本發明屬于有機合(he)成(cheng)技術領域,具體(ti)涉及一種氯(lv)吡嘧磺隆中(zhong)間體(ti)3-氯(lv)-1-甲基吡唑-5-磺酰胺基-4-甲酸甲酯的合(he)成(cheng)方法。
背景技術:
氯吡嘧(mi)磺隆是一種新型(xing)磺酰脲類除草(cao)劑,1987年日(ri)產(chan)化學工業株式會社(she)與(yu)孟(meng)山(shan)都(dou)公司(si)聯合發現(xian)并開發,于1994年首先在美(mei)國獲得登記,其后(hou)日(ri)本、歐盟、中國等十(shi)幾個國家(jia)獲得登記,主要用于防除玉米、水稻、小麥、甘蔗等禾本科(ke)作物田的闊葉雜草(cao)和(he)莎草(cao)科(ke)雜草(cao),該(gai)藥劑藥效高(gao)、毒性低、選擇性好(hao),對禾本科(ke)作物安(an)全(quan),應用前(qian)景廣闊。
3-氯-1-甲(jia)基吡唑-5-磺(huang)酰胺基-4-甲(jia)酸甲(jia)酯則是合成氯吡嘧磺(huang)隆的重要中(zhong)間體(ti)。
現(xian)有(you)(you)技術(shu)公開的3-氯(lv)-1-甲(jia)(jia)基吡唑-5-磺(huang)酰胺基-4-甲(jia)(jia)酸甲(jia)(jia)酯的合成方(fang)法主要有(you)(you)以下幾種:
(1)以3-氯(lv)-1-甲基吡唑-5-氨(an)基-4-甲酸甲酯為起始原料,依次(ci)經重氮化反應、磺化反應以及氨(an)化反應得到。
(2)以3-氯-1-甲(jia)(jia)基吡唑-4-甲(jia)(jia)酸甲(jia)(jia)酯(zhi)為(wei)起始原料(liao),依次經氯化反(fan)應、巰基化反(fan)應以及(ji)和氯磺(huang)酰化反(fan)應得(de)到(dao)。
(3)以3-氯(lv)-1-甲(jia)(jia)基吡(bi)唑(zuo)(zuo)-4-甲(jia)(jia)酸(suan)甲(jia)(jia)酯為起始(shi)原料(liao),先經鋰基化(hua)得到鋰基吡(bi)唑(zuo)(zuo)化(hua)合物,然(ran)后導入二氧(yang)化(hua)硫得到亞磺酸(suan)鋰吡(bi)唑(zuo)(zuo)化(hua)合物,再經氯(lv)化(hua)反應和(he)氨化(hua)反應得到。
上述方法有(you)的(de)三廢(fei)量巨大,對環境(jing)污(wu)染(ran)嚴重,不能滿足綠色(se)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)需(xu)求(qiu);有(you)的(de)總收率較(jiao)低,副反應較(jiao)多,產(chan)(chan)物(wu)純度(du)較(jiao)低;還有(you)的(de)對設備(bei)要求(qiu)較(jiao)高,生(sheng)產(chan)(chan)成本較(jiao)高;從而(er)均不適合工業化生(sheng)產(chan)(chan)。
技術實現要素:
本發明的目的在于(yu)解決上述問(wen)題,提供一(yi)種對環境(jing)污染較小、產物純度(du)較高(gao)、收率較高(gao)、適合工業化(hua)生(sheng)產的氯吡嘧磺隆中間體的合成方(fang)法。
實現本發明目(mu)的(de)的(de)技術方案是:一種(zhong)氯吡(bi)嘧磺隆(long)中間體的(de)合(he)成(cheng)方法(fa),具有(you)以下(xia)步驟:
①由3-氯-1-甲(jia)(jia)基(ji)吡(bi)唑-5-羥基(ji)-4-甲(jia)(jia)酸甲(jia)(jia)酯與(yu)二甲(jia)(jia)氨基(ji)硫(liu)代甲(jia)(jia)酰氯經(jing)縮合反應得到3-氯-1-甲(jia)(jia)基(ji)吡(bi)唑-5-二甲(jia)(jia)基(ji)氨基(ji)硫(liu)代甲(jia)(jia)酰氧(yang)基(ji)-4-甲(jia)(jia)酸甲(jia)(jia)酯;
②將步驟①得到的3-氯-1-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)吡唑-5-二(er)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)硫(liu)代甲(jia)(jia)(jia)酰氧基(ji)(ji)-4-甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)甲(jia)(jia)(jia)酯(zhi)經(jing)轉位重排反(fan)應得到3-氯-1-甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)吡唑-5-二(er)甲(jia)(jia)(jia)基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)甲(jia)(jia)(jia)酰硫(liu)基(ji)(ji)-4-甲(jia)(jia)(jia)酸(suan)甲(jia)(jia)(jia)酯(zhi);
③將步驟②得(de)(de)到的3-氯(lv)-1-甲(jia)基吡唑(zuo)(zuo)-5-二甲(jia)基氨(an)基甲(jia)酰(xian)硫基-4-甲(jia)酸(suan)甲(jia)酯與氯(lv)氣經氯(lv)磺(huang)化反應得(de)(de)到3-氯(lv)-1-甲(jia)基吡唑(zuo)(zuo)-5-磺(huang)酰(xian)氯(lv)-4-甲(jia)酸(suan)甲(jia)酯;
④將步驟③得到的3-氯-1-甲(jia)(jia)基吡(bi)唑-5-磺酰氯-4-甲(jia)(jia)酸(suan)甲(jia)(jia)酯與(yu)氨(an)水(shui)經氨(an)化反應(ying)得到氯吡(bi)嘧磺隆中(zhong)間(jian)體3-氯-1-甲(jia)(jia)基吡(bi)唑-5-磺酰胺基-4-甲(jia)(jia)酸(suan)甲(jia)(jia)酯(以下均簡稱(cheng)為氯吡(bi)唑磺酰胺)。
具體合成路線如下:
上述步(bu)驟①中所述的3-氯-1-甲基(ji)吡唑-5-羥基(ji)-4-甲酸甲酯(zhi)與所述的二甲氨(an)基(ji)硫代甲酰(xian)氯的摩爾比為1∶1~1∶2,優選為1∶1.5。
上述(shu)(shu)步驟①所述(shu)(shu)的(de)(de)縮合反應(ying)是在氫(qing)氧化鈉的(de)(de)存在下進行的(de)(de);所述(shu)(shu)的(de)(de)3-氯-1-甲基(ji)吡唑-5-羥基(ji)-4-甲酸甲酯與所述(shu)(shu)的(de)(de)氫(qing)氧化鈉的(de)(de)摩爾比為(wei)1∶1~1∶3,優(you)選為(wei)1∶2。
上述(shu)步驟①所述(shu)的縮合反應是在有機溶(rong)劑的存(cun)在下進行(xing)的;所述(shu)的3-氯-1-甲基(ji)吡唑-5-羥(qian)基(ji)-4-甲酸甲酯與所述(shu)的有機溶(rong)劑的重(zhong)量比為1∶2~1∶5。
所述(shu)的有機溶(rong)劑為二(er)(er)氯(lv)亞砜(feng)(feng)(feng)、n,n-二(er)(er)甲(jia)基(ji)(ji)甲(jia)酰胺(dmf)或者二(er)(er)甲(jia)基(ji)(ji)亞砜(feng)(feng)(feng)(dmso),優選為二(er)(er)甲(jia)基(ji)(ji)亞砜(feng)(feng)(feng)(dmso)。
上述步驟①所述的縮合反應溫度為-5~10℃,優(you)選(xuan)為5℃。
上述步驟①所述的縮合反應時間為2~6h,優選為4h。
上述步驟②所述的轉(zhuan)位重排反應是在(zai)有機溶劑的存在(zai)下進行的;所述有機溶劑為(wei)正十(shi)二(er)烷(wan)、硝基苯、乙二(er)醇、1,2-丙二(er)醇、n,n-二(er)甲(jia)(jia)基甲(jia)(jia)酰胺、n,n-二(er)甲(jia)(jia)基苯胺或者(zhe)n-甲(jia)(jia)基吡咯(ge)烷(wan)酮(tong),優選為(wei)正十(shi)二(er)烷(wan)。
上述步驟②所述的轉位重排(pai)反(fan)(fan)應溫(wen)度為回流反(fan)(fan)應溫(wen)度。
上述步驟②所述的轉位重排反應時間為(wei)4~8h,優選為(wei)6h。
上述步驟③所述的氯磺化反應溫度為0~50℃,優選為25℃。
上述步驟④中(zhong)所(suo)述的(de)氨水與上述步驟②中(zhong)所(suo)述的(de)3-氯(lv)-1-甲(jia)基吡唑(zuo)-5-二甲(jia)基氨基硫代(dai)甲(jia)酰氧基-4-甲(jia)酸甲(jia)酯的(de)摩爾比(bi)為2∶1~5∶1,優選為4∶1。
上述步驟④所述的氨化反(fan)應(ying)溫(wen)度為40~70℃,優選(xuan)為50℃。
上述步驟④所述的氨化反應時(shi)間為(wei)1~4h,優選(xuan)為(wei)2h。
本發明具(ju)有的(de)積極效果:本發明的(de)方法對環境污(wu)染較小,尤其是產(chan)物純度較高,而且總收率(lv)較高,從而適合(he)工(gong)業化生產(chan)。
具體實施方式
(實施例1)
本實施例的氯吡唑磺酰(xian)胺的合成(cheng)方法具有以下步驟:
①向反應(ying)裝置中加入(ru)48.0g的(de)氫氧化鈉(1.2mol)、400ml的(de)dmso以及114.3g的(de)3-氯-1-甲(jia)基吡唑-5-羥基-4-甲(jia)酸(suan)甲(jia)酯(0.6mol),室溫(wen)(15~25℃,下同)攪拌反應(ying)30min后冷卻(que)至0℃以下,加入(ru)111.2g的(de)二(er)甲(jia)氨基硫代甲(jia)酰氯(0.9mol),控溫(wen)在5℃左右反應(ying)4h。
反應結束后,向反應瓶(ping)中加(jia)入水,攪拌10min,過濾(lv),水洗,干(gan)燥,得到161.8g的3-氯-1-甲基吡唑-5-二甲基氨基硫代甲酰(xian)氧基-4-甲酸甲酯,純度為(wei)98.0%,收率為(wei)97.2%。
②向(xiang)反(fan)應裝置中加入138.75g的(de)3-氯-1-甲(jia)(jia)基(ji)吡唑-5-二甲(jia)(jia)基(ji)氨基(ji)硫代(dai)甲(jia)(jia)酰氧基(ji)-4-甲(jia)(jia)酸甲(jia)(jia)酯(0.5mol)和200ml的(de)正(zheng)十(shi)二烷,升溫至回流,氣(qi)相(xiang)跟蹤至反(fan)應完(wan)全(約6h左右),然后靜置分層,上層溶(rong)劑層回收利用。
③將下(xia)層(ceng)(ceng)物料加(jia)入反應裝置中,然(ran)后(hou)(hou)加(jia)入300ml二氯甲烷(wan)和400ml水,室(shi)溫(wen)攪(jiao)拌(ban)下(xia)通入氯氣,液相色譜跟蹤至反應完全,停(ting)止(zhi)通氯,室(shi)溫(wen)攪(jiao)拌(ban)反應30min,停(ting)止(zhi)攪(jiao)拌(ban),靜置分層(ceng)(ceng),將上層(ceng)(ceng)水層(ceng)(ceng)用二氯甲烷(wan)萃取(qu)一次(ci),然(ran)后(hou)(hou)與下(xia)層(ceng)(ceng)二氯甲烷(wan)層(ceng)(ceng)合并(bing)。
④將合并的二(er)氯甲烷層加(jia)入(ru)反應裝置中,加(jia)入(ru)28wt%的氨水(shui)250g(2mol),在50℃的溫度下進行氨化反應2h。
反應結(jie)束后,經水(shui)洗、離心、烘干得到120.5g氯吡(bi)唑(zuo)(zuo)磺酰胺,純度為98.0%,收(shou)率(lv)為95.1%【以步驟②的3-氯-1-甲基吡(bi)唑(zuo)(zuo)-5-二(er)甲基氨基硫代甲酰氧基-4-甲酸甲酯計(ji)】。
(實施例2)
本實施例的(de)氯吡唑磺酰胺(an)的(de)合(he)成方法具有(you)以下(xia)步驟:
①向反應(ying)裝置中加入120.0g的(de)氫氧(yang)化(hua)鈉(3mol)、1000ml的(de)dmso以(yi)及285.8g的(de)3-氯-1-甲基(ji)吡唑-5-羥基(ji)-4-甲酸甲酯(zhi)(1.5mol),室(shi)溫攪拌反應(ying)30min后冷卻至0℃以(yi)下,加入278.0g的(de)二甲氨基(ji)硫代甲酰氯(2.25mol),控(kong)溫在5℃左右反應(ying)4h。
反(fan)應結束(shu)后,向(xiang)反(fan)應瓶中加入(ru)水,攪拌10min,過濾,水洗,干燥,得到(dao)404.0g的3-氯-1-甲(jia)(jia)基(ji)(ji)吡唑-5-二甲(jia)(jia)基(ji)(ji)氨(an)基(ji)(ji)硫代甲(jia)(jia)酰氧基(ji)(ji)-4-甲(jia)(jia)酸(suan)甲(jia)(jia)酯,純度為(wei)(wei)98.0%,收(shou)率為(wei)(wei)97.1%。
②向反(fan)應裝置(zhi)中(zhong)加入277.5g的(de)3-氯-1-甲(jia)基(ji)吡唑-5-二(er)甲(jia)基(ji)氨(an)基(ji)硫(liu)代甲(jia)酰氧基(ji)-4-甲(jia)酸甲(jia)酯(1mol)和400ml的(de)正(zheng)十(shi)二(er)烷,升(sheng)溫至回(hui)流,氣(qi)相跟(gen)蹤(zong)至反(fan)應完全(約6h左右),然后靜置(zhi)分層,上層溶劑層回(hui)收利用。
③將下層(ceng)物料加入反(fan)應裝置中(zhong),然(ran)后加入500ml二氯(lv)甲(jia)(jia)烷(wan)和(he)800ml水,室(shi)溫(wen)攪拌下通(tong)(tong)入氯(lv)氣(qi),液相色譜跟蹤至反(fan)應完全,停止(zhi)通(tong)(tong)氯(lv),室(shi)溫(wen)攪拌反(fan)應30min,停止(zhi)攪拌,靜置分層(ceng),將上層(ceng)水層(ceng)用(yong)二氯(lv)甲(jia)(jia)烷(wan)萃(cui)取一次(ci),然(ran)后與下層(ceng)二氯(lv)甲(jia)(jia)烷(wan)層(ceng)合并。
④將合并的二(er)氯甲烷層加入(ru)反應裝置中,加入(ru)28wt%的氨水500g(4mol),在50℃的溫度下進行氨化反應2h。
反應結束后,經水洗(xi)、離心、烘干得到239.0g氯吡(bi)唑磺酰胺,純度為(wei)98.0%,收率(lv)為(wei)94.3%【以(yi)步(bu)驟②的3-氯-1-甲基(ji)吡(bi)唑-5-二甲基(ji)氨基(ji)硫代甲酰氧基(ji)-4-甲酸(suan)甲酯計】。