一种砜吡草唑的晶型A及其制备方法和应用与流程

一种砜吡草唑的晶型a及其制备方法和应用
技术领域
1.本发明属于农药领域，具体涉及除草剂砜吡草唑的晶型a及其制备方法和应用。


背景技术：

2.砜吡草唑(pyroxasulfone)是日本组合化学公司开发的一种异噁唑类除草剂，化学名称为3-[5-(二氟甲氧基)-1-甲基-3-(三氟甲基)吡唑-4-基甲基磺酰基]-4,5-二氢-5,5-二甲基-1,2-异噁唑，分子式为c12h14f5n3o4s，分子量为391.32，cas登录号为447399-55-5。
[0003]
砜吡草唑主要作为芽前封闭处理剂，以封杀禾本科为主阔叶草为辅，具有诸多的优势：适用作物范围广，可用于小麦、玉米、花生、水稻、大豆、棉花等作物；对环境安全，对当茬作物和下茬作物安全；持效期可达到28天左右。
[0004]
原药分子的晶型结构不同通常也具有不同的性质，因此其使用情况也不同。例如，结晶型通常比无定形稳定，则它们可用于该固体物质的长期保存，而无定形通常比结晶性溶解性更好，这使得它们为某些目的而比结晶型在施药方面更有用。化合物的晶型也影响其理化性质，例如熔点、溶解度或溶出速度。因此有利的是，可以得到具有一定范围的理化性质的晶型，从而可使得有效性最佳化。目前，关于砜吡草唑晶型的报道较少：1)cn 112969697 a记载了针状和短柱状的砜吡草唑晶型，并给出了相应的xprd衍射谱图，显示出在17.8
°
、18.0
°
和19.9
°
的衍射角2θ处具有特征峰；2)cn114213402a公开了砜吡草唑的晶型a和b；3)wo2021144796公开了砜吡草唑晶型a，其显示出在17.8
°
、20.9
°
和22.4
°
的衍射角2θ处具有特征峰。
[0005]
然而，上述专利文献并未对所述晶型的稳定性和田间药效试验进行研究。因此，开发一种新的稳定性高和生物活性好的晶型，对砜吡草唑的合成、使用、药效和存储等具有十分重要的意义。


技术实现要素：

[0006]
本发明提供了一种理化性质稳定的砜吡草唑晶型a及其制备方法，该晶型的制剂制备和制剂药效试验。
[0007]
为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0008]
本发明的一个目的是提供一种砜吡草唑的晶型a，所述的晶型以cukα射线测得的x射线粉末衍射图在2theta值为10.0
°±
0.2
°
，20.1
°±
0.2
°
和30.2
°±
0.2
°
处具有特征峰。
[0009]
进一步地，所述的晶型a以cukα射线测得的x射线粉末衍射图在2theta值为20.5
°±
0.2
°
，20.9
°±
0.2
°
中一处或多处还具有特征峰。
[0010]
进一步地，上述晶型a以cukα射线测得的x射线粉末衍射图的解析数据如表1所示：
[0011]
表1砜吡草唑晶型a的衍射峰数据
[0012][0013]
进一步地，上述晶型a以cukα射线测得的x射线粉末衍射图基本上如图1所示。
[0014]
上述砜吡草唑晶型a的制备方法，将一定量的砜吡草唑固体或者含有砜吡草唑的反应浓缩液加入到合适的溶剂中，升温溶解，最后再按照一定降温速率降低到一定温度进行结晶，得到晶型为a型。
[0015]
进一步地，所述的有机溶剂选自水、甲醇、乙醇、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、二氯乙烷、二氯甲烷中的一种或多种混合溶剂。
[0016]
进一步地，所述砜吡草唑固体在合适的有机溶剂中溶解的温度为50-120℃。
[0017]
进一步地，所述的降温速率为0.1-10℃/min。
[0018]
进一步地，所述砜吡草唑固体或者含有砜吡草唑的反应浓缩液在溶剂中的浓度为10-1000g/l(以砜吡草唑纯品计)。
[0019]
进一步地，所述砜吡草唑固体选自非晶型砜吡草唑或其混合物、含有其他晶型砜吡草唑或其混合物。
附图说明
[0020]
图1：本发明实施例5制得的晶型a的cu-kα辐射的xrpd谱图；
[0021]
图2：本发明实施例1制得的晶型b的cu-kα辐射的xrpd谱图。
具体实施方式
[0022]
定义和说明
[0023]
除非另有说明，本文所用的下列术语和短语旨在含有下列含义。一个特定的短语或术语在没有特别定义的情况下不应该被认为是不确定的或不清楚的，而应该按照普通的含义去理解。当本文出现商品名时，旨在指代其对应的商品或其活性成分。
[0024]
本发明的中间体化合物可以通过本领域技术人员所熟知的多种合成方法来制备，包括下面列举的具体实施方式、其与其他化学合成方法的结合所形成的实施方式以及本领域技术上人员所熟知的等同替换方式，优选的实施方式包括但不限于本发明的实施例。
[0025]
本发明具体实施方式的化学反应是在合适的溶剂中完成的，所述的溶剂须适合于本发明的化学变化及其所需的试剂和物料。为了获得本发明的化合物，有时需要本领域技术人员在已有实施方式的基础上对合成步骤或者反应流程进行修改或选择。
[0026]
本发明所使用的所有溶剂是市售的，无需进一步纯化即可使用。
[0027]
本发明公开了砜吡草唑的晶型a及其制备方法。本领域技术人员可以借鉴本文内
容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及产品已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
[0028]
下面会通过实施例具体描述本发明，这些实施例并不意味着对本发明的任何限制。
[0029]
xprd实验参数如下：
[0030][0031]
本发明提供了一种砜吡草唑的晶型a，该晶型a由x射线粉末衍射法基于其衍射图确定，使用cu-kα(1.5443[)辐射在25℃下记录的x射线粉末衍射图(附图1)，显示以2θ值或作为晶面间距d(d[[])表示的特征反射，如下表1所示。
[0032]
表1砜吡草唑晶型a的衍射峰数据
[0033][0034]
上述的砜吡草唑晶型a的制备方法，将一定量的砜吡草唑固体或浓缩液加入到合适的溶剂中，升温溶解，最后再按照一定降温速率降低到一定温度进行结晶，得到晶型为a型。
[0035]
进一步地，所述的溶剂选自水、甲醇、乙醇、甲苯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、二氯乙烷、二氯甲烷中的一种或多种混合溶剂。
[0036]
所述砜吡草唑固体选自非晶型砜吡草唑及其混合物、含有其它晶型的砜吡草唑及其混合物；如，通过化学反应得到的含有砜吡草唑的反应混合物(除去其他反应试剂和副产物之后)；在溶剂或至少部分，优选至少30％由合适结晶的溶剂组成的溶剂混合物中进行反应和后续处理，除去过量的其他反应试剂和任何存在的催化剂以及任何存在不合适溶剂如水等制备获得的含其它晶型的砜吡草唑混合物；通过砜吡草唑的合适前体的化学反应制备砜吡草唑的溶液等。
[0037]
所述溶解温度优选50-120℃，更优选在60-80℃，降温速率为0.1-10℃/min，优选为0.5-8℃/min，更优选为2-6℃/min。
[0038]
具体步骤包括：
[0039]
(1)向砜吡草唑固体加入合适的溶剂中，在50-200℃，尤其是在至少60℃下搅拌溶解，获得含有溶解的砜吡草唑的有机溶液；其中，砜吡草唑固体在有机溶剂中的合适浓度为
10-500g/l。合适浓度的选择取决于选择的有机溶剂的性质和溶液温度，可以由本领域技术人员根据具体实验确定。
[0040]
(2)结晶；包括
①
冷却砜吡草唑的溶液进行结晶；或
②
向砜吡草唑溶液中加入降低溶解度的溶剂；或其它常用结晶方法等。所述结晶的温度优选为100℃以下，更优选地在80℃以下进行，以实现缓慢结晶。
[0041]
