一种制备苯嘧磺草胺中间体的方法与流程

1.本发明属于新型除草剂苯嘧磺草胺制备技术领域，具体涉及一种制备苯嘧磺草胺中间体的方法。


背景技术：

2.苯嘧磺草胺是新型脲嘧啶类除草剂，具有广泛的作物适用性以及卓越的阔叶杂草杀草谱，在免耕灭茬、非耕地、果园、豆类、小麦作物具有巨大的除草市场潜力。
3.其作用的独特之处在于与草甘膦混用具有“加成作用”，不仅可以促进杂草对草甘膦的吸收传导，用药1至3天杂草即开始死亡，通常能减少30.5％的草甘膦药量，还能防治多种对草甘膦、三嗪类、磺酰脲类(als抑制剂)除草剂产生耐药甚至抗药性的双子叶杂草；其土壤残留活性可延长有效期达到60天。
4.目前苯嘧磺草胺的生产工艺为：以4-氟-2-氯苯甲酸为原料，经过硝化、氯化、关环等步骤合成中间体，该反应收率低、条件较苛刻路线长。
[0005][0006]
现有技术还报道利用异氰酸胺酯与三氟巴豆胺酯反应合成中间体，但反应条件苛刻；
[0007][0008]
此外，还有文献报道采用下述生产工艺，但中间体合成收率低、三废多、危险大、条件苛刻、不易大规模生产；
[0009]
[0010]
可见，现有苯嘧磺草胺中间体化合物的生产工艺存在三废量大、生产环境恶劣、成本高，危险系数大等缺点，不适合工业化生产。


技术实现要素：

[0011]
本发明的目的是提供一种新的制备苯嘧磺草胺中间体的方法，有效解决现有生产工艺存在的三废量大、生产环境恶劣、成本高、危险系数大等问题。
[0012]
所述制备苯嘧磺草胺中间体的合成路线如下：
[0013][0014][0015]
本发明所述制备苯嘧磺草胺中间体的方法，包括如下步骤：
[0016]
(1)以化合物ii为起始原料，生成化合物iii-2
其中r为甲基、乙基、丙基或丁基；
[0017]
(2)所得化合物iii-2经硫酸水解、胺化，再与n-甲基异丙胺磺酰氯反应，生成化合物iii或化合物i
[0018]
其中，在步骤(1)中，所述化合物ii可先与氯甲酸酯反应生成化合物iii-1，再氯化生成化合物iii-2；或，所述化合物ii先氯化生成化合物iii-4，再与氯甲酸酯反应生成化合物iii-2。
[0019]
步骤(1)中，在与氯甲酸酯的反应中，所述化合物ii或化合物iii-4，与氯甲酸酯的
摩尔比为1：(1-2)，优选为1：(1-1.2)。
[0020]
步骤(1)中，在与氯甲酸酯的反应中，反应温度为20-110℃，优选为20-80℃。
[0021]
步骤(1)中，在与氯甲酸酯的反应中，反应溶剂为甲苯，氯苯，二甲苯，二氯乙烷或二氯甲烷中的一种或多种，优选为二氯乙烷或甲苯。
[0022]
步骤(1)中，在氯化反应中，氯化试剂为氯气、磺酰氯或ncs等，优选为磺酰氯。
[0023]
步骤(1)中，在氯化反应中，所述化合物ii或化合物
ⅲ-
1，与氯化试剂的摩尔比为1：(1-2)，优选为1:(1-1.2)。
[0024]
步骤(1)中，在氯化反应中，反应温度为20-110℃，优选为20-80℃。
[0025]
步骤(1)中，在氯化反应中，反应溶剂为二氯乙烷或二氯甲烷，优选二氯乙烷。
[0026]
其中，在步骤(2)中，所述化合物iii-2经硫酸水解、胺化，生成化合物iii-3；所得化合物iii-3与n-甲基异丙胺磺酰氯反应，生成化合物iii。
[0027]
其中，在步骤(2)中，所述化合物iii-2在硫酸水解、胺化前，先在碱性条件下与化合物iv反应，生成化合物v其中化合物iv中r1为甲基或乙基；
[0028]
所得化合物v经硫酸水解、胺化，生成化合物vi
[0029]
所得化合物vi与n-甲基异丙胺磺酰氯反应，生成化合物i。
[0030]
下面对上述各反应的反应条件进行详细说明。
[0031]
步骤(2)中，在硫酸水解反应中，所述化合物
ⅲ-
2或化合物
ⅴ
与硫酸的摩尔比为1：(1-2)，优选为1:(1-1.2)。
[0032]
步骤(2)中，在硫酸水解反应中，反应温度为20-110℃，优选为20-80℃。
[0033]
步骤(2)中，在硫酸水解反应中，硫酸浓度为40-80％，优选为40-60％。
[0034]
步骤(2)中，在与n-甲基异丙胺磺酰氯反应中，所述化合物
ⅲ-
3或化合物vi与n-甲基异丙胺磺酰氯的摩尔比为1：(1-2)，优选为1:(1-1.2)。
[0035]
步骤(2)中，在与n-甲基异丙胺磺酰氯反应中，反应温度为20-110℃，优选为20-80℃。
[0036]
步骤(2)中，在与化合物iv反应中，所述化合物iii-2与化合物iv的摩尔比为1：(1-2)，优选为1:(1-1.2)。
[0037]
步骤(2)中，在与化合物iv反应中，反应温度为50-210℃，优选50-120℃。
[0038]
步骤(2)中，在与化合物iv反应中，反应溶剂为甲苯、氯苯、二甲苯、dmf、dmac或nmp，优选为甲苯或dmf。
[0039]
步骤(2)中，在与化合物iv反应中，所述化合物iii-2与碱的摩尔比为1：(0.8-2)；优选为1：(0.9-1.2)。
[0040]
步骤(2)中，在与化合物iv反应中，所述碱选自甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙醇钾、叔
丁醇钠、叔丁醇钾，碳酸钾，碳酸钠或钠氢中的至少一种或一种以上。
[0041]
与现有技术相比，本发明所述的方法避免使用昂贵的原料2-氯-4氟苯甲酸，有效降低原材料的成本；同时显著减少工艺过程中产生的三废，同时反应总收率高，适合工业化大生产。
具体实施方式
[0042]
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0043]
实施例1
[0044]
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0045]
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中：
[0046]
反应物和产物的量通过液相色谱(agilent hplc 1260)测得。
[0047]
反应的转化率和选择性通过以下公式计算：
[0048]
转化率＝(原料投入摩尔量-产物中残留的原料摩尔量)/原料投入摩尔量
×
100％。
[0049]
选择性＝目标产物的实际摩尔量/目标产物的理论摩尔量
×
100％
[0050]
在没有特别说明的情况下，所用原料均采用市售产品，所述室温为25
±
5℃。
[0051]
实施例1化合物ⅲ的制备
[0052]
步骤如下：
[0053]
(1)在装有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口瓶中，加入0.1mol化合物ⅱ，溶剂二氯乙烷100g，加热回流，滴加0.105mol氯甲酸甲酯，滴加完毕，回流反应1h，液相检测合格后，得到iii-1；
[0054]
(2)继续滴加氯化试剂磺酰氯0.11mol，回流反应1h后，液相检测合格后，脱出二氯乙烷后，得到iii-2；
[0055]
(3)往体系中加入0.2mol50％硫酸，加热60-70℃水解反应8h，液相检测合格后，冷却降温，抽滤得到白色固体，得到
ⅲ-
3；
[0056]
(4)继续投入缚酸剂三乙胺，溶剂甲苯，往体系中滴加n-甲基异丙胺磺酰氯0.11mol，回流反应5h，液相检测合格后，脱出甲苯，得到化合物ⅲ,。
[0057]
经检测，纯度98％，收率90％(以化合物ⅱ为基准计算)。
[0058]
实施例2化合物ⅲ的制备
[0059]
步骤如下：
[0060]
(1)在装有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口瓶中，加入0.1mol化合物ⅱ，溶剂二氯乙烷100g，加热回流，滴加0.105mol氯甲酸甲酯，滴加完毕，回流反应1h，液相检测合格后，得到iii-1；
[0061]
(2)继续滴加氯化试剂磺酰氯0.11mol，回流反应1h后，液相检测合格后，脱出二氯乙烷后，得到iii-2；
[0062]
(3)往体系中加入0.2mol50％硫酸，加热60-70℃水解反应8h，液相检测合格后，冷
却降温，抽滤得到白色固体，得到
ⅲ-
3；
[0063]
(4)继续投入钠氢0.12mol，溶剂甲苯100ml，往体系中滴加n-甲基异丙胺磺酰氯0.12mol，回流反应5h，液相检测合格后，脱出甲苯，得到化合物ⅲ。
[0064]
经检测，纯度98％，收率89％(以化合物ⅱ为基准计算)。
[0065]
实施例3化合物ⅲ的制备
[0066]
步骤如下：
[0067]
(1)在装有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口瓶中，加入0.1mol化合物ⅱ，溶剂二氯乙烷100g，加热回流，滴加0.105mol氯甲酸甲酯，滴加完毕，回流反应1h，液相检测合格后，得到iii-1；
[0068]
(2)继续滴加氯化试剂磺酰氯0.11mol，回流反应1h后，液相检测合格后，脱出二氯乙烷后，得到iii-2；
[0069]
(3)往体系中加入0.2mol50％硫酸，加热水解60-70℃反应8h；液相检测合格后，冷却降温，抽滤得到白色固体，得到
ⅲ-
3；
[0070]
(4)继续投入四口瓶中，加入碳酸钾0.2mol，溶剂氯苯250ml，往体系中滴加n-甲基异丙胺磺酰氯0.12mol，回流反应5h；液相检测合格后，脱出氯苯，得到化合物ⅲ。
[0071]
经检测，纯度98％，收率90％，(以化合物ⅱ为基准计算)。
[0072]
实施例4化合物i的制备
[0073]
步骤如下:
[0074]
步骤1：化合物
ⅴ
的制备
[0075]
(1)在装有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口瓶中，加入0.1mol化合物ⅱ，溶剂二氯乙烷100g，加热回流，滴加0.105mol氯甲酸甲酯，滴加完毕，回流反应1h，液相检测合格后，得到iii-1；
[0076]
(2)继续滴加氯化试剂磺酰氯0.11mol，回流反应1h后，液相检测合格后，脱出二氯乙烷后，得到iii-2；
[0077]
(3)往体系中加入甲醇钠0.12mol，溶剂dmf100g，式ⅳ化合物0.11mol，加热80-90℃反应5h；液相检测合格后，减压脱溶回收dmf，固体用甲苯结晶后，得白色固体化合物v。
[0078]
经检测，含量98％，收率90％，(以化合物ⅱ为基准计算)。
[0079]
步骤2：化合物ⅰ的制备
[0080]
(1)继续投入四口瓶中0.2mol50％水解硫酸，加热60-70℃水解反应8h，液相检测合格后，冷却降温，抽滤得到白色固体化合物vi。
[0081]
经检测，纯度98％，收率90％，(以化合物ⅱ为基准计算)。
[0082]
(2)继续加入三乙胺0.2mol，甲苯，往体系中滴加n-甲基异丙胺磺酰氯0.15mol，回流反应5h，液相检测合格后，脱出甲苯，得到化合物ⅰ。
[0083]
经检测，纯度98％，收率90％，(以化合物
ⅴ
为基准计算)。
[0084]
实施例5化合物i的制备
[0085]
步骤1：化合物
ⅴ
的制备
[0086]
(1)在装有机械搅拌、温度计、冷凝管的四口瓶中，加入0.1mol化合物ⅱ，二氯乙烷100g，加热回流，滴加0.11mol氯甲酸甲酯，滴加完毕，回流反应1h，液相检测合格后，得到iii-1；
[0087]
(2)继续滴加磺酰氯0.11mol，回流反应1h后，液相检测合格后，脱出二氯乙烷后，得到iii-2；
[0088]
(3)往体系中甲醇钠0.12moldmf100g，式ⅳ化合物0.11mol，加热80-90度反应5h，液相检测合格后，减压脱溶回收dmf，固体用甲苯结晶后，得白色固体化合物v。
[0089]
经检测，含量98％，收率90％，(以化合物ⅱ为基准计算)。
[0090]
步骤2：化合物ⅰ的制备
[0091]
(1)继续投入四口瓶中0.2mol50％硫酸，加热60-70度反应8h，液相检测合格后，冷却降温，抽滤得到白色固体化合物vi。
[0092]
经检测，纯度98％，收率90，(以化合物ⅱ为基准计算)。
[0093]
(2)继续加入钠氢0.2mol，甲苯，往体系中滴加n-甲基异丙胺磺酰氯0.12mol，回流反应5h，液相检测合格后，脱出甲苯，得到化合物ⅰ。
[0094]
经检测，纯度98％，收率90％，(以化合物
ⅴ
为基准计算)。
[0095]
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。