CN113620928A - 一种甲氧咪草烟钠盐的合成方法 - Google Patents

一种甲氧咪草烟钠盐的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种甲氧咪草烟钠盐的合成方法,在反应装置中加入1‑(5，6双(甲氧羰基)吡啶)‑3‑N，N，N‑三甲基甲胺溴化铵，然后依次加入甲苯、甲醇钠甲醇溶液，升温并控制温度在60～80℃的同时滴加脱水2‑氨基‑2，3‑二甲基丁酰胺甲苯溶液，至观察到反应装置上冷凝器出现回流后继续反应2～8小时，后降温至室温，加入水进行分层，分离得到下层产物即为甲氧咪草烟钠盐水溶液。本发明解决了传统工艺工艺繁琐，操作复杂的问题，本方法目的产物增加，副产减少，达到降低工艺过程中的各项能耗，降低生产成本，提高甲氧咪草烟钠盐收率，间接提高了2‑(4‑异丙基‑4‑甲基‑5‑氧‑2‑咪唑啉‑2‑基)‑5‑甲氧基甲基烟酸生产效率。

Description

一种甲氧咪草烟钠盐的合成方法
技术领域
本发明属于化工中间体合成技术领域，具体涉及一种甲氧咪草烟钠盐的合成方法。
背景技术
2-(4-异丙基-4-甲基-5-氧-2-咪唑啉-2-基)-5-甲氧基甲基烟酸是广谱、高活性咪唑啉酮类除草剂。其作用机制主要抑制乙酸羟酸合成酶的活性，影响3种支链氨基酸——缬氨酸、亮氨酸与异亮氨酸的生物合成，最终破坏蛋白质的合成，干扰DNA合成及细胞分裂和生长。药剂在苗后作茎叶处理后，很快被植物叶片吸收并传导至全株，杂草随即停止生长，在4～6周后死亡。主要杀草谱为大多数阔叶杂草，而且对稗、野燕麦、狗尾草、看麦娘等禾本科杂草也有良好的防治效果，更为突出的是某些难治杂草，如卷茎蓼、苣荬菜、打破碗碗花、鼬瓣草、鸭跖草、龙葵等。
在生产2-(4-异丙基-4-甲基-5-氧-2-咪唑啉-2-基)-5-甲氧基甲基烟酸时，传统的生产方法分为两步法合成，第一步合成5-甲氧基吡啶-2,3二甲酸二甲酯，第二步利用萃取分离处理的5-甲氧基吡啶-2,3二甲酸二甲酯合成2-(4-异丙基-4-甲基-5-氧-2-咪唑啉-2-基)-5-甲氧基甲基烟酸，然后加水分离得到甲氧咪草烟钠盐。该方法工艺繁琐，能耗高，副产物多，因此实际生产中需要更好的生产工艺来完成甲氧咪草烟成品的制备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种甲氧咪草烟钠盐的合成方法，提供一种用于甲氧咪草烟的一锅法合成甲氧咪草烟钠盐的方法，解决了传统工艺工艺繁琐，操作复杂的问题，本方法目的产物增加，副产减少，达到降低工艺过程中的各项能耗，降低生产成本，提高甲氧咪草烟钠盐收率，间接提高了2-(4-异丙基-4-甲基-5-氧-2-咪唑啉-2-基)-5-甲氧基甲基烟酸生产效率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种甲氧咪草烟钠盐的合成方法，包括以下步骤：
在反应装置中加入1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵，然后依次加入甲苯、甲醇钠甲醇溶液，升温并控制温度在60～80℃的同时滴加脱水2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺甲苯溶液，至观察到反应装置上冷凝器出现回流后继续反应2～8小时，后降温至室温，加入水进行分层，分离得到下层产物即为甲氧咪草烟钠盐水溶液；
其中，1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵:甲醇钠:2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺的摩尔比为1:3.0～3.5:1.0～1.5；1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵:甲苯的重量比为1:3～7；1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵:水的重量比为1:3～7。
优选的，所述的甲醇钠甲醇溶液的浓度为29～30％。更优选为浓度为30％。
优选的，所述的温度控制在65～75℃。
优选的，所述的滴加脱水2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺甲苯溶液的滴加速度控制在3～5小时滴加完成。
优选的，所述的1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵:甲醇钠:2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺的摩尔比为1:3.15～3.25:1.05～1.15。
