3-乙磺?;?2-吡啶磺酰胺及其中間體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及3-乙磺?;?2-吡啶磺酰胺及其中間體的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 玉嘧磺隆是一種磺酰脲類高效、高選擇性、芽后處理低毒除草劑。3-乙磺酰 基-2-吡啶磺酰胺是合成杜邦公司除草劑玉啼磺隆(rimsulfon)的關(guān)鍵中間體之一。
[0003] 目前主要有如下三種3-乙磺酰基-2-吡啶磺酰胺的合成方法:
[0004] 以2-氟吡啶為原料,經(jīng)乙硫基取代再磺酰胺化得到3-乙磺酰基-2-吡啶磺酰胺 (EP0341011);
[0006] 二、以四甲氧基丙烷為原料,經(jīng)乙磺?;译婵s合、溴化氫醋酸溶液合環(huán)、巰基取 代、氯氣和氨水磺酰胺化后,即得3-乙磺酰基-2-吡啶磺酰胺(US5107057、現(xiàn)代農(nóng)藥,2007, 6⑶:13);
[0007]
[0008] 三、以四甲氧基丙烷為原料,經(jīng)乙磺?;译婵s合、N-甲基苯胺取代、溴化氫醋酸 溶液合環(huán)、巰基取代、氯氣和氨水磺酰胺化后,即得3-乙磺?;?2-吡啶磺酰胺(浙江工業(yè) 大學(xué)學(xué)報,2007, 35(5) :494、現(xiàn)代農(nóng)藥,2007,6(3) : 13)。
[0009]
[0010] 以上三種方法為目前常用的三種合成方法,但均相對路線較長,造成總收率偏低。
[0011] 方法一涉及了昂貴原料二異丙基氨基鋰(LDA)和三氟乙酸的使用,且總收率僅 23.39%。更為重要的是,LDA的使用要求嚴苛,對工人操作場地和反應(yīng)設(shè)備的要求較為苛 亥IJ,所以該方法未能大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0012] 方法二總收率為:27. 7%。由于該方法制備2-溴吡啶的收率較低(38. 43% ),所 以該方法成本和單耗較高。
[0013] 方法三總收率為:46. 58%,為目前最常用的合成方法,但合成步驟也是最多的,過 多的合成步驟勢必在生產(chǎn)過程中增加大量的設(shè)備成本和人力成本。
[0014] 因此,尋找反應(yīng)步驟簡單、收率高、原料廉價易得、生產(chǎn)成本低、適合于工業(yè)化生產(chǎn) 的3_乙橫?;鵢2_吡啶橫酰胺的制備方法是目前急需解決的技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0015] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中3-乙磺?;?2-吡啶磺酰胺 的制備方法反應(yīng)步驟繁瑣、收率低、原料價格貴、生產(chǎn)成本高、不適合于工業(yè)化生產(chǎn)等缺陷 而提供了一種3-乙磺?;?2-吡啶磺酰胺及其中間體的制備方法。本發(fā)明的制備方法反應(yīng) 步驟簡單、總收率高(最高可達64. 2% )、原料廉價易得、生產(chǎn)成本低、適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0016] 本發(fā)明提供了一種3-乙磺酰基-2-巰基吡啶的制備方法,其包括以下步驟:溶劑 中,將2, 3-二乙磺?;拎づc巰基化試劑進行親核取代反應(yīng)得到3-乙磺酰基-2-巰基吡 啶即可;所述的巰基化試劑為硫化鈉與硫的混合物或者硫氫化鈉;
[0017]
