一种灭草烟的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种灭草烟的合成方法，本发明专利技术涉及一种化合物的制备方法，具体说涉及一种灭草烟的生产合成方法，其特征在以喹啉酸为原料，与乙酸酐生成2,3‑吡啶二羧酸酐。在低温条件下，继续与醇生成结构式（I）化合物，在碱性条件下与2‑氨基‑2,3‑二甲基丁酰胺发生合环反应，萃取调节pH得到灭草烟产品。本发明专利技术的优点在于：提供了一种得到灭草烟的新方法，该发明专利技术路线反应速度快，产物纯度极高、收率高、反应条件温和，无同分异构体，无需催化剂，三废少，合成过程粗放不但优化了反应条件，降低了反应的设备成本，而且产生的产品容易分离，简化了生产工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种灭草烟的合成方法
本专利技术涉及灭草烟的合成方法，具体涉及一种利用新型中间体制备灭草烟的方法，属于灭草烟制备

技术介绍
灭草烟，又名咪唑烟酸，是一种灭生性的除草剂，能迅速为杂草的根、叶吸收，通过抑制支链氨基酸的生物合成而阻止杂草生长，其结构如下：目前灭草烟的合成存在以下几种工艺：专利US4758667中公开了在碱性条件下2,3-吡啶二甲酸二乙酯与2-氨基-2,3-二甲基2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺在惰性溶剂环境中连续进行缩合反应和关环反应。反应所用碱性条件优选使用叔丁醇钾，随后进行酸化反应处理。此专利技术所得产物含有10-12%的异构体，异构体的存在不利于提高产品收率，产品收率低，收率仅68%，同时叔丁醇钾价格较贵，不利于降低生产成本。专利US4921961中公开了多种合成灭草剂的中间体，所用缩合反应步骤只是反应物2,3-吡啶二酸酐与2-氨基-2,3-二甲基2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺在惰性溶剂中反应，未使用催化剂，后续处理反应为关环反应和酸化反应。反应物中含有12%的异构体，产品收率不高，收率仅70%。专利CN102532102A中公开了一种灭草烟的制备方法，该方法先在烃类试剂中、酸催化剂存在下将2,3-吡啶二甲酸二乙酯与2-氨基-2,3-二甲基2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺发生缩合反应，反应形成的中间体经过关环反应和酸化反应，得到灭草烟。该方法在缩合反应中使用了酸催化剂，提高了反应的选择性，减少了异构体的产生，提高了反应收率，异构体含量在8%以下，产品收率在80%以上。酸性催化剂本身有回收困难以及后处理三废高的不足，而且异构体的问题依然存在，不利于提高产品收率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供生产灭草烟的方法，以喹啉酸为原料，与乙酸酐生成2,3-吡啶二羧酸酐。在一定温度下，继续与醇生成结构式（I）化合物，在碱性条件下与2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺发生合环反应生成灭草烟钠盐，萃取调节pH得到灭草烟产品。其中R为：甲基、乙基等C1～C4一系列烷基。进一步的，上述方法中，碱性条件为加入RONa或ROK，式中R为C1～C4烷基，优选地为甲基、乙基等。进一步的，上述方法中，喹啉酸与乙酸酐的摩尔比为1:1.1~1.3。进一步的，上述制备方法中，喹啉酸与乙酸酐的反应温度为30℃~50℃。反应时间根据温度的不同稍有差异，当原料含量极低时可以结束反应。进一步的，上述方法中，喹啉酸与醇ROH的摩尔比为1:1.1~1.3。其中R为：甲基、乙基等C1～C4一系列烷基。进一步的，上述方法中，2,3-吡啶二羧酸酐与ROH的反应温度为-10℃~10℃。反应时间根据温度的不同稍有差异，当原料含量极低时可以结束反应。进一步的，上述方法中，喹啉酸与碱RONa或ROK的摩尔比为1:3~3.5。其中R为：甲基、乙基等C1～C4一系列烷基。进一步的，上述方法中，喹啉酸与2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺的摩尔比为1:1.1~1.3。进一步的，上述方法中，结构式(I)与2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺的反应温度为100℃~120℃。反应时间根据温度的不同稍有差异，当原料含量极低时可以结束反应。进一步的，上述方法中，反应在溶剂中进行，所述溶剂为芳烃类溶剂，例如甲苯、二甲苯或氯苯等。反应所用溶剂也可以选择现有技术中喹啉酸和2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺反应所用的其他溶剂，溶剂的选择对反应影响不大。溶剂的作用是为反应提供介质，其用量可以根据实际需要进行调整。进一步的，调节pH值即酸化，所用的酸为浓度为10~20wt%的盐酸或硫酸。进一步的，反应在气体保护下进行，保护下气体可以是氮气，也可以是惰性气体。进一步的，反应在常压下进行。进一步的，萃取时，采用的溶剂为水。本专利技术的反应过程由以下方程式表示：以喹啉酸为原料，与乙酸酐生成2,3-吡啶二羧酸酐。