RU2813093C1 - Method of producing chlorsulfuron - Google Patents

Method of producing chlorsulfuron Download PDF

Info

Publication number
RU2813093C1
RU2813093C1 RU2023117681A RU2023117681A RU2813093C1 RU 2813093 C1 RU2813093 C1 RU 2813093C1 RU 2023117681 A RU2023117681 A RU 2023117681A RU 2023117681 A RU2023117681 A RU 2023117681A RU 2813093 C1 RU2813093 C1 RU 2813093C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chlorsulfuron
producing
target product
acid
interaction
Prior art date
Application number
RU2023117681A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Евгеньевич Шешенев
Екатерина Викторовна Болтухина
Салис Добаевич Каракотов
Original Assignee
Акционерное общество "Щелково Агрохим"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Щелково Агрохим" filed Critical Акционерное общество "Щелково Агрохим"
Application granted granted Critical
Publication of RU2813093C1 publication Critical patent/RU2813093C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to the field of producing pesticides, more specifically to a method of producing chlorsulfuron, which is a selective systemic post-emergence herbicide from the class of sulfonylureas. The method involves reaction of 2-chlorobenzenesulfonamide with 2-(phenoxycarbonyl)amino-4-methoxy-6-methyltriazine-1,3,5 in an anhydrous polar organic solvent in the presence of an organic base. The interaction is carried out at a temperature of 20–25 °C for 1–2 hours in an atmosphere of nitrogen or argon or in air without access to moisture. After the interaction, the resulting reaction mass is treated with acid to obtain the target product, it is isolated and purified.
EFFECT: simplification of the instrumental design of the process, reduction of the duration, elimination of the use of elevated temperatures, as well as unstable and toxic starting compounds or reagents, increasing the safety of the process and obtaining a high-quality target product with a yield of 80–83%.
4 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области получения пестицидов, более конкретно - к способу получения хлорсульфурона (1-(2-хлорфенилсульфонил)-3-(4-метокси-6-метил-1,3,5-триазин-2-ил)мочевины (I), регистрационный номер CAS [64902-72-3]). Это соединение является одним из первых селективных системных послевсходовых гербицидов из класса сульфонилмочевин и применяется в сельском хозяйстве для борьбы с широколистными сорняками на посевах зерновых культур, таких как пшеница, ячмень, рожь, овес и др. (см., напр., Modern Crop Protection Compounds, Edited by P. Jeschke et al., 3rd Ed., Vol. 1: Herbicides. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2019, p. 55, 59). Хлорсульфурон был разработан и выведен на рынок компанией «E. I. du Pont de Nemours and Company» в 1982 году (патент US №4127405A).The invention relates to the field of production of pesticides, more specifically to a method for producing chlorsulfuron (1-(2-chlorophenylsulfonyl)-3-(4-methoxy-6-methyl-1,3,5-triazin-2-yl)urea ( I ) , CAS registration number [64902-72-3]). This compound is one of the first selective systemic post-emergence herbicides from the sulfonylurea class and is used in agriculture to control broadleaf weeds in cereal crops such as wheat, barley, rye, oats, etc. (see, e.g., Modern Crop Protection Compounds, Edited by P. Jeschke et al., 3rd Ed., Vol. 1: Herbicides. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2019, pp. 55, 59). Chlorsulfuron was developed and commercialized by EI du Pont de Nemours and Company in 1982 (US Patent No. 4127405A).

