CN101307024A - 5-正丁基-2-乙基胺基-6-甲基嘧啶-4-基二甲基胺基磺酸酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种5-正丁基-2-乙基胺基-6-甲基嘧啶-4-基二甲基胺基磺酸酯(乙嘧酚磺酸酯)的合成方法,本发明以硝基胍和2-乙酰基己酸乙酯为起始原料,在醇钠催化下,硝基胍和2-乙酰基己酸乙酯反应生成5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚,5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚在冰乙酸催化下与乙胺反应,然后在碱性条件下与N,N-二甲胺基磺酰氯反应,得到乙嘧酚磺酸酯。本发明的合成方法制备的乙嘧酚磺酸酯纯度达到95.4%,总收率达到78.6%,本发明主要用于乙嘧酚磺酸酯制备。
Description
技术领域
本发明涉及一种5-正丁基-2-乙基胺基-6-甲基嘧啶-4-基二甲基胺基磺酸酯(乙嘧酚磺酸酯)的合成方法。
背景技术
乙嘧酚磺酸酯是由ICI公司开发的一种嘧啶类内吸性杀菌剂。它是由5-正丁基-2-乙基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚(简称乙嘧酚)和二甲胺基磺酰氯反应制备的。中间体乙嘧酚本身即是一种内吸性杀菌剂,主要用于防治禾谷类作物的白粉病,为了制备更优秀的杀菌剂,又由乙嘧酚制备成乙嘧酚磺酸酯,它的特点是内吸传导性强,耐雨水冲刷,施药后持效期长,高效广谱,适宜果树、蔬菜、花卉及其他观赏植物白粉病的防治。
通常乙嘧酚磺酸酯的中间体乙嘧酚的制备由乙基胍和2-乙酰基己酸乙酯为起始原料制备乙嘧酚,如德国专利2,109,880公开的合成路线如下:
再由乙嘧酚和二甲胺基磺酰氯反应,生成乙嘧酚磺酸酯,如德国专利2,246,645公开的合成路线:
上述专利公开的合成方法存在如下问题,其一,中间体乙嘧酚的合成收率低,粗品收率为69.5%,而且杂质异构体含量高,乙嘧酚纯度低,不能直接用于制备乙嘧酚磺酸酯,需纯化处理后才可做为制备乙嘧酚磺酸酯的原料。其二,生产出的原药得率偏低,收率一般为70%,并且原药纯度偏低。
发明内容
本发明所要解决技术问题是现有技术中存在的不足和缺陷,提供一种收率高、纯度好的5-正丁基-2-乙基胺基-6-甲基嘧啶-4-基二甲基胺基磺酸酯的合成方法。
为了解决上述技术问题,本发明选用硝基胍与2-乙酰基己酸乙酯为原料,制备5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚,是利用硝基胍的硝基具有强吸电子作用来增强环化反应的定位效应,减少付反应的发生,以获得高收率的5正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚;本发明利用酸性环境保护羟基,使5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚以酮式异构体的形式存在,并促使-NH-NO2与-NHC2H5发生置换反应,然后利用碱性环境使酮式异构体转变为酚式异构体,在缚酸剂的存在下,酚羟基上的活波H与N,N-二甲基胺基磺酰氯分子中的Cl更容易脱去,促进酯化反应进行,提高反应收率,获得高纯度乙嘧酚磺酸酯。
本发明设计的合成路线如下:
本发明乙嘧酚磺酸酯的合成方法,其分子结构式如(I)所示:
该方法以2-乙酰基己酸乙酯为原料,包括以下步骤:
(1)分别将醇钠/醇溶液与硝基胍加入到反应瓶中,升温至回流,加入2-乙酰基己酸乙酯,回流反应2~10小时,然后蒸除醇,冷却至室温,加入水搅拌,静置分液,除去有机相,水相用盐酸中和至pH值为2~9,过滤得到5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚滤饼,硝基胍与醇钠、2-乙酰基己酸乙酯的摩尔比为1.0∶1.0~3.0∶1.0~3.0,所述的醇钠/醇溶液为乙醇钠/乙醇溶液或甲醇钠/甲醇溶液;
(2)将冰乙酸和乙胺水溶液加入到反应瓶中,室温下搅拌2~6小时,分别加入步骤(1)所得5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚滤饼和溶剂,升温回流分水,至反应体系无水分出后,加入缚酸剂,继续回流反应0.5~10小时,再加入N,N-二甲基胺基磺酰氯,回流反应5~15小时,然后冷却至室温,用氢氧化钠水溶液洗涤,分出有机相,有机相水洗至中性,蒸除溶剂后,用正己烷精制得到目标化合物,5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚、冰乙酸、乙胺、缚酸剂、N,N-二甲基胺基磺酰氯的摩尔比为1∶1.0~5.0∶1.0~5.0∶0.4~2.0∶0.8~2.0,所述溶剂为苯、甲苯和二甲苯,所述的缚酸剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾。
