一种砜吡草唑的合成工艺的制作方法

本发明涉及除草剂，尤其是涉及砜吡草唑的合成工艺。

背景技术：

1、砜吡草唑是一种可用于大多数作物田的芽前土壤处理除草剂。它具有广谱、高效和环境友好等特点，受到了广泛关注。目前，国内对砜吡草唑合成研究的专利文献比较少。报道的合成工艺中主要策略是先合成吡唑环中间体和二氢异恶唑环中间体，然后将两个杂环进行对接成硫醚化合物，最后氧化硫醚得到目标产物。

2、专利文献(wo2007071900a1)公开了一种制备砜吡草唑的方法。该方法以乙醛酸为起始原料，经过成肟、[3+2]环化、甲硫醇钠取代氧化、还原、与吡唑中间体取代对接、氧化硫醚得到砜吡草唑。反应路线如下：

3、。

4、专利文献（cn113754647a）对上述合成步骤进行了改进，将中间体5,5-二甲基-4,5-二氢异恶唑硫脒盐酸盐替换为s-（5,5-二甲基-4,5-二氢异恶唑-3-基）乙硫酸乙酯。

5、专利文献（cn111393427a）公开了提供一种砜吡草唑的合成工艺，以化合物i为起始原料，经过环化反应合成得到中间体ii，中间体ii 在氯化试剂作用下，经过氯化反应得到中间体iii；中间体iii与硫脲反应得到盐酸盐中间体iv；盐酸盐中间体iv、化合物vi与甲醛进行反应，得到中间体vii，再经过二氟甲氧基化反应，得到中间体viii，最后在催化剂的条件下，使用双氧水进行氧化得到砜吡草唑ix。反应路线如下：

6、

7、上述路线均的反应路线较长，操作过程复杂，且均需要进行氯化步骤。专利文献（cn113754648a）公开了一种砜吡草唑中间体a的制备方法，利用mannich反应制备中间体，再经过取代和氧化步骤，制得砜吡草唑，反应路线如下：

8、。

9、该专利采用环仲胺和盐酸作为催化体系，在溶剂存在下，进行mannich反应。环仲胺的价格相对于一般的无机碱价格更为昂贵，会增加生产成本；此外，环仲胺通过作为有机碱，其与盐酸会发生酸碱中和反应，生成环状氯化铵盐，不利于反应的进行。

10、因此，本发明提供了一种砜吡草唑的合成工艺，采用无机碱koh作为催化剂，能够以较低的生产成本、较高的收率得到关键中间体4-(((5,5-二甲基-二氢异恶唑-4-基)硫代)甲基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-5-醇，再经过取代反应和氧化反应，制得砜吡草唑。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种砜吡草唑的合成工艺，以解决现有技术中存在的生产成本高、步骤过长、产率低和纯度不高的技术问题。

2、本发明提供一种砜吡草唑的合成工艺，包括如下步骤：

3、1）在水溶液中，无机碱存在下，5-羟基-1-甲基-3-三氟甲基-1h-吡唑、甲醛和5,5-二甲基-4,5-二氢异恶唑-3-硫醇反应，制得4-(((5,5-二甲基-二氢异恶唑-4-基)硫代)甲基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-5-醇；

4、2）在溶剂、碱和相转移催化剂存在下，将4-(((5,5-二甲基-二氢异恶唑-4-基)硫代)甲基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-5-醇，与一氯二氟甲烷反应，制得[(甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)甲硫基]-5.5-二甲基-二氢异恶唑；

5、3）在双氧水、溶剂、酸和钨酸钠存在下，将[(甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基) 甲硫基]-5.5-二甲基-二氢异恶唑进行氧化反应，制得砜吡草唑；

6、反应式如下：

7、；

8、其中：步骤1）的无机碱选自氢氧化钾、氢氧化钠；

9、步骤1）中5-羟基-1-甲基-3-三氟甲基-1h-吡唑、甲醛和无机碱的摩尔比为：1 :1.1-1.3 : 2.5-3.5，反应温度为30-50℃。

10、优选地，步骤1）的无机碱选自氢氧化钾；

11、优选地，步骤1）中5-羟基-1-甲基-3-三氟甲基-1h-吡唑、甲醛和无机碱的摩尔比为：1 : 1.2 : 3；

12、优选地，步骤1）中5-羟基-1-甲基-3-三氟甲基-1h-吡唑与溶剂的质量为1:1-10，优选为1:3-5，尤其是1:3；

13、优选地，步骤1）的反应温度为40℃。

14、优选地，步骤2）的溶剂选自氯代芳族烃或氯代脂族烃类，酯类，醚类，酰胺类，腈类或这些溶剂的混合物。更优选地，使用二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷中的一种或多种。

