一种特丁噻草隆的合成方法技术

本发明专利技术提供了一种特丁噻草隆的合成方法，以1,3-二甲基脲和5-特丁基-1,3,4-噻二唑的衍生物在碱性条件下反应而得特丁噻草隆。该方法解决了传统方法中使用剧毒物质异氰酸甲酯、N-甲基甲酰氯或者光气等存在的安全风险，以及生产操作困难等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机合成领域，具体地说，涉及特丁噻草隆的合成方法。
技术介绍
特丁噻草隆通用名tebuthiuron，又名丁噻隆，化学名称是1-(5-特丁基-1,3,4-噻二唑-2-基)-1,3-二甲基脲。特丁噻草隆原药外观白色粉末固体，熔点：162℃，水中溶解度2.5g/L(25℃)，甲醇中溶解度为170g/L(25℃)。是一种灭生性的脲类除草剂，对一年生和多年生的禾本科以及阔叶杂草均有良好防效。主要用于防除非耕地杂草、牧场中的灌木、甘蔗田中的禾本科和阔叶杂草。特丁噻草隆据国内外文献报道主要有三种合成方法。1.US4283543、DE3113328、DE3314190、GB1195672等文献报道均采用5-特丁基-2-甲氨基-1,3,4-噻二唑与甲基异氰酸酯反应，其中甲基异氰酸酯易燃易爆，毒性极大，沸点低，生产过程中的安全风险极高。2.CN200910100138中公开的以5-特丁基-2-甲氨基-1,3,4-噻二唑、甲氨基甲酰氯为起始原料，以甲苯作为溶剂、三乙胺作缚酸剂进行缩合反应制得特丁噻草隆原药。该方法因消耗大量三乙胺，对其的回收也将困难重重，增加成本。甲氨基甲酰氯刺激性很大，在工业化生产中问题很多。3.CN200710050307、CN201210033244都是以5-特丁基-2-甲氨基-1,3,4-噻二唑和光气及其衍生物为原料反应后再与甲胺气体或者水溶液反应制备特丁噻草隆原药。该方法中用到的光气毒性很强，危险性很高，且容易产生部分杂质难于去除，影响产品质量。因此，如何解决以上特丁噻草隆合成方法中遇到的问题，是本发明研究的对象。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中反应原料毒性大，安全风险高，工业化操作困难等问题提供了一种原料低毒且易于工业化生产的特丁噻草隆的合成方法。实现本专利技术目的的技术方案是：一种特丁噻草隆的合成方法，其以1,3-二甲基脲和5-特丁基-1,3,4-噻二唑的衍生物在碱性条件下反应而得特丁噻草隆；其中R为Cl、Br或甲磺基。所述碱性条件是指在反应体系中加入碱性物质，优选的，所述碱性物质包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、三甲胺或三乙胺中的任意一种或多种，所述碱性物质的用量为化合物1摩尔量的1.0-1.5倍。进一步的，所述碱性物质的用量为化合物1摩尔量的1.1-1.4倍。优选的，1,3-二甲基脲的用量为化合物1摩尔量的1.0-1.5倍。进一步的，为了兼顾反应收率和节约成本，1,3-二甲基脲的用量为化合物1摩尔量的1.1-1.2倍。优选的，特丁噻草隆的合成方法中所使用的反应溶剂包括甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳或二氯乙烷中的任意一种，其用量为化合物1的质量的1-10倍。进一步的，反应溶剂的用量为化合物1的质量的2-5倍。优选的，上述特丁噻草隆的合成方法反应温度在0-110℃之间。进一步的，特丁噻草隆的合成方法反应温度在40-80℃之间；为了实现高的反应收率，特丁噻草隆的合成方法反应温度在60-80℃之间。优选的，上述反应时间在1-10小时。本专利技术的新方法与现有技术比较，其特点是采用1,3-二甲基脲和5-特丁基-1,3,4-噻二唑直接反应生成特丁噻草隆，避免使用易燃易爆，且毒性极大的甲基异氰酸酯和光气及其衍生物。