本发明优选的合成方法,其特点在于步骤(1)中所述的醇钠/醇溶液为甲醇钠/甲醇溶液,硝基胍与醇钠、2乙酰基己酸乙酯的摩尔比为1∶2.0∶1.2,回流反应时间为6~8小时,水相用盐酸中和至pH值5;步骤(2)中,冰乙酸和乙胺水溶液在室温下搅拌反应4小时,然后加入步骤(1)所得5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚滤饼和甲苯,升温至回流分水,待水分尽后,加入氢氧化钠,反应2.0~4.0小时,再加入N,N-二甲基胺基磺酰氯,回流反应10~12小时,其中5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚、冰乙酸、乙胺、缚酸剂、N,N-二甲基胺基磺酰氯的摩尔比为1∶2.0∶2.0∶1.0∶1.0。
本发明的合成方法中,步骤(1)中醇钠/醇溶液也可以是酚钠/酚,步骤(2)中缚酸剂也可以是甲醇钠、乙醇钠、酚钠、吡啶或三乙胺等有机碱,溶剂也可以是四氯化碳、氯仿或二氯乙烷等。
本发明具有以下优点:
1)本发明所用起始原料为硝基胍和2-乙酰基己酸乙酯,制得的中间体为5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚,收率和纯度都比较高,收率为92.3%,纯度为97.6%,并可直接用来制备目标化合物。德国专利2,109,880公开的方法是以乙基胍和2-乙酰基己酸乙酯为起始原料,制得的中间体为乙嘧酚,得率和纯度都偏低,得率为69.5%,纯度为70~75%,需经纯化处理后方可作为原料制备目标化合物。
2)本发明由中间体制备成目标化合物的收率比较高,可达85.2%,两步反应总收率可达78.6%,德国专利2,246,645公开的方法由中间体乙嘧酚制成目标化合物收率为70%,上述专利两步反应总收率为48.7%。
3)本发明的最终产物纯度高,纯度不低于95%,而专利方法制备的产物纯度为90%。
具体实施方式:
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
1.5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚的合成
在1000ml三口瓶中依次加入180.0g(1.0mol)甲醇钠/甲醇溶液(30%)、52.0g(0.5mol)硝基胍,升温至回流,加入112.0g(0.6mol)2-乙酰基己酸乙酯,回流反应8.0小时,减压蒸馏除去甲醇,加入300ml水,搅拌0.5h,静置分液,除去有机层,水层用10%盐酸中和至pH值5,出现白色沉淀,过滤得189.8g5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚滤饼,含水量45%,干燥后收率为92.3%,熔点:159℃~161℃,高效液相色谱(HPLC)含量97.6%。
2.乙嘧酚磺酸酯的合成
在1000ml三口瓶中依次加入48.4g(0.8mol)冰乙酸、56.1g(0.8mol,70%)乙胺水溶液,室温下搅拌4.0h,加入500ml甲苯和164.6g(0.4mol)5正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚滤饼,回流分水直至反应体系无水分出,然后加入42.4g碳酸钠,继续回流分水反应2h,再加入57.5g(0.4mol)N,N-二甲基胺基磺酰氯,继续回流12.0h后,冷却至室温,反应液用10%氢氧化钠水溶液洗涤,分出有机相,有机相用水洗至中性,有机相减压蒸除溶剂后得浅棕色油状物,用正己烷精制后得107.8g乙嘧酚磺酸酯固体,外观为浅黄色腊状固体,熔点:47.5℃~49.8℃。收率85.2%,气相色谱(GC)含量95.4%。以硝基胍为起始原料计算,总收率为78.6%。
结构鉴定:
红外光谱(溴化钾压片,cm-1):
3418,2959,2927,2873,2857,1615,1574,1534,1461,1449,1372,1354,1292,1196,1165。
1H-NMR(500MHz,DMSO,δppm):0.9(3H,t,-CH2CH2CH2CH3),1.13(3H,t,-NHCH2CH3),1.2~1.5(4H,m,-CH2CH2CH2CH3),2.3(3H,s,Ar-CH3,2.42(2H,t,-CH2CH2CH2CH3),2.97(6H,s,-N(CH3)2),3.24(2H,m,-NHCH2CH3),7.16(1H,br,s,-NHCH2CH3)。
MS:316(M)。
上述结构鉴定数据证实了该方法得到的化合物为乙嘧酚磺酸酯。
实施例2
1.5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚的合成
步骤与实施例1中的步骤(1)基本相同,所不同的是用乙醇钠/乙醇替代甲醇钠/甲醇,加入340.0g(1.0mol)乙醇钠/乙醇溶液(20%),回流反应4.0小时,减压蒸馏除去乙醇,加入300ml水,搅拌0.5h,静置分液除去有机层,水层用10%盐酸中和至pH值8,得186.4g 5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚滤饼,含水量45%,干燥后收率90.7%,HPLC含量95.3%。
