CN113943234A - 一种磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及除草剂安全剂技术领域，具体涉及一种磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法。在反应器中加入对氨基苯磺酰胺、碳酸二苯酯和有机溶剂，在催化剂作用下反应，反应结束后冷却，过滤，得4‑氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯；在反应器中加入4‑氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯和溶剂反应，反应结束后冷却，过滤得4‑(3‑甲基脲基)苯磺酰胺；在反应器中加入4‑(3‑甲基脲基)苯磺酰胺、有机溶剂、邻甲氧基苯甲酸、催化剂、缩合剂，室温下反应，过滤，回收有机溶剂，用低脂醇重结晶得产品2‑甲氧基‑N‑{[4‑(3‑甲基脲基)苯基]磺酰基}苯甲酰胺。本发明制备方法工艺简单、操作方便、产率高、成本低、绿色安全污染少。

Description

一种磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法

技术领域

本发明涉及除草剂安全剂技术领域，具体涉及一种磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法。

背景技术

除草剂安全剂可保护作物免受除草剂损害，而不影响其对靶标作物的活性。除草剂安全剂可提强除草剂对杂草和作物的选择性，可与除草剂混用或者播种前用于种子处理。重复用药或喷撒不匀导致除草剂局部过量，土壤和气候条件的改变也会导致推荐使用的除草剂浓度过大。为解决除草剂药害和残留药害问题，很多化合物被开发出来用作除草剂的安全剂，它们能够选择性的保护作物，降低作物对除草剂的敏感性，又不降低除草剂的活性，从而增加作物的安全性和改进杂草防除效果。但是大部分安全剂都只能保护特定的几种作物免受有限的几种除草剂的药害，应用范围很窄。

2-甲氧基-N-[[4-[[(甲基氨基)羰基]氨基]苯基]磺酰基]苯甲酰胺是由先正达公司开发的除草剂安全剂，英文通用名为Metcamifen。可刺激谷胱甘肽S-转移酶的产生，其可催化还原型谷胱甘肽与农药残留物结合，从而达到排毒的目的，具有良好的市场前景。

CN111377835采用对氨基苯磺酰胺和氯甲酸酯为原料先制备4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯，再与2-甲氧基苯甲酰氯进行酯化反应，最后与甲胺溶液反应制得2-甲氧基-N-[[4-[[(甲基氨基)羰基]氨基]苯基]磺酰基]苯甲酰胺。该法使用的原料如氯甲酸苯酯、2-甲氧基苯甲酰氯均为刺激性剧毒物品，反应过程复杂、催化剂及有机溶剂用量大，成本高，三废多，环境污染严重，不适应我国现阶段环境保护的需求。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明提供一种磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法，用于制备2-甲氧基-N-{[4-(3-甲基脲基)苯基]磺酰基}苯甲酰胺的合成路线为:

具体包括以下步骤:

步骤一、在反应器中加入对氨基苯磺酰胺、碳酸二苯酯和有机溶剂，在催化剂作用下，在40-120℃下反应36-48小时，反应结束后冷却，过滤，得4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯；

有机溶剂为甲苯、甲醇、乙醇、1，4-二氧六环、异丙醇、乙腈、丙酮、甲乙酮，优选甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、甲乙酮。

催化剂为异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸、新戊酸，优选异丁酸、异戊酸、新戊酸。

碳酸二苯酯与对氨基苯磺酰胺的摩尔比为1.2-2.5：1，碳酸二苯酯与对氨基苯磺酰胺的摩尔比优选为1.5-1.8：1，

反应温度优选在70-100℃。

步骤二、在反应器中加入步骤一制备的4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯、有机溶剂，将反应液加热至40-100℃，滴加甲胺醇溶液，在40-100℃下反应2-6小时，反应结束后冷却，过滤得4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺；

有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、甲乙酮，优选为：甲醇、乙醇、异丙醇。

4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯与甲胺的摩尔比为1：1.0-5.0，4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯与甲胺的摩尔比优选为1：1.2-2.0；

反应温度优选在60-80℃，反应时间优选在3-4小时。

步骤三：在反应器中加入步骤二制备的4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺、邻甲氧基苯甲酸、催化剂、缩合剂、有机溶剂，在-10-30℃下反应18-36小时，过滤，回收有机溶剂，用醇重结晶得产品2-甲氧基-N-{[4-(3-甲基脲基)苯基]磺酰基}苯甲酰胺。

2-甲氧基苯甲酸与对氨基苯磺酰胺的摩尔比为1-1.5:1，2-甲氧基苯甲酸与对氨基苯磺酰胺的摩尔比优选为1.05:1.2。

有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺甲醇、二甲基亚砜、四氢呋喃、二氯甲烷、二氯乙烷、N-甲基吡咯烷酮，优选N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二氯甲烷。

