等为原料，减少了制备过程对环境的影响，提高了反应的原子利用率；反应条件温和，操作简便、减少了环境污染，降低了反应成本；产品收率高且联产卤素单质，附加值较高，避免了产生大量废弃物，具有较高的原子经济性和环境友好性，有利于推广应用。

技术领域

本发明涉及有机化学技术领域，特别涉及一种取代脲类化合物的制备方法。

背景技术

取代脲是一类重要的精细化学品，广泛用于杀虫剂、除草剂、植物生长调节剂和医药中间体，还可作为石油、烃类燃料以及聚合物的添加剂，如缓蚀剂、抗氧剂、抗沉淀剂等。

取代脲的合成方法主要可分为异氰酸酯法和非异氰酸酯法合成取代脲两大类。异氰酸酯法合成取代脲主要是用光气、三光气、叠氮化合物等为原料先制得异氰酸酯，再与胺或酰胺类化合物反应得到取代脲化合物。光气为原料虽然比较实用，光气的制备也较容易，价格低廉，但光气有剧毒，对人和环境的危害都较大。叠氮化合物本身容易爆炸，操作过程控制难度大、危险性高。而且反应过程中均需要合成异氰酸酯，异氰酸酯的活性非常高，需要在无水、无氧、氮气保护氛围下进行反应，操作要求比较高，工艺比较复杂，并且其毒性较大又不易运输和保存。非异氰酸酯法合成取代脲主要有催化羰基化法、N-取代三氯乙酰苯胺法、N-丁间酮酰苯胺法、硝基胺甲酰化法等。催化羰基化法主要是以一氧化碳或二氧化碳为原料，采用硒、钌、锗、钯等贵金属和它们的配合物作催化剂，反应一般需要较高的温度和压力下进行，成本较高。专利CN99112869.9公开了用对称的取代或非取代的二苯基脲与有机胺发生置换反应得到不对称的苯基取代脲的方法。专利CN99113354.4公开了用硒粉作催化剂，有机胺为共试剂，利用一氧化碳进行芳香族硝基化合物的羰基化反应一步得到不对称芳基取代脲类化合物的方法。专利CN201510129498.6公开了将酰胺、芳胺、碘化亚铜、1,10-菲啰啉按1:(1.0～2.0):(0.1～0.2):(0.2～0.4)的摩尔比加入到N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，在110～130℃下反应制得二取代脲类化合物的方法。专利CN201510734338.4公开了以磁纳米颗粒负载离子液体为催化剂，芳香胺与碳酸酯缩合反应8～14小时，得到相应的N,N′-二取代脲衍生物。专利CN201710413634.3公开了在溶剂聚乙二醇或聚乙二醇的水溶液中，在碱、碘化物和氧化剂的作用下，加入钯催化剂，催化伯胺与一氧化碳的直接交叉偶联反应制备不对称二取代脲类化合物。专利CN201811512934.8公开了以N-烃酰氧基酰胺为原料，以二氯(对甲基异丙苯)钌(II)二聚体配合物为催化剂，在醋酸银的存在下，反应制得N,N’-二取代脲类化合物。

随着人们环保意识的不断增强，因此，仍需进一步开发反应路线简单、高效、低成本、环境友好的取代脲化合物的制备方法。

发明内容

本发明提供了一种取代脲类化合物的制备方法，其目的是解决取代脲制备过程原料及中间产物毒性大、原子经济性低、不环保等技术问题，提供一种产品收率高，操作过程简单、安全，环境友好的制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种取代脲类化合物的制备方法，以含氮杂环化合物和四卤甲烷为原料，在催化剂及溶剂存在的条件下经光照催化反应制得取代脲类化合物和卤素单质；

其中，所述含氮杂环化合物的结构包括式I～式VII：

所述取代脲类化合物的结构包括式VIII～式XV：