专利名称：2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制备方法
技术领域：
本发明涉及2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制备方法。
背景技术：
2-溴(氯)-3-乙磺酰基吡啶是制备超高效磺酰脲类除草剂玉嘧磺隆(专利US4774337) 的关键中间体。 一般是将1， 1， 3， 3-四甲氧基丙烷或A f 二甲胺基丙烯醛和乙磺酰基乙腈 缩合生成戊二烯腈，再与溴化氢(或氯化氢)反应制得2-溴(氯)-3-乙磺酰基吡啶。
①.专利US 5， 206， 372曾报道过如下所示制备方法
②.文献,Qrg. O e瓜39， 3436 (1974)和专利US 5， 107, 057曾报道如下所示制备方
法
方法①中，用到了价格昂贵且国内未工业化的W,^二甲胺基丙烯醛，不宜于工业化。 方法②中，缩合反应所用溶剂是醋酸酐，化合物III的粗品为油状物，其含量不高，难以 纯化，后处理分液时易乳化，操作较困难；所得化合物IV为油状物，含量较低，难以纯 化，反应收率也较低，仅为58%左右；将化合物III与过量的溴化氢反应，虽能形成化合 物IV的溴化盐固体从反应体系中析出，但固体颗粒非常细小，很难过滤，不利于产品纯 化。
本发明的目的是提供一种合成2-溴-3-乙磺酰基吡啶的方法，以醋酸酐和醋酸的混合 物作反应溶剂，以氯化锌作催化剂，1,1，3,3-四甲氧基丙烷和醋酸酐反应生成一对顺、 反异构体，异构体再与乙磺酰基乙腈縮合生成(2顺，4反)-2-乙磺酰基-5-甲氧基-2, 4-戊二烯腈(以下简称戊二烯腈)，边反应边收集低沸点馏出物；以低沸点馏出物作反应 溶剂，戊二烯腈与过量的溴化氢反应即可得2-溴-3-乙磺酰基吡啶的溴化氢盐固体，经碱
发明内容
中和得2-溴-3-乙磺酰基吡啶。2-溴-3-乙磺酰基吡啶的溴化氢盐固体也可直接用于后续 合成反应，
本发明具体实施步骤 反应方程式
<formula>formula see original document page 5</formula>
上述反应中，将8 10个当量于乙磺酰基乙腈的等物质量的醋酸酐和醋酸的混合物 与0.02 0.03个当量于乙磺酰基乙腈的氯化锌混合，升温至7(TC 9(TC,滴加1 L5 个当量于乙磺酰基乙腈的1， 1, 3, 3-四甲氧基丙烷，控温不超过90°C ，反应30min 50min， 当1,1，3，3-四甲氧基丙垸的转化率大于98%后，然后加入乙磺酰基乙腈，9(TC 12(TC 保温反应5 10h，边反应边收集低沸点物。减压脱除一定量混合溶剂后加入一半回收的 低沸点物，冷却过滤除氯化锌，然后控温15。C 2(TC通入3 5个当量于乙磺酰基乙腈的 溴化氢至有大量固体出现，再室温下搅拌l 3h，过滤，再用另一半回收的低沸点物打浆 后过滤即得2-溴-3-乙磺酰基吡啶溴化盐。溴化盐可直接用于后续反应，经碱中和即得 2-溴-3-乙磺酰基吡啶。
本发明发现醋酸酐在反应中不仅作为溶剂，还参与到了反应中，与l,l，3，3-四甲氧 基丙烷反应生成两个顺反异构体，顺反异构体的发现，使得对反应中间态的控制变得更 准确，有利于提高收率。其反应方程式及异构体结构如下所示
<formula>formula see original document page 5</formula>醋酸的加入，有助于顺反异构体的形成，有助于提高反应收率。本发明中，无需对
戊二烯腈进行纯化，直接将其与过量的溴化氢反应即可生成2-溴-3-乙磺酰基吡啶的溴化 盐，溴化盐能从反应溶剂中沉淀出来，起到了纯化产物的作用。避免了文献中所述油状 产物的出现，大大提高了产物的含量，简化了工艺操作。反应中，将反应所回收的低沸 点物用作关环反应和成盐时的反应溶剂，使得形成的溴化盐的固体颗粒较大，非常有利
于固体的过滤。2-溴-3-乙磺酰基吡啶的溴化盐可直接用于玉嘧磺隆合成的后续反应，也 可经碱中和得2-溴-3-乙磺酰基吡啶。回收溶剂皆可经简单处理后循环套用。本发明中， 反应收率较之文献有较大提高，约20%左右，且操作简单，解决了溴化盐过滤难的问题， 降低了原材料成本，适合于工业化生产。
以下结合具体实施例进一步说明本发明。
具体实施例方式
向装有温度计、机械搅拌、冷凝管及蒸馏装置的1000 mL三颈烧瓶中加入270 g乙 酸、465g(4. 50mol)乙酸酐、3. 6g氯化锌，开动搅拌升温至80。C，滴加240g(1. 46mol) 1， 1， 3， 3-四甲氧基丙烷，控温不超过9(TC，边反应边蒸出低沸物，控温在90 95。C反应 45 min(l，l，3，3-四甲氧基丙烷的转化率大于98y。)，然后滴加144 g (1.08 mol)乙磺 酰基乙腈，滴毕，缓慢升温至100。C 105'C保温反应4h，再升温至108 110。C反应2h, 边反应边蒸出低沸点物。冷却后减压蒸馏回收混合溶剂约330g，加入一半反应过程中收 集到的低沸点物，冷却到20'C，过滤除氯化锌，即得戊二烯腈的溶液。
