1.本发明涉及一种吡唑巯甲基化衍生物的制备方法，还涉及以该吡唑巯甲基化衍生物为中间体制备砜吡草唑的方法，属于砜吡草唑制备技术领域。
背景技术：
2.砜吡草唑（pyroxasulfone），又名罗克杀草砜，由日本组合化学研制，属于新型吡唑类选择性除草剂，于2011年上市，是一种新型的苗前除草剂，能够干扰c18链的延长，抑制超长链脂肪酸（vlcfa）的合成，主要通过植物根部或顶端分生组织吸收进入靶标植物，主要对一年生禾本科杂草及一些阔叶杂草有效。
3.吡唑巯甲基化衍生物（结构式i）是合成砜吡草唑的重要中间体，其结构如下：目前吡唑巯甲基化衍生物的合成存在以下几种工艺：专利cn114450270a报道以1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-5-醇与s-溴甲基硫代乙酸酯或s-(1-哌啶基甲基)硫代乙酸酯盐酸盐反应来制备吡唑巯甲基化衍生物，此方法路线原料s-溴甲基硫代乙酸酯或s-(1-哌啶基甲基)硫代乙酸酯盐酸盐不易得，而且所需溶剂需要干燥，反应过程氮气保护，导致成本太高，存在着不足。
4.专利ep1541561a1报道以5-二氟甲氧基-4-溴甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑与硫氢化钠反应来制备吡唑巯甲基化衍生物，这个方法路线副产物较多，产品纯度和收率较低，存在着很大的不足。
5.专利ep1541561a1、us2010/285958、cn114716379报道以5-二氟甲氧基-4-溴甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑与硫脲反应来制备吡唑巯甲基化衍生物，此方法路线使用硫脲在酸性条件下易被氧化成连二硫副产物，需进行精制处理，后处理繁琐，存在着不足。
技术实现要素：
6.针对现有吡唑巯甲基化衍生物在制备过程中存在的不足，本发明提供了一种吡唑巯甲基化衍生物的制备方法，该方法原料易得，反应条件温和，反应转化率高，后处理简单，适合工业化生产。
7.本发明具体技术方案如下：本发明提供了一种适合于工业化的吡唑巯甲基化衍生物的制备方法，所述吡唑巯甲基化衍生物具有下式（i）所示的结构式，其中r为c1～c4的烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基等，优选为甲基或乙基。
8.进一步的，吡唑巯甲基化衍生物的制备方法包括以下步骤：以5-二氟甲氧基-4-卤代甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑为原料，与3-巯基丙酸酯在碱性条件下反应得到吡唑巯甲基化衍生物。
9.进一步的，所述5-二氟甲氧基-4-卤代甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑的结构式如下式（ⅱ）所示，其中的x指的是卤素，所述卤素可以是氟原子、氯原子、溴原子、碘原子，优选为氯原子、溴原子。当卤素为氯原子和溴原子时，5-二氟甲氧基-4-卤代甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑为5-二氟甲氧基-4-氯甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑或5-二氟甲氧基-4-溴甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑。
10.进一步的，所述3-巯基丙酸酯的结构式如下式所示，式中r的定义与式（i）中定义一致，r为c1～c4的烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基等，优选为甲基或乙基。当r为甲基或乙基时，3-巯基丙酸酯为3-巯基丙酸乙酯或3-巯基丙酸甲酯。
11.进一步的，5-二氟甲氧基-4-卤代甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑与3-巯基丙酸酯的反应式如下：其中，式（ii）所示的5-二氟甲氧基-4-卤代甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑可以参照ep1541561a1、wo2021002484a2等专利中公开的方法制备得到，3-巯基丙酸酯为商业化试剂，较易得到。
12.进一步的，5-二氟甲氧基-4-卤代甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑与3-巯基丙酸酯的摩尔比为1:1.1~1.3，优选为1:1.1。
13.进一步的，所述碱性条件由碱性物质提供，所述碱性物质为三乙胺、n,n-二异丙基乙胺、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾和碳酸氢钠中的至少一种，优选为三乙胺、碳酸钠、碳酸钾中的至少一种，最优选为质量比为1:0.2-0.5的三乙胺和碳酸钾的混合物。
14.进一步的， 5-二氟甲氧基-4-卤代甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑与碱性物质的摩
尔比为1:1.07~1.2，优选为1:1.2。