Все известные методы получения хлорсульфурона являются сложными и включают предварительный многостадийный синтез двух его ключевых предшественников, которые являются производными 1-(Х-сульфонил)-2-хлорбензола (А) [Х = Cl, NCO, NH2, NClK, NHCO2R [R = Et, Ph, N(C(O)R')2), N=IPh или N=SePh2] и 2-Y-4-метокси-6-метилтриазина-1,3,5 (Б) [Y = NH2, NHCO2R (R = Me, Et), N(CO2R)2 (R = Me, Et, Ph) или NClK] (Схема 1). На заключительной стадии синтеза осуществляют формирование сульфонилмочевинного фрагмента хлорсульфурона, для чего используют реакцию одной из возможных пар соответствующих предшественников А и Б между собой в подходящих условиях (патенты US №4127405A, US №4546179A, US №5153324A, EP №0101670A2, DE №3906910A1, DE №19501174A1, DD №261785A1, HU №196880В, HUT №58473А, SU №1685080A3, RU №2103263C1, CN №105439970A, WO №1993010086A1; X.-W. Hua et al., RSC Adv., 2016, 6, 23038-23047; G. Sun et al., Shanghai Huagong, 1995, 20(1), 15-17; J. Maslosz et al., Pestycydy (Warsaw), 1989, 3, 1-8).All known methods for the preparation of chlorsulfuron are complex and include preliminary multi-stage synthesis of its two key precursors, which are derivatives of 1-(X-sulfonyl)-2-chlorobenzene ( A ) [X = Cl, NCO, NH 2 , NClK, NHCO 2 R [ R = Et, Ph, N(C(O)R') 2 ), N=IPh or N=SePh 2 ] and 2-Y-4-methoxy-6-methyltriazine-1,3,5 ( B ) [Y = NH 2 , NHCO 2 R (R = Me, Et), N(CO 2 R) 2 (R = Me, Et, Ph) or NClK] (Scheme 1). At the final stage of the synthesis, the sulfonylurea fragment of chlorsulfuron is formed, for which the reaction of one of the possible pairs of corresponding precursors A and B with each other under suitable conditions is used (patents US No. 4127405A, US No. 4546179A, US No. 5153324A, EP No. 0101670A2, DE No. 3906910A1, DE No. 19501174A1, DD No. 261785A1, HU No. 196880B, HUT No. 58473A, SU No. 1685080A3, RU No. 2103263C1, CN No. 105439970A, WO No. 1993010086A1; X.-W. Hua et al., RSC Adv., 2016, 6, 23038-23047; G. Sun et al., Shanghai Huagong, 1995, 20(1), 15-17; J. Maslosz et al., Pestycydy (Warsaw), 1989, 3, 1-8).

Исходя из этих данных, до сих пор наиболее востребованной в промышленном производстве хлорсульфурона является реакция следующей пары соединений А и Б между собой: X = NCO, Y = NH2 (Схема 1). В то время как 2-амино-4-метокси-6-метилтриазин-1,3,5 (Б, Y = NH2) коммерчески доступен, синтез 2-(хлорфенил)сульфонилизоцианата (A, X = NCO) осуществляют фосгенированием 2-хлорбензолсульфонамида (II) (А, где Х = NH2, далее по тексту - сульфонамид II). Это превращение и дальнейшая трансформация полученного сульфонилизоцианата, как правило используемого без выделения из раствора после стадии фосгенирования из-за своей высокой реакционной способности, в хлорсульфурон требует использования в процессе не только избытка опасного и токсичного фосгена, н-бутилизоцианата, оксалилхлорида и др., но и повышенных температур (110-140°С, кипящий толуол, ксилол, хлорбензол), большой продолжительности процесса (до 20 ч), катализаторов (третичные амины), применения специальных мер промышленной безопасности и защиты оборудования от попадания влаги и воздуха и др. Все эти факторы снижают технико-экономические показатели процесса производства хлорсульфурона и усложняют его осуществление.Based on these data, the reaction of the following pair of compounds A and B with each other is still the most popular in the industrial production of chlorsulfuron: X = NCO, Y = NH 2 (Scheme 1). While 2-amino-4-methoxy-6-methyltriazine-1,3,5 ( B , Y = NH 2 ) is commercially available, the synthesis of 2-(chlorophenyl)sulfonylisocyanate ( A , X = NCO) is carried out by phosgenation of 2- chlorobenzenesulfonamide ( II ) ( A , where X = NH 2 , hereinafter referred to as sulfonamide II ). This transformation and further transformation of the resulting sulfonylisocyanate, usually used without separation from the solution after the phosgenation stage due to its high reactivity, into chlorsulfuron requires the use in the process of not only an excess of dangerous and toxic phosgene, n-butyl isocyanate, oxalyl chloride, etc., but and elevated temperatures (110-140°C, boiling toluene, xylene, chlorobenzene), long process duration (up to 20 hours), catalysts (tertiary amines), the use of special industrial safety measures and protection of equipment from moisture and air, etc. All these factors reduce the technical and economic indicators of the chlorsulfuron production process and complicate its implementation.

