一种2-甲氧基-4-三氟甲基-3-吡啶磺酰氯的制备方法技术

本发明专利技术提供2‑甲氧基‑4‑三氟甲基‑3‑吡啶磺酰氯的制备方法，属于精细化工领域。本发明专利技术采用原料2‑氯‑4‑三氟甲基吡啶为起始原料，经过甲氧基化，得到2‑甲氧基‑4‑三氟甲基‑3‑吡啶化合物，然后在丁基锂作用下与硫磺粉反应制备得到2‑甲氧基‑3‑巯基‑4‑三氟甲基‑3‑吡啶化合物，再进行氯化和氧化制备得最终产物2‑甲氧基‑4‑三氟甲基‑3‑吡啶磺酰氯化合物。在制备化合物Ⅲ的过程中使用硫磺粉，避免使用硫醚类化合物，可以消除生产过程中带来的恶臭性气味，减少环境污染。采用双氧水进行氧化，氯化亚砜进行氯化，避免使用氯气，有效降低制备合成过程中的危险性，提高安全生产系数。

Preparation of 2- methoxy -4- three fluoromethyl -3- pyridinium sulfonyl chloride

The invention provides a preparation method of 2_methoxy_4_trifluoromethyl_3_pyridine sulfonyl chloride, belonging to the field of fine chemical industry. The invention uses raw material 2_chloro_4_trifluoromethylpyridine as starting material, through methoxylation, obtains 2_methoxy_4_trifluoromethyl_3_pyridine compound, and then reacts with sulfur powder under the action of butyl lithium to prepare 2_methoxy_3_mercapto_4_trifluoromethyl_3_pyridine compound, and then chlorinates it. The final product was 2 oxmethy 4, three fluoromethyl 3 3 pyridinium sulfonyl chloride. The use of sulfur powder and the avoidance of sulfide compounds in the preparation of compound III can eliminate the odor and reduce environmental pollution. Hydrogen peroxide is used to oxidize and sulfoxide chloride is used to chlorinate, avoiding chlorine gas, effectively reducing the risk in the process of preparation and synthesis, and improving the safety production coefficient.

【技术实现步骤摘要】
一种2-甲氧基-4-三氟甲基-3-吡啶磺酰氯的制备方法
：本专利技术属于精细化工领域，具体涉及一种2-甲氧基-4-三氟甲基-3-吡啶磺酰氯的制备方法。
技术介绍
：啶磺草胺，英文通用名为pyroxsulam,是由美国陶氏益农公司开发的三唑并嘧啶磺酰胺类除草剂，具有活性高、杀草谱极广等特点，可用于防除小麦田常见的禾本科杂草及阔叶杂草。对小麦田中的日本看麦娘、多花黑麦草、野燕麦、硬草等恶性禾本科杂草的除草效果表现优异，与精恶唑禾草灵、炔草酯等无交互性。目前国内登记的啶磺草胺制剂有7.5％水分散粒剂(商品名优先)以及4％的分散油悬浮剂。啶磺草胺关键中间体2-甲氧基-4-三氟甲基-3-吡啶磺酰氯的现有制备工艺中，在制备磺酰氯的基团中，使用甲基锂的乙醚溶液与二丙基二硫醚在低温下反应，制备成硫醚，硫醚本身具有严重的恶臭性气味，不利于环境保护，并且乙醚溶液具有麻醉的作用，在使用中存在较大的安全隐患。硫醚制备磺酰氯过程中使用高毒性气体氯气，对于设备要求以及生产操作要求很高，安全系数低，不利于安全生产和绿色环保。
技术实现思路
：本专利技术在低温丁基锂作用下制备2-甲氧基-4-三氟甲基-3-巯基吡啶，减少恶臭性气味的排放，缓解环保压力，同时使用氧化试剂和氯化试剂在非极性质子溶剂中加热制备可以大量制备2-甲氧基-4-三氟甲基-3-吡啶磺酰氯，避免使用高危氯气，降低制备磺酰氯的风险性，提高安全生产系数。本专利技术采用的技术方案为：以2-氯-4-三氟甲基吡啶为原料制备2-甲氧基-4-三氟甲基-3-吡啶磺酰氯，按照下述步骤进行：(1)以2-氯-4-三氟甲基吡啶和一定质量分数的甲醇钠溶液为原料，在30℃～65℃下反应，制备2-甲氧基-4-三氟甲基吡啶；(2)在惰性气氛下，将2-甲氧基-4-三氟甲基吡啶溶于非质子性溶剂中，加入有机碱，降至-78℃～25℃下，加入2.2M正丁基锂环己烷溶液，保温反应0.5h～3h后，加入硫磺粉，在0～35℃条件下继续反应1h～4h，反应结束后，加入乙酸调节反应液pH＝1，减压回收有机溶剂，加水，用二氯甲烷萃取，制备得2-甲氧基-4-三氟甲基-3-巯基吡啶；(3)将2-甲氧基-4-三氟甲基-3-巯基吡啶溶于非质子性溶剂中，加入氯化试剂和氧化试剂，在30℃～80℃条件下反应3h～6h，反应结束冷却至室温，过滤，滤液减压浓缩后得2-甲氧基-4-三氟甲基-3-吡啶磺酰氯。其中步骤(1)中优选反应温度:55℃～65℃；其中步骤(1)中甲醇钠溶液为:10％～30％；其中步骤(1)中2-氯-4-三氟甲基吡啶与甲醇钠摩尔比为:1:1～3。其中步骤(2)中非质子性溶剂为:四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、正己烷或者环己烷和正己烷的体积比为1：2的混合液；其中步骤(2)中加入正丁基锂环己烷溶液后保温反应的优先温度:-60℃～-40℃；其中步骤(2)中加入硫磺后的保温反应的优先温度:25～35℃；其中步骤(2)中2-甲氧基-4-三氟甲基吡啶与有机碱、正丁基锂、硫磺粉摩尔比优选为1:0.5～1:1～1.2:1～1.2；其中步骤(2)中2-甲氧基-4-三氟甲基吡啶质量与非质子性溶剂的体积比优选为1:8～10。其中步骤(2)中所述的惰性气氛为氮气、氩气；其中步骤(2)中所述的有机碱为异丙胺、三乙胺、正丙胺、二异丙胺；其中步骤(3)中非质子性溶剂为:乙腈、环己烷、正己烷、甲苯；其中步骤(3)中优先反应温度:80℃～100℃；其中步骤(3)中氯化试剂为二氯亚砜、磺酰氯、次氯酸；其中步骤(3)中2-甲氧基-4-三氟甲基-3-巯基吡啶与氯化试剂和氧化试剂的摩尔比优选为：1:1～1.5:1～1.5；其中步骤(3)中氧化试剂为：三氯化铁、高锰酸钾、30％双氧水；其中步骤(3)中2-甲氧基-4-三氟甲基-3-巯基吡啶质量与非质子性溶剂体积之比优选为1:3～5。反应通式如下：本专利技术的优点在于：(1)本专利技术以2-氯-4-三氟甲基吡啶为初始原料，在正丁基锂作用下与硫磺粉反应，制备2-甲氧基-4-三氟甲基-3-巯基吡啶，避免使用硫醚，减少恶臭性气味的产生，改善生产环境，有利于环境保护，属于绿色化学。(2)在制备磺酰氯的过程中，使用氯化试剂和氧化试剂在非质子性溶剂中加热反应，避免使用高危气体氯气，有利于生产安全，提高安全系数。具体实施方式：实施例1化合物Ⅱ的制备在反应瓶中加入2-氯-4-三氟甲基吡啶(10.0g，0.055mol)，质量分数为10％的甲醇钠溶液(30.0g,0.055mmol)，加热升温，在55℃下反应，GC跟踪至原料反应完全，反应结束后冷却至室温，过滤，真空回收甲醇，加入水和二氯甲烷萃取分层，减压浓缩二氯甲烷得到淡黄色液体8.38g，收率86.1％。1H-NMR(300MHZ,CDCl3)δ8.23(d,J＝3HZ,1H,吡啶环氢),6.99(d,J＝6HZ,1H,吡啶环氢),6.88(s,1H,吡啶环氢)，3.89(s,3H,-OCH3)。化合物Ⅲ的制备氮气保护下，在反应瓶中加入正己烷(140ml)，二异丙胺(5.1g，0.05mol)，冷却至-60℃滴加2.2M正丁基锂环己烷溶液(45.5ml,0.1mol)，搅拌反应1h，开始滴加2-甲氧基-4-三氟甲基吡啶(17.8g,0.1mol)，滴加完毕后在-60℃反应2小时，然后加入硫磺粉(3.2g,0.1mol)，加入后升温至25℃搅拌反应2小时，反应结果后用乙酸调节至pH＝1，减压脱除正己烷后，用二氯甲烷(50ml)溶解，水洗涤，分层，二氯甲烷层用无水硫酸镁干燥，回收二氯甲烷后得棕色油状物产品17.2g，收率82.3％。1H-NMR(300MHZ,CDCl3)δ8.29(d,J＝6HZ,1H,吡啶环氢),7.10(d,J＝6HZ,1H,吡啶环氢),3.94(s,3H,-OCH3),3.49(s,1H,-SH)化合物Ⅳ的制备在反应瓶中加入乙腈(45ml)，2-甲氧基-4-三氟甲基-3-巯基吡啶(15.5g,0.074mol)，氯化亚砜(8.8g,0.074mol)，在室温下滴加30％双氧水(9.4g，0.074mol)，在80℃下反应3小时，反应结束后，减压下回收乙腈，得浅黄色油状产品16.4g，收率80.2％。1H-NMR(300MHZ,CDCl3)δ8.58(d,J＝3HZ,1H,吡啶氢),7.34(d,J＝6HZ,1H,吡啶环氢),4.17(s,3H,-OCH3)；13C-NMR(125MHZ,DMSO)δ161.77,154.73,138.60,131.43,121.96,119.76,56.07。实施例2化合物Ⅱ的制备：原料2-氯-4-三氟甲基吡啶(18.5g,0.102mol)先加入至反应瓶中,将15％的甲醇钠溶液(73.4g,0.204mol)缓慢加入，混合后升温至60℃下反应，GC跟踪分析原料反应完全后，降温至室温，抽滤获取滤液，减压脱除甲醇，加入水和二氯甲烷萃取分层，减压浓缩二氯甲烷得到淡黄色液体16.1g,收率89.2％。化合物Ⅲ的制备：氩气保护下，在三口烧瓶中，先加入250ml的四氢呋喃，将三乙胺(12.5g,0.124mol)加入反应瓶中，然后开始降温至-50℃，将2.2M正丁基锂的环己烷溶液(77.5ml,0.171mol)缓慢加入，滴加完毕后保温在-50℃反应1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.以2‑氯‑4‑三氟甲基吡啶为原料制备2‑甲氧基‑4‑三氟甲基‑3‑吡啶磺酰氯，其特征在于按照下述步骤进行：(1)以2‑氯‑4‑三氟甲基吡啶和一定质量分数的甲醇钠溶液为原料，在30℃～65℃下反应，制备2‑甲氧基‑4‑三氟甲基吡啶；(2)在惰性气氛下，将2‑甲氧基‑4‑三氟甲基吡啶溶于非质子性溶剂中，加入有机碱，降至‑78℃～25℃下，加入2.2M正丁基锂环己烷溶液,保温反应0.5h～3h后，加入硫磺粉，在0～35℃条件下继续反应1h～4h，反应结束后，加入乙酸调节反应液pH＝1，减压回收有机溶剂，加水，用二氯甲烷萃取，制备得2‑甲氧基‑4‑三氟甲基‑3‑巯基吡啶；(3)将2‑甲氧基‑4‑三氟甲基‑3‑巯基吡啶溶于非质子性溶剂中，加入氯化试剂和氧化试剂，在30℃～80℃条件下反应3h～6h，反应结束冷却至室温，过滤，滤液减压浓缩后得2‑甲氧基‑4‑三氟甲基‑3‑吡啶磺酰氯。

