本发明专利技术涉及一种苯脲类除草剂或氘代标记的苯脲类除草剂(式(I)化合物)的合成方法，所述式(I)化合物由式(II)化合物在有机碱存在时与二甲胺盐或D6‑二甲胺盐反应获得。该合成方法避免了取代的苯基异氰酸酯与水或醇发生的副反应，减少了二甲胺或二甲胺‑D6的泄露，操作简单，对设备要求低，成本低，收率高，副产物少。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机合成领域，具体涉及稳定同位素标记化合物的合成，特别是涉及一种苯脲类除草剂或氘代标记的苯脲类除草剂的合成方法。
技术介绍
除草剂按化学结构可分为取代脲类、二氮苯类、醚类、苯胺类、杂环类，苯脲类除草剂是一类应用最广泛的取代脲类除草剂，其共性是：母体结构包含一个苯脲分子(式Ⅰ)，当R1，R2，R3，R4，R5被不同基团取代时，形成不同的苯脲类除草剂。苯脲类除草剂主要通过抑制杂草叶片的光合作用达到防除一年生禾本科杂草及某些阔叶杂草的目的。苯脲类除草剂具有高效广谱等优点，已被广泛的应用和发展，自从六十年代敌草隆、非草隆、伏草隆等化合物作为除草剂应用以来，苯脲类化合物的研制和应用获得了迅速的发展，其品种不断增加、目前商品化品种达20余种,应用范围不断扩大。苯脲类除草剂属于微毒类农药，经过使用后能够在很长一段时间内稳定存在于水环境中，通过食物链而使人畜发生慢性危害作用。如：破坏神经系统的正常功能，干扰人体内激素的平衡，影响男性生育力，免疫缺陷症等。农药慢性危害降低人体免疫力，从而影响人体健康，致使其它疾病的患病率及死亡率逐渐上升。据世界卫生组织和联合国环境署报告，全世界每年有100多万人因除草剂中毒，其中10万人死亡。在发展中国家情况更为严重。我国每年除草剂中毒事故达近百万人次，死亡约2万多人。国际癌症研究机构根据动物实验确证，广泛使用的除草剂具有明显的致癌性。据估计，美国与化学除草剂有关的癌症患者数约占全国癌症患者总数的20％。各国政府对农产品中常用的除草剂残留量均进行严格的控制，对残留期长、危害性较大的除草剂也有明确的限量标准，如:美国、澳大利亚、加拿大等国对其进口的肉及肉制品中的残留量规定了严格限量，其中最高的残留限量不超过0.0200mg/kg。甲氧隆、灭草隆、枯草隆已被列入欧盟禁用农药清单，加拿大(Canadian method E3230)要求饮用水中单种苯脲类除草剂必须低于150μg/L,日本规定该类除草剂在不同食品中残留限量最大不超过2mg/kg。对农产品中的苯脲类除草剂进行检验，可以使用对应的氘代标记的化合物作为内标物，采用同位素稀释质谱法进行准确的定量分析，避免由于待测样品的基质效应，前处理和质谱检测器等因素对测定结果的影响，显著提高了目标化合物的回收率和方法稳定性。氘代标记的非草隆、甲氧隆、灭草隆、绿麦隆、伏草隆、异丙隆、敌草隆、枯莠隆等的合成目前没有相关文献报道。而非氘代标记的上述除草剂的合成主要有以下方法：由取代的苯基异氰酸酯与过量二甲胺发生胺化反应得到。而二甲胺常温常压下是气体，易溶于水和醇，多采取其水溶液，醇溶液，或直接通入气体的形式加入。二甲胺是高毒化学品，气体易燃，具强腐蚀性，因此其使用和运输均存在一定的危险性，其水，醇溶液相对较稳定，但也存在高温下气体挥发，容器膨胀的危险。取代的苯基异氰酸酯性质较活泼，和水或醇易发生副反应，此外，氘代标记的上述苯脲类除草剂的合成，需要二甲胺-D6作为原料，而二甲胺-D6的价格昂贵，如果按照非氘标记的苯脲类除草剂的合成方法采用过量的二甲胺原料，势必会造成对物料的极大浪费，大大增加了成本。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于提供一种苯脲类除草剂或氘代标记的苯脲类除草剂(式I)的合成方法。实现上述专利技术目的的具体技术方案如下:一种式(I)化合物的合成方法，所述式(I)化合物由式(II)化合物在有机碱存在时与二甲胺盐或二甲胺-D6盐反应获得：其中，R1选自H，Cl，Br，甲氧基，异丙基，三氟甲基或4-甲氧基-苯氧基；R2选自H，Cl，Br，甲氧基，异丙基，三氟甲基或4-甲氧基-苯氧基；R3选自H或Cl；R4和R5同时为甲基或甲基-D3。在其中一些实施例中，所述二甲胺盐选自二甲胺盐酸盐或二甲胺硫酸盐，所述二甲胺-D6盐选自二甲胺-D6盐酸盐或二甲胺-D6硫酸盐。在其中一些实施例中，所述反应在非质子溶剂中进行。在其中一些实施例中，所述非质子溶剂选自二氯甲烷，四氯化碳，三氯甲烷，甲苯，四氢呋喃，乙醚，1,4-二氧六环或甲基叔丁基醚。在其中一些实施例中，所述式(I)化合物的合成方法包括以下步骤：(1)将二甲胺盐或二甲胺-D6盐悬浮于非质子溶剂中，搅拌，得悬浮液A；(2)将式(II)化合物溶于非质子溶剂中，缓慢加入至步骤(1)的悬浮液A中，搅拌，得反应液B；(3)将有机碱溶于非质子溶剂中，缓慢加入至步骤(2)的反应液B中，搅拌反应，即得。