本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種吡嘧磺隆中間體4-乙氧羰基-5-磺酰胺基-1-甲基吡唑的合成方法。
背景技術(shù):
4-乙氧羰基-5-磺酰胺基-1-甲基吡唑是制備磺酰脲類除草劑吡嘧磺隆的重要中間體。
目前,4-乙氧羰基-5-磺酰胺基-1-甲基吡唑的制備方法主要有以下兩種:
(1)以4-乙氧羰基-5-氨基-1-甲基吡唑?yàn)樵?,依次?jīng)重氮化反應(yīng)、磺化反應(yīng)、氨化反應(yīng)得到(參見(jiàn)中國(guó)專利文獻(xiàn)CN102603636A)。
該方法三廢量巨大,不能滿足綠色生產(chǎn)的需求。
(2)以4-乙氧羰基-5-羥基-1-甲基吡唑?yàn)樵?,依次?jīng)氯化反應(yīng)、取代反應(yīng)、氯磺化反應(yīng)、氨化反應(yīng)得到。
該方法總收率較低,副反應(yīng)較多,生產(chǎn)成本較高,不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題,提供一種對(duì)環(huán)境污染較小、產(chǎn)物純度較高、收率較高、適合工業(yè)化生產(chǎn)的吡嘧磺隆中間體4-乙氧羰基-5-磺酰胺基-1-甲基吡唑的合成方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種吡嘧磺隆中間體4-乙氧羰基-5-磺酰胺基-1-甲基吡唑(以下均簡(jiǎn)稱為吡唑磺酰胺)的合成方法,具有以下步驟:
①由4-乙氧羰基-5-羥基-1-甲基吡唑與二甲氨基硫代甲酰氯經(jīng)縮合反應(yīng)得到中間體4-乙氧羰基-5-二甲基氨基硫代甲酰氧基-1-甲基吡唑;
②將步驟①得到的中間體4-乙氧羰基-5-二甲基氨基硫代甲酰氧基-1-甲基吡唑經(jīng)轉(zhuǎn)位重排反應(yīng)得到4-乙氧羰基-5-二甲基氨基甲酰硫基-1-甲基吡唑;
③將步驟②得到的4-乙氧羰基-5-二甲基氨基甲酰硫基-1-甲基吡唑與氯氣經(jīng)氯磺化反應(yīng)得到4-乙氧羰基-5-磺酰氯-1-甲基吡唑;
④將步驟③得到的4-乙氧羰基-5-磺酰氯-1-甲基吡唑與氨水經(jīng)氨化反應(yīng)得到吡唑磺酰胺。
具體合成路線如下:
。
上述步驟①中所述的4-乙氧羰基-5-羥基-1-甲基吡唑與所述的二甲氨基硫代甲酰氯的摩爾比為1∶1~1∶2,優(yōu)選為1∶1.5。
上述步驟①所述的縮合反應(yīng)是在氫氧化鈉的存在下進(jìn)行的;所述的4-乙氧羰基-5-羥基-1-甲基吡唑與所述的氫氧化鈉的摩爾比為1∶1~1∶3,優(yōu)選為1∶2。
上述步驟①所述的縮合反應(yīng)是在有機(jī)溶劑的存在下進(jìn)行的;所述的4-乙氧羰基-5-羥基-1-甲基吡唑與所述的有機(jī)溶劑的重量比為1∶2~1∶5。
所述的有機(jī)溶劑為二氯亞砜、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或者二甲基亞砜(DMSO),優(yōu)選為二甲基亞砜(DMSO)。
上述步驟①所述的縮合反應(yīng)溫度為-5~10℃,優(yōu)選為5℃。
上述步驟①所述的縮合反應(yīng)時(shí)間為2~6h,優(yōu)選為4h。
上述步驟②所述的轉(zhuǎn)位重排反應(yīng)是在有機(jī)溶劑的存在下進(jìn)行的;所述有機(jī)溶劑為正十二烷、硝基苯、乙二醇、1,2-丙二醇、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基苯胺或者N-甲基吡咯烷酮,優(yōu)選為正十二烷。
上述步驟②所述的轉(zhuǎn)位重排反應(yīng)溫度為回流反應(yīng)溫度。
上述步驟②所述的轉(zhuǎn)位重排反應(yīng)時(shí)間為4~8h,優(yōu)選為6h。
上述步驟③所述的氯磺化反應(yīng)溫度為0~50℃,優(yōu)選為25℃。
上述步驟④中所述的氨水與上述步驟②中所述的中間體4-乙氧羰基-5-二甲基氨基硫代甲酰氧基-1-甲基吡唑的摩爾比為2∶1~5∶1,優(yōu)選為4∶1。