进一步地，所述降温速度在0.1-10℃/min。
[0042]
进一步地，砜吡草唑在溶剂中的合适浓度为10-1000g/l。合适浓度的选择取决于选择的溶剂的性质和溶液温度，可以由本领域技术人员根据具体实验确定。
[0043]
实施例1
[0044]
向500ml四口烧瓶加入150ml甲苯，搅拌状态缓慢加入50g砜吡草唑(含量：98％)；升温至回流，溶液变为透明状态，保温30min；保温结束后，缓慢降温，降温速率为2℃/min。降温至40℃时有固体物料开始析出，继续降温至5℃，并保温30min，有大量白色物料析出；保温结束后，抽滤，得无色晶体物料，物料60℃烘箱烘干，称重：46.3g，测含量；98.9％。
[0045]
x射线粉末衍射分析，确认得到的是砜吡草唑晶型b，其xprd谱图如图2所示。
[0046]
实施例2
[0047]
(1)向500ml四口烧瓶加入150ml甲醇，搅拌状态缓慢加入20g砜吡草唑(含量：98％)；升温至回流，溶液变为透明状态，保温30min；保温结束后，缓慢降温，降温速率为2℃/min。降温至60℃时有固体物料开始析出，继续降温至5℃，并保温30min，有大量白色物料析出；保温结束后，抽滤，得无色晶体物料，物料60℃烘箱烘干，称重：19.5g，测含量；99.0％。
[0048]
x射线粉末衍射分析，确认得到的是砜吡草唑晶型b。
[0049]
(2)向500ml四口烧瓶加入150ml甲醇，搅拌状态缓慢加入20g砜吡草唑(含量：98％)；升温至回流，溶液变为透明状态，保温30min；保温结束后，缓慢降温，降温速率为10℃/min。降温至60℃时有固体物料开始析出，继续降温至5℃，并保温30min，有大量白色物料析出；保温结束后，抽滤，得无色晶体物料，物料60℃烘箱烘干，称重：19.8g，测含量；98.3％。
[0050]
x射线粉末衍射分析，确认得到的是砜吡草唑晶型b。
[0051]
(3)向500ml四口烧瓶加入150ml甲醇，搅拌状态缓慢加入20g砜吡草唑(含量：98％)；升温至回流，溶液变为透明状态，保温30min；保温结束后，缓慢降温，降温速率为2℃/min。降温至60℃时有固体物料开始析出，继续降温至-10℃，并保温30min，有大量白色物料析出；保温结束后，抽滤，得无色晶体物料，物料60℃烘箱烘干，称重：19.8g，测含量；99.2％。
[0052]
x射线粉末衍射分析，确认得到的是砜吡草唑晶型b。
[0053]
实施例3
[0054]
向500ml四口烧瓶加入150ml乙酸乙酯，搅拌状态缓慢加入80g砜吡草唑(含量：98％)；升温至回流，溶液变为透明状态，保温30min；保温结束后，缓慢降温，降温速率为2℃/min。降温至35℃时有固体物料开始析出，继续降温至5℃，并保温30min，有大量白色物料析出；保温结束后，抽滤，得无色晶体物料，物料60℃烘箱烘干，称重：65g，测含量；98.1％。
[0055]
x射线粉末衍射分析，确认得到的是砜吡草唑晶型b。
[0056]
实施例4
[0057]
向500ml四口烧瓶加入150ml甲苯和30ml水，搅拌状态缓慢加入50g砜吡草唑(含量：98％)；升温至回流，溶液变为透明状态(分为两相)，保温30min；保温结束后，缓慢降温，降温速率为2℃/min。降温至35℃时有固体物料开始析出，继续降温至5℃，并保温30min，有大量白色物料析出；保温结束后，抽滤，得无色晶体物料，物料60℃烘箱烘干，称重：45.2g，测含量；99.2％。
[0058]
x射线粉末衍射分析，确认得到的是砜吡草唑晶型a。
[0059]
实施例5
[0060]
向500ml四口烧瓶加入180ml甲醇(含有30％水)，搅拌状态缓慢加入20g砜吡草唑(含量：98％)；升温至回流，溶液变为透明状态，保温30min；保温结束后，缓慢降温，降温速率为2℃/min。降温至55℃时有固体物料开始析出，继续降温至5℃，并保温30min，有大量白色物料析出；保温结束后，抽滤，得无色晶体物料，物料60℃烘箱烘干，称重：18.8g，测含量；99.6％。
