本發(fā)明屬于農(nóng)藥合成領(lǐng)域，尤其涉及異菌脲的制備方法。

背景技術(shù)：

異菌脲(英文通用名為iprodione，別名：撲海因)，3-(3，5-二氯苯基)-1-異丙基氨基甲?；覂?nèi)酰脲，難溶于水，易溶于丙酮、二甲基甲酰胺等有機(jī)溶劑，遇堿分解，無吸濕性，無腐蝕性。異菌脲是二甲酰亞胺類高效廣譜、觸殺型殺菌劑。適用于防治多種果樹、蔬菜、瓜果類等作物早期落葉病、灰霉病、早疫病等病害。

目前市場上的所有該產(chǎn)品的合成方法都是使用3.5-二氯苯胺、異丙胺和甘氨酸為起始原料，二甲苯等有機(jī)溶劑作為溶劑，利用光氣合成對應(yīng)的異氰酸酯，進(jìn)而分步合成n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸、3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮和異菌脲。該種工藝設(shè)備投入大，利用率不高，產(chǎn)生的三廢量大，不經(jīng)濟(jì)，不環(huán)保。而且現(xiàn)有技術(shù)中需要分離3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮，導(dǎo)致廢水量大，離心困難等不利情況。

因此，為了克服上述缺點，需要開發(fā)一種新的異菌脲制備方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計開發(fā)了一種異菌脲制備方法，其通過加入性能良好的催化劑，縮短了生產(chǎn)步驟，提高了生產(chǎn)設(shè)備利用率，減少了三廢，提高了產(chǎn)品收率。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種異菌脲的制備方法，包括：

將n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸與有機(jī)溶劑混合，在催化劑a的作用下反應(yīng)生成3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮，其中，催化劑a為濃硫酸，甲磺酸和對甲苯磺酸的混合物；

將3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮與異氰酸異丙酯在催化劑b和催化劑c的作用下反應(yīng)生成異菌脲，其中，催化劑b為碳酸銨、碳酸氫鈉、碳酸鈉和液氨的混合物，催化劑c為吡啶和三乙胺的混合物。

優(yōu)選的是，所述的異菌脲的制備方法中，所述催化劑a中，濃硫酸，甲磺酸和對甲苯磺酸的質(zhì)量比為1-3:1-3:1。

優(yōu)選的是，所述的異菌脲的制備方法中，所述催化劑b中，碳酸銨、碳酸氫鈉、碳酸鈉的質(zhì)量比為：1-3:1-3:3；所述催化劑c中，吡啶和三乙胺的質(zhì)量比為1:2-3。

優(yōu)選的是，所述的異菌脲的制備方法中，n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸：催化劑a：異氰酸異丙酯：催化劑b：催化劑c的質(zhì)量比為1：0.04-0.13：0.38-0.43：0.04-0.17:0.04-0.15。

優(yōu)選的是，所述的異菌脲的制備方法，包括：將n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸與有機(jī)溶劑混合，升溫至90-120℃，在催化劑a的作用下反應(yīng)4-8h，生成3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮；向3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮內(nèi)加入異氰酸異丙酯、催化劑b、催化劑c，在微回流下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)8-14h。

優(yōu)選的是，所述的異菌脲的制備方法，還包括：將異菌脲冷卻后過濾，烘干。

本發(fā)明所述的異菌脲制備方法通過加入性能良好的催化劑，縮短了生產(chǎn)步驟，提高了生產(chǎn)設(shè)備利用率，減少了三廢，提高了產(chǎn)品收率。制備過程中不需要分離3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮，3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮的殘留量被降低至0.5％以下，達(dá)到了和分離3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮的相同效果，后續(xù)處理獲得的異菌脲成品含量達(dá)到97％以上，大大降低了異菌脲的制備成本。

附圖說明

圖1為實施例三的異菌脲制備樣的液相色譜圖。

圖2為實施例三異菌脲標(biāo)準(zhǔn)樣液相色譜圖。

圖3為實施例三中合成過程中對n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸殘留進(jìn)行監(jiān)控的液相色譜圖。

圖4為實施例三中合成過程中對3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮殘留進(jìn)行監(jiān)控的液相色譜圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

本發(fā)明提供一種異菌脲的制備方法，包括：

將n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸與有機(jī)溶劑混合，在催化劑a的作用下反應(yīng)生成3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮，其中，催化劑a為濃硫酸，甲磺酸和對甲苯磺酸的混合物；

將3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮與異氰酸異丙酯在催化劑b和催化劑c的作用下反應(yīng)生成異菌脲，其中，催化劑b為碳酸銨、碳酸氫鈉、碳酸鈉和液氨的混合物，催化劑c為吡啶和三乙胺的混合物。

本發(fā)明中，n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸(行業(yè)俗稱“脲酸”)為：

3-(3,5-二氯苯基)-2,4c-l咪唑烷二酮o為：

具體地化學(xué)反應(yīng)式如下：

其中，n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸在有機(jī)溶劑中，在催化劑a的作用下發(fā)生分子內(nèi)脫水生成3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮；隨后，3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮與異氰酸異丙酯，在催化劑b和催化劑c作用下反應(yīng)生成異菌脲。