催化剂为4-二甲氨基吡啶(DMAP)、4-(1'-四氢吡咯)吡啶(4-PPY)、1-羟基苯并三唑(HOBt)；优选4-二甲氨基吡啶

缩合剂为二环己基碳二亚胺(DCC)、二异丙基碳二亚胺(DIC)和1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDCI)。优选二环己基碳二亚胺。

优选反应时间22-28小时。

重结晶溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇，重结晶溶剂优选甲醇、乙醇。

本发明从反应源头控制污染源，避免使用剧毒原料，选择绿色环保型原料碳酸二苯酯替代强刺激性剧毒物品氯甲酸苯酯，在酸性催化剂作用下与对氨基苯磺酰胺生成中间体筛选出4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯，在最后缩反应步骤中选择绿色环保型原料2-甲氧基苯甲酸替代强腐蚀性原料2-甲氧基苯甲酰氯，在脱水剂作用下与4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺反应制得最终产物2-甲氧基-N-{[4-(3-甲基脲基)苯基]磺酰基}苯甲酰胺。步骤一和步骤二中有机溶剂可回收循环使用，减少有机废液及生产废水的产生，简化反应操作过程，降低生产成本，解决了文献技术的环境污染及安全隐患等技术问题。本发明制备方法工艺绿色安全、操作方便、产率高、成本低、污染少，适合工业化生产。

具体实施方式

下面将结合本发明中的实施案例，对本发明实施案例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施案例仅仅是本发明的一部分实施案例，而不是全部的实施案例。基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他的实施案例，都属于本发明保护的范围。

实施例1 4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯的合成

在反应瓶中加入对氨基苯磺酰胺(50克，0.29mol)、碳酸二苯酯(65.3克，0.30mol)、异丁酸(2.6克，0.029mol)、甲醇(500ML)，加热至65℃，回流反应48小时，反应结束后冷却至室温，过滤，得4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯72.1克，收率85.1％，熔点：220.3-222.8℃。

实例2 4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺的合成

在反应器中加入4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯(30克，0.1mol)、乙醇(200ML)，加热至78℃，滴加甲胺乙醇溶液，在78℃下反应6小时，反应结束后冷却至室温，过滤得4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺21.5克，收率93.8％，熔点：210.8-212.7℃。

实例3 2-甲氧基-N-{[4-(3-甲基脲基)苯基]磺酰基}苯甲酰胺的合成

在反应器中加入4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺(15克，0.065mol)、邻甲氧基苯甲酸(11.9克，0.08mol)、4-二甲氨基吡啶(0.8克，0.007mol)、二环己基碳二亚胺(27.0克，0.13mol)、N,N-二甲基甲酰胺(200ML)，在-10℃下反应36小时，过滤，回收有机溶剂，用乙醇重结晶得产品2-甲氧基-N-{[4-(3-甲基脲基)苯基]磺酰基}苯甲酰胺20.9克,收率88.2％,熔点：236.2-238.4℃，

¹H NMR(300MHz,DMSO)δ11.70(s,1H),9.11(s,1H),7.83(d,J＝8.9Hz,2H),7.62(d,J＝8.9Hz,2H),7.50(m,J＝9.0,7.4,1.8Hz,1H),7.39(dd,J＝7.6,1.7Hz,1H),7.12(d,J＝8.3Hz,1H),6.99(t,J＝7.5Hz,1H),6.24(q,J＝4.3Hz,1H),3.83(s,3H),2.66(d,J＝4.6Hz,3H).

实例4 4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯的合成

在反应瓶中加入对氨基苯磺酰胺(50克，0.29mol)、碳酸二苯酯(65.3克，0.30mol)、异戊酸(3.0克，0.029mol)、乙醇(500ML)，加热至78℃，回流反应36小时，反应结束后冷却至室温，过滤，得4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯70.1克,收率82.7％。

实例5 4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺的合成

在反应器中加入4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯(30克，0.1mol)、甲醇(300ML)，加热至78℃，滴加甲胺甲醇溶液，在78℃下反应2小时，反应结束后冷却至室温，过滤得4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺21.2克,收率92.5％。

实例6 2-甲氧基-N-{[4-(3-甲基脲基)苯基]磺酰基}苯甲酰胺的合成

在反应器中加入4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺(15克，0.065mol)、邻甲氧基苯甲酸(11.9克，0.08mol)、4吡咯烷基吡啶(1.0克，0.007mol)、异丙基碳二亚胺(27.0克，0.13mol)、四氢呋喃(200ML)，在-10℃下反应36小时，过滤，回收有机溶剂，用异丙醇重结晶得产品2-甲氧基-N-{[4-(3-甲基脲基)苯基]磺酰基}苯甲酰胺21.4克,收率90.6％。

