背景及概述[1]
酰脲類除草劑是一類廣譜高效的水稻、玉米、大豆田地除草劑,具有活性高、殺草譜廣,既具有較好的莖葉處理活性,又具有一定的土壤封殺作用,高效、低殘留且對環(huán)境友善。在世界范圍被公認(rèn)為高效、環(huán)保的綠色型農(nóng)藥。目前,已商品化產(chǎn)品有30多個(gè)。近年來,隨著一些存在環(huán)保問題除草劑退出市場,磺酰脲類除草劑的發(fā)展迅速,目前銷售市場僅次于草甘膦等氨基酸類除草劑,2010年全球銷售額近25億美元。煙嘧磺隆是目前全球主流的磺酰脲類除草劑品種,主要用于玉米田,是對多年生禾本科雜草特效的除草劑品種;是玉米田高效選擇性芽后除草劑,主要用于冬春兩季玉米田防除雜草。在磺酰脲類除草劑的生產(chǎn)中,2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶是其合成的重要中間體,以其為原料制備的磺酰脲類除草劑品種有很多。
2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶已有文獻(xiàn)資料報(bào)道其結(jié)構(gòu)及合成路線,目前2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶采用硝酸胍、丙二酸二甲酯、三氯氧磷、甲醇鈉等原料路線合成,三氯氧磷在運(yùn)輸、使用過程中對環(huán)境危害較大,工藝存在環(huán)境不友好的問題;2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的合成方法中另一路線以丙二腈為原料成本較低且環(huán)境友好,采用丙二腈、甲醇、無水氯化氫、甲苯、單氰胺、碳酸氫鈉原料,中間體1,3‐二甲基丙二脒二鹽酸鹽合成過程中絕對無水,其中無水氯化氫氣體是必備原料之一,但存在無水氯化氫的制備、干燥設(shè)備復(fù)雜,運(yùn)行成本高,無水氯化氫質(zhì)量差直接影響產(chǎn)品收率等問題。步1,3‐二甲基丙二脒二鹽酸鹽合成結(jié)束后,分離溶劑過程中,設(shè)備繁瑣,產(chǎn)品接觸水分及空氣已發(fā)生變質(zhì),影響產(chǎn)品收率及質(zhì)量;在3-氨基-3-甲氧基-N-腈基-2-丙脒重拍閉環(huán)工藝中,現(xiàn)有技術(shù)將在得到3-氨基-3-甲氧基-N-腈基-2-丙脒后,過濾、洗滌、干燥,進(jìn)一步溶于有機(jī)溶劑中加熱閉環(huán)重拍得到2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶,工藝相對復(fù)雜,設(shè)備繁瑣。。
制備[1]
方法1:2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的合成方法,步驟如下:
(1)1,3‐二甲基丙二脒二鹽酸鹽的合成
向反應(yīng)釜內(nèi)投入丙二腈66g、無水甲醇176g,向釜內(nèi)緩慢滴加乙酰氯235.5g,控制反應(yīng)溫度在0-5℃,滴加時(shí)間5小時(shí),滴加結(jié)束后,繼續(xù)保溫反應(yīng)1小時(shí),減壓抽出溶劑中的氯化氫,得到1,3‐二甲基丙二脒二鹽酸鹽混合液。
(2)3-氨基-3-甲氧基-N-腈基-2-丙脒的合成
向1,3‐二甲基丙二脒二鹽酸鹽混合液中加入堿液(碳酸氫鈉20g、氫氧化鈉30g、水500g)及濃度為50wt%的單氰胺溶液110g,控制反應(yīng)溫度-5-0℃,反應(yīng)pH值在5-6,投料摩爾比為投料結(jié)束后釜內(nèi)溫度緩慢升至18℃,保溫10小時(shí),得到3-氨基-3-甲氧基-N-腈基-2-丙脒混合液。
(3)2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的合成
將3-氨基-3-甲氧基-N-腈基-2-丙脒混合液升溫至105℃,保溫7小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后,105℃常壓蒸出水,繼續(xù)115℃減壓蒸餾產(chǎn)品,得到2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶124g;經(jīng)液相色譜分析純度為100%,產(chǎn)品收率為80%。
方法2:一種2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的新合成方法,合成路線為:
1,3-二甲氧基丙二亞胺二鹽酸鹽406g和1500g的甲苯混合,加入三乙胺260g,攪拌狀態(tài)下,向反應(yīng)瓶中加入黃原醯胺136.5g,在20~25℃反應(yīng)3h后,反應(yīng)完畢,升溫進(jìn)行關(guān)環(huán)反應(yīng),同時(shí)反應(yīng)瓶用真空微帶負(fù)壓(-0.03MPa)進(jìn)行脫氣,當(dāng)體系升溫至110℃后,在110~120℃保溫30分鐘后,停止反應(yīng),降溫至80℃,向反應(yīng)瓶中加入700g的水,攪拌洗滌,分液,有機(jī)相進(jìn)行脫溶處理后,再進(jìn)行高真空精餾(真空度在1mmHg),得到白色的2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶固體,重280.0g,收率90.32%,純度:99.85%(HPLC分析)。
方法3:一種合成2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的生產(chǎn)方法,合成路線為:
具體包括以下步驟:
1)以2-氯-4,6-二甲氧基嘧啶為原料,將其采用溶劑溶解,然后加入至高壓釜中,與氨氣在高壓釜中進(jìn)行加壓氨化反應(yīng),反應(yīng)的壓力5000-8000kpa,溫度為20-120℃,反應(yīng)時(shí)間3~10小時(shí);
2)反應(yīng)完成后的混合物直接降溫析晶,再進(jìn)行固液分離,固體物烘干即得到2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶。
主要參考資料
[1] CN201711088636.6一種一體系2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的合成方法
[2] CN201610152253.X一種制備2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的方法
[3] CN201410002155.9一種合成2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的生產(chǎn)方法