15.进一步的，5-二氟甲氧基-4-卤代甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑与3-巯基丙酸酯的反应温度为25℃~60℃，例如25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃。反应时间根据温度的不同稍有差异，当原料含量极低时可以结束反应，在25℃~60℃的温度范围内，达到反应终点的时间一般为2.0h-3.5h。
16.进一步的，5-二氟甲氧基-4-卤代甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑与3-巯基丙酸酯的反应在反应介质存在下进行，所述反应介质为有机溶剂，有机溶剂满足反应介质的要求即可，可选范围比较广，例如可以为二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、n,n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、甲基异丁基酮、乙腈、n-甲基吡咯烷酮等中的至少一种。有机溶剂的用量可以根据需要进行选择。
17.进一步的，经实验发现，部分有机溶剂除了能起到反应介质的作用外，还能提高反应的收率，降低副反应的发生，表现出意料之外的技术效果。优选的，所用有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、n,n-二甲基甲酰胺等中的至少一种，更优选的，所述有机溶剂为质量比为8-10:1的二氯乙烷和n,n-二甲基甲酰胺的混合物。
18.进一步的，反应时，对原料的混合顺序无特别要求，优选的，可以先将5-二氟甲氧基-4-卤代甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑、有机溶剂和碱性物质混合，然后缓慢加入3-巯基丙酸酯，控制温度至反应温度进行反应。这样的混合顺序的优势是温度稳定可控，减少副反应产生。
19.进一步的，反应结束后，后处理过程为：当有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮等与水互溶的高沸点溶剂时，将反应液加入适量的食盐水进行水洗，然后盐酸调节ph至中性，加入乙酸乙酯进行萃取，萃取所得有机相去除溶剂，得吡唑巯甲基化衍生物；当有机溶剂为其他不与水互溶的溶剂时，将反应液加入适量的水进行水洗，然后盐酸调节ph至中性，分液，所得有机相减压浓缩，得到吡唑巯甲基化衍生物。
20.进一步的，本发明还提供了一种以式（i）所示的吡唑巯甲基化衍生物为中间体制备砜吡草唑的方法，其制备的工艺路线为：吡唑巯甲基化衍生物在醇钠及相应醇的反应体系中进行水解得到吡唑巯基钠盐，然后吡唑巯基钠盐与3-卤代-5，5-二甲基-4,5-二氢异恶唑发生取代反应，反应产物在双氧水作用下氧化得到砜吡草唑；反应式如下：进一步的，制备砜吡草唑时，吡唑巯甲基化衍生物水解为钠盐需在金属醇盐及相应的醇溶液中进行，所用醇钠及醇可以为甲醇钠-甲醇体系、乙醇钠-乙醇体系等，具体的反应条件可以根据现有技术的公开进行操作。
21.进一步的，制备砜吡草唑时，吡唑巯基钠盐与3-卤-5,5-二甲基-4,5-二氢异恶唑的取代反应以及其反应产物与双氧水发生的氧化反应均可以根据现有技术的公开进行操作。
22.本发明具有以下有益效果：1、本发明吡唑巯甲基化衍生物的制备方法原料易得，反应速度快，反应时间短，反应条件温和，不需要过高温高压，对设备要求低，生产成本低，进一步也降低了以该吡唑巯甲基化衍生物为中间体制备砜吡草唑的成分，更适合工业化大生产。
23.2、本发明反应转化率高，反应选择性好，所得吡唑巯甲基化衍生物的收率和纯度高。
24.3、本发明后处理简单，三废少，副产易于回收利用，更为绿色环保。
具体实施方式
25.以下结合具体实施例对本发明做进一步解释和说明，下述说明仅是示例性的，并不对其保护范围进行限制。
26.下述实施例中，如无特别说明，所述浓度均为质量百分浓度。
27.实施例1室温条件下，称取13.93g 5-二氟甲氧基-4-氯甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑（纯度95%，0.05mol）加入至60.0ml二氯乙烷中，加入5.41g三乙胺，然后缓慢滴加6.61g 3-巯基丙酸甲酯（0.055mol），滴加完毕后升温至60℃保温反应2.0h后hplc检测反应结束，反应液中加入36.00g水进行水洗，然后用36%的浓盐酸调ph至中性，分液，所得有机相减压浓缩得吡唑巯甲基化衍生物15.87g，纯度88.5%，收率80.7%。
28.lc-ms（esi+）：m+1=349。
29.实施例2室温条件下，称取16.40g 5-二氟甲氧基-4-溴甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑（纯度94.2%，0.05mol）加入至60.00ml二氯乙烷中，加入6.07g三乙胺，然后缓慢滴加6.61g 3-巯基丙酸甲酯（0.055mol），滴加完毕后升温至60℃保温反应2.0h后hplc检测反应结束，反应液中加入36.00g水进行水洗，然后用36%的浓盐酸调ph至中性，分液，所得有机相减压浓缩得吡唑巯甲基化衍生物16.48g，纯度90.7%，收率85.9%。
