一种环己磺菌胺的合成方法与流程

本发明涉及农用化学领域的化合物n-(2-三氟甲基-4-氯苯基)-2-氧代环己基磺酰胺(本发明中简称环己磺菌胺)的一种化工合成技术。

背景技术：

环己磺菌胺是由中国农业大学于2004年发现的新型杀菌剂，能够用于防治番茄灰霉病、油菜菌核病、黄瓜褐斑病、黑星病等多种农作物疾病。其系列化合物的分子结构通式及化合物技术在专利申请号为200510085408.4中的“2-氧代环烷基磺酰胺，其制备方法和作为杀菌剂的用途”一文中予以公开。该发明中，以环己酮为原料先合成2-氧代环己基磺酸钾盐中间体，后者与草酰氯制得2-氧代环己基磺酰氯后，再与2-三氟甲基-4-氯苯胺反应即得环己磺菌胺(wl–iia-12)。该合成技术中，使用bacl2沉淀除去so4^2-，难于控制反应终点，产生大量固废baso4沉淀，需koh溶液将2-氧代环己基磺酸转化成钾盐。2012年张海滨等报道了采用ba(oh)2沉淀h2so4(农药，2012,51(4)，287-288)，此方法同样存在上述问题。

专利申请号为201210346240.8的说明书中公开了“环己磺菌胺的合成方法”，该发明以环己酮、1,4-二氧六环、三氧化硫、草酰氯、氨气、2-三氟甲基-4-氯苯胺为原料反应制得。此方法以氨气代替原合成技术中的沉淀试剂bacl2或ba(oh)2和成盐试剂koh溶液，但使用氨气存在强腐蚀、难储存、难操作、强刺激性异味和易致中毒等问题。

因此，继续加强对含三氟甲基的环己磺菌胺进行合成技术的研究优化具有学术和工业化的双重意义。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高收率、易操作、环境友好的环己磺菌胺合成新技术，克服现有环己磺菌胺合成技术三废多、操作难控制、条件苛刻的缺陷。

一种环己磺菌胺的合成方法，以2-卤代环己酮、亚硫酸盐、草酰氯、2-三氟甲基-4-氯苯胺为原料通过反应制备得到环己磺菌胺。

上述的合成方法，进一步改进的，所述合成方法包括以下步骤：

s1、将2-卤代环己酮与亚硫酸盐反应制得2-氧代环己基磺酸盐；

s2、将所述步骤s1中制得的2-氧代环己基磺酸盐与草酰氯反应制得2-氧代环己基磺酰氯；

s3、将所述步骤s2中制得的2-氧代环己基磺酰氯与2-三氟甲基-4-氯苯胺反应制得环己磺菌胺。

上述的合成方法，进一步改进的，所述步骤s1中，所述2-卤代环己酮中x为cl、br、i中的其中一种；所述亚硫酸盐为亚硫酸铵、亚硫酸钠、亚硫酸钾中的至少一种。

上述的合成方法，进一步改进的，所述2-卤代环己酮由环己酮经卤化反应制得。

上述的合成方法，进一步改进的，所述步骤s1中，所述2-卤代环己酮与亚硫酸盐在溶剂中反应，所述溶剂为水和/或醇；所述反应在氮气或氩气保护下进行；所述反应过程中控制反应体系的温度≤溶剂的沸点；所述反应的时间为20h。

上述的合成方法，进一步改进的，所述步骤s1中，所述反应过程中控制反应体系的温度为15℃～100℃。

上述的合成方法，进一步改进的，所述步骤s2具体为：将2-氧代环己基磺酸盐与反应溶剂a混合，所得2-氧代环己基磺酸盐溶液中滴加入草酰氯，加入催化剂，在氮气或氩气保护下进行反应，得到2-氧代环己基磺酰氯溶液。

上述的合成方法，进一步改进的，所述反应溶剂a为卤代芳烃或卤代烷烃；所述卤代烷烃为二氯甲烷和/或1，2-二氯乙烷；所述催化剂为n,n-二甲基甲酰胺；所述草酰氯的滴加过程中控制体系温度为-10℃～5℃；所述反应的时间为6h；所述步骤s2中的反应完成后还包括往反应体系中鼓吹干燥空气或惰性气体进行吹扫。