Схема 1.Scheme 1.

Другие известные методы получения хлорсульфурона включают использование в синтезе нестабильных при нормальных условиях сульфохлорида (А, где Х = Cl) или солей хлораминов (А, Б, где X, Y = NClK) или малодоступных и/или токсичных органических производных йода(III) или селена(IV) (А, где X = N=IPh или N=SePh2), монооксида углерода в сочетании с солями или комплексами палладия, метил- или этилхлорформиата (А, Б, где X, Y = NHCO2R (R = Me, Et)) и др., что ограничивает применение таких подходов в промышленной практике.Other known methods for producing chlorsulfuron include the use in the synthesis of sulfochloride ( A , where X = Cl) or chloramine salts ( A , B , where X, Y = NClK) that are unstable under normal conditions or inaccessible and/or toxic organic derivatives of iodine(III) or selenium(IV) ( A , where X = N=IPh or N=SePh 2 ), carbon monoxide in combination with salts or complexes of palladium, methyl or ethyl chloroformate ( A , B , where X, Y = NHCO 2 R (R = Me, Et)), etc., which limits the use of such approaches in industrial practice.

Задачей предлагаемого технического решения является улучшение технико-экономических показателей процесса производства хлорсульфурона за счет использования новой технологии его синтеза из 2-хлорбензолсульфонамида и 2-(феноксикарбонил)амино-4-метокси-6-метилтриазина-1,3,5 (III) (далее по тексту - фенилкарбамат III). The objective of the proposed technical solution is to improve the technical and economic indicators of the production process of chlorsulfuron through the use of a new technology for its synthesis from 2-chlorobenzenesulfonamide and 2-(phenoxycarbonyl)amino-4-methoxy-6-methyltriazine-1,3,5 ( III ) (hereinafter according to the text - phenylcarbamate III ).

Техническим результатом является а) улучшение технико-экономических показателей технологического процесса производства хлорсульфурона вследствие упрощения его аппаратурного оформления, сокращения продолжительности, исключения использования в нем повышенных температур и нестабильных и токсичных исходных соединений или реагентов; б) повышение безопасности процесса; в) получение целевого продукта высокого качества с выходом 80-83%. The technical result is a) improvement of the technical and economic indicators of the technological process for the production of chlorsulfuron due to the simplification of its hardware design, reduction of duration, elimination of the use of elevated temperatures and unstable and toxic starting compounds or reagents; b) increasing process safety; c) obtaining the target product of high quality with a yield of 80-83%.

Технический результат достигается при использовании способа получения хлорсульфурона, включающего взаимодействие 2-хлорбензолсульфонамида с 2-(феноксикарбонил)амино-4-метокси-6-метилтриазином-1,3,5 в безводном полярном органическом растворителе в присутствии органического основания при температуре 20-25°С в течение 1-2 ч в атмосфере азота или аргона или на воздухе без доступа влаги с последующей обработкой полученной реакционной массы кислотой с получением целевого продукта, его выделением и очисткой. The technical result is achieved by using a method for producing chlorsulfuron, including the interaction of 2-chlorobenzenesulfonamide with 2-(phenoxycarbonyl)amino-4-methoxy-6-methyltriazine-1,3,5 in an anhydrous polar organic solvent in the presence of an organic base at a temperature of 20-25° C for 1-2 hours in an atmosphere of nitrogen or argon or in air without access to moisture, followed by treatment of the resulting reaction mass with acid to obtain the target product, its isolation and purification.

В качестве органического растворителя используют ацетонитрил, пропионитрил, тетрагидрофуран (ТГФ) или 1,4-диоксан; в качестве органического основания используют 1,8-диазабицикло[5.4.0]ундец-7-ен (DBU) или 1,5-диазабицикло[4.3.0]нон-5-ен (DBN); в качестве кислоты используют соляную, серную, муравьиную или уксусную кислоту.Acetonitrile, propionitrile, tetrahydrofuran (THF) or 1,4-dioxane are used as an organic solvent; 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) or 1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene (DBN) is used as an organic base; The acid used is hydrochloric, sulfuric, formic or acetic acid.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами (Схема 2).The invention is illustrated by the following examples (Scheme 2).

Схема 2. Scheme 2.

Пример 1.Example 1.

В реактор синтеза в атмосфере аргона помещают сульфонамид II (50,0 г, 0,26 моль), фенилкарбамат III (67,9 г, 0,26 моль) и безводный ацетонитрил. К полученной суспензии при перемешивании добавляют DBN (32,4 г, 0,26 моль), поддерживая температуру реакционной массы не выше 25°С. По окончании прибавления основания содержимое реактора выдерживают при температуре 20-25°С в течение 1-2 ч (контроль ТСХ или ВЭЖХ), после чего разбавляют водой и подкисляют концентрированной соляной кислотой до pH 2-3. Образовавшийся осадок продукта отфильтровывают, промывают на фильтре водой и высушивают. Получают 77,5 г (83%) хлорсульфурона в виде белого порошка с т.пл. 174-175°С (разл.) и чистотой не менее 98,0% (по данным ВЭЖХ).Sulfonamide II (50.0 g, 0.26 mol), phenylcarbamate III (67.9 g, 0.26 mol) and anhydrous acetonitrile were placed in the synthesis reactor under an argon atmosphere. DBN (32.4 g, 0.26 mol) is added to the resulting suspension with stirring, maintaining the temperature of the reaction mass not higher than 25°C. After adding the base, the contents of the reactor are kept at a temperature of 20-25°C for 1-2 hours (control by TLC or HPLC), after which they are diluted with water and acidified with concentrated hydrochloric acid to pH 2-3. The resulting product precipitate is filtered off, washed on the filter with water and dried. 77.5 g (83%) of chlorsulfuron are obtained in the form of a white powder with m.p. 174-175°C (dec.) and a purity of at least 98.0% (according to HPLC data).

Пример 2.Example 2.

Способ получения хлорсульфурона осуществлялся аналогично примеру 1 с загрузкой 30,0 г (0,16 моль) сульфонамида II и 40,7 г (0,16 моль) фенилкарбамата III. Отличие состояло в использовании в ходе реакции атмосферы азота вместо аргона, 1,4-диоксана вместо ацетонитрила, DBU (23,8 г, 0,16 моль) вместо DBN и 70%-ной водной уксусной кислоты вместо концентрированной соляной кислоты. Получают 44,8 г (80%) хлорсульфурона в виде белого порошка.The method for producing chlorsulfuron was carried out similarly to example 1 with a load of 30.0 g (0.16 mol) of sulfonamide II and 40.7 g (0.16 mol) of phenylcarbamate III . The differences were that the reaction used a nitrogen atmosphere instead of argon, 1,4-dioxane instead of acetonitrile, DBU (23.8 g, 0.16 mol) instead of DBN, and 70% aqueous acetic acid instead of concentrated hydrochloric acid. 44.8 g (80%) of chlorsulfuron are obtained in the form of a white powder.

Пример 3.Example 3.

Способ получения хлорсульфурона осуществлялся аналогично примеру 1 с загрузкой 60,0 г (0,31 моль) сульфонамида II, 81,5 г (0,31 моль) фенилкарбамата III и 38,9 г DBN (0,31 моль). Отличие состояло в использовании ТГФ вместо ацетонитрила и 50%-ной водной муравьиной кислоты вместо концентрированной соляной кислоты, при этом процесс проводили на воздухе в отсутствии влаги. Получают 93,0 г (83%) хлорсульфурона в виде белого порошка.The method for producing chlorsulfuron was carried out similarly to example 1 with a load of 60.0 g (0.31 mol) of sulfonamide II , 81.5 g (0.31 mol) of phenylcarbamate III and 38.9 g of DBN (0.31 mol). The difference was the use of THF instead of acetonitrile and 50% aqueous formic acid instead of concentrated hydrochloric acid, and the process was carried out in air in the absence of moisture. 93.0 g (83%) of chlorsulfuron are obtained in the form of a white powder.

Пример 4.Example 4.

Способ получения хлорсульфурона осуществлялся аналогично примеру 1 с загрузкой 25,0 г (0,13 моль) сульфонамида II и 34,0 г (0,13 моль) фенилкарбамата III. Отличие состояло в использовании пропионитрила вместо ацетонитрила, 19,9 г DBU (0,13 моль) вместо DBN и 40%-ной водной серной кислоты вместо концентрированной соляной кислоты, при этом процесс проводили на воздухе в отсутствии влаги. Получают 37,8 г (81%) хлорсульфурона в виде белого порошка.The method for producing chlorsulfuron was carried out similarly to example 1 with a load of 25.0 g (0.13 mol) of sulfonamide II and 34.0 g (0.13 mol) of phenylcarbamate III . The differences were the use of propionitrile instead of acetonitrile, 19.9 g DBU (0.13 mol) instead of DBN and 40% aqueous sulfuric acid instead of concentrated hydrochloric acid, and the process was carried out in air in the absence of moisture. 37.8 g (81%) of chlorsulfuron are obtained in the form of a white powder.

В результате использования предлагаемого способа получения хлорсульфурона удается а) улучшить технико-экономические показатели технологического процесса его производства вследствие упрощения его аппаратурного оформления, сокращения продолжительности, исключения использования в нем повышенных температур и нестабильных и токсичных исходных соединений или реагентов; б) повысить безопасность процесса; в) получить целевой продукт высокого качества с выходом 80-83%. As a result of using the proposed method for producing chlorsulfuron, it is possible to a) improve the technical and economic indicators of the technological process of its production due to the simplification of its hardware design, reduction of duration, elimination of the use of elevated temperatures and unstable and toxic starting compounds or reagents; b) increase process safety; c) obtain the target product of high quality with a yield of 80-83%.

Claims (4)

1. Способ получения хлорсульфурона, заключающийся во взаимодействии 2-хлорбензолсульфонамида с 2-(феноксикарбонил)амино-4-метокси-6-метилтриазином-1,3,5 в безводном полярном органическом растворителе в присутствии органического основания при температуре 20-25°С в течение 1-2 ч в атмосфере азота или аргона или на воздухе без доступа влаги с последующей обработкой полученной реакционной массы кислотой с получением целевого продукта, его выделением и очисткой.1. A method for producing chlorsulfuron, which consists in the interaction of 2-chlorobenzenesulfonamide with 2-(phenoxycarbonyl)amino-4-methoxy-6-methyltriazine-1,3,5 in an anhydrous polar organic solvent in the presence of an organic base at a temperature of 20-25°C in for 1-2 hours in an atmosphere of nitrogen or argon or in air without access to moisture, followed by treatment of the resulting reaction mass with acid to obtain the target product, its isolation and purification. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя используют ацетонитрил, пропионитрил, тетрагидрофуран или 1,4-диоксан.2. The method according to claim 1, characterized in that acetonitrile, propionitrile, tetrahydrofuran or 1,4-dioxane are used as an organic solvent. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве органического основания используют 1,8-диазабицикло[5.4.0]ундец-7-ен или 1,5-диазабицикло[4.3.0]нон-5-ен.3. The method according to claim 1, characterized in that 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene or 1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene is used as an organic base. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве кислоты используют соляную, серную, муравьиную или уксусную кислоту.4. The method according to claim 1, characterized in that hydrochloric, sulfuric, formic or acetic acid is used as the acid.
RU2023117681A 2023-07-05 Method of producing chlorsulfuron RU2813093C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2813093C1 true RU2813093C1 (en) 2024-02-06

