CN104693142A - 一种改进苯达松生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种改进苯达松生产方法，该方法是在二氯甲烷中加入异丙胺，降温至30℃以下，滴加氯磺酸，滴加完成后，升温至回流，在回流状态下反应0.5-1.5h，然后加入邻氨基苯甲酸甲酯，搅拌反应0.5h；降温至30℃以下，滴加三氯氧磷，滴加完成后升温至回流温度，回流下反应1h；降温、加水分出生成的磷酸水溶液；蒸馏二氯甲烷，加入计量甲醇及甲醇钠，使中间体闭环，蒸出甲醇，用盐酸酸化，过滤，得到苯达松。

Description

一种改进苯达松生产方法
技术领域
本发明涉及一种除草剂的生产方法，具体涉及一种除草剂苯达松的生产方法，属于除草剂生产领域。
背景技术
苯达松的化学名称为3-异丙基-2,1,3-苯并噻二嗪-4-酮-2,2-二氧化物，是1968年德国巴登公司研制成功的内吸传导型除草剂，适用于水稻、三麦、玉米、高梁、大豆、花生、豌豆、苜蓿等多种作物和牧场毒草,对阔叶杂草和莎草科杂草有优异的防治效果。苯达松具有高效、低毒、杀草谱广、无药害、与其他除草剂混用性好等优点。
牛立中报道了一种苯达松的生产方法(牛立中.除草剂苯达松的合成工艺研究[D].黑龙江:黑龙江大学，2009)，是将氯磺酸加入三乙胺、异丙胺和二氯乙烷的溶液中，让其反应1h，反应完后加入邻氨基苯甲酸甲酯、三氯氧磷，合成中间体N-(2-甲氧碳酰苯基)-N’-异丙基硫酰胺,反应完全后，加水搅拌，使生成的三乙胺盐酸盐、磷酸盐溶于水中，将水分去，有机层蒸馏得到中间体N-(2-甲氧碳酰苯基)-N’-异丙基硫酰胺，然后在甲醇溶液中使用甲醇钠闭环，用HCl酸化，得到苯达松产品。
中国专利文献CN101830866，公开了类似的生产方法，作者先在有机溶剂二氯乙烷中加入磺化剂SO3或者氯磺酸，然后在低温下(-10℃～0℃)加入三乙胺，让其生成三氧化硫/三乙胺复盐，然后加入异丙胺，合成异丙胺基磺酸，再与邻氨基苯甲酸甲酯、三氯氧磷反应，合成中间体N-(2-甲氧羰基苯基)-N’-异丙基磺酰胺，蒸馏、水洗，得到固体中间体，最后在甲醇溶液中，使用甲醇钠使其闭环，得到目标产品苯达松。
在中国专利CN 101863858公开的苯达松合成工艺中，是先让邻氨基苯甲酸甲酯在三乙胺存在下与氯磺酸反应，然后再与异丙胺、三氯氧磷反应合成中间体，然后加入水中，搅拌，三乙胺的无机盐溶于水中，静置，将水层分出，水层用二氯乙烷萃取一次，合并有机层，蒸馏， 得到中间体N-(2-甲氧碳酰苯基)-N‘-异丙基硫酰胺，然后用甲醇钠闭环得到苯达松。
现有技术中，均是以三乙胺等有机碱作为缚酸剂，三乙胺与生成的HCl及磷酸结合成无机盐，必须加水洗涤出去，然后再从废水中回收三乙胺，工艺复杂，污水量大，成本较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出不使用三乙胺等有机碱做缚酸剂的合成方案，与现有技术相比，生产成本低、污染少、适合工业化生产。
实现本发明采用的方案如下：
(1)在二氯甲烷中加入异丙胺，降温至30℃以下，滴加氯磺酸，滴加完成后，升温至回流，在回流温度下反应0.5-1.5h，生成的HCl用导管导出，用水吸收。异丙胺与氯磺酸的物质的量之比为1:1～1.3，二氯甲烷与异丙胺重量之比为5～15:1。
(2)加入邻氨基苯甲酸甲酯，搅拌反应0.5h。邻氨基苯甲酸甲酯与异丙胺的物质的量之比为1:1～1.4。
(3)降温至30℃以下，滴加三氯氧磷，滴加完成后升温至回流温度，回流下反应1h，三氯氧磷与异丙胺的物质的量之比为1:1.4。
(4)降温至20℃以下，加入计量的水，搅拌30min，静置，从下层分出浓磷酸水溶液。水与三氯氧磷的重量之比为(0.5～1):1。
水的用量不能多，否则会导致不易分层，实验证实，加入水量为三氯氧磷重量的0.5～1倍即可。
(5)蒸馏有机层，中间体N-(2-甲氧碳酰苯基)-N’-异丙基硫酰胺结晶析出。
(6)待二氯甲烷不再馏出，加入计量甲醇，搅拌30min，得到均一溶液，冷却至20℃，滴入甲醇钠，控制滴加速度使其不超过25℃。甲醇加入量为邻氨基苯甲酸甲酯重量的2～4倍，甲醇钠与邻氨基苯甲酸甲酯物质的量之比1.5～2:1。
