一种硝磺草酮及其同系物的合成方法

文档序号:445229 发布日期:2021-12-28 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 一种硝磺草酮及其同系物的合成方法 (Synthesis method of mesotrione and homologs thereof ) 是由 芦志成 刘鹏飞 关爱莹 李慧超 杨萌 叶艳明 刘长令 于 2020-06-28 设计创作,主要内容包括:本发明属于有机合成领域,本发明提供了一种硝磺草酮及其同系物的合成方法,将硝磺草酮及其类似物的烯醇酯在有机溶剂中,利用碱金属盐的作用,进行重排反应,获得目标物硝磺草酮及其类似物。本发明提供的制备方法可以广泛的用于硝磺草酮及其同系物的合成,简化了制备工艺,缩短了反应时间,且有效提高收率、降低生产成本。(The invention belongs to the field of organic synthesis, and provides a method for synthesizing mesotrione and analogues thereof. The preparation method provided by the invention can be widely used for synthesizing mesotrione and homologs thereof, simplifies the preparation process, shortens the reaction time, effectively improves the yield and reduces the production cost.)

一种硝磺草酮及其同系物的合成方法

技术领域

本发明属于有机合成领域,具体一种硝磺草酮及其类似物的合成方法,特别是磺草酮、硝磺草酮、二氯喹啉草酮的合成方法。

背景技术

三酮类除草剂是继吡唑类除草剂之后开发的另一类HPPD(对羟基苯丙酮酸酯双氧化酶)抑制剂。其作用特点是具有广谱除草活性,苗前和苗后都可使用。目前已有12个上市品种或开发中的品种。它们是fenquinotrione,ketospiradox,lancotrione,mesotrione(硝磺草酮),quintrione(二氯喹啉草酮),sulcotrione(磺草酮),bicyclopyrone,tefuryltrione,tembotrione、benzobicyclon(双环磺草酮)、喹草酮或甲基喹草酮。该类除草剂的优点:①水溶液的储存稳定性好,不易挥发与光解;②与其他除草剂的物理相容性好,利于开发混合制剂;③弱酸性除草剂,便于植物吸收。由于良好的性能和广阔的市场,因此其合成方法也引起了广泛关注,但重排过程工艺复杂,收率低。

发明内容

本发明目的在于提供一种工艺简单、转化率高的硝磺草酮及其类似物的合成方法。

为实现上述目的,本发明采用技术方案为:

一种硝磺草酮及其类似物的制备方法,将硝磺草酮及其类似物的烯醇酯在有机溶剂中,利用碱金属盐的作用,进行重排反应,获得目标物硝磺草酮及其类似物;

所述硝磺草酮及其类似物包括fenquinotrione,ketospiradox,lancotrione,mesotrione(硝磺草酮),quintrione(二氯喹啉草酮),sulcotrione(磺草酮),bicyclopyrone,tefuryltrione,tembotrione、benzobicyclon(双环磺草酮)或喹草酮或甲基喹草酮。

所述的碱金属盐为氢化钠、氢氧化锂、硼氢化钠、氰基硼氢化钠、氢氧化钠、氢氧化钾、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、硫酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铯、碳酸钾、碳酸氢钾、硫化钠、硫化钾、硫氢酸钠、硫氢酸钾、硫代硫酸钠、磷酸氢钠、磷酸氢钾、磷酸钠、磷酸钾、氨基钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、亚硝酸钠、氯化铯中的一种或几种。优选氢化钠、氢氧化锂、硼氢化钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铯、碳酸钾、碳酸氢钾、硫化钠、硫化钾、亚硝酸钠、氯化铯。

所述碱金属盐与硝磺草酮及其类似物的烯醇酯的摩尔比为0.05-2.0。

所述的有机溶剂选自极性有机溶剂或非极性有机溶剂;

所述极性有机溶剂为乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺(HMPA)、四氢呋喃、甲基异丁酮、乙酸乙酯、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮。

所述非极性有机溶剂为:甲苯、二甲苯、氯苯、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳。

所述的重排反应在温度20-80℃下进行,反应时间为0.5-5小时。

所述的重排反应在非极性有机溶剂中进行时,可加入相转移催化剂以加速反应;其中,相转移催化剂加入量为1-10%(摩尔比)。

所述相转移催化剂可选自本领域常规相转移催化剂,如PEG-200、PEG-400、PEG-600、18冠-6、15冠-5、环糊精、苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、四甲基溴化铵、三丁基甲基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、吡啶、三丁胺、甲基三苯基溴化磷、四丁基溴化磷、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)或三乙烯二胺中的一种或两种。

本发明所具有的优点:

本发明方法使用碱金属的无机盐,特别是亚硝酸盐、氢氧化钠(钾)、碳酸钠(钾或铯)、碳酸氢钠(钾)、硫化钠(钾)、亚硝酸钠、氯化铯等在有机溶剂中完成烯醇酯到三酮类目标化合物的重排反应,进一步简化操作、提高收率、降低生产成本。该方法易于工业化生产。

具体实施方式

以下具体实施例用来进一步说明本发明,但本发明绝非仅限于这些例子;并且下述实施例中所涉及的百分比均为质量百分比,如含量、纯度等。

上述制备过程中对于产物的含量以高效液相色谱采用外标法测定。

另外,本发明所采用的烯醇酯原料(式II的化合物)以及金属盐和/或相转移催化剂均可以通过市售或是按照现有技术记载制备得到。

硝磺草酮制备实施例1

将10.16g(0.03mol)烯醇酯、亚硝酸钠2.08g(0.03mol)和150mL N,N-二甲基甲酰胺中加入反应瓶中,然后于室温搅拌反应,1小时后HPLC检测反应完全,将反应液倒入冰水中,稀盐酸调节pH至1.5,有黄色固体析出,水洗晾干,称重8.73g,收率86%。

硝磺草酮制备实施例2

将5.08g(0.015mol)烯醇酯、氢氧化钠1.20g(0.03mol)和50mL二氯甲烷、0.25g相转移催化剂15-冠-5加入反应瓶中,然后于室温搅拌反应,1小时后HPLC检测反应完全,将反应液减压脱溶,残余物加水搅拌,稀盐酸调节pH至1,有黄色固体析出,水洗晾干,称重4.47g,收率88%。

另外,将反应式中通过改变原料的不同取代基,并依照上述制备过程的记载,还可以获得不同取代基所示的式I化合物,这也显示出了本发明方法应用的广泛性。

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