CN101863858A - 灭草松的合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灭草松的合成方法，先以邻苯二甲酸酐为主要原料，经胺化、降解及酯化得到邻氨基苯甲酸甲酯，再以邻氨基苯甲酸甲酯、氯磺酸、异丙胺和三氯氧磷为原料，以三乙胺为搏酸剂，一锅法制备邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯，最后邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯再经醇钠环合以及酸化反应，合成灭草松。该方法使用价格便宜、来源广的邻苯二甲酸酐为原料，不使用异丙氨基磺酰氯，采用一步法直接合成邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯，同时加入催化剂提高了环合收率，具有操作简便、三废少、收率高和成本低等特点。最终灭草松产品的收率在85％以上，纯度达98％以上。

Description

灭草松的合成方法

技术领域

本发明属于农药合成领域，具体涉及一种灭草松的合成方法。

背景技术

灭草松(Bentazon)的化学名为3-异丙基-(1H)-苯并-2，1，3-噻二嗪-4-酮-2，2-二氧化物，其结构式为

据DE2710382和CN1063688A报道，以靛红酸酐为原料与异丙胺反应生成N-异丙基邻氨基苯甲酰胺，再与三氧化硫反应形成复合物，再与三氯氧磷反应，闭环得到产品。该工艺反应复杂，难以控制，使用大量甲基吡啶为搏酸剂，回收非常困难，成本高，而且废水量大等缺点。

据DE2105687报道，用邻氨基苯甲酸和异丙氨基磺酰氯反应，再用光气闭环得到产品。而据DE2357063报道，用邻氨基苯甲酸甲酯和异丙氨基磺酰氯反应，再用甲醇钠闭环得到产品。上述两种方法都要用到异丙氨基磺酰氯这个中间体，该中间体腐蚀性强，不稳定，不易合成，沸点高，难以提纯和分析定量，直接影响灭草松产品收率、成本和质量，才用的乙腈作溶剂和水混溶，回收难，三废污染重，不利于环境和生态保护。同时上述两种方法使用光气、氯化亚砜、五氯化磷作为氯化剂，价格高、毒性大、污染重，使用正丁胺或氨气作为搏酸剂，操作困难，回收难等缺点。

发明内容

本发明的目的是寻求一种较理想的合成灭草松的方法，以克服上述工艺难度大、收率低、三废污染重、原材料成本高等缺点。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种灭草松的合成方法，先以邻苯二甲酸酐为主要原料，经胺化、降解及酯化得到邻氨基苯甲酸甲酯，再以邻氨基苯甲酸甲酯、氯磺酸、异丙胺和三氯氧磷为原料，以三乙胺为搏酸剂，一锅法制备邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯，最后邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯再经醇钠环合以及酸化反应，合成灭草松。本发明的各反应过程如下：

第一步：邻氨基苯甲酸甲酯的合成

第二步：邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯的合成

第三步：环合和酸化

制备邻氨基苯甲酸甲酯时，先将邻苯二甲酸酐和氢氧化铵加入反应器中，再依次加入氢氧化钠、甲醇和次氯酸钠在40～80℃进行反应。各反应原料的摩尔比为邻苯二甲酸酐∶氢氧化铵∶氢氧化钠∶次氯酸钠∶甲醇＝1∶(1～1.1)∶(0.9～1.05)∶(1～1.1)∶(4.5～6.5)。其具体步骤是在A反应器中加入邻苯二甲酸酐和氢氧化铵，滴加氢氧化钠液，再加甲醇，再滴加次氯酸钠液，得邻氨基苯甲酸甲酯，其收率可达到95％以上，纯度达97％以上。其中氢氧化铵、氢氧化钠和次氯酸钠均以溶液的方式加入，其中氢氧化铵液的质量浓度在10～20％，氢氧化钠液的质量浓度在25～40％，次氯酸钠的质量浓度在5～15％。

制备邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯时，反应温度在50℃以下，以二氯乙烷为介质，介质二氯乙烷的用量为邻氨基苯甲酸甲酯质量的5～10倍。各原料的摩尔比为邻氨基苯甲酸甲酯∶氯磺酸∶三氯氧磷∶异丙胺∶三乙胺＝1∶(1.02～1.1)∶(1.05～1.2)∶(1.03～1.1)∶(3.5～6.5)。该反应的具体步骤为：在B反应器中加入邻氨基苯甲酸甲酯和三乙胺，以二氯乙烷为介质，滴加氯磺酸，再加入异丙胺，再滴加三氯氧磷，反应完成后水解，得到邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯，三乙胺回收套用，得到的邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯再与甲醇钠反应，酸化后得到灭草松。其收率可达到85％以上，纯度达98％以上。其中邻氨基苯甲酸甲酯、三乙胺和二氯乙烷加入后优选先冷却至10℃以下，滴加氯磺酸时控制温度在35℃以下，滴加三氯氧磷时控制温度在50℃以下并反应。

邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯的环合反应在有机碱催化剂作用下进行，所述有机碱催化剂为三乙胺、三乙烯二胺或N，N-二甲基甲酰胺，反应溶剂为甲醇，甲醇用量为邻氨基苯甲酸甲酯质量的3～10倍。其中醇钠为甲醇钠，醇钠的摩尔量为邻氨基苯甲酸甲酯的1.08～1.4倍。

最后的酸化反应直接采用无机酸，如盐酸、硫酸等进行酸化，酸化后洗至中性即得纯度在98％以上的灭草松。

本发明的合成方法使用价格便宜、来源广的邻苯二甲酸酐为原料，不使用异丙氨基磺酰氯，采用一步法直接合成邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯，同时加入催化剂提高了环合收率，具有操作简便、三废少、收率高和成本低等特点。最终灭草松产品的收率在85％以上，纯度达98％以上。