实例7 4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯的合成

在反应瓶中加入对氨基苯磺酰胺(50克，0.29mol)、碳酸二苯酯(65.3克，0.30mol)、新戊酸(3.0克，0.029mol)、甲乙酮(500ML)，加热至79℃，回流反应40小时，反应结束后冷却至室温，过滤，得4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯68.7克，收率81.0％。

实例8 4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺的合成

在反应器中加入4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯(30克，0.1mol)、甲乙酮(300ML)，加热至79℃，滴加甲胺甲乙酮溶液，在79℃下反应4小时，反应结束后冷却至室温，过滤得4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺20.7克，收率90.3％。

实例9 2-甲氧基-N-{[4-(3-甲基脲基)苯基]磺酰基}苯甲酰胺的合成

在反应器中加入4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺(15克，0.065mol)、邻甲氧基苯甲酸(11.9克，0.08mol)、1-羟基苯并三唑(17.7克，0.13mol)、1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺(27克，0.13mol))、二氯甲烷(200ML)，在30℃下反应24小时，过滤，回收有机溶剂，用异丙醇重结晶得产品2-甲氧基-N-{[4-(3-甲基脲基)苯基]磺酰基}苯甲酰胺19.3克，收率81.7％。

实施例10 4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯的合成

在反应瓶中加入对氨基苯磺酰胺(50克，0.29mol)、碳酸二苯酯(163克，0.75mol)、异丁酸(2.6克，0.029mol)、甲醇(500ML)，加热至65℃，回流反应48小时，反应结束后冷却至室温，过滤，得4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯43.2克，收率50.1％，熔点：220.3-222.8℃。

对比实施例1 4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯的合成

在反应瓶中加入对氨基苯磺酰胺(50克，0.29mol)、碳酸二苯酯(65.3克，0.30mol)、浓硫酸(3克)、甲醇(500ML)，加热至65℃，回流反应48小时，反应结束后冷却至室温，几乎没有反应。

应用例1：20％双草醚磺酰苯脲类除草剂安全剂组合物的制备方法

按物质重量比:20％双草醚，3％Metcamifen安全剂，乳化剂(2％OP-13、1％TW-80、1％十二烷基硫酸),分散剂(2％木质素磺酸钠、1％木质素磺酸钙)、0.5％甲基纤维素、0.5％脂肪醇聚氧乙烯醚、5％乙二醇，大豆油加至100％重量份。具体生产步骤为：将有效成分和其它助剂混合，经高速剪切分散、砂磨机中砂磨后，在油系介质中形成高分散、稳定的悬浮体系，制得23％双草醚·Metcamifen可分散油悬浮剂。

Claims (9)

1.一种磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：

(1)在反应器中加入对氨基苯磺酰胺、碳酸二苯酯和有机溶剂，在催化剂作用下，40-120℃下反应36-48小时，反应结束后冷却，过滤，得4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯；

催化剂为异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸、新戊酸；

(2)在反应器中加入步骤(1)制备的4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯、有机溶剂，将反应液加热至40-100℃，滴加甲胺醇溶液，保持温度不变反应2-6小时，反应结束后冷却，过滤得4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺；

(3)在反应器中加入步骤(2)制备的4-(3-甲基脲基)苯磺酰胺、邻甲氧基苯甲酸、催化剂、缩合剂、有机溶剂，在-10-30℃下反应18-36小时，过滤，回收有机溶剂，用醇重结晶得产品2-甲氧基-N-{[4-(3-甲基脲基)苯基]磺酰基}苯甲酰胺；

催化剂为4-二甲氨基吡啶(DMAP)、4-(1'-四氢吡咯)吡啶(4-PPY)、1-羟基苯并三唑(HOBt)。

2.根据权利要求1所述的磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述有机溶剂为甲苯、甲醇、乙醇、1，4-二氧六环、异丙醇、乙腈、丙酮、甲乙酮。

3.根据权利要求1所述的磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述碳酸二苯酯与对氨基苯磺酰胺的摩尔比为1.2-2.5：1。

4.根据权利要求1所述的磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、甲乙酮。

5.根据权利要求1所述的磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述4-氨磺酰基苯基氨基甲酸苯酯与甲胺的摩尔比为1：1.0-5.0。

6.根据权利要求1所述的磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述2-甲氧基苯甲酸与对氨基苯磺酰胺的摩尔比为1-1.5:1。

7.根据权利要求1所述的磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺甲醇、二甲基亚砜、四氢呋喃、二氯甲烷、二氯乙烷、N-甲基吡咯烷酮。

8.根据权利要求1所述的磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述缩合剂为二环己基碳二亚胺(DCC)、二异丙基碳二亚胺(DIC)和1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDCI)。

9.根据权利要求1所述的磺酰苯脲类除草剂安全剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述重结晶溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇。