一種四唑嘧磺隆關(guān)鍵中間體的制備方法及其應用
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機化學領域，具體是涉及一種稻田除草劑四唑嘧磺隆的關(guān)鍵中間 體，1-甲基-4- (2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺的新的制備方法，以及該 方法在制備四唑嘧磺隆中的應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 四唑嘧磺隆為杜邦公司開發(fā)的水田除草劑，化學名稱為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，純品為類白色結(jié) 晶，熔點170-173Γ，結(jié)構(gòu)式如1所示。
[0004] 四唑嘧磺隆是乙酰乳酸合成酶抑制劑，尤其對具支鏈的氨基酸的生化合成具有很 好的抑制括性。通過此機理，四唑嘧磺隆干擾雜草的細胞分裂和生長，從而能有效地防除水 田多種闊葉雜草及莎草科雜草，如稗草、異型莎草、紫水莧菜、眼子菜、歐澤瀉、藺草等各種 雜草。
[0005] 1-甲基-4- (2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺，結(jié)構(gòu)式如2所示， 是合成四唑嘧磺隆的關(guān)鍵中間體。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)中，有關(guān)1-甲基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺 的合成路線的報道有：
[0008] 路線一：公開號GB2503522的英國發(fā)明專利公開了如下的合成路線，
[0009]
[0010] 該方法以丙二睛和原甲酸甲酯為原料，經(jīng)過8步反應才得到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應生成 2-甲氧基甲烯基丙二腈；第二步，甲氧基甲烯基丙二腈與甲基肼閉環(huán)得到1-甲基-4-氰 基-5-氨基吡唑；第三步，1-甲基-4-氰基-5-氨基吡唑經(jīng)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-氯吡唑與疊氮化鈉環(huán)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-四唑與芐硫醇反應，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-卞硫醚被氯氣氧化，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。該路線存在以下缺點：路線長；甲基化用到昂貴的碘甲 烷，且甲基化收率只有50% ;整條路線的總收率約為17.0% ;使用的芐硫醇具有刺激性氣 味，氯氣腐蝕性強，對環(huán)境造成不利影響。
[0011] 路線二、在同一篇專利文獻中，還公開了另一條合成路線：
[0012]
[0013] 與路線一比較，該路線雖然以1-甲基吡唑為原料，但是仍然需要經(jīng)過七步反應才 能得到1-甲基-4- (2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺，且同樣使用了昂貴 的碘甲烷，以及易污染環(huán)境的芐硫醇、氯氣和三氯氧磷。因此，該路線也存在與路線一同樣 的問題；且總收率僅為15. 9%。
[0014]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的1-甲 基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺的制備方法，同時提供該制備方 法在制備四唑嘧磺隆中的應用。相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的制備方法減少了反應步驟，縮 短了工藝反應時間，革除了三氯氧磷、芐硫醇和氯氣等污染大、不利于環(huán)保的原料，提高了 收率，降低了成本，而且有利于安全生產(chǎn)。
[0016] 為了實現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：
[0017] -種1-甲基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰胺的制備方法， 包括有以下步驟：
[0018] 步驟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為起始原料，在乙酸酐存在下，反應得到2-甲氧基甲烯 基丙二腈；
[0020] 步驟2,1-甲基-4-氰基-5-氨基吡唑的合成
[0021] 步驟1得到的2-甲氧基甲烯基丙二腈和甲基肼反應，得到1-甲基-4-氰基-5-氨 基吡唑；
[0022] 步驟3,1-甲基-5-氨基-4-(四唑-5-基）吡唑的合成
[0023] 步驟2制備得到的1-甲基-4-氰基-5-氨基吡唑與疊氮鈉反應，得到1-甲 基-5-氨基-4-(四氮唑-5-基）吡唑；
[0024] 步驟4, 2-甲基-5-(1-甲基-5-氨基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑
[0025] 步驟3制備得到的1-甲基-5-氨基-4-(四氮唑-5-基）吡唑，在縛酸劑存在下， 與硫酸二甲酯反應，得到2-甲基-5-(1-甲基-5-氨基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑；
[0026] 步驟5,1-甲基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰氯
[0027] 步驟4制備得到的2-甲基-5-(1-甲基-5-氨基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑， 在酸性條件下，經(jīng)亞硝酸鈉重氮化，再與亞硫酸鈉-氯化銅-乙酸混合物反應，得到1-甲 基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰氯；
[0028] 步驟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] 步驟5制備得到的1-甲基-4-(2-甲基-2H-四氮唑-5-基）-IH-吡唑-5-磺酰 氯經(jīng)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] 優(yōu)選的，所述步驟4中，所述縛酸劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉和碳酸鉀中 的一種；更優(yōu)選的，所述縛酸劑為氫氧化鉀或碳酸鉀。
[0031] 優(yōu)選的，所述步驟4中，1-甲基-5-氨基-4-(四唑-5-基）吡唑、硫酸二甲酯和縛 酸劑的摩爾比為1:1~1. 5:1~3 ;更優(yōu)選的，所述摩爾比為1:1. 2:2。
[0032] 還優(yōu)選的，所述步驟4,溶劑選自四氫呋喃、乙腈和二氯乙烷中的一種或多種。
[0033] 還優(yōu)選的，所述步驟4,反應溫度為0~50°C;更優(yōu)選的，所述反應溫度為5~KTC; 最優(yōu)選的，所述反應溫度為5 tC。
[0034] 還優(yōu)選的，所述步驟4,反應時間為l-15h ;更優(yōu)選的，所述反應時間為8~10h。
[0035] 優(yōu)選的，所述步驟5, 2-甲基-5- (1-甲基-5-氨基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑、 亞硝酸鈉和亞硫酸鈉的摩爾比為1:1~1.2:1~5 ;更優(yōu)選的，所述摩爾比為1:1. 1:4。
[0036] 優(yōu)選的，所述步驟5,所述酸性條件是指2-甲基-5-(1-甲基-5-氨基-IH-吡 唑-4-基）-2H-四氮唑溶于乙酸和濃鹽酸中，其中乙酸質(zhì)量是2-甲基-5-(1-甲基-5-氨 基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑質(zhì)量的3~5倍，優(yōu)選4倍，鹽酸與2-甲基-5-(1-甲 基-5-氨基-IH-吡唑-4-基）-2H-四氮唑的摩爾比為2. 5~3. 5:1，優(yōu)選2:1。
[0037] 優(yōu)選的，所述步驟5，亞硫酸鈉-氯化銅-醋酸混合物中，亞硫酸鈉與氯化亞銅的摩 爾比為5:0.2,醋酸質(zhì)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，優(yōu)選4倍。
[0038] 還優(yōu)選的，所述步驟5,反應溫度為-10~0°C ;更優(yōu)選為_5°C。
[0039] 還優(yōu)選的，所述步驟5,1-甲基-4- (2-甲基-2H-四氮唑-5-基）- IH-吡唑-5-磺 酰氯粗品還經(jīng)過甲醇重結(jié)晶。
[0040] 優(yōu)選的，所述步驟