CN103333130B - 4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4h)-酮的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的制备方法,它是将摩尔比为1:1.1~1.4:1.5~2的4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮、硫酸二甲酯和无水碳酸钠,溶剂丙酮,催化剂碘化钾,在15~45℃下保温反应2~4小时,最后回收丙酮,加水析料,分离并干燥得到4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮。本发明方法中用到的原料易得,且价格低廉;本发明方法反应温和,易控制反应参数,能保证生产过程的安全性;采用碘化钾作催化剂,使得在常温下迅速反应完全,大大降低了其生产周期,有效的降低了生产成本;产品收率高,达90%以上,可直接得到含量在96%以上的产品,符合工业化生产要求,具有较好的运用前景。

Description

4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的制备方法
技术领域
本发明涉及三嗪酮类除草剂的制备技术领域,具体地说,是一种4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的制备方法。
背景技术
4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮,商品名为嗪草酮,又称赛克津、立克除,分子式:C8H14N4OS,分子量:214.28。它是一种内吸选择性除草剂,主要通过根吸收,茎、叶也可吸收,对一年生阔叶杂草和部分禾本科杂草有良好防除效果,是目前全球使用最多的除草剂品种之一。目前4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的生产厂家众多,其成品合成主要采用以下两种方式:
一、溴甲烷法,其反应方程式为:
二、甲醇硫酸法,其反应方程式为:
第一种溴甲烷法主要使用溴甲烷,该原料在常温常压下为气体,一般为钢瓶贮存,采购运输十分不便,且价格昂贵,毒性较大,反应需加压,对设备要求高,对泄漏防范难度较大,极易造成人员中毒。因该反应需在绝对密闭的容器中进行,因此无法有效控制反应终点,导致很难得到较高收率及高纯度的产品,其进入国际市场都要经过纯化方可达到WHO质量标准。
第二种甲醇硫酸法需长时间回流反应,一般需20~30小时其转化率方可达80%左右,生产效率极低,且产品质量较差,因经长时间高温反应,使得巯基及氨基发生氧化反应,导致产品杂质较多且色泽较深,需经多次纯化,才可作为成品出售。
因此,需要一种原材料易得、价格低廉、反应温和、产品收率高、产品质量好且生产安全的得到4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的解决方案,目前关于本发明的方法还未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的原材料不易采购、价格昂贵,生产危险性不易控制,且产品质量较差,收率低等缺点,提供一种4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的制备方法。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案是:
一种4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的制备方法,它是将丙酮、4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮、无水碳酸钠和碘化钾加入到反应器中,然后搅拌条件下控制温度15~45℃滴加硫酸二甲酯,滴加完毕后在15~45℃下保温反应2~4小时,最后回收丙酮,加水析料,分离并干燥得到4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮,所述的4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮、硫酸二甲酯和无水碳酸钠的摩尔比为1:1.1~1.4:1.5~2。
反应方程式为:
其中,4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮为底物,硫酸二甲酯为甲基供体,丙酮作溶剂,碳酸钠作助反应剂,碘化钾作催化剂。
所述的丙酮的用量为:每摩尔4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮用500~600毫升丙酮。
所述的碘化钾的用量为:每摩尔4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮用1~1.5克碘化钾。
优选地,所述的反应温度为25~35℃。
优选地,所述的反应时间为3小时。
所述的干燥为60℃真空干燥。
作为本发明方法的一种优选实施方式,所述的4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮、硫酸二甲酯和无水碳酸钠的摩尔比为1:1.2:1.7。
作为本发明方法的一种优选实施方式,所述的4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮、硫酸二甲酯和无水碳酸钠的摩尔比为1:1.3:1.8。
作为本发明方法的一种优选实施方式,所述的4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮、硫酸二甲酯和无水碳酸钠的摩尔比为1:1.4:1.6。
本发明优点在于:
本发明方法中用到的原料易得,且价格低廉;本发明方法反应温和,易控制反应参数,能保证生产过程的安全性;采用碘化钾作催化剂,使得在常温下迅速反应完全,大大降低了其生产周期,有效的降低了生产成本;产品收率高,达90%以上,可直接得到含量在96%以上的产品,符合工业化生产要求,具有较好的运用前景。
具体实施方式
下面对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
实施例1
将丙酮800mL、4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮300g(1.5mol)、无水碳酸钠287g(2.71mol)、碘化钾2g加入到2000mL四口反应瓶中,搅拌条件下控制温度30~35℃缓慢滴加硫酸二甲酯245.7g(1.95mol),滴加完毕,保持30~35℃保温反应3小时。保温反应结束,负压浓缩将丙酮蒸尽,回收丙酮,然后加入1200mL水,快速搅拌,抽滤分离,60℃真空干燥得4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮293.6g(1.37mol),摩尔收率为91.33%,经HPLC外标法检测,4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的含量为96.31%。HPLC外标法检测条件为:美国waters高效液相色谱仪,C18色谱柱,规格150mm×4.6mm;流动相,甲醇:水=65:35(V/V),流速1.0mL/min;柱温为室温,检测波长254nm,进样量为10μL。