具体实施方式

实施例1

将邻苯二甲酸酐6.6g(0.044M)加入反应瓶中，加入0℃左右18％氢氧化铵液8.6g(0.044M)，升温至50℃，缓缓加入30％氢氧化钠液5.8g(0.044M)，加碱速度以温度不超过70℃为宜，反应液保持pH8.5-8.9，使邻苯二甲酸酐全溶，液碱加毕，调节PH至12-13，60-70℃保温半小时后，保温赶氨尽(约3.5小时)得酰胺液，冷至-10℃左右，加入已预冷至-10℃甲醇7g(0.22M)，搅拌，加入预冷至-10℃10％次氯酸钠液32.8g(0.044M)。0℃以下反应45分钟，逐渐升温至30℃，以碘化钾淀粉试液测试应呈无色反应，加入适量亚硫酸钠液(20℃)水解，待料液转稀，加热至50℃以上，再加入80℃热水，搅拌使全溶，静置6小时以上，过滤，分取油层，得邻氨基苯甲酸甲酯6.4g，含量97％，收率95.1％，母液回收甲醇套用。

实施例2

投料在反应器B中投入二氯乙烷48g，三乙胺17g(0.168M)，邻氨基苯甲酸甲酯6.4g(0.042M)，冷却至10℃以下，开始滴加氯磺酸5.1g(0.044M)，温度控制在35℃以下，滴加完毕，搅拌30分钟，再加入异丙胺2.6g(0.044M)，搅拌30分钟，再滴加三氯氧磷7.1g(0.046M)，温度控制在50℃以下，滴加结束搅拌30分钟。

把上步反应好的料倒入50g水中，搅拌30分钟，分层，水层再加入20mL二氯乙烷，再萃取两次，合并有机层。水层加液碱回收三乙胺，再次套用。

在反应器C中加入上述有机层，蒸馏，回收二氯乙烷，套用。加甲醇22g，催化剂三乙胺0.1g，升温回流，开始滴加30％甲醇钠8.5g(0.047M)，滴毕搅拌20分钟，保温1.5小时再减压蒸甲醇回收套用，蒸完后，加水50mL，加盐酸7g，搅拌1小时，过滤，水洗至中性，烘干得灭草松成品8.8g，收率85.5％，含量98％(HPLC分析)。

实施例3

投料在反应器B中投入二氯乙烷48g，三乙胺17g(0.168M)，邻氨基苯甲酸甲酯6.4g(0.042M)，冷却至10℃以下，开始滴加氯磺酸5.3g(0.045M)，温度控制在35℃以下，滴加完毕，搅拌30分钟，再加入异丙胺2.8g(0.047M)，搅拌30分钟，再滴加三氯氧磷7.5g(0.049M)，温度控制在50℃以下，滴加结束搅拌30分钟。

把上步反应好的料倒入50g水中，搅拌30分钟，分层，水层再加入20mL二氯乙烷，再萃取两次，合并有机层。水层加液碱回收三乙胺，再次套用。

在反应器C中加入上述有机层，蒸馏，回收二氯乙烷，套用。加甲醇22g，催化剂三乙烯二胺0.1g升温回流，开始滴加30％甲醇钠8.5g(0.047M)，滴毕搅拌20分钟，保温1.5小时再减压蒸甲醇回收套用，蒸完后，加水50mL，加盐酸7g，搅拌1小时，过滤，水洗至中性，烘干得灭草松成品8.9g，收率86.4％，含量98％(HPLC分析)。

Claims (7)

1.一种灭草松的合成方法，其特征在于先以邻苯二甲酸酐为主要原料，经胺化、降解及酯化得到邻氨基苯甲酸甲酯，再以邻氨基苯甲酸甲酯、氯磺酸、异丙胺和三氯氧磷为原料，以三乙胺为搏酸剂，一锅法制备邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯，最后邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯再经醇钠环合以及酸化反应，合成灭草松。

2.根据权利要求1所述的灭草松的合成方法，其特征在于制备邻氨基苯甲酸甲酯时，先将邻苯二甲酸酐和氢氧化铵加入反应器中，再依次加入氢氧化钠、甲醇和次氯酸钠在40～80℃进行反应。

3.根据权利要求1所述的灭草松的合成方法，其特征在于制备邻氨基苯甲酸甲酯时，各反应原料的摩尔比为邻苯二甲酸酐∶氢氧化铵∶氢氧化钠∶次氯酸钠∶甲醇＝1∶(1～1.1)∶(0.9～1.05)∶(1～1.1)∶(4.5～6.5)。

4.根据权利要求1所述的灭草松的合成方法，其特征在于制备邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯时，反应温度在50℃以下，以二氯乙烷为介质，介质二氯乙烷的用量为邻氨基苯甲酸甲酯质量的5～10倍。

5.根据权利要求1所述的灭草松的合成方法，其特征在于制备邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯时，各原料的摩尔比为邻氨基苯甲酸甲酯∶氯磺酸∶三氯氧磷∶异丙胺∶三乙胺＝1∶(1.02～1.1)∶(1.05～1.2)∶(1.03～1.1)∶(3.5～6.5)。

6.根据权利要求1所述的灭草松的合成方法，其特征在于邻异丙胺基磺酰胺基苯甲酸甲酯的环合反应在有机碱催化剂作用下进行，所述有机碱催化剂为三乙胺、三乙烯二胺或N，N-二甲基甲酰胺，反应溶剂为甲醇，甲醇用量为邻氨基苯甲酸甲酯质量的3～10倍。

7.根据权利要求1所述的灭草松的合成方法，其特征在于所述醇钠为甲醇钠，醇钠的摩尔量为邻氨基苯甲酸甲酯的1.08～1.4倍。