制備過程中不需要分離3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮，3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮的殘留量被降低至0.5％以下，達(dá)到了和分離3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮的相同效果，后續(xù)處理獲得的異菌脲成品含量達(dá)到97％以上，大大降低了異菌脲的制備成本。

在一個優(yōu)選的實施例中，所述的異菌脲的制備方法中，所述催化劑a中，濃硫酸，甲磺酸和對甲苯磺酸的質(zhì)量比為1-3:1-3:1。

在一個優(yōu)選的實施例中，所述的異菌脲的制備方法中，所述催化劑b中，碳酸銨、碳酸氫鈉、碳酸鈉的質(zhì)量比為：1-3:1-3:3；所述催化劑c中，吡啶和三乙胺的質(zhì)量比為1:2-3。

在一個優(yōu)選的實施例中，所述的異菌脲的制備方法中，n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸：催化劑a：異氰酸異丙酯：催化劑b：催化劑c的質(zhì)量比為1：0.04-0.13：0.38-0.43：0.04-0.17:0.04-0.15。

在一個優(yōu)選的實施例中，所述的異菌脲的制備方法，包括：將n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸與有機(jī)溶劑混合，升溫至90-120℃，在催化劑a的作用下反應(yīng)4-8h，生成3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮；向3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮內(nèi)加入異氰酸異丙酯、催化劑b、催化劑c，在微回流下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)8-14h。

在一個優(yōu)選的實施例中，所述的異菌脲的制備方法，還包括：將異菌脲冷卻后過濾，烘干。

為進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，現(xiàn)提供以下實施例。

經(jīng)過液相色譜分析，實施例一至實施例六中最終n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸基本反應(yīng)完成；3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮最終基本反應(yīng)完成，殘留低于0.50％。

實施例一

在帶有機(jī)械攪拌、溫度計、滴液漏斗和回流冷凝器的1000ml的反應(yīng)瓶中加入92g的n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸(mr＝263，0.34mol，98％的工業(yè)品)、400ml有機(jī)溶劑和12g催化劑a(0.13倍尿酸質(zhì)量)，開啟攪拌，將混合物加熱到90℃下，回流帶水4-6h。將40g(mr＝85，0.47mol，99％，工業(yè)品)異氰酸異丙酯、16g催化劑b(0.17倍尿酸質(zhì)量)、14g催化劑c(0.15倍尿酸質(zhì)量)加入反應(yīng)瓶中，滴加完畢，保溫反應(yīng)8-10h，保溫完畢后，水洗，脫溶，過濾，干燥，得異菌脲103g，含量96.8％，收率88.2％。

催化劑a中，濃硫酸、甲磺酸和對甲苯磺酸的質(zhì)量比為1:1:1。催化劑b中，碳酸銨、碳酸氫鈉和碳酸鈉的質(zhì)量比為1:1:3；催化劑c中，吡啶和三乙胺的質(zhì)量比為1:2。

實施例二

在帶有機(jī)械攪拌、溫度計、滴液漏斗和回流冷凝器的1000ml的反應(yīng)瓶中加入92g的n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸(mr＝263，0.34mol，98％的工業(yè)品)、400ml有機(jī)溶劑和12g催化劑a(0.13倍尿酸質(zhì)量)，開啟攪拌，將混合物加熱到120℃下，回流帶水4-6h。將40g(mr＝85，0.47mol，99％，工業(yè)品)異氰酸異丙酯、16g催化劑b(0.17倍尿酸質(zhì)量)、14g(0.15倍尿酸質(zhì)量)催化劑c加入反應(yīng)瓶中，滴加完畢，保溫反應(yīng)8-10h，保溫完畢后，水洗，脫溶，過濾，干燥，得異菌脲105g，含量97.5％，收率90.6％。

催化劑a中，濃硫酸、甲磺酸和對甲苯磺酸的質(zhì)量比為1:1:1。催化劑b中，碳酸銨、碳酸氫鈉和碳酸鈉的質(zhì)量比為1:1:3；催化劑c中，吡啶和三乙胺的質(zhì)量比為1:2。

實施例三(最優(yōu)條件)

在帶有機(jī)械攪拌、溫度計、滴液漏斗和回流冷凝器的1000ml的反應(yīng)瓶中加入92g的n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸(mr＝263，0.34mol，98％的工業(yè)品)、400ml有機(jī)溶劑和10g催化劑a(0.11倍尿酸量)，開啟攪拌，將混合物加熱到120℃下，回流帶水4-6h。將40g(mr＝85，0.47mol，99％，工業(yè)品)異氰酸異丙酯、10g催化劑b(0.11倍尿酸量)、11g催化劑c(0.12倍尿酸量)加入反應(yīng)瓶中，滴加完畢，保溫反應(yīng)8-10h，保溫完畢后，水洗，脫溶，過濾，干燥，得異菌脲107g，含量97.5％，收率92.3％。