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4546179A (en) * 1983-11-23 1985-10-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing sulfonylureas
DD261785A1 (en) * 1987-07-03 1988-11-09 Akad Wissenschaften Ddr METHOD FOR THE PRODUCTION OF TRIAZINYL SULPHONYL UREA DERIVATIVES
SU1233456A1 (en) * 1984-02-01 1996-03-10 В.Е. Антипанова Method of obtaining substituted n-[(1,3,5-thiazine-2-il)aminocarbonyl]benzosulfonamids
RU2103263C1 (en) * 1995-07-03 1998-01-27 Акционерное общество "Химпром" Method for production of substituted n-(1,3,5-triazine-2-yl)aminocarbonyl sulfone amides

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4546179A (en) * 1983-11-23 1985-10-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for preparing sulfonylureas
SU1233456A1 (en) * 1984-02-01 1996-03-10 В.Е. Антипанова Method of obtaining substituted n-[(1,3,5-thiazine-2-il)aminocarbonyl]benzosulfonamids
DD261785A1 (en) * 1987-07-03 1988-11-09 Akad Wissenschaften Ddr METHOD FOR THE PRODUCTION OF TRIAZINYL SULPHONYL UREA DERIVATIVES
RU2103263C1 (en) * 1995-07-03 1998-01-27 Акционерное общество "Химпром" Method for production of substituted n-(1,3,5-triazine-2-yl)aminocarbonyl sulfone amides

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hua, X.-W. et al. Research on controllable degradation of sulfonylurea herbicides. RSC Advances, 2016, 6(27), 23038-23047. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11479535B2 (en) Methods for the synthesis of activated ethylfumarates and their use as intermediates
CN110878084A (en) Preparation method of nicosulfuron original drug
RU2813093C1 (en) Method of producing chlorsulfuron
RU2802004C1 (en) Method for producing thifensulfuron-methyl
RU2805743C1 (en) Method of producing sulfometuron-methyl
RU2824626C1 (en) Method of producing metsulfuron-methyl
WO1993010086A1 (en) Process for preparing n-(arylsulphonyl)-carbamide acid derivates and intermediates useful for carrying out this process
SK283939B6 (en) Process for the synthesis of HIV protease inhibitors
WO1992013835A1 (en) Salt of dithiocarbamic acid, production thereof, and production of isothiocyanate from said salt
JP5185628B2 (en) Process for the preparation of substituted thiophenesulfonyl isocyanates
RU2826376C1 (en) Method of producing bensulfuron-methyl
JP2575823B2 (en) Method for producing α-aminoacetonitrile hydrochlorides
Sączewski et al. 4-Dimethylaminopyridinium carbamoylides as stable and non-hazardous substitutes of arylsulfonyl and heteroaryl isocyanates
RU2828085C1 (en) Method of producing pyrazosulfuron-ethyl
RU2815938C1 (en) Method of producing sulphonylurea herbicides containing a 4-methoxy-6-methyl-1,3,5-triazine fragment
RU2799636C1 (en) Method for obtaining 1-(4,6-dimethoxypyrimidin-2-yl)urea
RU2807708C1 (en) Method of nicosulfuron production
DE69802213T2 (en) Aryne intermediates for the preparation of herbicidal sulphamoyl ureas and a process for their preparation
US6750351B2 (en) Method of production of 2-cyanoimino-1, 3-thiazolidine
US4612385A (en) Process for the preparation of phenyl N-(2-biphenylylsulfonyl) carbamate
CN114634449B (en) Preparation method of 3- (3, 5-dichlorophenyl) -2, 4-imidazolidinedione
RU2761167C1 (en) Method for obtaining kartolin-2
US4603211A (en) Process for the preparation of 1,2-benzoxathiine derivatives
JPH0859630A (en) Production of quinazoline-2,4-dione
RU2300527C1 (en) Method for preparing n-substituted derivatives of 4,6-dimethyl-3-cyanopyridyl-2-sulfonylamides