一种制备丙炔氟草胺的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机合成领域，具体地，涉及一种制备丙炔氟草胺的方法。
【背景技术】
[0002] 丙炔氟草胺（常被称为"速收"）是日本住友化学工业株式会社创制并开发的由 幼芽和叶片吸收的N-苯基邻氨甲酞亚胺类除草剂，作土壤处理可有效防除1年生阔叶杂草 和部分禾本科杂草，在环境中易降解，对后茬作物安全。大豆、花生对其有很好的耐药性，玉 米、小麦、大麦、水稻具有中等忍耐性，因此该除草剂在农业生产方面具有广泛的应用，并具 备巨大的经济市场价值。
[0003] 丙炔氟草胺的合成已有多种合成方法，例如：
[0004] US4640707公开了一种制备丙炔氟草胺的方法，具体包括（实施例1):将6-氨 基-4-(2-丙炔基）-2Η-1，4-苯并恶嗪-3(4H)_ 酮（0.8g)、3,4,5,6-四氢苯酐（0.61g)和 醋酸（20mL)的混合物加热回流2小时；冷却之后，向所得混合物中加入水，并通过过滤和用 水洗涤得到析出的晶体。
[0005] 刘安昌等（新型除草剂丙炔氟草胺的合成研究，《世界农药》，2011，33(2)， 27-29)公开了一种制备丙炔氟草胺的方法，包括：在250mL四口瓶内边搅拌边 加入 22g(0. lmol)6-氨基-4-(2-丙炔基）-2Η-1，4-苯并恶嗪-3(4H)_ 酮（7)、 15. 2g(0.1mol) 3, 4, 5, 6-四氢苯酐和40mL冰醋酸，加热至回流。反应2h，终止反应。加入 50ml水后用150mL乙酸乙酯萃取3次，合并有机相。随后，分别用IOOmL水和50mLNaHC0 3 饱和溶液洗涤、浓缩冷却，析出白色晶体26. 5g。
[0006] JPH0597848公开了一种制备丙炔氟草胺的方法，该方法包括：560克含有90克 (1，3-二甲基丁烯氨基）-7-氟-4- (2-炔丙基）-1，4-苯并恶嗪-3 (4H)-酮的甲基异丁基 甲酮溶液中加入55克3, 4, 5, 6-四氢苯酐，5克对甲苯磺酸和5克甲醇。在100°C搅拌反应 6小时，减压除去溶剂，过滤，得到的晶体用60%的甲醇水溶液洗涤得到100克丙炔氟草胺， 收率95 %，气相内标法标定含量为99 %。
[0007] 然而，从现有技术看，丙炔氟草胺的制备工艺所得到的丙炔氟草胺纯度仍不够高， 且通常含有较高的有机杂质。众所周知，原药的含量更高具有更高的商业价值和更好的加 工特性以及更好的使用安全性。因此需要开发出一条易于工业化、原料廉价易得、反应收率 高和高含量的丙炔氟草胺的制备方法，并且所得到的丙炔氟草胺的含量可以大于99%且有 机杂质含量很低的丙炔氟草胺。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于克服现有技术制备丙炔氟草胺时存在的产品收率和/或纯度 不高而有机杂质通常较高的问题，提供了一种制备丙炔氟草胺的方法。
[0009] 本发明提供了一种制备丙炔氟草胺的方法，该丙炔氟草胺具有式（I)所示结 构，该方法包括：在催化剂的存在下，在溶剂中将式（Π)所不的6-氨基_7_氣_4_丙块 基-1，4-苯并恶嗪-3 (4H)-酮与式（III)所示的3, 4, 5, 6-四氢苯酐接触反应，所述催化剂 为碱性含氮有机物或者有机酸和碱性含氮有机物的混合物，
[0011] 本发明提供的制备式（I)所示丙炔氟草胺的方法，通过将式（II)所示的6-氨 基-7-氟-4-丙炔基-1，4-苯并恶嗪-3 (4H)-酮与式（III)所示的3, 4, 5, 6-四氢苯酐在 溶剂中和在特定催化剂的作用下接触反应，使得该方法制备得到的丙炔氟草胺产品收率可 以达到90 %以上，纯度可以达到99重量％以上，有机杂质的含量能够低于0. 1重量％，且该 方法简单、易于工业化。
[0012] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0013] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0014] 图Ia是实施例1所制得产品的核磁共振图谱（1H NMR 500MHz，⑶Cl3)。
[0015] 图Ib是根据图Ia的核磁共振图谱的结果绘制的分子结构式。
【具体实施方式】
[0016] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0017] 本发明提供了一种制备丙炔氟草胺的方法，该丙炔氟草胺具有式（I)所示结 构，该方法包括：在催化剂的存在下，在溶剂中将式（Π)所不的6-氨基_7_氣_4_丙块 基-1，4-苯并恶嗪-3 (4H)-酮与式（III)所示的3, 4, 5, 6-四氢苯酐接触反应，所述催化剂 为碱性含氮有机物或者有机酸和碱性含氮有机物的混合物，
