CN106699764A - 一种双氯磺草胺的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种双氯磺草胺的制备方法，属于化学合成技术领域。它以2,2’‑二硫双（5‑乙氧基‑7‑氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶）为原料，在硝酸钠存在下滴加磺酰氯进行氯磺酰化得2‑氯磺酰基‑5‑乙氧基‑7‑氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶；2‑氯磺酰基‑5‑乙氧基‑7‑氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶与2,6‑二氯苯胺在催化剂DMAP作用下再磺酰化得双氯磺草胺。本发明通过采用上述技术得到的双氯磺草胺，收率质量与传统工艺基本一致，解决了传统工艺中剧毒品氯气用量大、存在安全隐患等问题，其摩尔总收率达80%以上，适于工业化生产应用。
Description
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种双氯磺草胺的制备方法。
背景技术
双氯磺草胺为陶农科开发[US5010195]，1998年上市的三唑并嘧啶磺酰胺类除草剂，乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂。可被杂草通过根部和茎叶快速吸收，而发挥作用。适宜作物大豆、花生田苗前种植土壤处理，防除阔叶杂草。以及用于苗后防除冬小麦田阔叶杂草。其在美国，南美等国家有着广泛应用。传统技术[US5480991][US5461153]，以通氯气的方法制备2-氯磺酰基-5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶（II），氯气价格低，但是用量大，且由于其高腐蚀性、剧毒等特性对生产操作及生产设备存储条件等要求极高，反应剧烈，生产危险性极高，在工业化上存在一定难度，。 此外，传统技术[US5973148]以2-氯磺酰基-5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶（II）制备双氯磺草胺需加入二甲硫醚做催化剂，该物质有恶臭味，且沸点只有38℃，对人有眩晕，呕吐的生理作用，工业生产存在极大的安全隐患。以上因素导致双氯磺草胺即使在2009年专利过期后仍然处于较高的价格区间，且国内产量难以满足客户需求。
发明内容
针对以上技术及市场问题，本发明提供了一种双氯磺草胺的制备方法，该制备方法不使用氯气，操作简单，反应温和，对设备要求较低；将氯气换为硝酸钠与磺酰氯体系，所得产品质量收率高，而且可解决传统工艺中使用氯气造成的生产操作和设备要求高，安全隐患大等缺陷；使用4-二甲氨基吡啶（DMAP）作为催化剂，由活化胺改为活化氮杂磺酰氯，同样起到促进反应的作用，降低防止二甲硫醚气味泄露所需的设备改造费用，并能减少对操作人员健康产生影响的安全隐患。
所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）氯磺酰化：如式（I）所示的2,2’-二硫双（5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶）和硝酸钠加入有机溶剂中，在相转移催化剂存在下，滴加磺酰氯反应，反应结束后，加水分层，除水，得到如式（II）所示的2-氯磺酰基 -5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶溶液备用；
2）磺酰化：将2,6-二氯苯胺溶于有机溶剂中形成反应液，在催化剂存在下，将步骤1）制得的2-氯磺酰基 -5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶溶液滴加到反应液中进行反应，反应结束后，过滤，滤饼水洗，醇洗，烘干得式（Ⅲ）所示的双氯磺草胺，
其反应路线如下：
。
所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤1） 中所述硝酸钠与2,2’-二硫双（5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶）的投料摩尔比为1.5~3: 1。
所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤1） 中所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿或四氯化碳。
所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤1） 中所述相转移催化剂为四丁基溴化铵或18冠-6，其投料质量为2,2’-二硫双（5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶）质量的0.5%~1%。
所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤1）中所述磺酰氯与2,2’-二硫双（5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶）的投料摩尔比为1.5~2: 1。
所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤1）中所述反应温度为-5~10℃。
所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤2）中所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿或四氯化碳。
所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤2）中所述催化剂为DMAP。
所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤2）的反应温度为40~90℃。
本发明通过采用上述技术，与现有技术相比，具有如下有益效果：
1）本发明步骤1）通过采用硝酸钠和磺酰氯体系氯磺酰化2,2’-二硫双（5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶），其原料廉价易得、收率高、成本低、产品质量稳定；它解决了传统工艺中使用氯气造成的对生产存储设备要求高、生产安全隐患大的缺陷；
2）本发明步骤2）在2-氯磺酰基-5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶（II）制备双氯磺草胺时，使用的催化剂为4-二甲氨基吡啶（DMAP），其反应效率高，避免使用二甲硫醚等造成的恶臭以及对人身体的不适；
3）本发明通过该技术得到的双氯磺草胺，摩尔总收率达80%，产品质量好，与传统工艺基本一致，在如今以安全生产为主的大趋势下，该方法可解决传统工艺对生产操作及生产设备存储条件等要求极高，反应剧烈，生产危险性极高，在工业化上存在一定难度等缺陷。
具体实施方式
下述的实施案例为本发明的具体描述。本发明实施案例的制备方法仅用于说明本发明，而不是对本发明的限制，本发明的保护范围并不仅限于此，在本发明的构思前提下，对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
实例1 2-氯磺酰基-5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶（II）的制备