15、优选地，步骤2）中4-(((5,5-二甲基-二氢异恶唑-4-基)硫代)甲基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-5-醇与溶剂的摩尔比为1:1-10，优选为1:3-5，尤其是1:3；

16、优选地，步骤2）的碱选自有机碱或无机碱，更优选地，所述碱为无机碱，尤其是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾。

17、优选地，步骤2）的相转移催化剂选自季铵盐，尤其是四丁基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵。

18、优选地，步骤2）中4-(((5,5-二甲基-二氢异恶唑-4-基)硫代)甲基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-5-醇、一氯二氟甲烷和相转移催化剂的摩尔比为：1 : 2-4 : 0.05-0.2，更优选为1 : 3 : 0.1。

19、优选地，步骤2）的反应温度为50-70℃。

20、优选地，步骤3）的溶剂选自醇类，氯代芳族烃或氯代脂族烃类，酯类，醚类，酰胺类，腈类或这些溶剂的混合物，更优选为醇类溶剂，尤其是甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇中的一种或多种；

21、优选地，步骤3中[(甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基) 甲硫基]-5.5-二甲基-二氢异恶唑与溶剂的质量比为1:1-7，更优选为1:2-6，尤其是1:5；

22、优选地，步骤3）的酸为无机酸，更优选为硫酸、盐酸中一种或多种。

23、优选地，步骤3中[(甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基) 甲硫基]-5.5-二甲基-二氢异恶唑、双氧水、酸、钨酸钠的摩尔比为：1 : 3-5 : 0.05-0.2 : 0.05-0.2；更优选为1 : 3 : 0.1 : 0.15；

24、优选地，步骤3的反应温度为20-80℃，更优选为50-70℃，尤其是65℃。

25、在另一实施方案中，本发明还提供了一种制备4-(((5,5-二甲基-二氢异恶唑-4-基)硫代)甲基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-5-醇的方法，其包括如下步骤：

26、在水溶液中，无机碱存在下，5-羟基-1-甲基-3-三氟甲基-1h-吡唑、甲醛和5,5-二甲基-4,5-二氢异恶唑-3-硫醇反应，制得4-(((5,5-二甲基-二氢异恶唑-4-基)硫代)甲基)-1-甲基-3-(三氟甲基)-1h-吡唑-5-醇；

27、反应式如下：

28、

29、其中：步骤1）的无机碱选自氢氧化钾、氢氧化钠；

30、步骤1）中5-羟基-1-甲基-3-三氟甲基-1h-吡唑、甲醛和无机碱的摩尔比为：1 :1.1-1.3 : 2.5-3.5，反应温度为30-50℃。

31、优选地，步骤1）的无机碱选自氢氧化钾；

32、优选地，步骤1）中5-羟基-1-甲基-3-三氟甲基-1h-吡唑、甲醛和无机碱的摩尔比为：1 : 1.2 : 3；

33、优选地，步骤1）中5-羟基-1-甲基-3-三氟甲基-1h-吡唑与溶剂的质量为1:1-10，优选为1:3-5，尤其是1:3；

34、优选地，步骤1）的反应温度为40℃。

35、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

36、1）本发明在步骤1）以无机碱（尤其是氢氧化钾）作为反应催化剂，原料简单易得，价格便宜，生产成本低，有利于工业化生产；

37、2）cn113754648a的mannich反应在环仲胺和酸性条件下反应，其与本发明的反应体系不同，且环仲胺在酸性条件下易生成季铵盐，进而浪费反应原料，导致反应不能很好地进行；

38、3）本发明步骤1）采用水作为反应溶剂，无需添加其他有机溶剂，节约成本，且更为环保，符合国家提倡发展绿色工业的倡议；

39、4）本发明步骤1）的反应温度更低，最佳反应温度为40℃，进而降低了反应能耗，节约成本；

40、5）本发明的后处理简单，反应收率高，步骤1）的最高收率可达93.0%。