一种四唑嘧磺隆关键中间体的制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机化学领域，具体是涉及一种稻田除草剂四唑嘧磺隆的关键中间 体，1-甲基-4- (2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺的新的制备方法，以及该 方法在制备四唑嘧磺隆中的应用。
【背景技术】
[0002] 四唑嘧磺隆为杜邦公司开发的水田除草剂，化学名称为1-((4,6-二甲氧基嘧 啶-2-基）-3-(1-甲基-4-(2-甲基-2H-四唑-5-基）吡唑）-5-基磺脲，纯品为类白色结 晶，熔点170-173Γ，结构式如1所示。
[0004] 四唑嘧磺隆是乙酰乳酸合成酶抑制剂，尤其对具支链的氨基酸的生化合成具有很 好的抑制括性。通过此机理，四唑嘧磺隆干扰杂草的细胞分裂和生长，从而能有效地防除水 田多种阔叶杂草及莎草科杂草，如稗草、异型莎草、紫水苋菜、眼子菜、欧泽泻、蔺草等各种 杂草。
[0005] 1-甲基-4- (2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺，结构式如2所示， 是合成四唑嘧磺隆的关键中间体。
[0007] 现有技术中，有关1-甲基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺 的合成路线的报道有：
[0008] 路线一：公开号GB2503522的英国发明专利公开了如下的合成路线，
[0009]
[0010] 该方法以丙二睛和原甲酸甲酯为原料，经过8步反应才得到1-甲基-4-(2-甲 基-2H-四氮唑-5-基）-1Η-吡唑-5-磺酰胺：第一步，丙二腈和原甲酸甲酯反应生成 2-甲氧基甲烯基丙二腈；第二步，甲氧基甲烯基丙二腈与甲基肼闭环得到1-甲基-4-氰 基-5-氨基吡唑；第三步，1-甲基-4-氰基-5-氨基吡唑经重氮化得到1-甲基-4-氰 基-5-氯吡唑；第四步，1-甲基-4-氰基-5-氯吡唑与叠氮化钠环化得到5-(5-氯-1-甲 基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑；第五步，5-(5-氯-1-甲基-IH-吡唑-4-基）-2H-四 氮唑用碘甲烷甲基化得到5-(5-氯-1-甲基-IH-吡唑-4-基）-2-甲基-2H-四氮唑；第 六步，5-(5-氯-1-甲基-IH-吡唑-4-基）-2-甲基-2H-四唑与苄硫醇反应，得到1-甲 基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-1Η-吡唑-5-卞硫醚；第七步，1-甲基-4-(2-甲 基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-卞硫醚被氯气氧化，得到1-甲基-4- (2-甲基-2H-四 氮唑-5-基）-1H-吡唑-5-磺酰氯；第八步，氨水解，得到丨-甲基-4-(2-甲基-2H-四氮 唑-5-基）-1Η-吡唑-5-磺酰胺。该路线存在以下缺点：路线长；甲基化用到昂贵的碘甲 烷，且甲基化收率只有50% ;整条路线的总收率约为17.0% ;使用的苄硫醇具有刺激性气 味，氯气腐蚀性强，对环境造成不利影响。
[0011] 路线二、在同一篇专利文献中，还公开了另一条合成路线：
[0012]
[0013] 与路线一比较，该路线虽然以1-甲基吡唑为原料，但是仍然需要经过七步反应才 能得到1-甲基-4- (2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺，且同样使用了昂贵 的碘甲烷，以及易污染环境的苄硫醇、氯气和三氯氧磷。因此，该路线也存在与路线一同样 的问题；且总收率仅为15. 9%。
[0014]
【发明内容】
[0015] 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种新的1-甲 基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺的制备方法，同时提供该制备方 法在制备四唑嘧磺隆中的应用。相较现有技术，本发明提供的制备方法减少了反应步骤，缩 短了工艺反应时间，革除了三氯氧磷、苄硫醇和氯气等污染大、不利于环保的原料，提高了 收率，降低了成本，而且有利于安全生产。
[0016] 为了实现上述技术效果，本发明采用了如下的技术方案：
[0017] -种1-甲基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺的制备方法， 包括有以下步骤：
[0018] 步骤1，2-甲氧基甲烯基丙二腈的合成
[0019] 以原甲酸三甲酯和丙二腈为起始原料，在乙酸酐存在下，反应得到2-甲氧基甲烯 基丙二腈；
[0020] 步骤2,1-甲基-4-氰基-5-氨基吡唑的合成
[0021] 步骤1得到的2-甲氧基甲烯基丙二腈和甲基肼反应，得到1-甲基-4-氰基-5-氨 基吡唑；
[0022] 步骤3,1-甲基-5-氨基-4-(四唑-5-基）吡唑的合成
[0023] 步骤2制备得到的1-甲基-4-氰基-5-氨基吡唑与叠氮钠反应，得到1-甲 基-5-氨基-4-(四氮唑-5-基）吡唑；
[0024] 步骤4, 2-甲基-5-(1-甲基-5-氨基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑
[0025] 步骤3制备得到的1-甲基-5-氨基-4-(四氮唑-5-基）吡唑，在缚酸剂存在下， 与硫酸二甲酯反应，得到2-甲基-5-(1-甲基-5-氨基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑；
[0026] 步骤5,1-甲基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰氯
[0027] 步骤4制备得到的2-甲基-5-(1-甲基-5-氨基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑， 在酸性条件下，经亚硝酸钠重氮化，再与亚硫酸钠-氯化铜-乙酸混合物反应，得到1-甲 基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰氯；
[0028] 步骤6,1-甲基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺的合成
[0029] 步骤5制备得到的1-甲基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰 氯经氨水解，得到1-甲基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺。
[0030] 优选的，所述步骤4中，所述缚酸剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸钾中 的一种；更优选的，所述缚酸剂为氢氧化钾或碳酸钾。
[0031] 优选的，所述步骤4中，1-甲基-5-氨基-4-(四唑-5-基）吡唑、硫酸二甲酯和缚 酸剂的摩尔比为1:1~1. 5:1~3 ;更优选的，所述摩尔比为1:1. 2:2。
[0032] 还优选的，所述步骤4,溶剂选自四氢呋喃、乙腈和二氯乙烷中的一种或多种。
[0033] 还优选的，所述步骤4,反应温度为0~50°C;更优选的，所述反应温度为5~KTC; 最优选的，所述反应温度为5 tC。
[0034] 还优选的，所述步骤4,反应时间为l-15h ;更优选的，所述反应时间为8~10h。
[0035] 优选的，所述步骤5, 2-甲基-5- (1-甲基-5-氨基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑、 亚硝酸钠和亚硫酸钠的摩尔比为1:1~1.2:1~5 ;更优选的，所述摩尔比为1:1. 1:4。
[0036] 优选的，所述步骤5,所述酸性条件是指2-甲基-5-(1-甲基-5-氨基-IH-吡 唑-4-基）-2H-四氮唑溶于乙酸和浓盐酸中，其中乙酸质量是2-甲基-5-(1-甲基-5-氨 基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑质量的3~5倍，优选4倍，盐酸与2-甲基-5-(1-甲 基-5-氨基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑的摩尔比为2. 5~3. 5:1，优选2:1。
[0037] 优选的，所述步骤5，亚硫酸钠-氯化铜-醋酸混合物中，亚硫酸钠与氯化亚铜的摩 尔比为5:0.2,醋酸质量是2-甲基-5-(1-甲基-5-氨基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑的 3~5倍，优选4倍。
[0038] 还优选的，所述步骤5,反应温度为-10~0°C ;更优选为_5°C。
[0039] 还优选的，所述步骤5,1-甲基-4- (2-甲基-2H-四氮唑-5-基）- IH-吡唑-5-磺 酰氯粗品还经过甲醇重结晶。
[0040] 优选的，所述步骤