2.乙嘧酚磺酸酯的合成
步骤与实施例1中的步骤(2)基本相同,所不同的是用二甲苯替代甲苯,氢氧化钠替代碳酸钠,5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚、冰乙酸、乙胺、缚酸剂、N,N-二甲基胺基磺酰氯的摩尔比为1∶4.0∶4.0∶1.0∶1.0;加入氢氧化钠后,继续回流分水4.0h,待水分尽后再加入57.5g(0.4mol)N,N-二甲基胺基磺酰氯,回流反应10.0h;得104.9g乙嘧酚磺酸酯固体,熔点:48.0℃~50.1℃。收率82.9%,GC含量95.0%,以硝基胍为起始原料计算,总收率为75.2%。
实施例3
1.5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚的合成
步骤与实施例1中的步骤(1)基本相同,所不同的是水层用10%盐酸中和至pH值3,得到195.5g 5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚滤饼,含水量48%,干燥后收率90.0%,HPLC含量96.2%。
2.乙嘧酚磺酸酯的合成
步骤同实施例1中的步骤(2)基本相同,所不同的是用碳酸钾替代碳酸钠,5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚、冰乙酸、乙胺、缚酸剂、N,N-二甲基胺基磺酰氯的摩尔比为1∶3∶3∶0.6∶1.2,得到精制后的目的产物为106.6g,熔点47.4℃~49.7℃,收率84.2%,GC含量为95.2%,以硝基胍为起始原料计算,总收率为75.8%。
实施例4
1.5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚的合成
步骤与实施例1中的步骤(1)相同。
2.乙嘧酚磺酸酯的合成
步骤与实施例2中的步骤(2)基本相同,所不同的是用氢氧化钾替代氢氧化钠,得到精制后的目的产物为105.5g,熔点47.4℃~49.7℃,收率83.3%,GC含量95.2%,以硝基胍为起始原料计算,总收率为76.9%。
Claims (2)
1、一种5-正丁基-2-乙基胺基-6-甲基嘧啶-4-基二甲基胺基磺酸酯(简称乙嘧酚磺酸酯)的合成方法,其分子结构式如(工)所示:
该方法以2-乙酰基己酸乙酯为原料,包括以下步骤:
(1)分别将醇钠/醇溶液与硝基胍加入到反应瓶中,升温至回流,加入2-乙酰基己酸乙酯,回流反应2~10小时,然后蒸除醇,冷却至室温,加入水搅拌,静置分液,除去有机相,水相用盐酸中和至pH值为2~9,过滤得到5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚滤饼,硝基胍与醇钠、2-乙酰基己酸乙酯的摩尔比为1.0∶1.0~3.0∶1.0~3.0,所述的醇钠/醇溶液为乙醇钠/乙醇溶液或甲醇钠/甲醇溶液;
(2)将冰乙酸和乙胺水溶液加入到反应瓶中,室温下搅拌2~6小时,分别加入步骤(1)所得5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚滤饼和溶剂,升温回流分水,至反应体系无水分出后,加入缚酸剂,继续回流反应0.5~10小时,再加入N,N-二甲基胺基磺酰氯,回流反应5~15小时,然后冷却至室温,用氢氧化钠水溶液洗涤,分出有机相,有机相用水洗至中性,蒸除溶剂后,用正己烷精致得到目标化合物,5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚、冰乙酸、乙胺、缚酸剂、N,N-二甲基胺基磺酰氯的摩尔比为1∶1.0~5.0∶1.0~5.0∶0.4~2.0∶0.8~2.0,所述溶剂为苯、甲苯和二甲苯,所述的缚酸剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾。
2、据权利要求1所述的5-正丁基-2-乙基胺基-6-甲基嘧啶-4-基二甲基胺基磺酸酯的合成方法,其特征在于:步骤(1)中所述的醇钠/醇溶液为甲醇钠/甲醇溶液,硝基胍与醇钠、2-乙酰基己酸乙酯的摩尔比为1∶2.0∶1.2,回流反应时间为6~8小时,水相用酸中和至pH值5;步骤(2)中,冰乙酸和乙胺水溶液在室温下搅拌反应4小时,然后加入步骤(1)所得5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚滤饼和甲苯,升温至回流分水,待水分尽后,加入氢氧化钠,反应2.0~4.0小时,再加入N,N-二甲基胺基磺酰氯,回流反应10~12小时,其中5-正丁基-2-硝基胺基-6-甲基嘧啶-4-酚、冰乙酸、乙胺、缚酸剂、N,N-二甲基胺基磺酰氯的摩尔比为1∶2.0∶2.0∶1.0∶1.0。
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