实施例2
将丙酮800mL、4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮300g(1.5mol)、无水碳酸钠318g(3mol)、碘化钾2g加入到2000mL四口反应瓶中,搅拌条件下控制温度35~40℃缓慢滴加硫酸二甲酯264.6g(2.1mol),滴加完毕,保持35~40℃保温反应4小时。保温反应结束,负压浓缩将丙酮蒸尽,回收丙酮,然后加入1200mL水,快速搅拌,抽滤分离,60℃真空干燥得4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮300g(1.4mol),摩尔收率为93.45%,经HPLC外标法检测,4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的含量为97.31%。HPLC外标法检测条件同实施例1。
实施例3
将丙酮800mL、4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮300g(1.5mol)、无水碳酸钠270.3g(2.55mol)、碘化钾2.1g加入到2000mL四口反应瓶中,搅拌条件下控制温度30~35℃缓慢滴加硫酸二甲酯226.8g(1.8mol),滴加完毕,保持30~35℃保温反应2小时。保温反应结束,负压浓缩将丙酮蒸尽,回收丙酮,然后加入1200mL水,快速搅拌,抽滤分离,60℃真空干燥得4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮299.4g(1.399mol),摩尔收率为93.27%,经HPLC外标法检测,4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的含量为97.05%。HPLC外标法检测条件同实施例1。
实施例4
将丙酮600mL、4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮200g(1.0mol)、无水碳酸钠159g(1.5mol)、碘化钾1.5g加入到2000mL四口反应瓶中,搅拌条件下控制温度40~45℃缓慢滴加硫酸二甲酯176.4g(1.4mol),滴加完毕,保持40~45℃保温反应4小时。保温反应结束,负压浓缩将丙酮蒸尽,回收丙酮,然后加入800mL水,快速搅拌,抽滤分离,60℃真空干燥得4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮200.2g(0.9356mol),摩尔收率为93.56%,经HPLC外标法检测,4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的含量为97.11%。HPLC外标法检测条件同实施例1。
实施例5
将丙酮375mL、4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮150g(0.75mol)、无水碳酸钠159g(1.5mol)、碘化钾0.75g加入到1000mL四口反应瓶中,搅拌条件下控制温度15~20℃缓慢滴加硫酸二甲酯103.95g(0.825mol),滴加完毕,保持15~20℃保温反应3小时。保温反应结束,负压浓缩将丙酮蒸尽,回收丙酮,然后加入600mL水,快速搅拌,抽滤分离,60℃真空干燥得4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮144.7g(0.676mol),摩尔收率为90.21%,经HPLC外标法检测,4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的含量为96.02%。HPLC外标法检测条件同实施例1。
实施例6
将丙酮400mL、4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮150g(0.75mol)、无水碳酸钠119.25g(1.125mol)、碘化钾1g加入到1000mL四口反应瓶中,搅拌条件下控制温度25~30℃缓慢滴加硫酸二甲酯103.95g(0.825mol),滴加完毕,保持25~30℃保温反应2小时。保温反应结束,负压浓缩将丙酮蒸尽,回收丙酮,然后加入600mL水,快速搅拌,抽滤分离,60℃真空干燥得4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮145.7g(0.68mol),摩尔收率为90.66%,经HPLC外标法检测,4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的含量为96.28%。HPLC外标法检测条件同实施例1。
实施例7
将丙酮825mL、4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮300g(1.5mol)、无水碳酸钠254.4g(2.4mol)、碘化钾1.95g加入到2000mL四口反应瓶中,搅拌条件下控制温度25~30℃缓慢滴加硫酸二甲酯264.6g(2.1mol),滴加完毕,保持25~30℃保温反应3小时。保温反应结束,负压浓缩将丙酮蒸尽,回收丙酮,然后加入1200mL水,快速搅拌,抽滤分离,60℃真空干燥得4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮298.5g(1.3947mol),摩尔收率为92.98%,经HPLC外标法检测,4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的含量为96.51%。HPLC外标法检测条件同实施例1。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮的制备方法,其特征在于,它是将丙酮、4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮、无水碳酸钠和碘化钾加入到反应器中,然后搅拌条件下控制温度15~45℃滴加硫酸二甲酯,滴加完毕后在25-35℃下保温反应3小时,最后回收丙酮,加水析料,分离并干燥得到4-氨基-6-叔丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮,所述的4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮、硫酸二甲酯和无水碳酸钠的摩尔比为1:1.2:1.7;所述的丙酮的用量为:每摩尔4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮用500~600毫升丙酮;所述的碘化钾的用量为:每摩尔4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮用1~1.5克碘化钾。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的干燥为60℃真空干燥。
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