一种磺酰基吡啶衍生物及其合成方法技术

本发明专利技术公开了一种磺酰基吡啶衍生物及其合成方法，反应器中加入取代氨基丙烯醛、化剂和取代基氰乙基砜，在一定温度下反应，跟踪反应至取代氨基丙烯醛或取代基氰乙基砜消失，然后向反应液加入卤化氢继续反应，跟踪检测至反应完全，向反应液中加入碱液调节pH值至7‑8，静置分层得到水层和有机层，水层用有机溶剂萃取，然后合并有机层，再经过精制，制得磺酰基吡啶衍生物。他解决了传统磺酰基吡啶衍生物合成反应时间长、“三废”多且难于处理的问题，具有反应收率高均达到82％以上，甚至可高达93.5％，且操作工艺简单、绿色环保、三废产生较少，适合于工业化生产的效果。

Sulfonyl pyridine derivative and synthetic method thereof

The invention discloses a sulfonyl pyridine derivatives and synthesis method thereof, a reactor is added with substituted amino acrolein, agent and substituted cyanoethyl sulfone, under certain temperature, the tracking reaction to acrolein or substituted amino substituted cyanoethyl sulfone disappeared, then added to the reaction solution of hydrogen halide to the reaction, tracking detection to complete reaction, adding alkali solution in the reaction solution to adjust the pH value to 7 8, layering by layer and the organic layer, water organic solvent extraction, and then combined with the organic layer, then after refining, prepared sulfonyl pyridine derivatives. He has solved the traditional sulfonyl pyridine derivatives, synthesis of long reaction time, \three wastes\ and more difficult to deal with the problem, with high yield can reach more than 82%, even up to 93.5%, and the operation process is simple, green environmental protection, waste less, suitable for industrial production effect.

【技术实现步骤摘要】
一种磺酰基吡啶衍生物及其合成方法
本专利技术涉及有机化学
，具体涉及一种磺酰基吡啶衍生物及其合成方法。
技术介绍