[0018] 所述的3-乙磺酰基-2-巰基吡啶的制備方法可以為本領(lǐng)域中該類親核取代反應(yīng) 的常規(guī)方法,本發(fā)明中特別優(yōu)選以下反應(yīng)方法和條件:
[0019] 在所述的3-乙磺?;?2-巰基吡啶的制備方法中,所述的溶劑優(yōu)選水、酰胺類溶 劑、亞砜類溶劑和砜類溶劑中的一種或多種,進一步優(yōu)選酰胺類溶劑與水的混合溶劑。所述 的酰胺類溶劑優(yōu)選N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和/或N-甲基吡咯烷酮(NMP)。所述的亞砜 類溶劑優(yōu)選二甲基亞砜(DMS0)。所述的砜類溶劑優(yōu)選環(huán)丁砜。所述的酰胺類溶劑與水的混 合溶劑優(yōu)選水和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的混合溶劑。
[0020] 在所述的3-乙磺?;?2-巰基吡啶的制備方法中,所述的溶劑與所述的2, 3-二 乙磺酰基R比啶質(zhì)量比值優(yōu)選1~10,進一步優(yōu)選3~6。
[0021 ] 在所述的3-乙磺酰基-2-巰基吡啶的制備方法中,所述的巰基化試劑優(yōu)選硫氫化 鈉。
[0022] 在所述的3-乙磺?;?2-巰基吡啶的制備方法中,所述的巰基化試劑與所述的2, 3-二乙磺?;拎さ哪柋戎祪?yōu)選1~3。當(dāng)所述的疏基化試劑為硫化鈉與硫的混合物時, 所述的硫與所述的硫化鈉的摩爾比值優(yōu)選1~1. 5。
[0023] 在所述的3-乙磺?;?2-巰基吡啶的制備方法中,所述的親核取代反應(yīng)的溫度優(yōu) 選 30°C~150°C,進一步優(yōu)選 110°C~120°C。
[0024] 在所述的3-乙磺?;?2-巰基吡啶的制備方法中,所述的親核取代反應(yīng)的進程可 以采用本領(lǐng)域中的常規(guī)監(jiān)測方法(例如TLC、HPLC、NMR或GC)進行監(jiān)測,一般以2, 3-二乙 磺酰基吡啶的含量(例如HPLC含量)小于0. 5 %時為反應(yīng)終點,所述的親核取代反應(yīng)的時 間優(yōu)選2小時~8小時,進一步優(yōu)選3小時~5小時。
[0025] 所述的3-乙磺?;?2-巰基吡啶的制備方法,優(yōu)選采用以下步驟:將2, 3-二乙磺 ?;拎づc溶劑形成的溶液加入到硫化試劑與水形成的混合物中,升溫至ll〇°C~120°C, 進行親核取代反應(yīng)得到3-乙磺?;?2-巰基吡啶即可。所述的加入的方式優(yōu)選滴加,所述 的滴加的速度優(yōu)選保持體系溫度在ll〇°C~120°C。所述的"硫化試劑與水形成的混合物" 的溫度優(yōu)選80°C~90°C。當(dāng)所述的硫化試劑為硫化鈉與硫的混合物時,所述的"硫化試劑 與水形成的混合物"優(yōu)選采用下述步驟得到:80°C~90°C下,向硫化鈉與水形成的溶液中加 入硫粉,保溫1小時~2小時,得到硫化試劑與水形成的混合物。
[0026] 所述的3-乙磺酰基-2-巰基吡啶的制備方法優(yōu)選包括以下后處理步驟:反應(yīng)結(jié)束 后,降溫至70°C~80°C,調(diào)節(jié)pH值為5. 0~6. 0,再降溫至20°C~30°C,過濾,水洗,干燥, 得到3-乙磺?;?2-巰基吡啶。所述的調(diào)節(jié)pH優(yōu)選采用濃鹽酸。所述的濃鹽酸可以為本 領(lǐng)域中常規(guī)市售濃鹽酸試劑,所述的濃鹽酸的質(zhì)量濃度優(yōu)選30%~38%,所述的質(zhì)量濃度 是指氯化氫的質(zhì)量占濃鹽酸總質(zhì)量的百分比。所述的過濾、水洗、干燥可以采用本領(lǐng)域中該 類操作的常規(guī)方法。
