一种砜嘧磺隆的合成方法与流程

本发明涉及除草剂合成的技术领域，更具体地说，它涉及一种砜嘧磺隆的合成方法。

背景技术：

1-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)-3-(3-乙基磺酰基-2-吡啶基磺酰基)脲即砜嘧磺隆，分子式为c14h17n5o7s2，是一种强效除草剂，又称玉嘧磺隆，商品名为宝成。砜嘧磺隆是美国杜邦公司开发的磺酰脲类除草剂品种，具有高选择性、高效、低毒等优点，是一种重要的玉米田除草剂。该药为氨基酸化合抑制剂，通过抑制必须的缬氨酸和异白氨酸的生物合成从而使细胞分化和植物生长停止。由根叶吸收，很快传导至分生组织。该药可有效防除玉米田中大多数和多年生杂草，也可用于土豆和西红柿。

砜嘧磺隆,属于杂环类选择性芽前、芽后除草剂，通过杂草幼苗或幼苗与药剂接触、吸收而引起作用，苗后施药，杂草通过地上部分吸收，药剂进入植物体后积累在生长旺盛部位，抑制生长，致使杂草组织腐烂死亡。在光照条件下才能发挥除草作用，但并不影响光合作用的希尔反应。杂草自萌芽至2-3叶期均对该药敏感，以杂草萌芽期施药效果最好，随着杂草长大效果下降。

但是，现有的砜嘧磺隆的合成方法主要有2-氟吡啶法和闭环合成吡啶法两种。2-氟吡啶法合成路线反应条件苛刻，收率低，且所用原料和试剂均较为昂贵，不适合工业化生产。闭环合成吡啶法合成路线工艺简单，但收率也不高，且存在杂质，导致得到的砜嘧磺隆纯度不高，因此亟需提供一种纯度较高的砜嘧磺隆的合成方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种砜嘧磺隆的合成方法，能够提高最终制得砜嘧磺隆的纯度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种砜嘧磺隆的合成方法，包括如下步骤：

s1：原料准备；将3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶和4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯准备妥当；

s2：缩合；然后使用s1准备好的3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶和4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯进行缩合反应，得到砜嘧磺隆粗品；

s3：纯化；包括如下步骤：

a、将s2得到的砜嘧磺隆粗品加入至第一溶剂内，搅拌条件下加热至40-100℃，保温2-5h；砜嘧磺隆粗品的质量与第一溶剂的质量之比为1:2；

b、向经过步骤a处理后的液体内添加第二溶剂，然后将液态体系降温至-10-20℃，接着对析出物进行过滤，取滤饼备用；第二溶剂与步骤a中的第一溶剂的质量比为1:2；

c、将步骤b得到的滤饼加入至第三溶剂中，搅拌打浆，打浆温度保持在0-50℃，持续时间为2-6h；第三溶剂与步骤a中的第一溶剂的质量比为1:2.5；

d、将步骤c处理后的物质经过过滤以及烘干，得到砜嘧磺隆原药。

由于石油醚与乙腈是两种不同种类的溶剂，先将砜嘧磺隆的粗品溶解在乙腈中，然后将乙腈以及砜嘧磺隆的粗品加热至40-100℃，使得砜嘧磺隆与杂质全部溶解在乙腈内，然后再将石油醚添加至乙腈内，砜嘧磺隆和杂质在乙腈与石油醚中的溶解度不同，接着进行降温。砜嘧磺隆中的杂质随着温度的变化，乙腈以及石油醚中的溶解度不同，同时由于步骤a与b步骤的温度不同，从而使得砜嘧磺隆的原料更容易从溶剂中析出。接着通过步骤c中的打浆过程，能够利用物质在溶剂中溶解性差，但是杂质在溶剂中溶解性好的特性，从而能够实现最终砜嘧磺隆的纯化，最终提高砜嘧磺隆原药的纯度。