2,2’-二硫双（5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶）（I）（42.66 g，0.1 mol），二氯甲烷400 g，硝酸钠（25.6g，0.3mol），四丁基溴化铵0.3 g，控温于-5-10℃，滴加磺酰氯（27 g，0.2 mol），约1小时加完。加料完毕，保温反应2小时，加入300g水分层，有机相再以150g水洗后加10 g无水硫酸镁干燥有机相，抽滤，滤液备用。
实例2 双氯磺草胺的制备
2，6-二氯苯胺（30 g，0.19 mol），二氯甲烷200 g，4-二甲氨基吡啶（22.5 g，0.18mol），控温于回流，滴加实例1中得到的2-氯磺酰基-5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶（II）溶液，滴完后，保温6小时，过滤，用水洗涤，再用甲醇洗涤，滤饼烘干，得68.24 g白色固体（两步总收率83.99％）。
实例3 2-氯磺酰基-5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶（II）的制备
2,2’-二硫双（5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶）（I）（42.66 g，0.1mol），氯仿400g，硝酸钠（17g，0.2mol），四丁基溴化铵0.4 g，控温于-5-10℃，滴加磺酰氯（20.3 g，0.15mol），约1小时加完。加料完毕，保温反应2小时，加入300g水分层，有机相再以150g水洗后加10 g无水硫酸镁干燥有机相，抽滤，滤液备用。
实例4 双氯磺草胺的制备
2，6-二氯苯胺（30 g，0.19 mol），氯仿200 g，4-二甲氨基吡啶（22.5 g，0.18 mol），控温于50-60℃，滴加实例3中得到的2-氯磺酰基-5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶（II）溶液，滴完后，保温4小时，过滤，用水洗涤，再用甲醇洗涤，滤饼烘干，得65.09 g白色固体（两步总收率80.11％）。
实例5 2-氯磺酰基-5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶（II）的制备
2,2’-二硫双（5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶）（I）（42.66 g，0.1 mol），二氯甲烷400 g，硝酸钠（17g，0.2mol），18冠-6 0.3 g，控温于-5-10℃，分批加入磺酰氯（20.3 g，0.15 mol），约1小时加完。加料完毕，保温反应2小时，加入300g水分层，有机相再以150g水洗后加10 g无水硫酸镁干燥有机相，抽滤，滤液备用。
实例6 双氯磺草胺的制备
2，6-二氯苯胺（30 g，0.19 mol），二氯甲烷200 g，4-二甲氨基吡啶（22.5 g，0.18mol），控温于回流，滴加实例5中得到的2-氯磺酰基-5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶（II）溶液，滴完后，保温6小时，过滤，用水洗涤，再用甲醇洗涤，滤饼烘干，得62.95 g白色固体（两步总收率77.48％）。
实例7 2-氯磺酰基-5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶（II）的制备
2,2’-二硫双（5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶）（I）（42.66 g，0.1 mol），四氯化碳300 g，硝酸钠（12.8g，0.15mol），四丁基溴化铵0.4 g，控温于-5-10℃，滴加磺酰氯（27g，0.2 mol），约1小时加完。加料完毕，保温反应2小时，加入300g水分层，有机相再以150g水洗后加10 g无水硫酸镁干燥有机相，抽滤，滤液备用。
实例8 双氯磺草胺的制备2，6-二氯苯胺（30 g，0.19 mol），甲苯200 g，4-二甲氨基吡啶（22.5 g，0.18 mol），控温于60-70℃，滴加实例7中得到的2-氯磺酰基-5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶（II）溶液，滴完后，保温3小时，过滤，用水洗涤，再用甲醇洗涤，滤饼烘干，得66.38 g白色固体（两步总收率81.70％）。
Claims (9)
1.一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）氯磺酰化：如式（I）所示的2,2’-二硫双（5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶）和硝酸钠加入有机溶剂中，在相转移催化剂存在下，滴加磺酰氯反应，反应结束后，加水分层，除水，得到如式（II）所示的2-氯磺酰基 -5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶溶液备用；
2）磺酰化：将2,6-二氯苯胺溶于有机溶剂中形成反应液，在催化剂存在下，将步骤1）制得的2-氯磺酰基 -5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶溶液滴加到反应液中进行反应，反应结束后，过滤，滤饼水洗，醇洗，烘干得式（Ⅲ）所示的双氯磺草胺，
其反应路线如下：
。
2.根据权利要求1所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤1） 中所述硝酸钠与2,2’-二硫双（5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶）的投料摩尔比为1.5~3: 1。
3.根据权利要求1所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤1） 中所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿或四氯化碳。
4.根据权利要求1所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤1） 中所述相转移催化剂为四丁基溴化铵或18冠-6，其投料质量为2,2’-二硫双（5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶）质量的0.5%~1%。
5.根据权利要求1所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤1）中所述磺酰氯与2,2’-二硫双（5-乙氧基-7-氟[1,2,4]三唑[1,5]嘧啶）的投料摩尔比为1.5~2: 1。
6.根据权利要求1所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤1）中所述反应温度为-5~10℃。
7.根据权利要求1所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤2）中所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿或四氯化碳。
8.根据权利要求1所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤2）中所述催化剂为DMAP。
9.根据权利要求1所述的一种双氯磺草胺的制备方法，其特征在于步骤2）的反应温度为40~90℃。
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