CN110563735B

CN110563735B - 制备双氟磺草胺的方法

Info

Publication number: CN110563735B
Application number: CN201910926691.0A
Authority: CN
Inventors: 高士光; 薛欢; 蔡旭阳; 吴涛; 徐玉明; 陶涛
Original assignee: Jiangsu Good Harvest Weien Agrochemical Co ltd
Current assignee: Jiangsu Good Harvest Weien Agrochemical Co ltd
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2022-03-29
Anticipated expiration: 2039-09-27
Also published as: CN110563735A

Abstract

本发明公开了一种制备双氟磺草胺的方法，它是由2‑氯磺酰基‑8‑氟‑5‑甲氧基[1,2,4]三唑[1,5‑c]嘧啶与2,6‑二氟苯胺经缩合反应得到；缩合反应温度为10℃～50℃；2,6‑二氟苯胺与2‑氯磺酰基‑8‑氟‑5‑甲氧基[1,2,4]三唑[1,5‑c]嘧啶的摩尔比为1∶1～1.2∶1；该缩合反应是在甲硫醚、N‑氯代琥珀酰亚胺以及3‑甲基吡啶的存在下进行的；2,6‑二氟苯胺与甲硫醚以及N‑氯代琥珀酰亚胺的摩尔比均是1∶0.3～1∶0.7。本发明的方法采用一定量的甲硫醚和N‑氯代琥珀酰亚胺参与反应，能够获得较高的反应收率和产物纯度，而且生产成本较低，重现性较好，适合工业化生产。

Description

制备双氟磺草胺的方法

技术领域

本发明属于除草剂制备技术领域，具体涉及一种制备双氟磺草胺的方法。

背景技术

双氟磺草胺（florasulam）是由美国陶氏农业科学公司（Dow Agroscience）开发的三唑并嘧啶磺酰胺类除草剂。20世纪80年代美国陶氏农业科学公司首次报道了嘧啶磺酰胺类除草剂，其后成功开发了多个以三唑并嘧啶磺酰胺为母体化合物的高效除草剂新品种。

双氟磺草胺是典型的乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂，为苗后茎叶处理防除阔叶杂草的低毒高效广谱除草剂，尤其对麦类作物与草坪具有高度选择性，可用于防除冬小麦、冬大麦、春小麦、春大麦、草坪、牧场等地的阔叶杂草，同时还可有效防除田间的石竹科、茜草科、旋花科、景葵科、蓼科等杂草，田间重要杂草如猪殃殃、龙葵、菊科杂草等对其也很敏感，而使用剂量仅为3～10g a.i./hm²。

中国专利文献CN1216040A公开了一种双氟磺草胺的制备方法，它是先将2,6-二氟苯胺制成N-(2,6-二氟苯基)-S,S-二甲基硫亚胺（参见其实施例1），然后再用其催化（催化量为7.8%）制备双氟磺草胺（参见实施例8）。该方法的不足在于：转化率较低，只有70%，从而不适合工业化生产。

世界专利文献WO9937650A1公开了两种双氟磺草胺的制备方法，一种是仅在1,2-丙二醇存在下反应，收率为88.9%；另一种则是在1,2-丙二醇和萘催化剂同时存在下反应，收率达到98%。后一种方法虽然收率较高，但是使用萘催化剂，大大增加了生产成本。而该文献中的方法最大的不足在于：需要采用较多的2,6-二氟苯胺（3.8～5.5倍用量），而多余的2,6-二氟苯胺无法回收利用，从而导致生产成本较高，同样不适合工业化生产。

中国专利文献CN103509027A公开了一种双氟磺草胺的制备方法，该方法虽然收率较高，而且引入价格低廉的三乙胺替代过量的2,6-二氟苯胺以降低生产成本。但是，申请人经过大量实验论证发现，该方法重现性较差，对物料的配比以及反应温度和反应时间要求较高，容易产生杂质，因此不适合工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种重现性较好、生产成本较低、反应收率和产物纯度均较高、适合工业化生产的制备双氟磺草胺的方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种制备双氟磺草胺的方法，它是由2-氯磺酰基-8-氟-5-甲氧基[1,2,4]三唑[1,5-c]嘧啶与2,6-二氟苯胺经缩合反应得到。

