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嗪草酸甲酯关键中间体的合成新方法

来源:伴沃教育
原料及中间体 一 今日农嬉 № a 嗪草酸甲酯(fluthiacet-methy1)为触杀性茎叶处 量的Lewis酸,增加成本,同时一氯化硫具有强刺激 性和毒性,使用起来也不太方便;路线⑤路线太长, 实用性不大 理除草剂,是日本组合化学公司开发的玉米、大豆 田除草剂。嗪草酸甲酯属于原卟啉原氧化酶类抑制 剂,在敏感杂草叶面作用迅速.引起原卟啉原积累。 使细胞质过氧化作用加强.从而导致敏感杂草的细 胞膜结构和细胞功能不可逆损害.在光条件下.24 48h叶面出现枯斑症状,其活性高、作用速度快。 5一氨基一2一氯一4一氟苯硫基乙酸甲酯是合成嗪 寻找一条经济实用且对环境友好的合成方法是 本文的重点,为此,笔者对上述方法进行改进.并在 此基础上设计出一条新的合成路线.即以3.4一二氯 硝基苯为起始原料.经5步反应合成了中问体5一氨 基一2一氯一4一氟苯硫基乙酸甲酯。5一氨基一2一氯一4一氟 苯硫基乙酸甲酯的合成路线见图1 1实验部分 1.1仪器 草酸甲酯及其他多种除草剂的关键中间体.近些年 来.人们对其制备展开了较多的研究.已有的报道 归纳起来主要有5条路线:①N一乙酰基一4一氯一2一氟 苯胺氯磺化法;②N一乙酰基一4一氯一2一氟苯胺硝化 法;③4一氯一2一氟硝基苯法;④二硫化物还原法;⑤ 2一氯一4一氟硝基苯酚法。其中路线①、②均以N一乙 酰基一4一氯一2一氟苯胺为起始原料.起始原料价格较 高效液相色谱仪(Agilent 1260,安捷伦科技); 气相色谱仪(Agilent 7820A,安捷伦科技);旋转蒸发 仪(RE一52C型,上海亚荣生化仪器厂);数字熔点仪 (WRS一1A型,上海精密科学仪器有限公司):循环 水式真空泵(SHB—I型.郑州予华仪器厂) 贵,且收率较低,废酸产量较大:路线③起始原料难 于得到,目前尚无理想的制备方法:路线④需用大 I'I-¥Cl-I,COzCHa 旦 c SCI-I2C02CH8 NaNO,。H2SO‘。NaBF4 C F F HNOs/H,SO4 c NO, II2 H2 C HzCO,CH。 sCH,CO,CHs 图1 中间体5一氨基一2一氯一4一氟苯硫基乙酸甲酯的合成路线 1.2试剂 硫酸(O.4mol/L),亚硝酸钠(99%),氟硼酸钠(99%), 3,4一二氯硝基苯(99%),N,N一--FO基甲酰胺 (DMF,99%),巯基乙酸甲酯(99%),三乙胺(99%), 盐酸(31%),氢气(99.99%),甲醇(99%),雷尼镍,稀 浓硝酸(95%),浓硫酸(98%),乙酸乙酯(99%),二氯 乙烷(99%),都为试剂级。 1.3实验方法 … .o5溘 口幂 1.3.1 2一氯一4一硝基苯硫基乙酸甲酯的合成 原料及中间体 400g,再用400g乙酸乙酯萃取,脱溶,残留物加二氯 乙烷搅拌打浆1h。抽滤,烘干,得浅黄色固体50.8g, 含量97.2%.收率92.8%,熔点92~93℃。 1.3.5 5一氨基一2一氯一4一氟苯硫基乙酸甲酯的合 成 在1000mL四口烧瓶中投入3.4一二氯硝基苯 (58.0g.0.30mo1)和DMF(200mL),室温搅拌30min 使其溶解.再加入巯基乙酸甲酯(32.8g,0.31mo1)和 三乙胺(7Og,0.69mo1).