作为本发明的进一步改进，所述第一溶剂包括乙腈、三氯甲烷、四氯化碳以及氯苯中的一种。

作为本发明的进一步改进，所述第二溶剂包括石油醚、辛烷以及甲苯中的一种。

通过采用上述技术方案，……

作为本发明的进一步改进，所述第三溶剂包括四氢呋喃、苯甲醚以及甲基叔丁基醚中的一种。

作为本发明的进一步改进，所述s1原料准备中3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶，先在第一容器中加入水、盐酸、二氯甲烷，然后在容器内投入3-乙磺酰基-2-巯基吡啶；接着开启搅拌，同时将容器内的体系降温至3-5℃，然后开始滴加次氯酸钠，滴加温度控制在10-15℃，滴毕结束后保温15min；然后在有机相内滴加氨水，取样分析氨化转化率为85％以上后，滴加盐酸，将容器内的ph调节至6后，离心得到3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶。

作为本发明的进一步改进，所述s1原料准备中4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯，先在第二容器中加入2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶、n,n-二甲基苯胺以及二氧六环，然后将第二容器内的物料冷却至5-15℃，接着向第二容器内滴加氯甲酸苯酯，滴毕后将第二容器内升温至25-35℃反应10h，然后将第二容器内的物料体系冷却至25℃，接着向第二容器内滴加稀硫酸，搅拌1h，过滤得到4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯粗品。

作为本发明的进一步改进，将经过s1得到的4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯粗品滤饼使用离子水洗2-3次至中性，干燥得到白色固体。

通过采用上述技术方案，最终得到的白色固体为4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯，经过使用离子水进行水洗，使得得到的4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯的纯度更高，杂质更少。

作为本发明的进一步改进，所述s2缩合，先在第三容器内依次加入经过s1准备的3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶，然后加入乙腈和三乙胺，启动搅拌，持续10-15min，然后加入s1准备好的4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯，接着将第三容器内的温度调节至20-30℃，反应持续2-3h，接着减压蒸馏将乙腈分离，再向第三容器内加入稀硫酸，持续搅拌1h后过滤，然后取滤饼使用去离子水进行水洗一次，再使用乙酸乙酯洗一次，干燥得到砜嘧磺隆粗品。

综上所述，本发明的优点和有益效果是：

1、能够实现最终砜嘧磺隆的纯化，最终提高砜嘧磺隆原药的纯度；

2、最终得到的白色固体为4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯，经过使用离子水进行水洗，使得得到的4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯的纯度更高，杂质更少。

附图说明

图1为本发明一种砜嘧磺隆的合成方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

参照图1，一种砜嘧磺隆的合成方法，包括如下步骤：

s1：原料准备。将3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶和4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯准备妥当。

3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶的准备：

先在第一容器中加入水20kg、盐酸10kg以及二氯甲烷54kg，然后加入18kg的3-乙磺酰基-2-巯基吡啶，开启搅拌，同时将第一容器内的温度降低至4℃，保温3min。然后开始滴加次氯酸钠，次氯酸钠的滴加量为170kg，滴加温度为13℃，滴毕后保温15min，接着向有机相内滴加氨水，氨水的滴加量为36kg，取样分析氨转化率为85％以上后，再滴加盐酸酸化，使得第一容器内的液体的ph调节至6后，将第一容器内的物料放置至离心机进行分离，得到离心滤饼后加入去离子水进行水洗离心，得到水洗离心滤饼，然后将滤饼送至烘箱进行烘干，得到3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶。第一容器为氯氧化反应釜。

其中盐酸的质量分数为30％，次氯酸钠的质量分数为10％，氨水的质量分数为27％。

4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯的准备：

先向第二容器内加入n,n-二甲基苯胺23kg、二氧六环20kg以及2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶20kg，然后将第二容器内的温度冷却至10℃，然后滴加25kg的氯甲酸苯酯，滴毕，将第二容器内的温度升至30℃，保温反应10h，然后将第二容器内的液态体系冷却至25℃。接着向第二容器内滴加24kg质量分数为10％的稀硫酸，搅拌1h，滤饼用去离子水进行水洗两次至中性，干燥得到白色固体，白色固体为4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯。第二容器选用甲酸酯合成釜。

s2：缩合。然后使用s1准备好的3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶和4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯进行缩合反应，得到砜嘧磺隆粗品。