具体实施方式以下实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。实施例1：向反应瓶中加入甲苯200g，5-特丁基-2-氯-1,3,4-噻二唑100g(0.54mol)，1,3-二甲基脲52.6g(0.59mol，1.1eq)，搅拌均匀，升温至60℃，滴加30％氢氧化钠水溶液86g(0.65mol，1.2eq)，滴加毕继续保温5小时，反应毕，分层，甲苯相继续水洗两次，脱溶，脱出约150g甲苯，降温至0℃静置6小时，产品析出，抽滤得白色固体120g，经质谱和氢谱验证为特丁噻草隆，高效液相检测其纯度为97％，收率94.4％。实施例2：向反应瓶中加入氯苯300g，5-特丁基-2-氯-1,3,4-噻二唑100g(0.54mol)，1,3-二甲基脲55g(0.62mol、1.15eq)，碳酸钾90g(0.65mol、1.2eq)，搅拌均匀，缓慢升温至50℃，保温反3小时，反应毕，加水搅拌分层，氯苯相继续水洗两次，脱溶，脱出约250g氯苯，降温至10℃静置4小时，产品析出，抽滤得白色固体115g，经质谱和氢谱验证为特丁噻草隆，高效液相检测其纯度为96％，收率90.0％。实施例3：向反应瓶中加入二氯甲烷500g，5-特丁基-2-氯-1,3,4-噻二唑100g(0.54mol)，1,3-二甲基脲57.4g(0.64mol、1.2eq)，搅拌均匀，缓慢升温至40℃，滴加三乙胺77g(0.77mol、1.4eq)，保温反8小时，反应毕，加水搅拌分层，二氯甲烷相继续水洗两次，脱溶，脱出约450g二氯甲烷，降温至20℃静置4小时，产品析出，抽滤得白色固体113g，经质谱和氢谱验证为特丁噻草隆，高效液相检测其纯度为96％，收率88.0％。实施例4：向反应瓶中加入甲苯300g，5-特丁基-2-甲磺基-1,3,4-噻二唑100g(0.43mol)，1,3-二甲基脲46.1g(0.52mol、1.2eq)，搅拌均匀，缓慢升温至80℃，滴加30％氢氧化钠水溶液74.7g(0.56mol、1.3eq)，保温反应2小时，反应毕，加水搅拌分层，甲苯相继续水洗两次，脱溶，脱出约250g甲苯，降温至10℃静置8小时，产品析出，抽滤得白色固体95.4g，经质谱和氢谱验证为特丁噻草隆，高效液相检测其纯度为96％，收率94.3％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特丁噻草隆的合成方法，其特征在于：以1,3‑二甲基脲和5‑特丁基‑1,3,4‑噻二唑的衍生物，在碱性条件下反应而得特丁噻草隆；其中R为Cl、Br或甲磺基。

【技术特征摘要】
1.一种特丁噻草隆的合成方法，其特征在于：以1,3-二甲基
脲和5-特丁基-1,3,4-噻二唑的衍生物，在碱性条件下反应而得特
丁噻草隆；
其中R为Cl、Br或甲磺基。
2.权利要求1所述的一种特丁噻草隆的合成方法，其特征在
于所述碱性条件是指在反应体系中加入碱性物质，所述碱性物质
包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、三甲胺或三乙胺中
的任意一种或多种，所述碱性物质的用量为化合物1摩尔量的
1.0-1.5倍。
3.权利要求1所述的一种特丁噻草隆的合成方法，其特征在
于所述1,3-二甲基脲的用量为化合物1摩尔量的1.0-1.5倍。
4.权利要求1所述的一种特丁噻草隆的合成方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗进超，李有，温泰伟，汪强敏，
申请(专利权)人：盐城南方化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32