加完后升温至80℃保温反应 3h.取样检测,转化率>/99%后,冷却至室温,慢慢滴 在1000mL高压釜中加人2一氯一4一氟一5一硝基 加370g5%盐酸.滴加完毕后继续搅拌30min.降温 苯基亚磺酰基乙酸甲酯(121.6g,0.4too1)、甲醇 至l0℃以下.抽滤。用冷水洗涤,烘干,得浅黄色固 体77.1g,含量98.8%,收率97.3%,熔点86~87℃。 1.3.2 4一氨基一2一氯苯硫基乙酸甲酯的合成 在1000mL高压釜中加入2一氯一4一硝基苯硫基 乙酸甲酯(45g,0.17mo1)、甲醇300mL和雷尼镍 1.5g,开启搅拌,用氢气和氮气各置换3次,然后调 节釜内压力至0.8MPa,升温至80 ̄C保温反应4h.取 样检测,转化率≥99%后。冷却至室温,放空。抽滤, 滤液减压脱溶.残余物减压蒸馏.得浅黄色油状液体 39.6g,含量97.5%,收率98.0%,沸点201~209 ̄C/ 0.2kPa。 l_3.3 2一氯一4一氟苯硫基乙酸甲酯的合成 在1000mL四El烧瓶中加入50Og 0.4mol/L硫 酸.冷却至一5~0℃.剧烈搅拌下滴加4一氨基一2一氯苯 硫基乙酸甲酯(46.4g,0.2mo1),析出黄色固体,加完 后继续搅拌30min.然后于一5~0 ̄C缓慢滴加亚硝酸 钠(13.8g,0.2mo1)水溶液(100mL),30min加完。然 后继续搅拌30min 向所得澄清溶液中加入氟硼酸 钠(33g,0.3mo1),再于一5 0℃搅拌30min,取样检测. 转化率≥99%合格。抽滤,用冷水洗涤,再用少量甲 醇漂洗,真空干燥,得浅黄色固体57.5g。在另一 1000mL反应瓶中加入400g二甲苯和8g催化剂,加 热至130 ̄C.将上述所得浅黄色固体分批缓慢加入. 加完后回流lh,取样检测,转化率≥98%合格。冷却 至室温。依次用水、10%碳酸钠溶液和水洗涤.减压 脱溶,残余物减压蒸馏。得浅黄色液体40.2g,含量 92%,收率78.8%.沸点104—109qc/0.03kPa。 1.3.4 2一氯一4一氟一5一硝基苯基亚磺酰基乙酸甲 酯的合成 在1000mL四口烧瓶中加入95%HNO (60g。 0.9too1)和98%H2SO (183g,1.83mo1),搅拌配成混 酸.室温搅拌下滴加2一氯一4一氟苯硫基乙酸甲酯 (45.9g,0.18mo1),2h滴完,继续室温搅拌2h后,取 样检测,转化率≥98%合格。降温至O℃左右.滴加水 400mL和雷尼镍2g,开启搅拌,用氢气和氮气各置 换3次.然后调节釜内压力至0.8MPa,升温至80 ̄C 保温反应3h.取样检测.转化率>199%后,冷却至室 温,放空,抽滤,滤液减压脱溶,脱出甲醇约70%,降 温至0 ̄C以下结晶.抽滤,滤液可套用。得白色晶体 96.9g,含量98.1%,收率95.2%,熔点53~54℃。 2结果与讨论 2.1合成路线的简化 2一氯一4一硝基苯硫基乙酸甲酯的合成,文献上 多采用3.4一二氯硝基苯与巯基乙酸反应,制得2一 氯一4一硝基苯硫基乙酸.然后再用对甲苯磺酸或浓 硫酸催化,与甲醇酯化得到。这样分两步合成,由于 酯化反应收率只有75.7%。总收率仅为73.7%,反应 时间1 lh 本文采用3.4一二氯硝基苯与巯基乙酸甲 酯反应.一步制得2一氯一4一硝基苯硫基乙酸甲酯,收 率高达97.3%.反应时间5h。 