本发明涉及百草枯催吐剂合成领域，特别涉及一种N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺的制备方法。
背景技术：
百草枯催吐剂又称三氮唑嘧啶酮(IUPAC)简称PP796、催吐剂、三唑嘧啶酮、敌草快/灭多威催吐剂等，化学名称为：2-氨基-6甲基-4-正丙基-4,5-二氢-[1,2,4]三氮唑-[1,5]并嘧啶-5-酮，为白色晶状固体，分子式为：C9H13N5O，分子量207.2，CAS NO:27277-00-5，溶于二甲基甲酰胺、二氯甲烷、甲醇稍溶于乙酸乙酯、二氯乙烷、甲苯不溶于石油醚，水中溶解度2g/l，氯仿83g/l，乙醇6g/l，DMSO13g/l，强碱性条件下不稳定。是重要的有机合成和医药中间体，可合成许多衍生产品，也是重要的医用和兽用活性催吐剂成份。
N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺为合成百草枯催吐剂三氮唑嘧啶酮的关键原料，目前是以5-氨基-3-巯基-1,2,4三氮唑和碘丙烷为原料，进行甲基化反应得到产品，次工艺所用原料比较昂贵，成本高，且会产生大量含碘废水，很难处理，工业化放大受到限制。
基于此，提供一种新的N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺合成方法，降低成本的同时减少污染，就显得尤为必要。
技术实现要素：
为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺的制备方法。制备方法操作简单、产物纯度高，所得产物纯度可高达99％以上，具有很好的市场前景和经济价值。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺的制备方法，以氰氨基二硫化碳酸二甲酯、正丙胺以及水合肼为原料，以醇作为溶剂，在20-25℃和回流条件下,分两步反应合成收率为≥93％，含量(HPLC)≥99％的N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺产品。其具体的化学方程式为：
进一步的，本发明所述的氰氨基二硫化碳酸二甲酯与正丙胺的摩尔比为0.9～0.93:1。其中，氰氨基二硫化碳酸二甲酯与正丙胺的比例过低，则原料反应不完全造成原料的浪费，比例过高，导则致杂质产生最终产物纯度降低。
进一步的，本发明N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺制备方法具体包括以下步骤：
7)在氮气条件下，将氰氨基二硫化碳酸二甲酯利用溶剂均匀溶解；
8)在20-25℃(低于20℃，反应缓慢，反应时间延长，高于25℃，反应会产生杂质)下，缓慢滴加正丙胺，滴加完毕后搅拌均匀；
9)在20-25℃保温反应半小时低于20℃，反应缓慢，反应时间延长，高于25℃，反应会产生杂质)，然后升温至回流；
10)在回流状态下，缓慢滴加水合肼，在2-3小时内滴加完毕；其中，wt：80％-85％水合肼，为氰氨基二硫化碳酸二甲酯用量的wt：1.02-1.05倍)
11)在回流状态下20-25℃保温反应2-3小时，低于20℃，反应缓慢，原料反应不完全，高于25℃，反应会产生杂质，然后减压蒸馏出80％醇溶剂。
12)然后剩余物冷却至5-10℃，过滤，滤液收集后回用，滤饼用水洗涤，干燥后得到目标化合物。
进一步，步骤(1)中所述的溶剂选自异丙醇或甲醇中任一种。
进一步，步骤(4)中，所述水合肼溶液浓度为80wt％。
进一步的，所得产物纯度≥99％。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明所提供的制备N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺的方法，所得产品收率高，纯度高，成本低，所得产物纯度可高达99％以上，具有很好的市场前景和经济价值。适用于工业化放大生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明技术方案做进一步详细描述：
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
一种N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺的制备方法，以氰氨基二硫化碳酸二甲酯、正丙胺以及水合肼为原料，以醇作为溶剂，在20-25℃和回流条件下,分两步反应合成收率为≥93％，含量(HPLC)≥99％的N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺产品。其具体的化学方程式为：
进一步的，本发明所述的氰氨基二硫化碳酸二甲酯与正丙胺的摩尔比为0.9～0.93:1。其中，氰氨基二硫化碳酸二甲酯与正丙胺的比例过低，则原料反应不完全造成原料的浪费，比例过高，导则致杂质产生最终产物纯度降低。
进一步的，本发明N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺制备方法具体包括以下步骤：
13)在氮气条件下，将氰氨基二硫化碳酸二甲酯利用溶剂均匀溶解；