在其中一些实施例中，所述式(II)化合物选自如下化合物：3，4-二氯苯基异氰酸酯、4-氯苯基异氰酸酯、3-氯-4-甲基苯基异氰酸酯、3-三氟甲基苯基异氰酸酯、4-异丙基苯基异氰酸酯、苯基异氰酸酯、3-氯-4-甲氧基苯基异氰酸酯、4-(4-氯苯氧基)苯基异氰酸酯、4-(4-甲氧基苯氧基)苯基异氰酸酯、2,3-二氯苯基异氰酸酯、4-溴苯基异氰酸酯；所述式(I)化合物选自如下化合物：3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二(甲基-D3)脲、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-氯苯基)-1,1-二(甲基-D3)脲、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二(甲基-D3)脲、1,1-二甲基-3-(3-(三氟甲基)苯基)脲、1,1-二(甲基-D3)-3-(3-(三氟甲基)苯基)脲、3-(4-异丙基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-异丙基苯基)-1,1-二(甲基-D3)脲、1,1-二甲基-3-苯基脲、1,1-二(甲基-D3)-3-苯基脲、3-(3-氯-4-甲氧基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3-氯-4-甲氧基苯基)-1,1-二(甲基-D3)脲、3-(4-(4-氯苯氧)苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-(4-氯苯氧)苯基)-1,1-二(甲基-D3)脲、3-(4-(4-甲氧基苯氧)苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-(4-甲氧基苯氧)苯基)-1,1-二(甲基-D3)脲、3-(2,3-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(2,3-二氯苯基)-1,1-二(甲基-D3)脲、3-(4-溴苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-溴苯基)-1,1-二(甲基-D3)脲。在其中一些实施例中，二甲胺盐或二甲胺-D6盐与式(II)化合物的摩尔比为1.1-2.5:1。在其中一些实施例中，二甲胺盐酸盐或二甲胺-D6与式(II)化合物的摩尔比为1.2-2.0:1。在其中一些实施例中，所述反应的温度为0-50℃，反应的时间为2-24小时。在其中一些实施例中，所述反应的温度为20-40℃，反应的时间为2-16小时。在其中一些实施例中，所述有机碱选自三乙胺，三丁胺，二异丙基乙基胺，N-甲基吗啉，四甲基乙二胺，吡啶或1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)中的一种或多种的混合物。综合考虑价格以及反应效果，优选的有机碱为三乙胺或二异丙基乙基胺。在其中一些实施例中，所述有机碱与式(II)化合物的摩尔比为1-4：1。在其中一些实施例中，所述反应在惰性气体保护下进行或在密闭容器中进行。在其中一些实施例中，所述惰性气体为氮气或氩气。本专利技术的苯脲类除草剂或氘代标记的苯脲类除草剂的合成方法具有以下优点以及有益效果：专利技术人通过长期的经验积累以及大量的实验研究发现：以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种式(I)化合物的合成方法，其特征在于，所述式(I)化合物由式(II)化合物在有机碱存在时与二甲胺盐或二甲胺‑D6盐反应获得：其中，R1选自H，Cl，Br，甲氧基，异丙基，三氟甲基或4‑甲氧基‑苯氧基；R2选自H，Cl，Br，甲氧基，异丙基，三氟甲基或4‑甲氧基‑苯氧基；R3选自H或Cl；R4和R5同时为甲基或甲基‑D3。
【技术特征摘要】
1.一种式(I)化合物的合成方法，其特征在于，所述式(I)化合物由式(II)化合物在有机碱存在时与二甲胺盐或二甲胺-D6盐反应获得：其中，R1选自H，Cl，Br，甲氧基，异丙基，三氟甲基或4-甲氧基-苯氧基；R2选自H，Cl，Br，甲氧基，异丙基，三氟甲基或4-甲氧基-苯氧基；R3选自H或Cl；R4和R5同时为甲基或甲基-D3。2.根据权利要求1所述的式(I)化合物的合成方法，其特征在于，所述二甲胺盐选自二甲胺盐酸盐或二甲胺硫酸盐，所述二甲胺-D6盐选自二甲胺-D6盐酸盐或二甲胺-D6硫酸盐。3.根据权利要求1所述的式(I)化合物的合成方法，其特征在于，所述反应在非质子溶剂中进行。4.根据权利要求3所述的式(I)化合物的合成方法，其特征在于，所述非质子溶剂选自二氯甲烷，四氯化碳，三氯甲烷，甲苯，四氢呋喃，乙醚，1,4-二氧六环或甲基叔丁基醚。5.根据权利要求1-4任一项所述的式(I)化合物的合成方法，其特征在于，所述式(II)化合物选自如下化合物：3，4-二氯苯基异氰酸酯、4-氯苯基异氰酸酯、3-氯-4-甲基苯基异氰酸酯、3-三氟甲基苯基异氰酸酯、4-异丙基苯基异氰酸酯、苯基异氰酸酯、3-氯-4-甲氧基苯基异氰酸酯、4-(4-氯苯氧基)苯基异氰酸酯、4-(4-甲氧基苯氧基)苯基异氰酸酯、2,3-二氯苯基异氰酸酯、4-溴苯基异氰酸酯；所述式(I)化合物选自如下化合物：3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二(甲基-D3)脲、3-(4-氯苯基)-1,1-二甲基脲、3-(4-氯苯基)-1,1-二(甲基-D3)脲、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲、3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二(甲基-D3)脲、1,1-二甲基-3-(...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯玉冰，倪澜荪，李晶，
申请(专利权)人：湖北出入境检验检疫局检验检疫技术中心，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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