一種2-氯-5-氯甲基-1,3-噻唑的合成方法
【專利摘要】一種2-氯-5-氯甲基-1,3-噻唑的合成方法，本發(fā)明涉及有機電化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明要解決2-氯-5-氯甲基-1,3-噻唑合成過程中使用磺酰氯、氯氣等為氯化試劑所引起的環(huán)境污染、設(shè)備腐蝕和人身安全等問題。本發(fā)明的方法如下：在單室電解池中，鉑片為陰陽電極，1-異硫氰酸基-2-氯-2-丙烯為原料，鹽酸溶液為電解質(zhì)，室溫電解氯化，可以得到高純度的2-氯-5-氯甲基-1,3-噻唑。本發(fā)明在生產(chǎn)中不直接使用氯化試劑，避免了使用氯化試劑帶來的環(huán)境污染和人身安全等問題；氯化副產(chǎn)物HCl可以作為反應(yīng)原料循環(huán)使用，減少了反應(yīng)的副產(chǎn)物，提高了氯化反應(yīng)的原子經(jīng)濟性；反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)品收率高，純度好。
【專利說明】一種2-氯-5-氯甲基-1, 3-噻唑的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法，屬于有機電化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]噻蟲嗪、噻蟲胺和氯噻啉等為代表新煙堿類農(nóng)藥，由于其具有內(nèi)吸、廣譜、高效、與其它殺蟲劑無交互抗性的特點，已成為當(dāng)今國內(nèi)外新農(nóng)藥開發(fā)的熱點之一。2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑是合成這類化合物的關(guān)鍵中間體之一，也是這類農(nóng)藥分子中最具殺蟲活性的結(jié)構(gòu)部分。因此，2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法對于新型、高效、低用量、安全的新農(nóng)藥的發(fā)展和創(chuàng)制具有重要的現(xiàn)實意義。
[0003]文獻報道的2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法很多，均以氯氣、磺酰氯、三氯氧磷、三氯化磷、五氯化磷等強刺激性物質(zhì)為氯化試劑。目前已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的方法是1-異硫氰酸基_2_氯-2-丙烯氯化法，其生廣工藝為:1-異硫氰酸基_2_氯-2-丙烯為原料，以氯氣或磺酰氯做氯化試劑進行氯化反應(yīng)得到2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑。該方法的缺點主要是由氯化試劑引起的；1)使用磺酰氯為氯化試劑時，在反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量的二氧化硫和鹽酸等副產(chǎn)物，對設(shè)備腐蝕性強，并且回收處理困難，帶來嚴重的環(huán)境污染壓力；另外，磺酰氯的分子量較大，反應(yīng)的原子利用率低。2)使用氯氣為氯化試劑時，在反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量的鹽酸，回收處理困難，帶來嚴重的環(huán)境污染壓力；另外，氯氣的制備、貯存易泄漏，具有潛在的安全問題和環(huán)境污染問題，不符合綠色生產(chǎn)工藝的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑合成過程中使用磺酰氯、氯氣等為氯化試劑所引起的設(shè)備腐蝕、環(huán)境污染和人身安全的問題，提供了一種2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法。
`[0005]本發(fā)明的一種2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法，具體操作條件如下:
[0006]一、用有機溶劑將1-異硫氰酸基-2-氯-2-丙烯溶解，再與鹽酸水溶液混合，得到電解液，其中，鹽酸水溶液的濃度為2.0mo I/L~10.0mol/L ;其中，1-異硫氰酸基-2-氯-2-丙烯與有機溶劑的質(zhì)量體積比為Ig:3mL~16mL ;1-異硫氰酸基-2-氯-2-丙烯與鹽酸水溶液的質(zhì)量體積比為Ig:3mL~16mL ；
[0007]二、將步驟一配制的電解液置于單室電解池中，以鉬片為陰陽電極，在溫度為(TC~40°C、電流密度為0.lA/cm2~0.4A/cm2的條件下，進行電解氯化，電解氯化時間為
3.5h ~15.0h ；
[0008]三、步驟二電解氯化結(jié)束后，減壓蒸出有機溶劑和鹽酸，收集剩余物，采用質(zhì)量百分含量為30%的NaOH水溶液將剩余物中和至中性，然后用二氯甲烷萃取2次，將萃取液合并后，干燥，減壓脫溶，得到2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑。
[0009]本發(fā)明的反應(yīng)方程式如下:[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法，其特征在于所述的2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法是按照以下步驟進行的: 一、用有機溶劑將1-異硫氰酸基-2-氯-2-丙烯溶解，再與鹽酸水溶液混合，得到電解液，其中，鹽酸水溶液的濃度為2.0moI/L~10.0moI/L ;其中，1-異硫氰酸基_2_氯-2-丙烯與有機溶劑的質(zhì)量體積比為Ig:3mL~16mL ;1_異硫氰酸基_2_氯-2-丙烯與鹽酸水溶液的質(zhì)量體積比為Ig:3mL~16mL ； 二、將步驟一配制的電解液置于單室電解池中，以鉬片為陰陽電極，在溫度為0°C~40°C、電流密度為0.lA/cm2~0.4A/cm2的條件下，進行電解氯化，電解氯化時間為3.5h~15.0h ； 三、步驟二電解氯化結(jié)束后，減壓蒸出有機溶劑和鹽酸，收集剩余物，采用質(zhì)量百分含量為30%的NaOH水溶液將剩余物中和至中性，然后用二氯甲烷萃取2次，將萃取液合并后，干燥，減壓脫溶，得到2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法，其特征在于所述的有機溶劑為乙醇、四氫呋喃或丙酮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法，其特征在于步驟一中所述的鹽酸水溶液的濃度為2.0moI/Lο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法，其特征在于步驟一中所述的鹽酸水溶液的濃度為4.0moI/Lο
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法，其特征在于步驟一中所述的鹽酸水溶液的濃度為8.0moI/Lο
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法，其特征在于步驟一中所述的鹽酸水溶液的濃度為10.0moI/Lο
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法，其特征在于步驟二中所述的電流密度為0.lA/cm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法，其特征在于步驟二中所述的電流密度為0.2A/cm2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法，其特征在于步驟二中所述的反應(yīng)溫度為5°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求9 所述的一種2-氯-5-氯甲基-1，3-噻唑的合成方法，其特征在于步驟二中所述的反應(yīng)溫度為40°C。
【文檔編號】C25B3/06GK103741163SQ201310711402
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】由君, 吳綿元, 劉波, 郭曉峰, 張紅霞 申請人:哈爾濱理工大學(xué)