(7)在20～25℃保温反应1h，升温至50℃保温反应1h，减压蒸出甲醇，待甲醇不再馏出， 加入计量的水，搅拌30min，水与邻氨基苯甲酸甲酯重量之比为10:1。
(8)在三口瓶中加入计量的水，水的用量与步骤(7)相同，将步骤(7)得到的溶液和1mol/L盐酸同时滴加入三口瓶，控制滴加速度，使瓶内pH始终维持在pH＝1，滴加完后，搅拌1h，离心分离，得到苯达松产品。
本发明采用的溶剂是二氯甲烷，使用二氯乙烷、氯苯、苯在40-50℃下因不沸腾，HCl难以溢出，不能实现本发明，提高温度会导致副反应增多，收率降低。
本发明产生的HCl以气体形式溢出，用水吸收后得到副产盐酸，生产1吨苯达松，可得副产36％盐酸2200kg。
本发明加入的三氯氧磷转化为磷酸，生产一吨苯达松，约得副产磷酸490kg。
与现有技术相比，合成中间体N-(2-甲氧碳酰苯基)-N‘-异丙基硫酰胺工艺部分无污水产生，无三乙胺消耗和回收工艺，副产盐酸和磷酸，设备简单，生产成本低。
具体实施方式
以下说明本发明的具体实施例，但是本发明不限于这些实施例。各实例中，纯度检测方法为高效液相色谱法，采用的色谱仪为上海伍丰科学仪器有限公司出产的LC-100高效液相色谱仪，色谱条件为：
色谱柱：4.6mm×250mm不锈钢柱，内装10μm C18硅胶；
流动相：甲醇：乙酸钠缓冲液(0.075mol/L，pH＝6)＝40：60(v/v)；
流动相流量：1.0mL/min；
柱温：室温(温差变化应不大于2℃)；
检测波长：340nm；
进样体积：20μL。
实例1
在安有搅拌器装置和冷凝器的三口瓶中，加入83g二氯甲烷、8.3g异丙胺，降温至30℃以下， 然后滴加氯磺酸16.7g，滴加完成后，升温至回流，在回流温度下反应1.5h，生成的HCl由导管导出，用水吸收。反应完成后加入邻氨基苯甲酸甲酯17.7g，搅拌反应0.5h，降温至10℃，滴加15.4g三氯氧磷，滴加完成后升温至回流温度，回流温度下反应1h，降温至20℃，加入8g水，搅拌30min，静置，从下层分出浓磷酸水溶液；蒸馏有机层，中间体N-(2-甲氧碳酰苯基)-N‘-异丙基硫酰胺结晶析出，待二氯甲烷不再馏出，加入53g甲醇，搅拌30min得到均一溶液，冷却至20℃，滴入27％甲醇钠35.3g，控制滴加速度使其不超过25℃；滴加完成后，在20～25℃保温反应1h，升温至50℃保温反应1h，减压蒸出甲醇，待甲醇不再馏出，加入170g水，搅拌30min。
在另一个三口瓶中加入170ml水，将上面得到的溶液和1mol/L盐酸同时滴加入三口瓶，控制滴加速度，使瓶内pH始终维持在pH＝1，滴加完后，搅拌1h，抽滤，80℃下烘干，得到苯达松产品24.5g，收率87％,，纯度95.7％。
实例2
在安有搅拌器装置和冷凝器的三口瓶中，加入120g二氯甲烷、8.3g异丙胺，降温至30℃以下，然后滴加氯磺酸21g，滴加完成后，升温至回流，在回流温度下反应1h，生成的HCl由导管导出，用水吸收。反应完成后加入邻氨基苯甲酸甲酯17.7g，搅拌反应0.5h，降温至30℃，滴加15.4g三氯氧磷，滴加完成后升温至回流温度，回流下反应1h，降温至20℃，加入15g水，搅拌30min，静置，从下层分出浓磷酸水溶液；蒸馏有机层，中间体N-(2-甲氧碳酰苯基)-N ‘-异丙基硫酰胺结晶析出，待二氯甲烷不再馏出，加入53g甲醇，搅拌30min得到均一溶液，冷却至20℃，滴入27％甲醇钠35.3g，控制滴加速度使其不超过25℃；滴加完成后，在20～25℃保温反应1h，升温至50℃保温反应1h，减压蒸出甲醇，待甲醇不再馏出，加入170g水，搅拌30min。
在另一个三口瓶中加入170ml水，将上面得到的溶液和1mol/L盐酸同时滴加入三口瓶，控制滴加速度，使瓶内pH始终维持在pH＝1，滴加完后，搅拌1h，抽滤，固体在80℃下干燥，得 到苯达松产品25.6g，收率91％,，纯度97.7％。
实例3
