CN114940662A - 一种烟嘧磺胺的制备方法 - Google Patents

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张晓臣
李萍
齐斐
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    • C07D213/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
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Abstract

本发明公开了一种烟嘧磺胺的制备方法,本发明将2‑氯‑N,N‑二甲基烟酰胺和硫代硫酸钠反应,生成N,N‑二甲基烟酰胺磺酸盐溶于水,加水稀释后,低温通入氯气进行氧氯化反应,生成N,N‑二甲基烟酰胺磺酰氯,经氨化合成烟嘧磺胺,本发明不用加碱和硫磺,且目标产物的收率较高且稳定,制备简易,反应条件安全,具有较大的推广应用前景。

Description

一种烟嘧磺胺的制备方法
技术领域
本发明属于化学合成领域,尤其涉及一种烟嘧磺胺的制备方法。
背景技术
烟嘧磺隆为磺酰脲类玉米田除草剂,是目前国内玉米田除草剂的主力品种。烟嘧磺胺(又称2-氨基磺酰基-N,N-二甲基烟酰胺)是其重要的合成中间体。申请号为2016106520992的专利提供了一种2-氨基磺酰基-N,N-二甲基烟酰胺的制备方法,以医药中间体2-氨基烟酸为起始原料,经酰氯化及胺化反应制得2-氨基-N,N-二甲基烟酰胺,再经过重氮化反应、桑德迈尔反应、胺化反应制得2-氨基磺酰基-N,N-二甲基烟酰胺。然而,上述专利的制备较为繁琐,且目标产物的收率不稳定,因此,需要提供一种能够取得更稳定收率的制备方法,以解决现有制备方法收率不稳定的问题。
发明内容
针对现有技术不足,本发明的目的在于提出一种烟嘧磺胺的制备方法,以解决了现有技术收率不稳定的技术问题。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种烟嘧磺胺的制备方法,包括如下步骤:
(1)首先取2-氯-N,N-二甲基烟酰胺,然后加水并升温至73~80℃,再加入硫代硫酸钠溶液,最后在75~80℃下进行保温反应,取样并进行液谱分析,当2-氯-N,N-二甲基烟酰胺的含量小于0.3~1%时降温,制备得到二甲基烟酰胺磺酸钠盐水溶液;
(2)在0~5℃下,将步骤(1)所述的二甲基烟酰胺磺酸钠盐水溶液加入到水中,边加边向水中通入氯气,然后保温反应后,加入萃取剂得到萃取母液,萃取母液经洗涤后备用;
(3)将步骤(2)所述洗涤后的萃取母液降温后通入氨气,通氨气结束后加水,调节体系PH=1~2后,经降温、离心、洗涤后干燥,即制备得到所述烟嘧磺胺。
优选的,步骤(1)所述2-氯-N,N-二甲基烟酰胺与水的质量比为3~4:5,更优选的为3:5。
优选的,步骤(1)所述硫代硫酸钠溶液的浓度为40~50wt%,更优选的为45wt%。
优选的,步骤(1)所述硫代硫酸钠溶液与2-氯-N,N-二甲基烟酰胺的质量比为9~10:3~4,更优选的为10:3。
优选的,步骤(1)所述保温反应的时间为3~4h,更优选的为3.5h。
优选的,步骤(2)所述水与步骤(1)所述水的体积比为2:1。
优选的,步骤(2)所述氯气的通入速率为0.514g~0.685g/min,所述氯气的通入时间为3~4小时。
优选的,步骤(2)所述保温反应的时间为1~1.5h,更优选的为1h。
优选的,步骤(2)所述萃取剂为二氯甲烷。
优选的,步骤(2)所述萃取二氯甲烷母液经水洗涤后备用。
优选的,步骤(3)所述降温至0~5℃时通入氨气。
优选的,步骤(3)所述氨气与二甲基烟酰胺磺酸盐的摩尔比为:2.3:1。
优选的,步骤(3)所述加水的体积与步骤(1)所述加水的体积相同。
优选的,步骤(3)所述调节体系pH=1~2的方式为:加入盐酸进行调节。
优选的,步骤(3)所述调节体系pH后的降温为降温至-5℃。
本发明的反应机理为:将2-氯-N,N-二甲基烟酰胺和硫代硫酸钠反应,生成N,N-二甲基烟酰胺磺酸盐溶于水,加水稀释后,低温通入氯气进行氧氯化反应,生成N,N-二甲基烟酰胺磺酰氯,经溶剂萃取后,磺酰氯溶解在溶剂中,溶剂母液低温条件下通入氨气进行氨化,生成烟嘧磺胺。
与现有技术相比,本发明的有益效果包括:
本发明提供了一种烟嘧磺胺的制备方法,利用该制备方法,取得了91~96%的收率,收率较为稳定,且产物的纯度高达96~98.5%;进一步的,本发明易操作,效率高、节约能源和原材料,环保、成本低、质量好。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种烟嘧磺胺的制备方法,步骤如下:
(1)在500mL四口烧瓶中,投入80g 2-氯-N,N-二甲基烟酰胺和100mL水,升温到74℃,滴加200g浓度为45wt%的硫代硫酸钠水溶液,滴家结束后,于75℃保温反应6h,取样分析,当2-氯-N,N-二甲基烟酰胺的含量小于0.5%时降温,制备得到二甲基烟酰胺磺酸钠盐水溶液;
(2)在1000mL四口烧瓶中,在5℃下,将步骤(1)所述的二甲基烟酰胺磺酸钠盐水溶液加入到200mL水中,边加边向水中通入氯气,氯气以0.685g/min通入,通入时间为3小时,然后5℃下保温反应1h后,加入二氯甲烷得到二氯甲烷母液,该二氯甲烷母液经清水洗涤后备用;
(3)将步骤(2)所述洗涤后的萃取母液降温到5℃后通入氨气17g(1mol),通氨气结束后加100mL的水,滴加盐酸调节体系pH=2后,降温到-5℃、然后离心、清水洗涤后真空干燥得到产品96.45g,收率为95%,纯度为98%,即制备得到所述烟嘧磺胺。
实施例2
一种烟嘧磺胺的制备方法,步骤如下:
(1)在500mL四口烧瓶中,投入60g 2-氯-N,N-二甲基烟酰胺和100mL水,升温到77℃,滴加200g浓度为45wt%的硫代硫酸钠水溶液,滴家结束后,于77℃保温反应6h,取样分析,当2-氯-N,N-二甲基烟酰胺的含量小于0.3%时降温,制备得到二甲基烟酰胺磺酸钠盐水溶液;
(2)在1000mL四口烧瓶中,在0℃下,将步骤(1)所述的二甲基烟酰胺磺酸钠盐水溶液加入到200mL水中,边加边向水中通入氯气(以0.587g/min速率通入,通入时间为3.5小时),然后0℃下保温反应1h后,加入二氯甲烷得到二氯甲烷母液,该二氯甲烷母液经清水洗涤后备用;
(3)将步骤(2)所述洗涤后的萃取母液降温到5℃后通入氨气17g(1mol),通氨气结束后加100mL的水,滴加盐酸调节体系pH=2后,降温到-5℃、然后离心、清水洗涤后真空干燥得到产品96.97g,收率为96%,纯度为98.5%,即制备得到所述烟嘧磺胺。
实施例3
一种烟嘧磺胺的制备方法,步骤如下:
(1)在500mL四口烧瓶中,投入60g 2-氯-N,N-二甲基烟酰胺和100mL水,升温到80℃,滴加200g浓度为45wt%的硫代硫酸钠水溶液,滴家结束后,于80℃保温反应6h,取样分析,当2-氯-N,N-二甲基烟酰胺的含量小于1%时降温,制备得到二甲基烟酰胺磺酸钠盐水溶液;
(2)在1000mL四口烧瓶中,在0℃下,将步骤(1)所述的二甲基烟酰胺磺酸钠盐水溶液加入到200mL水中,边加边向水中通入氯气(以0.514g/min速率通入,通入时间为4小时),然后0℃下保温反应1h后,加入二氯甲烷得到二氯甲烷母液,该二氯甲烷母液经清水洗涤后备用;
(3)将步骤(2)所述洗涤后的萃取母液降温到5℃后通入氨气17g(1mol),通氨气结束后加100mL的水,滴加盐酸调节体系pH=2后,降温到-5℃、然后离心、清水洗涤后真空干燥得到产品94.32g,收率为91%,纯度为96%,即制备得到所述烟嘧磺胺。
对比例1
申请号为201610652099.2的中国专利说明书第0060~0068字段的实施例1制备得到的2-氨基磺酰基-N,N-二甲基烟酰胺。
对比例2
申请号为201610652099.2的中国专利说明书第0060~0068字段的实施例2制备得到的2-氨基磺酰基-N,N-二甲基烟酰胺。
将实施例1~3和对比例1~2制得的目标产物的收率对比统计,其统计结果见表1。
表1实施例1~3和对比例1~2的目标产物收率一览表
样品 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
收率 95% 96% 91% 71.1% 97.7
由表1可以看出:本发明实施例的目标产物的收率均保持在90%以上,收率较高且相对稳定;而对比例1~2虽然同属于相同的制备方法,但两者的收率缺相差较大,可见,本发明所述的制备方法较现有技术具了较为显著的进步。
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范。

Claims (10)

1.一种烟嘧磺胺的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)首先取2-氯-N,N-二甲基烟酰胺,然后加水并升温至73~80℃,再加入硫代硫酸钠溶液,最后在75~80℃下进行保温反应,取样并进行液谱分析,当2-氯-N,N-二甲基烟酰胺的含量小于0.3~1%时降温,制备得到二甲基烟酰胺磺酸钠盐水溶液;
步骤(1)所述2-氯-N,N-二甲基烟酰胺与水的质量比为3~4:5;
步骤(1)所述硫代硫酸钠溶液与2-氯-N,N-二甲基烟酰胺的质量比为9~10:3~4;
(2)在0~5℃下,将步骤(1)所述的二甲基烟酰胺磺酸钠盐水溶液加入到水中,边加边向水中通入氯气,然后保温反应后,加入萃取剂得到萃取母液,萃取母液经洗涤后备用;
(3)将步骤(2)所述洗涤后的萃取母液降温后通入氨气,通氨气结束后加水,调节体系PH=1~2后,经降温、离心、洗涤后干燥,即制备得到所述烟嘧磺胺。
2.根据权利要求2所述一种烟嘧磺胺的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述氨气与二甲基烟酰胺磺酸盐的摩尔比为2.3:1。
3.根据权利要求2任一项所述一种烟嘧磺胺的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述氯气的通入速率为0.514g~0.685g/min,所述氯气的通入时间为3~4小时。
4.根据权利要求1~3任一项所述一种烟嘧磺胺的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述保温反应的时间为3~4h。
5.根据权利要求4所述一种烟嘧磺胺的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述保温反应的时间为1~1.5h。
6.根据权利要求5所述一种烟嘧磺胺的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述水与步骤(1)所述水的体积比为2:1;
步骤(3)所述加水的体积与步骤(1)所述加水的体积相同。
7.根据权利要求6所述一种烟嘧磺胺的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述调节体系pH=1~2的方式为:加入盐酸进行调节;
步骤(1)所述硫代硫酸钠溶液的浓度为40~50wt%。
8.根据权利要求1~3任一项所述一种烟嘧磺胺的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述萃取剂为二氯甲烷;
步骤(2)所述萃取二氯甲烷母液经水洗涤后备用。
9.根据权利要求8所述一种烟嘧磺胺的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述降温至0~5℃时通入氨气。
10.根据权利要求9所述一种烟嘧磺胺的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述调节体系pH后的降温为降温至-5℃。
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