所述缩合反应是在甲硫醚、N-氯代琥珀酰亚胺以及3-甲基吡啶的存在下进行的。

所述2,6-二氟苯胺与所述2-氯磺酰基-8-氟-5-甲氧基[1,2,4]三唑[1,5-c]嘧啶的摩尔比为1∶1～1.2∶1，优选1∶1。

所述2,6-二氟苯胺与所述甲硫醚的摩尔比为1∶0.3～1∶0.7，优选为1∶0.4～1∶0.6，更优选为1∶0.5。

所述2,6-二氟苯胺与所述N-氯代琥珀酰亚胺的摩尔比为1∶0.3～1∶0.7，优选为1∶0.4～1∶0.6，更优选为1∶0.5。

所述2,6-二氟苯胺与所述3-甲基吡啶的摩尔比为1∶2～1∶5，优选为1∶3。

所述缩合反应是在有机溶剂的存在下进行的；所述有机溶剂为乙腈、二氯甲烷、二氯乙烷中的一种，优选为乙腈。

所述缩合反应温度为10℃～50℃，优选为40℃。

所述缩合反应具体方法如下：在0℃以下以及氮气保护下，将甲硫醚加入到2,6-二氟苯胺的乙腈溶液中，搅拌后再加入N-氯代琥珀酰亚胺的乙腈溶液，反应一段时间后加入3-甲基吡啶，搅拌后再缓慢滴加2-氯磺酰基-8-氟-5-甲氧基[1,2,4]三唑[1,5-c]嘧啶的乙腈溶液，滴完在10℃～50℃反应至结束，再经后处理得到双氟磺草胺。

所述后处理包括加适量酸水酸化至pH＜2，搅拌，抽滤，水洗，甲醇淋洗，烘干。

本发明具有的积极效果：本发明的方法采用一定量的甲硫醚和N-氯代琥珀酰亚胺参与反应，能够获得较高的反应收率（85%以上，最高可达94%以上）和产物纯度（97%以上，最高可达98.5%），而且生产成本较低，重现性较好，适合工业化生产。

具体实施方式

（实施例1）

本实施例的制备双氟磺草胺的方法如下：

氮气保护下，向500mL的四口反应瓶中加入乙腈100mL和2,6-二氟苯胺12.9g（0.1moL），搅拌降温至-20℃，滴甲甲硫醚3.1g（0.05moL），滴完搅拌30min，再缓慢滴加26.67g的N-氯代琥珀酰亚胺的乙腈溶液（含 N-氯代琥珀酰亚胺6.67g，0.05moL），滴完继续反应1～2h，然后缓慢滴加3-甲基吡啶27.9g（0.3moL），搅拌1h后，再将56.6g的 2-氯磺酰基-8-氟-5-甲氧基[1,2,4]三唑[1,5-c]嘧啶的乙腈溶液（含2-氯磺酰基-8-氟-5-甲氧基[1,2,4]三唑[1,5-c]嘧啶26.6g，0.1moL）缓慢滴加到上述反应液中，1h滴完，然后，先室温搅拌1h，再升温至40℃，反应3～4h，HPLC跟踪至2,6-二氟苯胺含量＜0.5%结束反应。

反应结束后，将反应液温度降至0℃以下，滴入稀酸水250g（含35wt%盐酸41.7g），酸化至pH＜2，析出大量固体，搅拌1h，抽滤，滤饼水洗，少量甲醇淋洗，烘干，得到白色粉末状双氟磺草胺33.8g，收率为94.2%，纯度为98.5%（HPLC）。

（实施例2～实施例5）

各实施例的方法与实施例1基本相同，不同之处在于甲硫醚和NCS的用量，具体见表1。

（对比例1～对比例6）

各对比例的方法与实施例1基本相同，不同之处在于甲硫醚和NCS的用量，具体见表1。

表1

甲硫醚

NCS

反应时间

产物重量

收率

纯度

实施例1

0.05mol

4h

33.8g

94.2%

98.5%

实施例2

0.03moL

8h

30.5g

85.0%

97.0%

实施例3

0.04moL

5h

32.6g

90.8%

97.6%

实施例4

0.06moL

4h

32.8g

91.4%

97.9%

实施例5

0.07moL

3h

30.6g

85.2%

97.2%

对比例1

0

＞24h

0

对比例2

0.01moL

16h

24.5g

68.2%

94.3%

对比例3

0.02moL

12h

28.0g

78.0%

94.7%

对比例4

0.08moL

3h

28.5g

79.4%

95.5%

对比例5

0.09moL

3h

28.2g

78.6%

96.2%

对比例6

0.10moL

3h

25.8g

71.8%

94.7%

备注：NCS即N-氯代琥珀酰亚胺，反应时间是根据HPLC检测结果而定（2,6-二氟苯胺的含量低于0.5%即视为反应结束）。

由表1可以看出：当反应中没有甲硫醚和NCS参与时，反应不进行；当甲硫醚与NCS的摩尔量小于2,6-二氟苯胺的0.3倍时，反应时间较差，反应收率和产物纯度较低；当甲硫醚与NCS的摩尔量大于2,6-二氟苯胺的0.7倍时；反应收率和产物纯度也会明显降低；尤其是当甲硫醚与NCS的摩尔量≥2,6-二氟苯胺时，实际上2,6-二氟苯胺已经完全转化为硫亚胺，也即2-氯磺酰基-8-氟-5-甲氧基[1,2,4]三唑[1,5-c]嘧啶直接与硫亚胺反应，效果并不理想。

（实施例6～实施例9）

各实施例的方法与实施例1基本相同，不同之处在于反应温度，具体见表2。

（对比例7～对比例9）

各对比例的方法与实施例1基本相同，不同之处在于反应温度，具体见表2。

表2

	反应温度	反应时间	产物重量	收率	纯度
						实施例1	40℃	4h	33.8g	94.2%	98.5%
实施例6	30℃	5h	31.7g	88.3%	98.1%
						实施例7	20℃	8h	30.2g	84.1%	98.2%
实施例8	10℃	12h	29.8g	83.0%	97.2%
						实施例9	50℃	4h	29.2g	81.3%	97.4%
对比例7	60℃	3h	20.2g	56.3%	92.3%
						对比例8	-10℃	＞48h	25.9g	72.1%	94.0%
对比例9	0℃	＞24h	27.4g	76.3%	94.2%

备注：反应时间是根据HPLC检测结果而定（2,6-二氟苯胺的含量低于0.5%即视为反应结束）。

由表2可以看出：反应温度越低，反应时间越长，副产物越多；反应温度过高，副产物也会增加，从而降低了反应收率和产品含量。

（对比例10～对比例15）

各对比例的方法与实施例1基本相同，不同之处在于采用预先制备好的硫亚胺进行缩合反应，具体见表3。

表3

2,6-二氟苯胺

甲硫醚

NCS

硫亚胺A

硫亚胺B

产物重量

收率

纯度

实施例1

0.1mol

0.05mol

/

33.8g

94.2%

98.5%

对比例10

0.1mol

/

0.01mol

/

25.6g

71.3%

94.5%

对比例11

0.1mol

/

0.01mol

25.4g

70.8%

94.6%

对比例12

0.05mol

/

0.05mol

29.0g

80.8%

96.1%

对比例13

0.05mol

/

0.05mol

28.8g

80.2%

96.2%

对比例14

/

0.1mol

/

26.1g

72.7%

94.2%

对比例15

/

0.1mol

26.0g

72.4%

94.3%

备注：表3中硫亚胺A为2,6-二氟苯胺与甲硫醚以及NCS制得，硫亚胺B为参照中国专利文献CN1216040A实施例1制得。

由表3可以看出：类似于中国专利文献CN1216040A的方法，以催化量的硫亚胺上述缩合反应，反应收率和产物纯度均较低；直接用该硫亚胺进行反应，反应收率和产物纯度也不高；而2,6-二氟苯胺和硫亚胺各用一半结果同样不理想。

Claims

1.一种制备双氟磺草胺的方法，它是由2-氯磺酰基-8-氟-5-甲氧基[1,2,4]三唑[1,5-c]嘧啶与2,6-二氟苯胺经缩合反应得到；所述缩合反应是在甲硫醚、N-氯代琥珀酰亚胺以及3-甲基吡啶的存在下进行的；所述2,6-二氟苯胺与所述甲硫醚的摩尔比为1∶0.4～1∶0.6；所述2,6-二氟苯胺与所述N-氯代琥珀酰亚胺的摩尔比为1∶0.4～1∶0.6；所述2,6-二氟苯胺与所述2-氯磺酰基-8-氟-5-甲氧基[1,2,4]三唑[1,5-c]嘧啶的摩尔比为1∶1～1.2∶1；所述2,6-二氟苯胺与所述3-甲基吡啶的摩尔比为1∶2～1∶5；所述缩合反应温度为30℃～40℃。

2.根据权利要求1所述的制备双氟磺草胺的方法，其特征在于：所述2,6-二氟苯胺与所述甲硫醚的摩尔比为1∶0.5；所述2,6-二氟苯胺与所述N-氯代琥珀酰亚胺的摩尔比为1∶0.5。

3.根据权利要求1所述的制备双氟磺草胺的方法，其特征在于：所述缩合反应温度为40℃。