一种N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种N‑(4‑甲氧基羰基‑3‑氨基磺酰基苄基）甲磺酰胺的合成方法。本发明专利技术通过缩合、脱羧、氨解、重排、开环、酰化反应制得目标化合物，避免了传统工艺中的氯磺化、氧化和氢化步骤，安全性显著提高。本发明专利技术反应条件温和、工艺简单，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺的合成方法
本专利技术涉及化学合成
，具体为一种N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺I的合成方法。
技术介绍
甲基二磺隆，又名甲磺胺磺隆，为德国拜尔作物科学公司2002年开发的新型磺酰脲类除草剂，具有超高效、杀草谱广、环境友好等特点，可广泛应用于水稻、玉米、大豆等作物的田间除草。目前我国暂无大规模的原药厂家生产，因此有关它的生产工艺研究也受到了有机合成领域的高度关注。化学名称为2-[3-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)脲磺酰]-4-甲磺酰胺甲基苯甲酸甲酯。结构式如下：N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺是合成甲基二磺隆的关键中间体，US20170156330公布了一条合成路线：以5-甲基-2-甲氧羰基苯磺酰氯为原料，通过酰胺化、溴代、叠氮化、氢化、甲磺酰化和脱烷基反应得到目标化合物，此路线中原料不易得，操作繁琐复杂，有溴代、叠氮化和氢化都属于高危反应，因此不利于工业规模化生产。《精细化工2013，30(3):353-356》公布了另一条合成路线：以对甲苯腈为原料，通过氯磺化、氨解、氧化、氢化、甲磺酰化和醇解反应得到目标化合物，此路线中虽原料廉价易得，但用到剧毒品氯磺酸，重铬酸钾氧化反应和氢化反应都属于高危反应，因此也不利于工业规模化生产。因此，能够避免氯磺化、氧化和氢化等高危反应,是该领域研发人员的研究热点。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺的合成方法,由于该合成方法避免了氯磺化、氧化和氢化步骤，能够大大提高反应的安全性。为了达到以上目的，本专利技术提供如下技术方案：一种N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺的合成方法,所述N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺(I)的结构式如下：所述合成方法的反应式如下：合成方法的具体步骤如下：步骤1：将起始原料化合物II和化合物III投入反应釜、反应瓶等容器中，同时加入适量的溶剂A，催化剂B和碱；然后升温至a℃，保温反应b小时，制得化合物IV粗品；化合物IV粗品加入反应釜、反应瓶等容器中，同时加入适量的溶剂C和催化剂D，升温至c℃，保温反应d小时，制得化合物V；步骤2：化合物V氨解升温至e℃，保温反应f小时，制得化合物VI；步骤3：化合物VI加入反应釜、反应瓶等容器中，同时加入适量的溶剂E和降解试剂，升温至g℃，保温反应h小时，制得化合物VII；步骤4：化合物VII加入反应釜、反应瓶等容器中，同时加入适量的溶剂和酸，升温至i℃，保温反应j小时，制得化合物VIII；步骤5：化合物VIII加入反应釜、反应瓶等容器中，同时加入适量的溶剂和缚酸剂，降温至k℃，滴加化合物IX，保温反应m小时，制目标得化合物I。本专利技术的进一步的技术方案为：所述的溶剂A为非质子性溶剂，并选自以下任一种、二种或多种的混合物：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、丁酮、甲基叔丁酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯化碳、甲苯、二甲苯、苯、乙苯、异丙基苯、氯苯、正己烷、环己烷、十二烷、四氢呋喃、氯仿、乙腈、1，4-二氧六环、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜、N,N-二甲基丙烯基脲；所述的a℃所选范围为30～150℃，优选80～120℃。温度可以为：30℃、50℃、80℃、100℃、120℃、150℃等，但不仅限于所列举的数值。所述的b小时所选范围为0～12小时，优选0.5～5小时。反应时间可以为0.5小时、1小时、3小时、5小时、8小时、10小时、12小时等，但不仅限于所列举的数值。本专利技术的进一步的技术方案为：所述的催化剂B为碘化亚铜、溴化亚铜、氯化亚铜、铜粉、醋酸铜、硫酸铜、硫化亚铜、氧化亚铜中的一种。本专利技术的进一步的技术方案为：所述的碱为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨水、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸钠、磷酸氢二钠、醋酸钠、醋酸钾中的一种。本专利技术的进一步的技术方案为：所述的溶剂C为非质子性溶剂，并选自以下任一种、二种或多种的混合物：甲苯、二甲苯、苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、丁酮、甲基叔丁酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯化碳、乙苯、异丙基苯、氯苯、正己烷、环己烷、十二烷、四氢呋喃、氯仿、乙腈、1，4-二氧六环、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜、N,N-二甲基丙烯基脲。所述的c℃所选范围为30～150℃，优选60～110℃。温度可以为：30℃、60℃、80℃、100℃、110℃、150℃等，但不仅限于所列举的数值。所述的d小时所选范围为0～12小时，优选0.5～5小时。反应时间可以为0.5小时、1小时、3小时、5小时、8小时、10小时、12小时等，但不仅限于所列举的数值。本专利技术的进一步的技术方案为：所述的催化剂D为乙醇钠、甲醇钠、叔丁醇钾、叔丁醇钠、钠氢中的一种。所述的e℃所选范围为30～100℃，优选30～60℃。温度可以为：30℃、60℃、80℃、100℃、110℃等，但不仅限于所列举的数值。所述的f小时所选范围为0～12小时，优选0.5～5小时。反应时间可以为0.5小时、1小时、3小时、5小时、8小时、10小时、12小时等，但不仅限于所列举的数值。本专利技术的进一步的技术方案为：所述的E为质子性溶剂或非质子性溶剂，并选自以下任一种、二种或多种的混合物：甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、叔丁醇、水、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、丙酮、丁酮、甲基叔丁酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、二氯乙烷、乙醚、四氯化碳、甲苯、苯、二甲苯、乙苯、异丙基苯、正己烷、环己烷、四氢呋喃、氯仿、乙腈、1，4-二氧六环、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜；所述的降解试剂为次氯酸钠、次溴酸钠中的一种。所述的g℃所选范围为30～120℃，优选60～120℃。温度可以为：30℃、60℃、80℃、100℃、120℃等，但不仅限于所列举的数值。所述的h小时所选范围为0～12小时，优选0.5～5小时。反应时间可以为0.5小时、1小时、3小时、5小时、8小时、10小时、12小时等，但不仅限于所列举的数值。本专利技术的进一步的技术方案为：所述酸为：盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢溴酸、醋酸、甲酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、高氯酸、柠檬酸、酒石酸的其中一种。所述的i℃所选范围为0～120℃，优选60～120℃。温度可以为：0℃、30℃、60℃、80℃、100℃、120℃等，但不仅限于所列举的数值。所述的j小时所选范围为0～12小时，优选0.5～5小时。反应时间可以为0.5小时、1小时、3小时、5小时、8小时、10小时、12小时等，但不仅限于所列举的数值。本专利技术的进一步的技术方案为：所述缚酸剂为：碳酸钠、碳酸氢钠、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺的合成方法，其特征在于：所述N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺的结构式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺的合成方法，其特征在于：所述N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺的结构式如下：