在一定温度条件下，继续与醇生成结构式（I）化合物，在碱性条件下与2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺发生合环反应生成灭草烟钠盐，萃取调节pH得到灭草烟产品。本专利技术的优点在于：（1）反应转化率高，反应时间短（2）反应条件温和，不需要过高温高压对设备要求低（3）反应时间短，反应收率较高，收率在85%以上（4）后处理简单粗放，适合大生产。（5）无需催化剂。（6）无灭草烟同分异构体的产生。具体实例方式以下结合实例对本专利技术做进一步说明。实施例1：氮气保护下，按照摩尔比比例喹啉酸：乙酸酐=1:1.1加入到甲苯中，其中甲苯为喹啉酸质量的5倍，反应温度为30℃，1hr后HPLC检测反应结束后，降温至10℃，加入定量的甲醇，摩尔比比例喹啉酸：甲醇=1:1.1，0.5hr后HPLC检测反应结束，加入固体甲醇钠以及2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺，摩尔比比例喹啉酸：2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺：甲醇钠=1:1.1：3。升温至110℃。1hr后HPLC检测反应结束。将反应液冷却至室温加入等体积的水进行萃取。取水相用质量分数10%的稀硫酸调节反应液pH到3，过滤水相得到灭草烟滤饼，烘干，得到灭草烟干品。经检测，灭草烟的收率为：88.1%,含量98.9%。实施例2：氮气保护下，按照摩尔比比例喹啉酸：乙酸酐=1:1.1加入到甲苯中，其中甲苯为喹啉酸质量的5倍，反应温度为30℃，1hr后HPLC检测反应结束后，降温至5℃加入定量的乙醇，摩尔比比例喹啉酸：乙醇=1:1.1，0.5hr后HPLC检测反应结束，加入固体乙醇钠以及2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺，摩尔比比例喹啉酸：2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺：乙醇钠=1:1.1：3。升温至110℃。1hr后HPLC检测反应结束。将反应液冷却至室温加入等体积的水进行萃取。取水相用质量分数15%的稀硫酸调节反应液pH到3，过滤水相得到灭草烟滤饼，烘干，得到灭草烟干品。经检测，灭草烟的收率为：87.3%,含量98.7%。实施例3：氮气保护下，按照摩尔比比例喹啉酸：乙酸酐=1:1.1加入到二甲苯中，其中二甲苯为喹啉酸质量的5倍，反应温度为30℃，1hr后HPLC检测反应结束后，加入定量的乙醇，摩尔比比例喹啉酸：乙醇=1:1.1，0.5hr后HPLC检测反应结束，降温至0℃，加入固体乙醇钠以及2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺，摩尔比比例喹啉酸：2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺：乙醇钠=1:1.1：3.5。升温至120℃。1hr后HPLC检测反应结束。将反应液冷却至室温加入等体积的水进行萃取。取水相用质量分数20%的稀硫酸调节反应液pH到3，过滤水相得到灭草烟滤饼，烘干，得到灭草烟干品。经检测，灭草烟的收率为：89.3%,含量98.8%。实施例4：氮气保护下，按照摩尔比比例喹啉酸：乙酸酐=1:1.1加入到二甲苯中，其中二甲苯为喹啉酸质量的5倍，反应温度为50℃，1hr后HPLC检测反应结束后，降温至-5℃，加入定量的甲醇，摩尔比比例喹啉酸：甲醇=1:1.3，0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种灭草烟的合成方法，其特征在于，以喹啉酸为原料，与乙酸酐生成2,3-吡啶二羧酸酐，继续与醇反应生成结构式（I）化合物，在碱性条件下与2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺发生合环反应，萃取调节pH得到灭草烟产品；/n

【技术特征摘要】
1.一种灭草烟的合成方法，其特征在于，以喹啉酸为原料，与乙酸酐生成2,3-吡啶二羧酸酐，继续与醇反应生成结构式（I）化合物，在碱性条件下与2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺发生合环反应，萃取调节pH得到灭草烟产品；



结构式(I)；
式中R为C1～C4烷基，优选甲基或乙基。


2.根据权利要求1所述的灭草烟的合成方法，其特征在于，式（I）化合物与2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺发生反应的温度为100℃~120℃。


3.根据权利要求1或2所述的灭草烟的合成方法，其特征在于，碱性条件为加入RONa或ROK，式中R为C1～C4烷基，优选甲基或乙基。


4.根据权利要求1-3之一所述的灭草烟的合成方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国庆，侯永生，王嵩，朱素娟，宋健，
申请(专利权)人：山东润博生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37