[0061]
x射线粉末衍射分析，确认得到的是砜吡草唑晶型a(晶型a xprd图见图1)。
[0062]
实施例6
[0063]
向500ml四口烧瓶加入150ml甲苯和150ml甲醇，搅拌状态缓慢加入60g砜吡草唑(含量：98％)；升温至回流，溶液变为透明状态，保温30min；保温结束后，缓慢降温，降温速率为2℃/min。降温至50℃时有固体物料开始析出，继续降温至5℃，并保温30min，有大量白色物料析出；保温结束后，抽滤，得无色晶体物料，物料60℃烘箱烘干，称重：56g，测含量；98.0％。
[0064]
x射线粉末衍射分析，确认得到的是砜吡草唑混合晶型。
[0065]
表2不同条件结晶的结果
[0066][0067]
实施例7熔点测定
[0068]
根据微分热重法设定参数：起始温度60℃，以10℃/min的速度升温到180℃，保持10min，测定各晶型熔点值约为：133.9-135.0℃。
[0069]
实施例8晶型稳定性测试
[0070]
取实施例5获得的砜吡草唑晶型a各大约5mg，准确称量，置于玻璃样品瓶中，每个条件每个时间点分别称量2份，作为供试样品；测试xrpd的样品每个条件每个时间点放置1份。将上述样品用铝箔纸包好瓶口并在铝箔纸上扎些小孔，然后将样品置于60℃，92.5％rh及40℃/75％rh恒温恒湿箱中。
[0071]
表3晶型a的稳定性试验
[0072][0073]
参照上述相同的方法，对晶型b进行稳定性测试，测试结果如下表4所示：
[0074][0075]
实验结果表明：
[0076]
相对于晶型b，本发明所得的砜吡草唑晶型a具有良好的稳定性，其纯度变化较小。并且外观和晶型均未发生改变。
[0077]
实施例9：40％砜吡草唑水悬浮剂制备和田间药效试验
[0078]
1、40％砜吡草唑水悬浮剂制配方
[0079]
表5. 40％砜吡草唑水悬浮剂制配方
[0080]
项目物料成分物料名称配方中比例1有效成分砜吡草唑40％2润湿分散剂高分子聚羧酸盐(agrilan788)1％3分散剂木质素磺酸盐4％4粘度调节剂黄原胶0.3％5悬浮剂苯甲酸0.5％6防腐剂乙二醇4％7 水补足100％
[0081]
2、40％砜吡草唑水悬浮剂制配方指标
[0082]
制剂性能测试标准如下：
[0083]
外观：试验用100ml具塞透明玻璃量筒，取100ml装入上述量筒中，密封后，按照热储54℃14天、冷储0℃7天、常温14天放置后，目测外观差异，无分层、无析出、无浑浊无显著颜色差异为合格。
[0084]
常温下砜吡草唑含量是在室温下密封放置14天后的含量。
[0085]
冷储存下砜吡草唑含量是在0℃条件下密封放置7后的含量。
[0086]
热储存下砜吡草唑含量是在54℃条件下密封放置14天后的含量。
[0087]
ph的测定按照gb/t1603-1993进行，ph为5-9为合格。
[0088]
持久起泡性：按照hg/t2467.5-2003中的4.11进行。
[0089]
悬浮率：按照gb/t14825-2006进行，一般要求悬浮率＞90％。
[0090]
倾倒性：按照hg/t2467.5-2003中的4.9进行，倾倒性后残余物≤5％。
[0091]
防效测试标准如下：
[0092]
40％砜吡草唑悬浮剂防治小麦田一年生杂草田间生测试验方法：常规田间喷雾，用药量均为推荐剂量，用水量600l/hm2，以喷施清水为空白对照(ck)。每处理重复4次，共28个小区，小区面积30m2，随机区组排列。防效调查：每小区调查4点，每点0.25m2。分别计算每种杂草鲜重防效。
[0093]
根据要求对制剂性能和防效进行测试，结果如下：
[0094]
表5. 40％砜吡草唑水悬浮剂制配方指标
[0095]