嗪草酮的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种嗪草酮的制备方法，以甲醇‑水为溶剂，在pH值11.5～12.5及锂离子的存在下，三嗪酮与卤代甲烷在5℃～20℃下反应至三嗪酮完全消失。本发明专利技术在制备嗪草酮时，在反应体系中加入了锂离子，提高了反应生成嗪草酮的选择性。锂离子的加入，提高了三嗪酮以硫醇形式存在的能力，从而提高反应体系中硫负离子的浓度和反应活性，生成的产物以S‑甲基化产物为主，减少杂质N‑甲基化产物生成的可能性，因此产物中基本没有杂质生成，嗪草酮的纯度99%以上。

Preparation of Zincloxanone

The invention discloses a preparation method of triazinone, which takes methanol and water as solvent, reacts with halogenated methane to completely disappear triazinone in the presence of pH 11.5-12.5 and lithium ion at 5-20 ~C. The invention adds lithium ion to the reaction system when preparing oxazinone, thereby improving the selectivity of reaction to produce oxazinone. The addition of lithium ion improves the ability of triazinone to exist in the form of mercaptan, thus increasing the concentration and reactivity of sulfur anion in the reaction system. The products produced are mainly S methylation products, reducing the possibility of impurity N methylation products. Therefore, there is almost no impurity formation in the products. The purity of triazinone is more than 99%.

【技术实现步骤摘要】
嗪草酮的制备方法
本专利技术涉及嗪草酮的制备方法。
技术介绍
嗪草酮（Metribuzin，4-氨基-6-特丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮），是由美国杜邦公司开发的三嗪酮类除草剂，商品名称有赛克（Sencor）,立克除（Lexone）,Mistral等，主要用于防除一年生的阔叶杂草和部分禾本科杂草，如蓼、苋、马齿苋、野生萝卜等。嗪草酮的作用机制为：嗪草酮被杂草根系吸收后随蒸腾作用向上部传导，也可被茎、叶吸收在体内作有限的传导，通过抑制敏感植物的光合作用发挥杀草活性。施药后各种敏感杂草萌发出苗不受影响，出苗后叶片褪绿，最后营养枯竭而致死，症状为叶绿变黄或火烧状，整个叶可变黄，但叶脉常常残留有淡绿色即间隔失绿。关于嗪草酮的制备方法，已经有很多专利及期刊文献给予了报道，其中比较早期且影响较大的有DE2165554，UK1182801，US3890317，US3900933等。嗪草酮的全合成是以工业化产品水合肼、二硫化碳和甲基叔丁基酮为起始原料的，合成的路线如下所示：在嗪草酮的合成中，比较关键的反应步骤是最后一步三嗪酮的甲基化反应，已经公开使用的甲基化试剂主要有卤代甲烷、硫酸二甲酯和磷酸三甲酯等。最后一步甲基化反应的前体三嗪酮存在两种可以互变的异构体即硫酮式结构和硫醇式结构，这两种互变异构体分别可以进行N-甲基化反应和S-甲基化反应而分别得到两种稳定的产物（如下式所示）。S-甲基化反应得到的是目标产品嗪草酮，N-甲基化反应得到的是杂质，且这种杂质能够与目标产品形成共晶现象而导致很难除掉。中国专利文献CN107118169A（申请号201710310571.9）公开了一种嗪草酮的制备方法，包括如下步骤：(1)向溶解釜中依次投入工艺水、片碱、4-氨基-6-特丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮(I)和催化剂在搅拌条件下至完全溶解，所述催化剂为聚乙二醇(PEG)、壬基酚聚氧乙烯醚或乙二醇二甲醚中的一种或几种；(2)将步骤(1)中物料转入合成釜中，合成釜中温度控制为20～28℃，在搅拌条件下向合成釜中通入溴甲烷，控制溴甲烷通入的前半程速度为10.～1.5kg/min；后半程通入速度为0.5～0.8kg/min，溴甲烷通入过程中控制体系pH为8.5～9；此过程中4-氨基-6-特丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮(I)与溴甲烷在催化剂条件下发生反应，制备得到4-氨基-6-特丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮(II)，反应结束后体系保温0.5～1h；(3)向反应釜中通入氮气吹出多余的溴甲烷，同时将合成釜内温度升高至48～55℃，保温0.5～1.5h；(4)将步骤(3)中物料进行冷却、洗涤、抽滤后得到4-氨基-6-特丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮(II)。该专利对催化剂进行了改进，采用上述方案得到的产品纯度最高达97.8%。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种产品纯度更高的嗪草酮的制备方法。实现本专利技术目的的技术方案是一种嗪草酮的制备方法，以甲醇-水为溶剂，在碱性条件下，将4-氨基-6-特丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮(三嗪酮)和甲基化试剂进行反应，在pH值11.5～12.5及锂离子的存在下，三嗪酮与卤代甲烷在5℃～20℃下反应至三嗪酮完全消失。锂离子与三嗪酮的物质的量之比为1～3:1。锂离子是以氢氧化锂或锂盐的形式加入反应体系中。所述锂盐为氟化锂、氯化锂、溴化锂、碘化锂、硫酸锂、硝酸锂、醋酸锂中的一种或一种以上的组合。在氢氧化锂溶液中加入甲醇，然后继续加入三嗪酮，搅拌溶清后通入卤代甲烷，通入卤代甲烷的同时滴加碱溶液维持体系pH值为11.5～12.5，用液相色谱跟踪至三嗪酮完全消失，反应结束。氢氧化锂溶液与甲醇的体积比为3～5：1。在碱和锂盐的混合溶液中加入甲醇，然后继续加入三嗪酮，搅拌溶清后通入卤代甲烷，通入卤代甲烷的同时滴加碱溶液维持体系pH值为11.5～12.5，用液相色谱跟踪至三嗪酮完全消失，反应结束。碱和锂盐的混合溶液与甲醇的体积比为3～5：1。反应结束过滤，固体用水洗涤，抽干得到高纯嗪草酮。对于反应结束后的过滤液，将其减压蒸馏除去析出的部分无机溴化物盐后，补加水、甲醇和锂离子后，加入三嗪酮溶清后，通入卤代甲烷，用液相色谱跟踪至三嗪酮完全消失，反应结束。本专利技术具有积极的效果：（1）三嗪酮的互变异构体及甲基化如下式所示：。本专利技术在制备嗪草酮时，在反应体系中加入了锂离子，提高了反应生成嗪草酮的选择性。锂离子的加入，提高了三嗪酮以硫醇形式存在的能力，从而提高反应体系中硫负离子的浓度和反应活性，生成的产物以S-甲基化产物为主，减少杂质N-甲基化产物生成的可能性，因此产物中基本没有杂质生成，嗪草酮的纯度99%以上。（2）本专利技术在制备嗪草酮时，维持整个反应过程中体系的pH值在12±0.5，在该pH值下硫负离子的反应活性远远高于氮负离子的反应活性；并将反应温度控制在5℃～20℃，在该温度下，虽然反应时间延长，但是N-甲基化产物的含量更低；因此体系的pH值、反应温度、Li+的存在，共同作用提高了反应选择性，保证了产品纯度。（3）对于本专利技术的制备方法，反应过程中过滤产品后及洗涤产品产生的废水通过减压蒸馏浓缩后，除掉析出的部分无机溴化物盐可直接回用，所以生产过程中可以没有废水排放。附图说明图1为实施例1制备得到的产物的HPLC图谱，图中“impurity（1）”为杂质1或1号杂质，“impurity（2）”为杂质2或2号杂质。图2为嗪草酮、1号杂质、2号杂质和三嗪酮的标准对照品的HPLC图谱，图中“Startingmaterialtriazanone”为三嗪酮，“impurity（1）”为杂质1或1号杂质，“impurity（2）”为杂质2或2号杂质，“Metribuzin”为嗪草酮。图3为实施例1制备的嗪草酮的1HNMR图谱。图4为实施例1制备的产物中1号杂质的1HNMR图谱。图5为实施例1制备的产物中1号杂质的LC-MS图谱。图6为实施例1制备的产物中2号杂质的1HNMR图谱。图7为实施例1制备的产物中2号杂质的LC-MS图谱。具体实施方式下面介绍的是本专利技术的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本专利技术的基本了解，并不旨在确认本专利技术的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本专利技术的技术方案，在不变更本专利技术的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本专利技术的技术方案的示例性说明，而不应当视为本专利技术的全部或者视为对本专利技术技术方案的限定或限制。（实施例1）本实施例的嗪草酮的制备方法包括以下步骤：在1000mL的四口瓶上加装机械搅拌、没入液面的导气管、温度计和冷凝器。向四口瓶中加入21g（0.88mol）氢氧化锂固体和600mL水，搅拌待氢氧化锂完全溶解后，向瓶内加入200mL甲醇。控制瓶内温度15℃～20℃，在搅拌下慢慢加入160g（0.8mol）三嗪酮（4-氨基-6-叔丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5-酮），搅拌溶清。慢慢向瓶内通入溴甲烷气体，并随着溴甲烷气体的通入慢慢滴加2mol/L的氢氧化锂溶液，以保持反应体系的pH值为11.5～12.5，取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嗪草酮的制备方法，在碱性条件下，将4‑氨基‑6‑特丁基‑3‑巯基‑1,2,4‑三嗪‑5(4H)‑酮和甲基化试剂进行反应，其特征在于:在pH值11.5～12.5及锂离子的存在下，三嗪酮与卤代甲烷在5℃～20℃下反应至三嗪酮完全消失。

【技术特征摘要】
1.一种嗪草酮的制备方法，在碱性条件下，将4-氨基-6-特丁基-3-巯基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮和甲基化试剂进行反应，其特征在于:在pH值11.5～12.5及锂离子的存在下，三嗪酮与卤代甲烷在5℃～20℃下反应至三嗪酮完全消失。2.根据权利要求1所述的嗪草酮的制备方法，其特征在于:锂离子与三嗪酮的物质的量之比为1～3:1。3.根据权利要求1所述的嗪草酮的制备方法，其特征在于:锂离子是以氢氧化锂或锂盐的形式加入反应体系中。4.根据权利要求3所述的嗪草酮的制备方法，其特征在于:所述锂盐为氟化锂、氯化锂、溴化锂、碘化锂、硫酸锂、硝酸锂、醋酸锂中的一种或一种以上的组合。5.根据权利要求1所述的嗪草酮的制备方法，其特征在于包括以下步骤:在氢氧化锂溶液中加入甲醇，然后继续加入三嗪酮，搅拌溶清后通入卤代甲烷，通入卤代甲烷的同时滴加碱溶液维持体系pH值为11.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓放，步康明，步杰，颜建忠，汪兴园，秦文华，步成伟，胡俊，
申请(专利权)人：江苏瑞邦农药厂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32