上述的合成方法，进一步改进的，所述步骤s3具体为：将2-三氟甲基-4-氯苯胺与反应溶剂b混合，所得2-三氟甲基-4-氯苯胺溶液中加入缚酸剂，滴加入步骤s2中得到的2-氧代环己基磺酰氯溶液进行反应制得环己磺菌胺。

上述的合成方法，进一步改进的，所述反应溶剂b为卤代芳烃或卤代烷烃；所述卤代烷烃为二氯甲烷和/或1，2-二氯乙烷；所述缚酸剂为碳酸盐、三乙胺、吡啶中的至少一种；所述2-氧代环己基磺酰氯溶液的滴加过程中控制体系温度为-5℃～10℃；所述反应的时间为5h；所述步骤s3中的反应完成后还包括对反应后所得反应液依次用盐酸溶液和水进行萃取，所得有机相用无水硫酸钠干燥，蒸发溶剂，加入石油醚打浆，过滤，得到环己磺菌胺。

本申请合成方法中，具体化学反应式如下：

a：

b：

c：

本发明的特点是：本发明以2-卤代环己酮与亚硫酸盐的反应替代现有技术中环己酮与三氧化硫·1,4-二氧六环复合物的反应直接制得2-氧代环己基磺酸盐，避免了添加除去so4^2-沉淀剂bacl2或ba(oh)2以及成盐剂koh溶液的过程；与现有文献中的方法相比，本方法的2-氧代环己基磺酸盐制备工艺条件温和，操作简单，减少了三废排放，产品收率高，实现了清洁生产；该合成方法能够用于工业化生产应用，合成的化合物能够广泛用于防止番茄灰霉病、油菜菌核病、黄瓜褐斑病、黑星病等多种农作物疾病。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

图1为本发明实施例1中制得的2-氧代环己基磺酸钠的hnmr谱图。

图2为本发明实施例1中制得的2-氧代环己基磺酸钠的cnmr谱图。

图3为本发明实施例1中制得的环己磺菌胺的hnmr谱图。

图4为本发明实施例1中制得的环己磺菌胺的cnmr谱图。

下面结合具体实例对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

下述实施中所用方法如无特殊说明均为常规方法。

实施例：

本发明中，环己磺菌胺的具体合成方法可以分解为以下3个工艺工程：

(1)2-氧代环己基磺酸钠的制备

将2-氯环己酮13.26g(100mmol)、无水亚硫酸钠18.91g(150mmol)和300ml水混合装入500ml圆底烧瓶中在100℃下回流搅拌20小时。待反应完全后，反应液冷却至40℃左右时，将溶剂旋转蒸发至干燥。在残液中加入500ml无水乙醇，将剩余的水分充分蒸干后，加入1:1的无水乙醚-正己烷200ml，室温搅拌一段时间后抽滤，减压干燥得2-氧代环己基磺酸钠粗品，直接用于下一步反应。

(2)2-氧代环己基磺酰氯的制备

往500ml圆底烧瓶中加入上述所得2-氧代环己基磺酸钠，二氯甲烷(100ml)，n,n-二甲基甲酰胺(1ml)，冰水浴冷却到-5℃，缓慢滴加草酰氯(10ml，100mmol)，滴加温度控制在0℃以下，滴加完毕后室温下反应6小时。干燥空气吹扫溶液。液体于5℃以下保存备用。

(3)n-(2-三氟甲基-4-氯苯基)-2-氧代环己基磺酰胺(环己磺菌胺)的制备

在500ml圆底烧瓶中，加入2-三氟甲基-4-氯苯胺(17.55g，90mmol)、三乙胺(19.5ml，130mmol)、二氯甲烷(50ml)，冰水浴冷却到-5℃，缓慢滴加上述所得磺酰氯溶液，滴加温度控制为0-5℃，滴加完毕后室温反应5小时。tlc监测反应进程，原料反应完全，停止反应。反应液依次用6mol/l盐酸溶液(100ml)，水(100ml×2)萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，旋转蒸发溶剂得粗产品，加入石油醚搅拌打浆，抽滤得到环己磺菌胺，总收率63％(以2-氯环己酮计)。