[0027] 所述的3-乙磺?;?2-巰基吡啶的制備方法優(yōu)選進一步包括以下步驟:溶劑中, 將2, 3-二乙硫基吡啶與氧化劑進行氧化反應(yīng)得到所述的2, 3-二乙磺?;拎ぜ纯桑?br>[0028]
[0029] 所述的2, 3-二乙磺酰基吡啶的制備方法可以為本領(lǐng)域中該類氧化反應(yīng)的常規(guī)方 法,本發(fā)明中特別優(yōu)選以下反應(yīng)方法和條件:
[0030] 在所述的2,3_二乙磺?;拎さ闹苽浞椒ㄖ校龅娜軇﹥?yōu)選有機酸類溶劑,所 述的有機酸類溶劑優(yōu)選乙酸、三氯乙酸和三氟乙酸中的一種或多種,進一步優(yōu)選乙酸。
[0031] 在所述的2,3_二乙磺?;拎さ闹苽浞椒ㄖ校龅娜軇┡c所述的2,3_二乙硫 基吡啶的質(zhì)量比值優(yōu)選〇. 1~10,進一步優(yōu)選〇. 5~5。
[0032] 在所述的2, 3-二乙磺?;拎さ闹苽浞椒ㄖ校龅难趸瘎﹥?yōu)選間氯過氧苯甲 酸(m-CPBA)、雙氧水、過氧乙酸、過氧單磺酸鉀(Oxone)、高錳酸鉀或次氯酸鈉,進一步優(yōu)選 雙氧水。所述的雙氧水可以為常規(guī)市售雙氧水試劑,所述的雙氧水的質(zhì)量濃度優(yōu)選20%~ 50%,進一步優(yōu)選30%~50%。所述的質(zhì)量濃度是指過氧化氫的質(zhì)量占雙氧水總質(zhì)量的百 分比。
[0033] 在所述的2,3_二乙磺?;拎さ闹苽浞椒ㄖ?,所述的氧化劑與所述的2,3_二乙 硫基R比啶的摩爾比值優(yōu)選4~6,進一步優(yōu)選4~4. 8。
[0034] 在所述的2,3_二乙磺?;拎さ闹苽浞椒ㄖ?,所述的氧化反應(yīng)的溫度優(yōu)選 20°C ~85°C,進一步優(yōu)選 70°C ~85°C。
[0035] 在所述的2,3_二乙磺?;拎さ闹苽浞椒ㄖ?,所述的氧化反應(yīng)的進程可以采用 本領(lǐng)域中的常規(guī)監(jiān)測方法(例如TLC、HPLC、NMR或GC)進行監(jiān)測,一般以2, 3-二乙硫基吡 啶的含量(例如HPLC含量)小于1 %時為反應(yīng)終點所述的氧化反應(yīng)的時間優(yōu)選2小時~ 10小時,進一步優(yōu)選2小時~5小時。
[0036] 在所述的2, 3-二乙磺?;拎さ闹苽浞椒ㄖ?,當(dāng)氧化劑為雙氧水時,反應(yīng)優(yōu)選在 催化劑存在的條件下進行,所述的催化劑優(yōu)選二氧化錳、三氯化鐵、鎢酸鈉、三氧化鉬和鉬 酸銨中的一種或多種,進一步優(yōu)選鎢酸鈉。所述的催化劑與所述的2,3_二乙硫基吡啶的摩 爾比值優(yōu)選0. 001~0. 01,進一步優(yōu)選0. 001~0. 006,例如0. 005。
[0037] 所述的2, 3-二乙磺酰基吡啶的制備方法優(yōu)選采用以下步驟:向2, 3-二乙硫基吡 啶與有機溶劑形成的混合物中加入氧化劑,進行氧化反應(yīng)得到2, 3-二乙磺?;拎?;或者 向2,3_二乙硫基吡啶、催化劑與有機溶劑形成的混合物中加入氧化劑,進行氧化反應(yīng)得到 2, 3-二乙磺?;拎?。所述的加入的方式優(yōu)選滴加,滴加的速度優(yōu)選維持體系溫度不超過 70°C為準(zhǔn)。
[0038] 所述的2, 3-二乙磺?;拎さ闹苽浞椒▋?yōu)洗采用下述后處理步驟:反應(yīng)結(jié)束后, 降溫至-5°C~0°C,過濾,水洗,干燥得到2,3_二乙磺?;拎?。所述的過濾、水洗、干燥可 以采用本領(lǐng)域中該類操作的常規(guī)方法。
[0039]