优选的，所述的1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵:甲苯的重量比为1:4～6。
优选的，所述的1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵:水的重量比为1:4～6。
优选的，所述的冷凝器出现回流后，继续反应3～5小时。
优选的，所述的降温至室温是降温至20～30℃。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提供一种用于甲氧咪草烟生产的一锅法合成甲氧咪草烟钠盐的方法，解决了传统工艺(两步法合成工艺)生产工艺繁琐，操作复杂的问题，本生产方法缩短工艺生产路线，可以使目的产物的增加，副产物减少，达到降低工艺过程中的各项能耗，降低生产成本，提高生产效率的目的。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例一
在反应釜中加入1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵100.3g(91％含量，本含量是该原料的含量，该含量越高，原料纯度越高)，加入150g甲苯，继续加入甲醇钠溶液141.4g(30％含量)，搅拌均匀，升温的同时，滴加38.14g脱水2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺甲苯溶液。滴加完成后，升温至70℃并保温，通过冷凝器观察出现馏分冷凝至反应釜，开始计时，保温2小时后降温至室温，加水分层；跟踪检测生成含量81.05％的甲氧咪草烟钠盐水溶液，提纯后计算产品收率72.32％。
实施例二
在反应釜中加入1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵98.2g(95％含量)，加入170g甲苯，继续加入甲醇钠溶液154.5g(30％含量)，搅拌均匀，升温的同时，滴加40.82g脱水2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺甲苯溶液。滴加完成后，升温至70℃并保温，通过冷凝器观察出现馏分冷凝至反应釜，开始计时，保温2.5小时后降温至室温，加水分层；跟踪检测生成含量78.6％的甲氧咪草烟钠盐水溶液，提纯后计算产品收率72.49％。
实施例三
在反应釜中加入1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵60.0g(95％含量)，加入100g甲苯，继续加入甲醇钠溶液95.1g(30％含量)，搅拌均匀，升温的同时，滴加25.1g脱水2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺甲苯溶液。滴加完成后，升温至70℃并保温，通过冷凝器观察出现馏分冷凝至反应釜，开始计时，保温2小时后降温至室温，加水分层；跟踪检测生成含量79.3％的甲氧咪草烟钠盐水溶液，提纯后计算产品收率为73.25％。
实施例四
在反应釜中加入1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵100.0g(91％含量)，加入150g甲苯，继续加入甲醇钠溶液142.0g(30％含量)，搅拌均匀，升温的同时，滴加38.2g脱水2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺甲苯溶液。滴加完成后，升温至50℃并保温，开始计时，保温4小时30分钟后降温至室温，加水分层；跟踪检测生成含量78.4％的甲氧咪草烟钠盐水溶液，提纯后计算产品收率为72.15％。
实施例五
在反应釜中加入1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵100.5g(91％含量)，加入150.2g甲苯，继续加入甲醇钠溶液142.1g(30％含量)，搅拌均匀，升温的同时，滴加38.5g脱水2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺甲苯溶液。滴加完成后，升温至55℃并保温，开始计时，保温3小时36分钟后降温至室温，加水分层；跟踪检测生成含量78.6％的甲氧咪草烟钠盐水溶液，提纯后计算产品收率为72.32％。
实施例六
在反应釜中加入1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵99.6g(91％含量)，加入150.3g甲苯，继续加入甲醇钠溶液141.8g(30％含量)，搅拌均匀，升温的同时，滴加38.2g脱水2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺甲苯溶液。滴加完成后，升温至60℃并保温，开始计时，保温3小时后降温至室温，加水分层；跟踪检测生成含量78.1％的甲氧咪草烟钠盐水溶液，提纯后计算产品收率为72.18％。