向上述戊二烯腈溶液通入溴化氢393.7g(4.86mo1)，维持反应温度在20。C以下，通 毕，在室温下继续搅拌l 2h，过滤，滤饼用另一半低沸点物打浆，过滤得淡黄色2-溴 -3-乙磺酰基吡啶的溴化盐357.5g，粗收率79.4%，含量》95. 4% (液谱定量，外标法)。 'H NMR (CDCU S ，卯m): 1. 28 1. 33 (t， 3H, -CH2Qi3), 3. 52 3. 59 (q， 2H， —CH2-), 7. 28 8.62 (m,3H， pyridine); MS (APCI (+)， 100V,m/z): 251([M+H]+)。
权利要求
1、2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制备方法，其特征在于以醋酸酐和醋酸的混合物作反应溶剂，以氯化锌作催化剂，1，1，3，3-四甲氧基丙烷和醋酸酐反应生成一对顺、反异构体，异构体再与乙磺酰基乙腈缩合生成(2-顺，4-反)-2-乙磺酰基-5-甲氧基-2，4-戊二烯腈，边反应边收集低沸点馏出物；以低沸点馏出物作反应溶剂，(2-顺，4-反)-2-乙磺酰基-5-甲氧基-2，4-戊二烯腈与过量的溴化氢反应即可得2-溴-3-乙磺酰基吡啶的溴化氢盐固体，经碱中和得2-溴-3-乙磺酰基吡啶，反应式如下其具体步骤为以醋酸酐和醋酸混合物作为反应溶剂，与氯化锌混合，升温至70℃～100℃，滴加1，1，3，3-四甲氧基丙烷，反应30min～50min后，加入乙磺酰基乙腈，90℃～120℃保温反应，边反应边收集低沸点物；减压脱除反应溶剂后加入低沸点物，冷却、过滤除去氯化锌，控温10℃～30℃通入溴化氢，过滤，用低沸点物打浆、过滤得到2-溴-3-乙磺酰基吡啶的溴化盐，经碱中和即得2-溴-3-乙磺酰基吡啶。
2、按照权利要求1所述的2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制备方法，其特征在于所述的两 个顺反异构体反应方程式及异构体结构如下所示<formula>formula see original document page 2</formula>
3、 按照权利要求1所述的2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制备方法，其特征在于所述的反 应溶剂醋酸酐和醋酸的当量比是1 : 1。
4、 按照权利要求1所述的2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制备方法，其特征在于所述乙磺酰基乙腈与醋酸酐的当量比是i: 4 i: 5。
5、 按照权利要求1所述的2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制备方法，其特征在于所述乙磺酰基乙腈与催化剂氯化锌的质量比为i: o.02 i: 0.03。
6、 按照权利要求1所述的2-溴-3-乙磺酰基吡卩定的制备方法，其特征在于所述乙磺酰基乙腈与i， 1，3，3-四甲氧基丙垸的当量比为l : i.3 i : 1.5。
7、 按照权利要求1所述的2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制备方法，其特征在于所述的低沸点物为反应过程中蒸出的乙酸甲酯、少量醋酸及醋酸酐的混合物，每摩尔乙磺酰基乙腈参与反应，蒸除的低沸点物的质量约为310. 0g 330. 0g。
8、 按照权利要求1所述的2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制备方法，其特征在于减压脱除 的反应溶剂为醋酸、乙酸甲酯及醋酸酐的混合物，每摩尔乙磺酰基乙腈参与反应，减压 脱除反应溶剂的质量约为300. 0g 320. 0g。
9、 按照权利要求1所述的2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制备方法，其特征在于通入的溴 化氢与乙磺酰基乙腈的当量比为4.0: 1 4.5: 1。
10、 按照权利要求1所述的2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制备方法，其特征在于2-溴-3-乙磺酰基吡啶的溴化盐也可直接用于玉嘧磺隆合成。
全文摘要
本发明提供了一种制备2-溴-3-乙磺酰基吡啶的方法。它以醋酸酐和醋酸的混合物作为反应溶剂，在氯化锌的催化下，1，1，3，3-四甲氧基丙烷与醋酸酐反应生成一对顺反异构体，异构体再与乙磺酰基乙腈缩合生成(2顺，4反)-2-乙磺酰基-5-甲氧基-2，4-戊二烯腈(以下简称戊二烯腈)；戊二烯腈与溴化氢反应即可生成2-溴-3-乙磺酰基吡啶。2-溴-3-乙磺酰基吡啶是合成磺酰脲类超高效玉米、番茄、马铃薯田除草剂玉嘧磺隆的关键中间体。本发明反应条件温和，反应控制点准确，操作简单，产品收率及含量较高，适合于工业化生产。
文档编号C07D213/71GK101100454SQ20071003551
公开日2008年1月9日 申请日期2007年8月6日 优先权日2007年8月6日
发明者冯现同, 彬 杨, 毛春晖, 明 陈, 黄明智 申请人:湖南化工研究院