2.2还原条件的选择 我们采用了多种方法合成4一氨基一2一氯苯硫基 乙酸甲酯.包括水合肼还原、铁粉还原、氯化亚锡还 原以及催化加氢法,收率分别为90%、85%、67%、 98%.如表1所示。 表1表明,催化加氢法收率高,后处理容易,基 本没有三废.对环境友好。在4种方法中最适于工业 化开发。而水合肼还原法比铁粉法、氯化亚锡法收率 高.在生产规模较小而不宜投资催化加氢设备时具 有一定的实用价值 2.3 2一氯_4一氟-5一硝基苯基亚磺酰基乙酸甲酯 的提纯 2一氯一4一氟一5一硝基苯基亚磺酰基乙酸甲酯合 成过程中.因为使用混酸硝化.杂峰较多,乙酸乙酯 萃取脱溶后的粗品含量只有75%左右.我们尝试了 几种溶剂的精制后.惊奇地发现二氯乙烷对杂质的 去处具有很好的效果.产物含量可以高达97%以 上.具体见表2 一 原料及中间体 表1 4种不同还原方法比较 今日农搀 反应条件 收率/% 主要副产物 方法 水合肼 铁粉 氯化亚锡 FeCI3,活性炭,85<>t3,2h 甲苯/水,NH4C1,回流lh 甲醇.回流2h 90 85 67 N2,H2O Fe304 SnCL 催化加氢 甲醇,雷尼镍,0.8MPa,80 ̄C,4h 表2几种常用溶剂提纯效果 98 H2o 溶剂 方法 产物含量(质量分数)/% 折百损耗率/% 82 86 97 乙酸乙酯 甲 甲 醇 苯 二氯乙烷 加1倍(质量比)乙酸乙酯,搅拌打浆1h 加1倍(质量比)甲醇,搅拌打浆1h 加1倍(质量比)二氯乙烷,搅拌打浆1h 8 13 4 加1倍(质量比)甲苯,搅拌打浆1h 79 5 异丙醇 加1倍(质量比)异丙醇,搅拌打浆1h 85 l1 从表2可以看出.二氯乙烷的提纯效果明显高 间体5一氨基一2一氯一4一氟苯硫基乙酸甲酯.总收率高 于其它溶剂.且损耗小.因此我们最终采用了此方 法.也取得了理想的结果。 3结论 达66%。在取代反应中.使用巯基乙酸甲酯成功地 将路线简化。收率从73.7%提高至97.3%,反应时间 从1lh缩短至5h:在还原反应中。采用催化加氢,收 本合成方法以3.4一二氯硝基苯为起始原料。在 率高达98%:在硝化反应后处理中,采用二氯乙烷 打浆洗涤,有效提高硝化物的含量。 (摘自《精细与专用化学品》) 前人的基础上经过优化改进。经取代、还原、氟化、硝 化、还原5步反应成功合成了嗪草酸甲酯的关键中 ………………………………………………………………农药监管 江西省发帘农药经营许可管理实施细则知隰制 使用农药经营布局规期 根据《农药管理条例》、《农药经营许可管理办 法》和《农业部关于加强管理促进农药产业健康发展 的意见》的规定和要求,江西省农业厅结合兄弟省市 经验.根据本省实际,经多次研讨并广泛征求意见, 为的监督检查作出具体规定。《规划》按照“总量控 制、合理布局、确保安全”的总体原则,科学布局规划 全省限制使用农药经营单位。县级农业主管部门按 照规划原则推荐限制使用农药经营单位具体布局和 于2018年4月2日发布了《江西省农药经营许可管 理实施细则》和《江西省限制使用农药经营布局规 划》。 《细则》对农药经营许可证的办理和农药经营行 数量.设区市农业主管部门审核。江西省农业厅批准 发布。《规划》还就限制使用农药的经营布局原则要 求、经营许可申请和核发方法、定点经营行为和监管 措施进行了严格规定。 牵 舞珏一 

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