向缩合斧内加入s1制备得到的12kg的3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶、10l乙腈、10.4kg的三乙胺，启动搅拌，持续13min，然后加入s1制备的4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯17kg，将缩合斧内的温度控制为25℃，保温反应2.5h，减压蒸馏回收8l乙腈，再向缩合斧内加入4l质量分数为10％的稀盐酸，持续搅拌1h，过滤，滤饼先使用4l去离子水洗一次，然后使用4l乙酸乙酯洗一次，再使用2l乙酸乙酯淋洗一次，干燥得到砜嘧磺隆的粗品20.82kg。

s3：纯化。包括如下步骤：

a、将s2得到的砜嘧磺隆粗品称量20kg，加入至第一溶剂内，搅拌条件下加热至70℃，保温3h；第一溶剂为40kg，然后在搅拌的条件下将液态体系加热至30℃，持续10h。第一溶剂为乙腈。

b、向经过步骤a处理后的液体内添加第二溶剂，然后将液态体系降温至5℃，接着对析出物进行过滤，取滤饼备用；第二溶剂的添加量为20kg；第二溶剂为石油醚。

c、将步骤b得到的滤饼加入至第三溶剂中，搅拌打浆，打浆温度保持在25℃，持续时间为4h；第三溶剂的添加量为16kg；第三溶剂为四氢呋喃。

d、将步骤c处理后的物质经过过滤以及烘干，得到砜嘧磺隆原药。

实施例2：

与实施例1的区别在于，s3：纯化。包括如下步骤：

a、将s2得到的砜嘧磺隆粗品称量20kg，加入至第一溶剂内，搅拌条件下加热至70℃，保温3h；第一溶剂为40kg，然后在搅拌的条件下将液态体系加热至30℃，持续10h。第一溶剂为三氯甲烷。

b、向经过步骤a处理后的液体内添加第二溶剂，然后将液态体系降温至5℃，接着对析出物进行过滤，取滤饼备用；第二溶剂的添加量为20kg；第二溶剂为辛烷。

c、将步骤b得到的滤饼加入至第三溶剂中，搅拌打浆，打浆温度保持在25℃，持续时间为4h；第三溶剂的添加量为16kg；第三溶剂为苯甲醚。

d、将步骤c处理后的物质经过过滤以及烘干，得到砜嘧磺隆原药。

实施例3：

与实施例1的区别在于，s3：纯化。包括如下步骤：

a、将s2得到的砜嘧磺隆粗品称量20kg，加入至第一溶剂内，搅拌条件下加热至70℃，保温3h；第一溶剂为40kg，然后在搅拌的条件下将液态体系加热至30℃，持续10h。第一溶剂为四氯化碳。

b、向经过步骤a处理后的液体内添加第二溶剂，然后将液态体系降温至5℃，接着对析出物进行过滤，取滤饼备用；第二溶剂的添加量为20kg；第二溶剂为甲苯。

c、将步骤b得到的滤饼加入至第三溶剂中，搅拌打浆，打浆温度保持在25℃，持续时间为4h；第三溶剂的添加量为16kg；第三溶剂为甲基叔丁基醚。

d、将步骤c处理后的物质经过过滤以及烘干，得到砜嘧磺隆原药。

实施例4：

与实施例1的区别在于，s3：纯化。包括如下步骤：

a、将s2得到的砜嘧磺隆粗品称量20kg，加入至第一溶剂内，搅拌条件下加热至70℃，保温3h；第一溶剂为40kg，然后在搅拌的条件下将液态体系加热至30℃，持续10h。第一溶剂为氯苯。

b、向经过步骤a处理后的液体内添加第二溶剂，然后将液态体系降温至5℃，接着对析出物进行过滤，取滤饼备用；第二溶剂的添加量为20kg；第二溶剂为甲苯。

c、将步骤b得到的滤饼加入至第三溶剂中，搅拌打浆，打浆温度保持在25℃，持续时间为4h；第三溶剂的添加量为16kg；第三溶剂为甲基叔丁基醚。

d、将步骤c处理后的物质经过过滤以及烘干，得到砜嘧磺隆原药。

实施例5：

实施例1的区别在于，s1：原料准备。

3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶的准备：

先在第一容器中加入水20kg、盐酸10kg以及二氯甲烷54kg，然后加入18kg的3-乙磺酰基-2-巯基吡啶，开启搅拌，同时将第一容器内的温度降低至3℃，保温3min。然后开始滴加次氯酸钠，次氯酸钠的滴加量为170kg，滴加温度为10℃，滴毕后保温15min，接着向有机相内滴加氨水，氨水的滴加量为36kg，取样分析氨转化率为85％以上后，再滴加盐酸酸化，使得第一容器内的液体的ph调节至6后，将第一容器内的物料放置至离心机进行分离，得到离心滤饼后加入去离子水进行水洗离心，得到水洗离心滤饼，然后将滤饼送至烘箱进行烘干，得到3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶。第一容器为氯氧化反应釜。