所述合成方法的反应式如下：



合成方法的具体步骤如下：
步骤1：起始原料化合物II和化合物III，同时加入溶剂A，催化剂B和碱；然后升温至a℃，保温反应b小时，制得化合物IV粗品；化合物IV粗品加入适量的溶剂C和催化剂D，升温至c℃，保温反应d小时，制得化合物V；
步骤2：化合物V氨解升温至e℃，保温反应f小时，制得化合物VI；
步骤3：化合物VI加入溶剂E和降解试剂，升温至g℃，保温反应h小时，制得化合物VII；
步骤4：化合物VII加入溶剂和酸，升温至i℃，保温反应j小时，制得化合物VIII；
步骤5：化合物VIII加入溶剂和缚酸剂，降温至k℃，滴加化合物IX，保温反应m小时，制目标得化合物I。


2.如权利要求1所述的一种N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺的合成方法，其特征在于：化合物III的酯R为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、1-12的小分子烷基及苯基、苄基、及1-5取代苯基、1-5取代苄基的其中一种；化合物II的X为的F、Cl、Br、I及OMs、OTf、OTs的其中一种。


3.如权利要求1所述的一种N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺的合成方法，其特征在于：所述的溶剂A为非质子性溶剂，并选自以下任一种、二种或多种的混合物：N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、丁酮、甲基叔丁酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯化碳、甲苯、二甲苯、苯、乙苯、异丙基苯、氯苯、正己烷、环己烷、十二烷、四氢呋喃、氯仿、乙腈、1，4-二氧六环、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜、N,N-二甲基丙烯基脲；
所述的a℃所选范围为30～150℃；所述的b小时所选范围为0～12小时。


4.如权利要求1所述的一种N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺的合成方法，其特征在于：所述的催化剂B为碘化亚铜、溴化亚铜、氯化亚铜、铜粉、醋酸铜、硫酸铜、硫化亚铜、氧化亚铜中的一种。


5.如权利要求1所述的一种N-(4-甲氧基羰基-3-氨基磺酰基苄基)甲磺酰胺的合成方法，其特征在于：所述的碱为碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨水、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸钠、磷酸氢二钠、醋酸钠、醋酸钾中的一种。

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【专利技术属性】
技术研发人员：唐盈，张晓文，杨杰，陆建国，尤明明，
申请(专利权)人：南京合创药业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32