目前，吡啶及其衍生物作为一类重要的含氮杂环化合物，其优点是生物活性高、环境相容性好和靶标新颖等，广泛应用于医药、农药、精细化工等领域,如用于维生素、头孢类药物等，也用于敌草快等农药，磺酰基吡啶可用于生产高效磺酰脲类除草剂玉嘧磺隆等。2-溴(氯)-3-乙磺酰基吡啶是制备超高效磺酰脲类除草剂玉嘧磺隆的关键中间体。一般是将1，1，3，3-四甲氧基丙烷或N，N-二甲胺基丙烯醛和乙磺酰基乙腈缩合生成戊二烯腈，再与溴化氢(或氯化氢)反应制得2-溴(氯)-3-乙磺酰基吡啶。现有技术中2-卤代-3-乙基磺酰基吡啶的合成方法主要有以下几种方法。(1)专利US5206372,19933曾报道过二甲氨基丙烯醛合成2-氯-3-乙磺酰基吡啶或2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制备方法，其合成原理如下式：其中，X＝Cl，Br该法的缺点是用到了价格昂贵且国内未工业化的N，N-二甲胺基丙烯醛、反应时间长、收率较低，三废较多且难于处理，不宜于工业化。(2)文献Bryaon,T.，Donelson,D.，Dunlap,R.et.al.J.Org.Chem.1976,41,2066-2067和陈明，等.2-溴-3-乙磺酰基吡啶的合成，农药，2010,49(5):326-3281,曾报道1,3,3-四甲氧基丙烷合成2-氯-3-乙磺酰基吡啶或2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制备方法，合成原理如下式：该法缩合反应所用溶剂是醋酸酐，中间化合物的粗品为油状物，其含量不高，难以纯化，后处理分液时易乳化，操作较困难；所得最终化合物为油状物，含量较低，难以纯化，反应收率也较低，仅为58％左右；将中间化合物与过量的溴化氢反应，虽能形成最终化合物的溴化盐固体从反应体系中析出，但固体颗粒非常细小，很难过滤，不利于产品纯化，具有反应时间长、收率较低，收率约为58％，三废较多，且难于处理的缺点。(3)N-甲基苯胺取代法合成2-溴-3-乙磺酰基吡啶(卢鑫鑫,等.新型除草剂玉嘧磺隆的合成研究[J].现代农药,2007,6(3):13-15)，合成原理如下式：该法的缺点是反应时间长、三废较多、难于处理，收率较低，收率为64％。综上所述，现有的2-卤代-3-乙基磺酰基吡啶制备方法都存在反应时间长、“三废”多且难于处理的困难，因此，开发2-卤代-3-乙基磺酰基吡啶及其类似物的绿色环保、产品收率高的合成方法是非常必要的。
技术实现思路
为克服现有技术存在的问题，本专利技术提供一种磺酰基吡啶衍生物及其合成方法，该方法操作简单、工艺绿色环保、产品收率高。进一步的，本专利技术还提供一种磺酰基吡啶衍生物，在维生素、头孢类药物、敌草快农药、高效磺酰脲类除草剂玉嘧磺隆合成领域具有广泛应用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种磺酰基吡啶衍生物的合成方法，以去离子水或有机溶剂作反应溶剂，取代基氰乙基砜、取代氨基丙烯醛一定温度下反应，至反应物之一完全反应后控制一定温度下加入卤化氢继续反应即可得磺酰基吡啶衍生物卤化盐，经碱液中和得磺酰基吡啶衍生物，反应式如下：反应式(Ⅰ)和反应式(Ⅱ)中，R1和R2各自独立为H或C1-C18的烃基或苯基或苄基；R表示C1-C18的烃基或苄基或(取代基)苄基；X表示F或Cl或Br或I。所述制备方法无需对中间产物进行纯化，直接将其与过量地溴化氢反应即可生成磺酰基吡啶的溴化盐，溴化盐能从反应溶剂中沉淀出来，起到了纯化产物的作用。同时磺酰基吡啶的溴化盐具有可直接用于玉嘧磺隆合成的后续反应，也可经碱中和得磺酰基吡啶衍生物，回收溶剂皆可经简单处理后循环套用的效果。