[0019] 本发明的方法所发生的主要化学反应如下所示，
[0020]
[0021] 本发明的发明人对现有技术的方法进行研究后发现，现有技术的方法得到的丙 炔氟草胺的纯度不够高的原因一方面是因为制备工艺本身的缺陷导致的丙炔氟草胺的生 成率不够高，另一方面是因为所得产品中难以去除的杂质的含量过高。本发明的发明人 发现，现有的方法所得到的产品中通常含有较高含量的丙炔氟草胺的杂质M350和异构 体M354- Λ 2 (见下式所示），这两种杂质非常难以去除，即使在充分的提纯之后M350和 Μ354- Λ 2杂质的含量仍然没有明显变化，
[0022]
[0023] 本发明的发明人意识到找到一种有效的催化剂便有可能同时解决上述两方面问 题，并在深入研究的过程中意外发现当使用碱性含氮有机物或者有机酸和碱性含氮有机物 的混合物为催化剂时，能够有效地提高丙炔氟草胺产品的纯度和收率，并且能够有效地抑 制杂质的生成。
[0024] 在本发明中，所述有机酸没有特别的限定，可以为制备丙炔氟草胺时经常使用的 有机酸，例如为乙酸、对甲苯磺酸和三氟乙酸中的一种或多种，优选为乙酸和/或对甲苯磺 酸。
[0025] 在本发明中，所述碱性含氮有机物没有特别的限定，本发明的发明人发现当所述 碱性含氮有机物选自具有式（IV)、式（V)和式（VI)所示结构的碱性含氮有机化合物中的一 种或多种时，能够更为显著地提高产品的收率和纯度，具体地，收率可以达到90%以上，纯 度可以达到99重量％以上，有机杂质（其中主要为Μ350和Μ354)的含量低于0.1重量％，
[0026]
[0027]札、私和R 3各自独立为C「C5的烷基，优选为C 2_C3的烷基，R 4为H或C「C5的烷基， 优选为H或甲基，馬为H、C「C5的烷基或-NR 6R7基团，优选为-NR 6R7基团，R 6和R 7各自独立 为H或(：「(：3的烷基。当所述碱性含氮有机物为式（IV)结构时，例如R i、私和1?3可以均为 乙基，即该碱性含氮有机物为三乙胺；当所述碱性含氮有机物为式（V)结构时，例如R 4可以 为H，即该碱性含氮有机物为哌啶；当所述碱性含氮有机物为式（VI)结构时，例如R5可以 为-NCH3CH3基团，即该碱性含氮有机物为4-二甲氨基吡啶。
[0028] 在本发明中，进一步优选地，所述催化剂为有机酸和碱性含氮有机物的混合物，例 如乙酸与三乙胺的混合物、乙酸与哌啶的混合物，以及乙酸与4-二甲氨基吡啶的混合物， 优选为乙酸与哌啶的混合物。所述有机酸和碱性含氮有机物的重量配比例如可以为1 : 〇· 01-5,优选为 1 :0· 01-2,更优选为 1 :0· 4-0. 8。
[0029] 在本发明中，相对于100重量份的所述6-氨基-7-氟-4-丙炔基-1，4-苯并恶 嗪(4H)-酮，所述催化剂的用量为0. 1-100重量份，优选为1_15重量份。
[0030] 在本发明中，所述溶剂可以为本领域常规使用的溶剂，例如可以为制备丙炔氟草 胺经常使用的有机酸，如乙酸（即醋酸、冰醋酸），当使用有机酸为溶剂时，可以不使用催化 剂。当使用能够将水共沸脱出的溶剂时，本发明的发明人发现，将这种溶剂与本发明的催化 剂相配合能够进一步提高产品的收率和纯度以及降低杂质的含量，其原理可能在于在能够 将水共沸脱出的溶剂和本发明的催化剂共同存在的条件下，反应中的杂质的氨基没有和羧 基反应环合成内酰胺，而这些杂质就容易与产物分离。所述能够将水共沸脱出的溶剂的选 择没有特别的限定，满足"能够将水共沸脱出"的性质即可，例如可以为1，2-二氯乙烷、甲 苯和甲基异丁基甲酮中的一种或多种，优选为1，2-二氯乙烷和/或甲苯。
[0031] 在本发明中，所述溶剂的用量没有特别的限定，例如，相对于100g的所述6-氨 基-7-氟-4-丙炔基-1，4-苯并恶嗪-3 (4H)-酮，所述溶剂的用量可以为300-800mL，优选 为 400-600mL。
[0032] 在本发明中，所述式（II)所示的6-氨基-7-氟-4-丙炔基-1，4-苯并恶 嗪-3(4H)_酮和式（III)所示的3, 4, 5, 6-四氢苯酐的用量没有特别的限定，按照本领 域制备丙炔氟草胺时常规的用量即可，例如6-氨基-7-氟-4-丙炔基-1，4-苯并恶 嗪-3 (4H)-酮和3,4,5,6-四氢苯酐的用量的摩尔配比可以为I :0.95-1. 5,优选为1 : 1-1. 2,更优选为 I :1-L 05。
[003