对比例
第一步合成5-甲氧基吡啶-2,3二甲酸二甲酯：
在反应釜中加入1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵99.6g(91％含量)，继续加入甲醇200g，加入甲醇钠溶液57.1g(30％含量)，搅拌均匀，升温回流反应1小时，取样跟踪5-甲氧基吡啶-2,3二甲酸二甲酯含量82.6％，加入醋酸调pH至7，加热蒸馏甲醇，降温加入水100g，加二氯甲烷400g萃取分层，分出的二氯甲烷料液，将二氯甲烷蒸干，得到56.5g干品5-甲氧基吡啶-2,3二甲酸二甲酯。
第二步利用第一步合成的5-甲氧基吡啶-2,3二甲酸二甲酯合成2-(4-异丙基-4-甲基-5-氧-2-咪唑啉-2-基)-5-甲氧基甲基烟酸：
在反应釜中加入5-甲氧基吡啶-2,3二甲酸二甲酯，继续投加甲苯150g、甲醇钠84.9g，搅拌均匀，升温的同时，投加37.9g脱水2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺甲苯溶液，升温至70℃并保温，通过冷凝器观察出现馏分冷凝至反应釜，开始计时，保温2小时后降温至室温，加水分层；跟踪检测生成含量79.3％的甲氧咪草烟钠盐水溶液，提纯后计算最终产品收率为65％。
实验结果分析：
由以上实施例可以看出，生产原料的比例在一定范围内进行变化，并不太影响最终产品的收率，实施例一至三的收率变化小于1.0％；从实施例四到实施例六看，反应温度的变化对终产品收率的影响为随反应温度升高，反应速率增加，反应时间有明显降低，对最终产品收率无影响。
现有技术采用两步法进行生产，每一步的收率都在在80％左右，因此终产品的收率约在65％左右，而本方法收率均在72％以上，比现有技术提高了7％左右，收率明显提高，并且生产工艺显著缩短，能耗降低，因此，本发明生产工艺更适用于甲氧咪草烟钠盐的生产。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种甲氧咪草烟钠盐的合成方法，其特征在于：包括以下步骤：
在反应装置中加入1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵，然后依次加入甲苯、甲醇钠甲醇溶液，升温并控制温度在60～80℃的同时滴加脱水2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺甲苯溶液，持续反应2～8小时，后降温至室温，加水进行分层，分离得到下层产物即为甲氧咪草烟钠盐水溶液；
其中，1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵:甲醇钠:2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺的摩尔比为1:3.0～3.5:1.0～1.5；
1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵:甲苯的重量比为1:3～7；
1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵:水的重量比为1:3～7。
2.如权利要求1所述的甲氧咪草烟钠盐的合成方法，其特征在于：所述甲醇钠甲醇溶液的浓度为29～30％，温度控制在65～75℃。
3.如权利要求1所述的甲氧咪草烟钠盐的合成方法，其特征在于：所述步骤滴加脱水2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺甲苯溶液的滴加速度控制在3～5小时滴加完成。
4.如权利要求1所述的甲氧咪草烟钠盐的合成方法，其特征在于：所述步骤1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵:甲苯的重量比为1:4～6。
5.如权利要求1所述的甲氧咪草烟钠盐的合成方法，其特征在于：所述步骤1-(5，6双(甲氧羰基)吡啶)-3-N，N，N-三甲基甲胺溴化铵:水的重量比为1:4～6。
6.如权利要求1所述的甲氧咪草烟钠盐的合成方法，其特征在于：所述步骤滴加脱水2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺甲苯溶液时，观察反应釜上冷凝器出现回流后继续反应2～8小时。
7.如权利要求6所述的甲氧咪草烟钠盐的合成方法，其特征在于：所述步骤滴加脱水2-氨基-2，3-二甲基丁酰胺甲苯溶液时，观察反应釜上冷凝器出现回流后继续反应3～5小时。
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