一种合成二氟甲基三唑啉酮和甲磺草胺的方法
【专利摘要】本发明公开了一种合成二氟甲基三唑啉酮和甲磺草胺的方法。该方法包括：1-芳基-3-甲基-1H-1,2,4-三唑-5-酮为原料，用非质子溶剂在碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐协同作用下脱水成盐得中间体（II）,再用非质子极性溶剂进行溶剂置换，二氟甲基化得到二氟甲基三唑啉酮（III），后者经氯化，硝化，还原，最后经甲磺酰化，得到N-(2,4-二氯-5-(4-二氟甲基-4,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1H-1,2,4-三唑-1-基)苯基)甲磺酰胺目标产物。本发明的有益效果主要体现在：整体工艺简单，反应条件温和，工艺安全，收率高，产品质量高，利于工业化生产。
【专利说明】一种合成二氟甲基三唑啉酮和甲磺草胺的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机氟化合物的合成方法，尤其涉及一种合成二氟甲基三唑啉酮和甲 磺草胺的方法。
【背景技术】
[0002] 甲磺草胺是一种属于二氟甲基三唑啉酮类的除草剂。化学名称为N_(2, 4-二 氯-5-(4-二氟甲基-4, 5-二氢-3-甲基-5-氧代-1H-1，2, 4-三唑-1-基）苯基）甲磺酰 胺。其化学结构式显示如下：
[0003]
【权利要求】
1. 一种合成二氟甲基三唑啉酮的方法，其特征在于，以化合物（I)为原料，用非质子溶 剂在碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐协同作用下脱水成盐得中间体（II)，再用非质子极性 溶剂进行溶剂置换，二氟甲基化得到二氟甲基三唑啉酮化合物（III)，用反应式表示如下：
其中X, Y为氢，1?素；L为氯,溴,碘；M为碱金属。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱金属氢氧化物优选为氢氧化钾； 氢氧化钾和化合物（I)摩尔比优选为0. 8?1. 2:1 ;所述的碱金属碳酸盐优选为碳酸钾； 碳酸钾和化合物（I)摩尔比优选为〇. 5?1:1 ;所述的用于脱水成盐的非质子溶剂优选为 甲苯；所述的用于置换的非质子极性溶剂优选为DMSO或DMF ;所述的二氟甲基化试剂是 CHF2L, L优选为氯；二氟甲基化试剂和化合物⑴摩尔比优选为1?2:1，所述的二氟甲基 化温度优选为120?160°C。
3. -种合成甲磺草胺的方法，其特征在于，以化合物（Ia)为原料，用非质子溶剂在碱 金属氢氧化物和碱金属碳酸盐协同作用下脱水成盐得中间体（IIa)，再用非质子极性溶剂 进行溶剂置换，二氟甲基化得到中间体（IIIa)，经氯化，硝化，在催化剂A下氢化还原得到 中间体（VI)，在催化剂B和溶剂存在下甲磺酰化，得目标产品（VII)，用反应式表示如下：
其中L为氯，溴，碘；M为碱金属；所述的催化剂A为过渡金属催化剂；所述的催化剂B 为有机膦类化合物、冠醚类化合物或聚乙二醇PEG类化合物。
4. 根据权利要求3所述的方法，所述的碱金属氢氧化物优选为氢氧化钾；氢氧化钾和 化合物（I)摩尔比优选为〇. 8?1. 2:1 ;所述的碱金属碳酸盐优选为碳酸钾；碳酸钾和化合 物（I)摩尔比优选为0. 5?1:1 ;所述的用于脱水成盐的非质子溶剂优选为甲苯；所述的用 于置换的非质子极性溶剂优选为DMSO或DMF ;所述的二氟甲基化试剂是CHF2L, L优选为氯； 二氟甲基化试剂和化合物（I)摩尔比优选为1?2:1，所述的二氟甲基化温度优选为120? 160。。。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的氯化试剂为氯气；氯气和化合物 (IIIa)摩尔比优选为1?2:1 ;氯化反应温度优选为50?KKTC;氯化溶剂优选为乙酸、水 的一种或多种；所述的硝化试剂为硝酸和硫酸混合物；硝酸与化合物（IV)的摩尔比优选为 1?1. 5:1，硫酸与化合物（IV)的摩尔比优选为3?20:1，硝化反应温度优选为0?60°C。
6. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的氢化还原反应的过渡金属催化剂 优选为Pt或Pd ;催化剂A的量优选为化合物（V)质量的0. 1 %?3%;所述的氢化还原试剂 为氢气；氢气和化合物（V)摩尔比优选为3?6:1 ;所述的氢化还原反应温度优选为20? 90°C;所述的甲磺酰化试剂是甲磺酰氯；甲磺酰氯和化合物（VI)摩尔比优选为1?1. 5:1 ; 所述的甲磺酰化温度优选为50?150°C ;所述的有机膦类化合物优选为三苯基膦、三丁基 膦或三辛基膦；所述的冠醚类化合物为18-冠醚-6 ;所述的聚乙二醇类化合物PEG，数均分 子量范围为600?2000 ;所述的催化剂B与化合物（VI)的摩尔比为0. 005?0. 03:1 ;所述 的甲磺酰化溶剂优选为甲苯、二甲苯或二乙苯。
7. -种合成甲磺草胺的方法，其特征在于，以化合物（Ib)为原料，用非质子溶剂在碱 金属氢氧化物和碱金属碳酸盐协同作用下脱水成盐得中间体（IIb)，再用非质子极性溶剂 进行溶剂置换，二氟甲基化得到中间体（mb)，经氯化，硝化，在催化剂A下氢化还原得到 中间体（VI)，在催化剂B和溶剂存在下甲磺酰化，得目标产品（VII)，用反应式表示如下：
其中L为氯，溴，碘；M为碱金属；所述的催化剂A为过渡金属催化剂；所述的催化剂B 为有机膦类化合物、冠醚类化合物或聚乙二醇PEG类化合物。
8. 根据权利要求7所述的方法，所述的碱金属氢氧化物优选为氢氧化钾；氢氧化钾和 化合物（I)摩尔比优选为〇. 8?1. 2:1 ;所述的碱金属碳酸盐优选为碳酸钾；碳酸钾和化合 物（I)摩尔比优选为0. 5?1:1 ;所述的用于脱水成盐的非质子溶剂优选为甲苯；所述的用 于置换的非质子极性溶剂优选为DMSO或DMF ;所述的二氟甲基化试剂是CHF2L, L优选为氯； 二氟甲基化试剂和化合物（I)摩尔比优选为1?2:1，所述的二氟甲基化温度优选为120? 160。。。
9. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的氯化试剂为氯气；所述的氯化分两 步进行，所述的第一步氯化反应温度优选〇?40°C;第一步氯化氯气和化合物（IIIb)摩尔 比优选为1?2:1 ;所述的第一步氯化溶剂优选为DMF ;所述的第二步氯化反应温度优选为 50?100°C ;第二步氯化氯气和化合物（IIIa)摩尔比优选为1?2:1 ;所述的第二步氯化 溶剂优选为乙酸、水的一种或多种；所述的硝化试剂为硝酸和硫酸混合物；硝酸与化合物 (IV)的摩尔比优选为1?1. 5:1，硫酸与化合物（IV)的摩尔比优选为3?20:1 ;硝化反应 温度优选为〇?60°C。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的氢化还原反应的过渡金属催化剂 优选为Pt或Pd ;催化剂A的量优选为化合物（V)质量的0. 1 %?3%;所述的氢化还原试剂 为氢气；氢气和化合物（V)摩尔比优选为3?6:1 ;所述的氢化还原反应温度优选为20? 90°C;所述的甲磺酰化试剂是甲磺酰氯；甲磺酰氯和化合物（VI)摩尔比优选为1?1. 5:1 ; 所述的甲磺酰化温度优选为50?150°C ;所述的有机膦类化合物优选为三苯基膦、三丁基 膦或三辛基膦；所述的冠醚类化合物为18-冠醚-6 ;所述的聚乙二醇类化合物PEG，数均分 子量范围为600?2000 ;所述的催化剂B与化合物（VI)的摩尔比为0.005?0.03:1 ;所述 的甲磺酰化溶剂优选为甲苯、二甲苯或二乙苯。
【文档编号】C07D249/12GK104326992SQ201410545568
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】王唐君, 俞建娣, 郭群震, 虞小华, 蔡国平, 陈邦池 申请人:浙江省诸暨合力化学对外贸易有限公司