14)在20-25℃(低于20℃，反应缓慢，反应时间延长，高于25℃，反应会产生杂质)下，缓慢滴加正丙胺，滴加完毕后搅拌均匀；
15)在20-25℃保温反应半小时低于20℃，反应缓慢，反应时间延长，高于25℃，反应会产生杂质)，然后升温至回流；
16)在回流状态下，缓慢滴加水合肼，在2-3小时内滴加完毕；其中，wt：80％-85％水合肼，为氰氨基二硫化碳酸二甲酯用量的wt：1.02-1.05倍)
17)在回流状态下20-25℃保温反应2-3小时，低于20℃，反应缓慢，原料反应不完全，高于25℃，反应会产生杂质，然后减压蒸馏出80％醇溶剂。
18)然后剩余物冷却至5-10℃，过滤，滤液收集后回用，滤饼用水洗涤，干燥后得到目标化合物。
进一步，步骤(1)中所述的溶剂选自异丙醇或甲醇中任一种。
进一步，步骤(4)中，所述水合肼溶液浓度为80wt％。
进一步的，所得产物纯度≥99％。
实施例1
反应器进行氮气置换后，加入6Kg异丙醇，1.2Kg氰氨基二硫化碳酸二甲酯，搅拌溶解后，自然升至室温，在25℃搅拌下，然后缓慢升滴加538g正丙胺，滴加时间保持在1.5小时，然后在此温度下保温反应半小时后，升温至83℃至回流，然后滴加1.224Kg的水合肼(wt：80％)，滴加时间保持在2小时，然后反应液降温至35℃，减压蒸馏出4.8Kg异丙醇，剩余物冷却至10℃，过滤,滤饼用水洗涤，干燥后得到类白色固体1.075Kg，即为N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺，经液相色谱仪检测，液相含量为99.2％。
实施例2
反应器进行氮气置换后，加入3Kg异丙醇，0.61Kg氰氨基二硫化碳酸二甲酯，搅拌溶解后，自然升至室温，在21℃搅拌下，然后缓慢升滴加268g正丙胺，滴加时间保持在2小时，然后在此温度下保温反应半小时后，升温至83℃至回流，然后滴加0.612Kg的水合肼(wt：83％)，滴加时间保持在2.5小时，然后反应液降温至30℃，减压蒸馏出2.4Kg异丙醇，剩余物冷却至10℃，过滤,滤饼用水洗涤，干燥后得到类白色固体0.54Kg，即为N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺，经液相色谱仪检测，液相含量为99.1％。
实施例3
反应器进行氮气置换后，加入6.4Kg异丙醇，1.21Kg氰氨基二硫化碳酸二甲酯，搅拌溶解后，自然升至室温，在20℃搅拌下，然后缓慢升滴加539g正丙胺，滴加时间保持在1.8小时，然后在此温度下保温反应半小时后，升温至83℃至回流，然后滴加1.3Kg的水合肼(wt：85％)，滴加时间保持在3小时，然后反应液降温至38℃，减压蒸馏出4Kg异丙醇，剩余物冷却至5℃，过滤,滤饼用水洗涤，干燥后得到类白色固体0.98Kg，即为N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺，经液相色谱仪检测，液相含量为99.5％。
实施例4
反应器进行氮气置换后，加入2Kg甲醇，0.41Kg氰氨基二硫化碳酸二甲酯，搅拌溶解后，自然升至室温，在24℃搅拌下，然后缓慢升滴加180g正丙胺，滴加时间保持在2小时，然后在此温度下保温反应半小时后，升温至65℃至回流，然后滴加0.4Kg的水合肼(wt：80％)，滴加时间保持在3小时，然后反应液降温至38℃，减压蒸馏出1.6Kg甲醇，剩余物冷却至3℃，过滤,滤饼用水洗涤，干燥后得到类白色固体358g，即为N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺，经液相色谱仪检测，液相含量为99.8％。
实施例5
反应器进行氮气置换后，加入2Kg甲醇，0.41Kg氰氨基二硫化碳酸二甲酯，搅拌溶解后，自然升至室温，在14℃搅拌下，然后缓慢升滴加180g正丙胺，滴加时间保持在2小时，然后在此温度下保温反应半小时后，升温至65℃至回流，然后滴加0.4Kg的水合肼(wt：80％)，滴加时间保持在3小时，然后反应液降温至38℃，减压蒸馏出1.6Kg甲醇，剩余物冷却至3℃，过滤,滤饼用水洗涤，干燥后得到类白色固体280g，即为N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺，经液相色谱仪检测，液相含量为98.2％。
实施例6
反应器进行氮气置换后，加入2Kg甲醇，0.41Kg氰氨基二硫化碳酸二甲酯，搅拌溶解后，自然升至室温，在35℃搅拌下，然后缓慢升滴加180g正丙胺，滴加时间保持在2小时，然后在此温度下保温反应半小时后，升温至65℃至回流，然后滴加0.4Kg的水合肼(wt：80％)，滴加时间保持在3小时，然后反应液降温至38℃，减压蒸馏出1.6Kg甲醇，剩余物冷却至3℃，过滤,滤饼用水洗涤，干燥后得到类白色固体300g，即为N-异丙基-1H-1,2,4-三氮唑-3,5-二胺，经液相色谱仪检测，液相含量为97.8％。
从上述实施例可以看出在反应温度20-25℃范围内，产物纯度均维持在99％以上，甚至可以高达99.8％(见实施例4)，而温度过高(实施例6)或过低(实施例5)均不能达到如此高的纯度，且造成原料的浪费。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。