进一步的，磺酰基吡啶衍生物的合成方法，具体步骤为：反应器中加入取代基氰乙基砜、取代氨基丙烯醛、溶剂，混合均匀，加热至一定温度下反应，跟踪反应至取代基氰乙基砜或取代氨基丙烯醛完全反应，控制一定温度下向反应液加入卤化氢继续反应，跟踪检测至反应完全，反应液中加入碱液调节pH值至7-8，静置分层得到水层和有机层，水层用有机溶剂萃取，然后合并有机层，再经过精制，制得如式(Ⅰ)所示的磺酰基吡啶衍生物。所得到的磺酰基吡啶衍生物产品收率均达到82％以上，甚至可高达93.5％，且操作工艺简单、绿色环保、三废产生较少。进一步的，卤素X为I或F。进一步的，式(Ⅰ)中R为C1-C18的烃基、苯基、苄基、(间羟基)苄基、(对羟基)苄基、(间甲氧)苄基、(对甲氧)苄基、(3′,4′-二甲氧)苄基、(3′,5′-二甲氧)苄基、(对氯)苄基、(间氯)苄基、(对溴)苄基、(间溴)苄基、(对氟)苄基、(间氟)苄基、(对碘)苄基、(间碘)苄基、(3′,4′-二氯)苄基、(3′,5′-二氯)苄基、(3′,4′-二溴)苄基、(3′,5′-二溴)苄基、(3′,4′-二氟)苄基、(3′,5′-二氟)苄基、(3′,4′-二碘)苄基、(3′,5′-二碘)苄基，进一步R为苄基、(对羟基)苄基、(对甲氧)苄基、(对氯)苄基、(对溴)苄基、(间氟)苄基、(对碘)苄基、(3′,5′-二氯)苄基、(3′,4′-二溴)苄基，进一步进一步R为(对甲氧)苄基、(对氯)苄基、(对溴)苄基、(3′,4′-二氯)苄基。进一步的，取代基氰乙基砜为：甲基氰乙基砜、乙基氰乙基砜、正丙基氰乙基砜、异丙基氰乙基砜、正丁基氰乙基砜、异丁基氰乙基砜、正戊基氰乙基砜、异戊基氰乙基砜、正己基氰乙基砜、异己基氰乙基砜、正辛基氰乙基砜或异辛基氰乙基砜、正十二烷基氰乙基砜、正十八烷基氰乙基砜、苄基氰乙基砜、(间羟基)苄基氰乙基砜、(对羟基)苄基氰乙基砜、(间甲氧)苄基氰乙基砜、(对甲氧)苄基氰乙基砜、(3,4-二甲氧)苄基氰乙基砜、(3,5-二甲氧)苄基氰乙基砜、(对氯)苄基氰乙基砜、(间氯)苄基氰乙基砜、(对溴)苄基氰乙基砜、(间溴)苄基氰乙基砜、(对氟)苄基氰乙基砜、(间氟)苄基氰乙基砜、(对碘)苄基氰乙基砜、(间碘)苄基氰乙基砜、(3,4-二氯)苄基氰乙基砜、(3,5-二氯)苄基氰乙基砜、(3,4-二溴)苄基氰乙基砜、(3,5-二溴)苄基氰乙基砜、(3,4-二氟)苄基氰乙基砜、(3,5-二氟)苄基氰乙基砜、(3,4-二碘)苄基氰乙基砜、(3,5-二碘)苄基氰乙基砜，更进一步的，取代基氰乙基砜为甲基氰乙基砜、正丙基氰乙基砜、苄基氰乙基砜、(对甲氧)苄基氰乙基砜、(间氯)苄基氰乙基砜、(对溴)苄基氰乙基砜、(间溴)苄基氰乙基砜、(间氟)苄基氰乙基砜、(对碘)苄基氰乙基砜、(3,4-二氯)苄基氰乙基砜、(3,5-二氯)苄基氰乙基砜，进一步进一步取代基氰乙基砜为甲基氰乙基砜、苄基氰乙基砜、(对甲氧)苄基氰乙基砜、(间氯)苄基氰乙基砜(3,4-二氯)苄基氰乙基砜、(3,5-二氯)苄基氰乙基砜。进一步的，取代氨基丙烯醛为：3-氨基丙烯醛、3-正丁基氨基丙烯醛、3-正己基氨基丙烯醛、3-正辛基氨基丙烯醛、3-正十二烷基氨基丙烯醛、3-苄基氨基丙烯醛、3-二甲氨基丙烯醛、3-二乙氨基丙烯醛、3-双(正丙基)氨基丙烯醛、3-双(异丙基)氨基丙烯醛、3-双(正丁基)氨基丙烯醛、3-双(正辛基)氨基丙烯醛、3-双(正十二烷基)氨基丙烯醛、3-(N-甲基-N-苄基)氨基丙烯醛、3-(N-乙基-N-苄基)氨基丙烯醛、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磺酰基吡啶衍生物的合成方法，其特征在于，以去离子水或有机溶剂作反应溶剂，取代基氰乙基砜、取代氨基丙烯醛一定温度下反应，至反应物之一完全反应后控温一定温度加入卤化氢继续反应，即可得磺酰基吡啶衍生物卤化盐，经碱液中和得磺酰基吡啶衍生物，反应式如下：