在安有搅拌器装置和冷凝器的三口瓶中，加入110g二氯甲烷、8.3g异丙胺，降温至30℃以下，然后滴加氯磺酸18.8g，滴加完成后，升温至回流，在回流温度下反应1.5h，生成的HCl由导管导出，用水吸收。反应完成后加入邻氨基苯甲酸甲酯15.2g，搅拌反应0.5h，降温至20℃，滴加15.4g三氯氧磷，滴加完成后升温至回流温度，回流下反应1h，降温至20℃，加入15g水，搅拌30min，静置，从下层分出浓磷酸水溶液；蒸馏有机层，中间体N-(2-甲氧碳酰苯基)-N‘-异丙基硫酰胺结晶析出，待二氯甲烷不再馏出，加入53g甲醇，搅拌30min得到均一溶液，冷却至20℃，滴入27％甲醇钠35.0g，控制滴加速度使其不超过25℃；滴加完成后，在20～25℃保温反应1h，升温至50℃保温反应1h，减压蒸出甲醇，待甲醇不再馏出，加入170g水，搅拌30min。
在另一个三口瓶中加入170ml水，将上面得到的溶液和1mol/L盐酸同时滴加入三口瓶，控制滴加速度，使瓶内pH始终维持在pH＝1，滴加完后，搅拌1h，抽滤，固体在80℃下干燥，得到苯达松产品21.2g，收率88.0％，纯度97.2％。
对照实例： 
在安有搅拌器装置和冷凝器的三口瓶中，加入110g二氯乙烷、8.3g异丙胺，降温至30℃以下，然后滴加氯磺酸18.8g，滴加完成后，升温至38℃，在此温度下保温反应1.5h，反应生成的HCl由导管导出，用水吸收。反应完成后加入邻氨基苯甲酸甲酯15.2g，搅拌反应0.5h，降温至20℃，滴加15.4g三氯氧磷，滴加完成后升温至38℃，保温反应1h，降温至20℃，加入15g水，搅拌30min，静置，不能很好分层，再加入30g水，搅拌。水层在上面，从下层分出有机层，减压蒸馏有机层，待二氯乙烷不再馏出，得到很少一点固体，加入53g甲醇，搅拌30min得到均一溶液，冷却至20℃，滴入27％甲醇钠35.0g，控制滴加速度使其不超过25℃；滴加完成后，在20～25℃保温反应1h，升温至50℃保温反应1h，减压蒸出甲醇，待甲 醇不再馏出，加入170g水，搅拌30min。
在另一个三口瓶中加入170ml水，将上面得到的溶液和1mol/L盐酸同时滴加入三口瓶，控制滴加速度，使瓶内pH始终维持在pH＝1，滴加完后，搅拌1h，抽滤，固体在80℃下干燥，得到苯达松产品3.2g，纯度87.2％。

Claims (3)

1.一种改进苯达松生产方法，其特征包括以下步骤：
(1)在二氯甲烷中加入异丙胺，降温至30℃以下，然后滴加氯磺酸，滴加完成后，升温至回流，在回流温度下反应0.5-1.5h，生成的HCl溢出，用导管导出体系，用水吸收；
(2)加入邻氨基苯甲酸甲酯，搅拌反应0.5h；
(3)降温至30℃以下，滴加三氯氧磷，滴加完成后升温至回流温度，回流下反应1h；
(4)降温至20℃以下，加入计量的水，搅拌30min，静置，从下层分出浓磷酸水溶液；
(5)蒸馏有机层，待二氯甲烷不再馏出，加入计量甲醇，搅拌30min，得到均一溶液，冷却至20℃，滴入甲醇钠，控制滴加速度使其不超过25℃；
(6)在20～25℃保温反应1h，升温至50℃保温反应1h，减压蒸出甲醇，待甲醇不再馏出，加入计量的水，搅拌30min；
(7)在三口瓶中加入计量的水，水的用量与步骤(6)相同，将步骤(6)得到的溶液和1mol/L盐酸同时滴加入三口瓶，控制滴加速度，使瓶内pH始终维持在pH＝1，滴加完后，搅拌1h，离心分离，得到苯达松产品。
2.根据权利要求1所述的一种改进苯达松生产方法，其特征是:使用二氯甲烷作溶剂，氯磺酸与异丙胺反应生成的HCl以气体方式溢出，不使用三乙胺等有机碱做缚酸剂。
3.根据权利要求1所述的一种改进苯达松生产方法，其特征是:(1)在二氯甲烷中加入异丙胺，滴加氯磺酸，异丙胺与氯磺酸的物质的量之比为1:1～1.3，二氯甲烷与异丙胺重量之比为5～15:1；
(2)加入邻氨基苯甲酸甲酯，邻氨基苯甲酸甲酯与异丙胺的物质的量之比为1:1～1.4；
(3)滴加三氯氧磷，三氯氧磷与异丙胺的物质的量之比为1:1.4；
(4)降温至20℃以下，加入计量的水，搅拌30min，静置，从下层分出浓磷酸水溶液，水与三氯氧磷的重量之比为(0.5～1):1；
(5)蒸馏有机层，待二氯甲烷不再馏出，加入计量甲醇，滴加甲醇钠，甲醇加入量为邻氨基苯甲酸甲酯重量的2～4倍，甲醇钠与邻氨基苯甲酸甲酯物质的量之比1.5～2:1。
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