30.实施例3室温条件下，称取13.93g 5-二氟甲氧基-4-氯甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑（纯度95%，0.05mol）加入至60.0ml四氢呋喃中，加入6.91g n,n-二异丙基乙胺，然后缓慢滴加6.61g 3-巯基丙酸甲酯（0.055mol），滴加完毕后25℃保温反应3.5h后hplc检测反应结束，反应液中加入36.00g水进行水洗，然后用36%的浓盐酸调ph至中性，分液，所得有机相减压浓缩得吡唑巯甲基化衍生物14.92 g，纯度 85.8%，收率73.5%。
31.实施例4室温条件下，称取13.93g 5-二氟甲氧基-4-氯甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑（纯度95%，0.05mol）加入至60.0ml二氯甲烷中，加入6.07g三乙胺，然后缓慢滴加6.61g 3-巯基丙酸甲酯（0.055mol），滴加完毕后25℃保温反应3.5h后hplc检测反应结束，反应液中加入36.00g水进行水洗，然后用36%的浓盐酸调ph至中性，分液，所得有机相减压浓缩得吡唑巯甲基化衍生物15.79 g，纯度 89.1 %，收率80.8%。
32.实施例5室温条件下，称取13.93g 5-二氟甲氧基-4-氯甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑（纯
度95%，0.05mol）加入至60.0ml二氯乙烷中，加入5.41g三乙胺，然后缓慢滴加7.81g 3-巯基丙酸甲酯（0.065mol），滴加完毕后升温至60℃保温反应2.0h后hplc检测反应结束，反应液中加入36.00g水进行水洗，然后用36%的浓盐酸调ph至中性，分液，所得有机相减压浓缩得吡唑巯甲基化衍生物15.34 g，纯度87.3 %，收率76.9%。
33.实施例6室温条件下，称取13.93g 5-二氟甲氧基-4-氯甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑（纯度95%，0.05mol）加入至60.0ml氯仿中，加入5.41g三乙胺，然后缓慢滴加6.61g 3-巯基丙酸甲酯（0.055mol），滴加完毕后升温至45℃保温反应2.0h后hplc检测反应结束，反应液中加入36.00g水进行水洗，然后用36%的浓盐酸调ph至中性，分液，所得有机相减压浓缩得吡唑巯甲基化衍生物 15.89 g，纯度 88.2 %，收率80.5%。
34.实施例7室温条件下，称取13.93g 5-二氟甲氧基-4-氯甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑（纯度95%，0.05mol）加入至60.0ml n,n-二甲基甲酰胺，加入7.60g碳酸钾，然后缓慢滴加6.61g 3-巯基丙酸甲酯（0.055mol），滴加完毕后升温至60℃保温反应2.0h后hplc检测反应结束，反应液中加入150.0g饱和食盐进行水洗，然后用36%的浓盐酸调ph至中性，加入40.00g乙酸乙酯进行萃取，分液，再加入20.00g乙酸乙酯萃取洗涤，分液，合并有机相，所得有机相减压浓缩得吡唑巯甲基化衍生物 15.77 g，纯度 87.9%，收率79.6%。
35.实施例8室温条件下，称取13.93g 5-二氟甲氧基-4-氯甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑（纯度95%，0.05mol）加入至60.0ml 二氯甲烷，加入5.36g碳酸氢钾，然后缓慢滴加7.38g 3-巯基丙酸乙酯（0.055mol），滴加完毕后升温至35℃保温反应2.0h后hplc检测反应结束，反应液中加入36.00g水进行水洗，然后用36%的浓盐酸调ph至中性，分液，所得有机相减压浓缩得吡唑巯甲基化衍生物 16.10 g，纯度 88.0%，收率78.2%。
36.lc-ms（esi+）：m+1=363。
37.实施例9室温条件下，称取16.40g 5-二氟甲氧基-4-溴甲基-3-三氟甲基-1-甲基吡唑（纯度94.2%，0.05mol）加入至60.00g质量比为9:1的二氯乙烷与n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液中，加入6.36g质量比为1:0.2的三乙胺和碳酸钾的混合物，然后缓慢滴加6.61g 3-巯基丙酸甲酯（0.055mol），滴加完毕后升温至60℃保温反应2.0h后hplc检测反应结束，反应液中加入36.00g水进行水洗，然后用36%的浓盐酸调ph至中性，分液，所得有机相减压浓缩得吡唑巯甲基化衍生物16.95g，纯度93.2%，收率90.8%。
38.实施例10室温条件下，将11.51g实施例2制备的吡唑巯甲基化衍生物（纯度90.7%，0.03mol）加入至60ml甲醇中，搅拌溶解，然后向其中缓慢滴加30%的甲醇钠甲醇溶液10.80g（0.06mol），滴加完毕后室温搅拌1h后hplc中控反应结束，滴加溴噁唑7.01g（纯度76.2%，0.03mol），滴加完毕后升温至40℃继续反应1.5h后hplc中控反应结束，反应液倒入至冰水中，搅拌30min，45℃减压浓缩至无馏分流出，加入二氯甲烷萃取，分液，合并有机相，减压浓缩得残余物10.92g，纯度83.7%，收率84.9%。
39.取8.59g残留物（纯度83.7%，0.02mol）加入至30ml乙酸中，加入9.07g双氧水（含量
30%，0.08mol），加热至80℃反应4.0h，hplc中控反应结束，反应液降温至-5~0℃析晶2.0h，抽滤，得白色固体（砜吡草唑）7.30g，纯度97.3%，收率90.7%。
40.lc-ms（esi+）：m+1=392。