【技术特征摘要】
1.以2-氯-4-三氟甲基吡啶为原料制备2-甲氧基-4-三氟甲基-3-吡啶磺酰氯，其特征在于按照下述步骤进行：(1)以2-氯-4-三氟甲基吡啶和一定质量分数的甲醇钠溶液为原料，在30℃～65℃下反应，制备2-甲氧基-4-三氟甲基吡啶；(2)在惰性气氛下，将2-甲氧基-4-三氟甲基吡啶溶于非质子性溶剂中，加入有机碱，降至-78℃～25℃下，加入2.2M正丁基锂环己烷溶液,保温反应0.5h～3h后，加入硫磺粉，在0～35℃条件下继续反应1h～4h，反应结束后，加入乙酸调节反应液pH＝1，减压回收有机溶剂，加水，用二氯甲烷萃取，制备得2-甲氧基-4-三氟甲基-3-巯基吡啶；(3)将2-甲氧基-4-三氟甲基-3-巯基吡啶溶于非质子性溶剂中，加入氯化试剂和氧化试剂，在30℃～80℃条件下反应3h～6h，反应结束冷却至室温，过滤，滤液减压浓缩后得2-甲氧基-4-三氟甲基-3-吡啶磺酰氯。2.根据权利要求1所述的以2-氯-4-三氟甲基吡啶为原料制备2-甲氧基-4-三氟甲基-3-吡啶磺酰氯，其特征在于其中步骤(1)中优选反应温度:55℃～65℃；其中步骤(1)中甲醇钠溶液为:10％～30％；其中步骤(1)中2-氯-4-三氟甲基吡啶与甲醇钠摩尔比为:1:1～3。3.根据权利要求1所述的以2-氯-4-三氟甲基吡啶为原料制备2-甲氧基-4-三氟甲基-3-吡啶磺酰氯，其特征在于其中步骤(2)中非...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐德锋，管静，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32