上述步驟④所述的氨化反應(yīng)溫度為40~70℃,優(yōu)選為50℃。
上述步驟④所述的氨化反應(yīng)時(shí)間為1~4h,優(yōu)選為2h。
本發(fā)明具有的積極效果:本發(fā)明的方法對(duì)環(huán)境污染較小,尤其是產(chǎn)物純度較高,而且總收率較高,從而適合工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
(實(shí)施例1)
本實(shí)施例的吡唑磺酰胺的合成方法具有以下步驟:
①向反應(yīng)裝置中加入48.0g的氫氧化鈉(1.2mol)、400mL的DMSO以及102.0g 的4-乙氧羰基-5-羥基-1-甲基吡唑(0.6mol),室溫(15~25℃,下同)攪拌反應(yīng)30min后冷卻至0℃以下,加入111.2g的二甲氨基硫代甲酰氯(0.9mol),控溫在5℃左右反應(yīng)4h。
反應(yīng)結(jié)束后,向反應(yīng)瓶中加入水,攪拌10min,過(guò)濾,水洗,干燥,得到150.0g的中間體4-乙氧羰基-5-二甲基氨基硫代甲酰氧基-1-甲基吡唑,純度為98.0%,收率為97.3%。
②向反應(yīng)裝置中加入128.5g的中間體4-乙氧羰基-5-二甲基氨基硫代甲酰氧基-1-甲基吡唑(0.5mol)和200mL的正十二烷,升溫至回流,氣相跟蹤至反應(yīng)完全(約6h左右),然后靜置分層,上層溶劑層回收利用。
③將下層物料加入反應(yīng)裝置中,然后加入300mL二氯甲烷和400mL水,室溫?cái)嚢柘峦ㄈ肼葰猓合嗌V跟蹤至反應(yīng)完全,停止通氯,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)30min,停止攪拌,靜置分層,將上層水層用二氯甲烷萃取一次,然后與下層二氯甲烷層合并。
④將合并的二氯甲烷層加入反應(yīng)裝置中,加入28wt%的氨水250g(2mol),在50℃的溫度下進(jìn)行氨化反應(yīng)2h。
反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)水洗、離心、烘干得到110.0g吡唑磺酰胺,純度為98.0%,收率為94.4%【以步驟②的中間體4-乙氧羰基-5-二甲基氨基硫代甲酰氧基-1-甲基吡唑計(jì)】。
(實(shí)施例2)
本實(shí)施例的吡唑磺酰胺的合成方法具有以下步驟:
①向反應(yīng)裝置中加入120.0g的氫氧化鈉(3mol)、1000mL的DMSO以及255.0g 的4-乙氧羰基-5-羥基-1-甲基吡唑(1.5mol),室溫?cái)嚢璺磻?yīng)30min后冷卻至0℃以下,加入278.0g的二甲氨基硫代甲酰氯(2.25mol),控溫在5℃左右反應(yīng)4h。
反應(yīng)結(jié)束后,向反應(yīng)瓶中加入水,攪拌15min,過(guò)濾,水洗,干燥,得到370.0g的中間體4-乙氧羰基-5-二甲基氨基硫代甲酰氧基-1-甲基吡唑,純度為98.0%,收率為96.0%。
②向反應(yīng)裝置中加入257.0g的中間體4-乙氧羰基-5-二甲基氨基硫代甲酰氧基-1-甲基吡唑(1mol)和400mL的正十二烷,升溫至回流,氣相跟蹤至反應(yīng)完全(約6h左右),然后靜置分層,上層溶劑層回收利用。
③將下層物料加入反應(yīng)裝置中,然后加入300mL二氯甲烷和400mL水,室溫?cái)嚢柘峦ㄈ肼葰?,液相色譜跟蹤至反應(yīng)完全,停止通氯,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)30min,停止攪拌,靜置分層,將上層水層用二氯甲烷萃取一次,然后與下層二氯甲烷層合并。
④將合并的二氯甲烷層加入反應(yīng)裝置中,加入28wt%的氨水500g(4mol),在50℃的溫度下進(jìn)行氨化反應(yīng)2h。
反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)水洗、離心、烘干得到215.0g吡唑磺酰胺,純度為98.0%,收率為92.3%【以步驟②的中間體4-乙氧羰基-5-二甲基氨基硫代甲酰氧基-1-甲基吡唑計(jì)】。