催化劑a中，濃硫酸、甲磺酸和對甲苯磺酸的質(zhì)量比為2:2:1。催化劑b中，碳酸銨、碳酸氫鈉和碳酸鈉的質(zhì)量比為1:1:3；催化劑c中，吡啶和三乙胺的質(zhì)量比為1:3。

圖1為實施例三的異菌脲制備樣的液相色譜圖，圖2為異菌脲標(biāo)準(zhǔn)樣液相色譜圖。圖2中，異菌脲的保留時間為7.259min，出峰面積為99.2414％；圖1中，異菌脲的保留時間為7.261min，出峰面積為99.2445％。經(jīng)過對比可知，本實施例所制備的物質(zhì)為異菌脲。其中，液相檢測條件為：甲醇和水的體積比為70:30，波長220nm。

合成過程中對n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸和3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮進(jìn)行監(jiān)控，以便于監(jiān)控合成反應(yīng)的進(jìn)度。圖3給出了檢測n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸殘留的液相色譜圖，n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸的保留時間為8.386min，出峰面積為0.09％，即n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸基本反應(yīng)完成，殘留僅為0.09％；圖4為實施例三檢測3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮殘留的液相色譜圖，3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮的保留時間為6.411min，出峰面積為0.46％，即說明3-(3,5-二氯苯基)-2,4-咪唑烷二酮最終基本反應(yīng)完成，殘留僅為0.46％。其中，液相色譜的檢測條件為：甲醇和水的體積比為60:40，波長220nm。

實施例四

在帶有機(jī)械攪拌、溫度計、滴液漏斗和回流冷凝器的1000ml的反應(yīng)瓶中加入92g的n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸(mr＝263，0.34mol，98％的工業(yè)品)、400ml有機(jī)溶劑和4g催化劑a(0.04倍尿酸質(zhì)量)，開啟攪拌，將混合物加熱到120℃下，回流帶水4-6h。將40g(mr＝85，0.47mol，99％，工業(yè)品)異氰酸異丙酯、4g催化劑b(0.04倍尿酸質(zhì)量)、4g催化劑c(0.04倍尿酸質(zhì)量)加入反應(yīng)瓶中，滴加完畢，保溫反應(yīng)8-10h，保溫完畢后，水洗，脫溶，過濾，干燥，得異菌脲105g，含量97％，收率90.1％。

催化劑a中，濃硫酸、甲磺酸和對甲苯磺酸的質(zhì)量比為1:1:1。催化劑b中，碳酸銨、碳酸氫鈉和碳酸鈉的質(zhì)量比為1:1:3；催化劑c中，吡啶和三乙胺的質(zhì)量比為1:2。

實施例五

在帶有機(jī)械攪拌、溫度計、滴液漏斗和回流冷凝器的1000ml的反應(yīng)瓶中加入92g的n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸(mr＝263，0.34mol，98％的工業(yè)品)、400ml有機(jī)溶劑和12g催化劑a(0.04倍尿酸質(zhì)量)，開啟攪拌，將混合物加熱到90℃，回流帶水6-8h。將40g(mr＝85，0.47mol，99％，工業(yè)品)異氰酸異丙酯、8g催化劑b(0.04倍尿酸質(zhì)量)、14g催化劑c(0.04倍尿酸質(zhì)量)加入反應(yīng)瓶中，滴加完畢，保溫反應(yīng)12-14h，保溫完畢后，水洗，脫溶，過濾，干燥，得異菌脲103g，含量97％，收率88.4％。

催化劑a中，濃硫酸、甲磺酸和對甲苯磺酸的質(zhì)量比為3:3:1。催化劑b中，碳酸銨、碳酸氫鈉和碳酸鈉的質(zhì)量比為1:1:1；催化劑c中，吡啶和三乙胺的質(zhì)量比為1:3。

實施例六

在帶有機(jī)械攪拌、溫度計、滴液漏斗和回流冷凝器的1000ml的反應(yīng)瓶中加入92g的n-[[(3,5二氯苯基)氨基]羰基]氨基乙酸(mr＝263，0.34mol，98％的工業(yè)品)、400ml有機(jī)溶劑和12g催化劑a(0.13倍尿酸質(zhì)量)，開啟攪拌，將混合物加熱到90℃，回流帶水6-8h。將40g(mr＝85，0.47mol，99％，工業(yè)品)異氰酸異丙酯、8g催化劑b(0.17倍尿酸質(zhì)量)、14g催化劑c(0.15倍尿酸質(zhì)量)加入反應(yīng)瓶中，滴加完畢，保溫反應(yīng)12-14h，保溫完畢后，水洗，脫溶，過濾，干燥，得異菌脲102g，含量97.2％，收率87.7％。

催化劑a中，濃硫酸、甲磺酸和對甲苯磺酸的質(zhì)量比為3:3:1。催化劑b中，碳酸銨、碳酸氫鈉和碳酸鈉的質(zhì)量比為1:1:3；催化劑c中，吡啶和三乙胺的質(zhì)量比為1:3。

盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)。