实施例6：

实施例1的区别在于，s1：原料准备。

3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶的准备：

先在第一容器中加入水20kg、盐酸10kg以及二氯甲烷54kg，然后加入18kg的3-乙磺酰基-2-巯基吡啶，开启搅拌，同时将第一容器内的温度降低至5℃，保温3min。然后开始滴加次氯酸钠，次氯酸钠的滴加量为170kg，滴加温度为15℃，滴毕后保温15min，接着向有机相内滴加氨水，氨水的滴加量为36kg，取样分析氨转化率为85％以上后，再滴加盐酸酸化，使得第一容器内的液体的ph调节至6后，将第一容器内的物料放置至离心机进行分离，得到离心滤饼后加入去离子水进行水洗离心，得到水洗离心滤饼，然后将滤饼送至烘箱进行烘干，得到3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶。第一容器为氯氧化反应釜。

其中盐酸的质量分数为30％，次氯酸钠的质量分数为10％，氨水的质量分数为27％。

实施例7：

实施例1的区别在于，s1：原料准备。

4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯的准备：

先向第二容器内加入n,n-二甲基苯胺23kg、二氧六环20kg以及2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶20kg，然后将第二容器内的温度冷却至5℃，然后滴加25kg的氯甲酸苯酯，滴毕，将第二容器内的温度升至25℃，保温反应10h，然后将第二容器内的液态体系冷却至25℃。接着向第二容器内滴加24kg质量分数为10％的稀硫酸，搅拌1h，滤饼用去离子水进行水洗两次至中性，干燥得到白色固体，白色固体为4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯。第二容器选用甲酸酯合成釜。

实施例8：

实施例1的区别在于，s1：原料准备。

4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯的准备：

先向第二容器内加入n,n-二甲基苯胺23kg、二氧六环20kg以及2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶20kg，然后将第二容器内的温度冷却至15℃，然后滴加25kg的氯甲酸苯酯，滴毕，将第二容器内的温度升至35℃，保温反应10h，然后将第二容器内的液态体系冷却至25℃。接着向第二容器内滴加24kg质量分数为10％的稀硫酸，搅拌1h，滤饼用去离子水进行水洗两次至中性，干燥得到白色固体，白色固体为4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯。第二容器选用甲酸酯合成釜。

实施例9：

实施例1的区别在于，s2：缩合。

向缩合斧内加入s1制备得到的12kg的3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶、10l乙腈、10.4kg的三乙胺，启动搅拌，持续10min，然后加入s1制备的4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯17kg，将缩合斧内的温度控制为20℃，保温反应2h，减压蒸馏回收8l乙腈，再向缩合斧内加入4l质量分数为10％的稀盐酸，持续搅拌1h，过滤，滤饼先使用4l去离子水洗一次，然后使用4l乙酸乙酯洗一次，再使用2l乙酸乙酯淋洗一次，干燥得到砜嘧磺隆的粗品20.32kg。

实施例10：

实施例1的区别在于，s2：缩合。

向缩合斧内加入s1制备得到的12kg的3-乙磺酰基-2-乙磺酰胺基吡啶、10l乙腈、10.4kg的三乙胺，启动搅拌，持续15min，然后加入s1制备的4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基甲酸苯酯17kg，将缩合斧内的温度控制为30℃，保温反应3h，减压蒸馏回收8l乙腈，再向缩合斧内加入4l质量分数为10％的稀盐酸，持续搅拌1h，过滤，滤饼先使用4l去离子水洗一次，然后使用4l乙酸乙酯洗一次，再使用2l乙酸乙酯淋洗一次，干燥得到砜嘧磺隆的粗品20.53kg。

对比例：

与实施例1的区别在于，无s3：纯化。

对实施例1-10以及对比例得到的砜嘧磺隆的原药进行纯度检测，结果如表1所示：

表1

通过表1的数据能够得出，使用实施例1记载的技术方案得到的砜嘧磺隆的原料的纯度最高。对比例中，由于没有进行s3纯化，从而导致其砜嘧磺隆原药的纯度较低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。