【技术特征摘要】
1.一种磺酰基吡啶衍生物的合成方法，其特征在于，以去离子水或有机溶剂作反应溶剂，取代基氰乙基砜、取代氨基丙烯醛一定温度下反应，至反应物之一完全反应后控温一定温度加入卤化氢继续反应，即可得磺酰基吡啶衍生物卤化盐，经碱液中和得磺酰基吡啶衍生物，反应式如下：反应式(Ⅰ)和反应式(Ⅱ)中，R1和R2各自独立为H或C1-C18的烃基或苯基或苄基；R表示C1-C18的烃基或苄基或(取代基)苄基；X表示F或Cl或Br或I。2.如权利要求1所述的磺酰基吡啶衍生物的合成方法，其特征在于，具体步骤为：反应器中加入取代基氰乙基砜、取代氨基丙烯醛、有机或去离子水溶剂，混合均匀，加热至一定温度下反应，跟踪反应至取代基氰乙基砜或取代氨基丙烯醛完全反应，控制一定温度下向反应液加入卤化氢继续反应，跟踪检测至反应完全，反应液中加入碱液调节pH值至7-8，静置分层得到水层和有机层，水层用有机溶剂萃取，然后合并有机层，再经过精制，制得如式(Ⅰ)所示的磺酰基吡啶衍生物。3.如权利要求1所述的磺酰基吡啶衍生物的合成方法，其特征在于，所述的溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、三氯甲烷、乙酸丁酯、甲苯、1，2-二氯乙烷、二甲苯、三乙基十六烷基氯化铵去离子水溶液、三甲基十二烷基氢氧化铵去离子水溶液。4.如权利要求1所述的磺酰基吡啶衍生物的合成方法，其特征在于，式(Ⅰ)中，R为C1-C18的烃基、苯基、苄基、(间羟基)苄基、(对羟基)苄基、(间甲氧)苄基、(对甲氧)苄基、(3′,4′-二甲氧)苄基、(3′,5′-二甲氧)苄基、(对氯)苄基、(间氯)苄基、(对溴)苄基、(间溴)苄基、(对氟)苄基、(间氟)苄基、(对碘)苄基、(间碘)苄基、(3′,4′-二氯)苄基、(3′,5′-二氯)苄基、(3′,4′-二溴)苄基、(3′,5′-二溴)苄基，进一步R为苄基、(对羟基)苄基、(对甲氧)苄基、(对氯)苄基、(对溴)苄基、(间氟)苄基、(对碘)苄基、(3′,5′-二氯)苄基、(3′,4′-二溴)苄基，进一步进一步R为(对甲氧)苄基、(对氯)苄基、(对溴)苄基、(3′,4′-二氯)苄基、(3′,4′-二氟)苄基、(3′,5′-二氟)苄基、(3′,4′-二碘)苄基、(3′,5′-二碘)苄基，进一步X为F、I。5.如权利要求1所述的磺酰基吡啶衍生物的合成方法，其特征在于，所述取代基氰乙基砜为甲基氰乙基砜、乙基氰乙基砜、正丙基氰乙基砜、异丙基氰乙基砜、正丁基氰乙基砜、异丁基氰乙基砜、正戊基氰乙基砜、异戊基氰乙基砜、正己基氰乙基砜、异己基氰乙基砜、正辛基氰乙基砜或异辛基氰乙基砜、正十二烷基氰乙基砜、正十八烷基氰乙基砜、苄基氰乙基砜、(间羟基)苄基氰乙基砜、(对羟基)苄基氰乙基砜、(间甲氧)苄基氰乙基砜、(对甲氧)苄基氰乙基砜、(3,4-二甲氧)苄基氰乙基砜、(3,5-二甲氧)苄基氰乙基砜、(对氯)苄基氰乙基砜、(间氯)苄基氰乙基砜、(对溴)苄基氰乙基砜、(间溴)苄基氰乙基砜、(对氟)苄基氰乙基砜、(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉法，张彦春，王蔚平，毛霏霏，王萌萌，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：山东,37