一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法，包括以下步骤：(1)将4‑溴‑1‑甲基吡啶‑2‑酮和4‑吡啶硼酸溶于二氧六环的水溶液中，搅拌均匀后加入碳酸钾和四三苯基磷二氯化钯，氮气保护下反应过夜；反应结束后后处理得化合物I；(2)将步骤(1)得到的将化合物I溶于乙腈中，室温下加入碘甲烷，氮气保护下加热，回流状态反应，反应结束后处理得百草枯单吡啶酮碘化物；本发明专利技术中的制备工艺简单，目的产物生产成本低，且回收率高。

A preparation method of paraquat monopyridone iodide

The invention discloses a preparation method of paraquat monopyridone iodide, which comprises the following steps: (1) dissolving 4 bromide 1 methylpyridine 2 ketone and 4 pyridine boric acid in dioxane aqueous solution, adding potassium carbonate and tetraphenylphosphoric palladium dichloride after stirring uniformly, and reacting overnight under nitrogen protection; after reaction, compound I is obtained; (2) obtaining step (1) Compound I is dissolved in acetonitrile, added iodomethane at room temperature, heated under the protection of nitrogen, reacted in reflux state, and treated after the reaction to obtain paraquat monopyridone iodide. The preparation process is simple, the production cost of the target product is low, and the recovery rate is high.

【技术实现步骤摘要】
一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法
本专利技术属于农药生产
，具体涉及一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法。
技术介绍
百草枯，是一种双吡啶盐类快速灭生性除草剂，具有触杀作用和一定内吸作用，能灭杀大部分禾本科及阔叶杂草，绿叶接触药液数小时后便开始枯死，施药后一小时遇雨，药效不受影响。药液对成熟或棕色树皮、蔓藤无不良影响。接触土壤后迅速钝化，不影响作物根部。可防除各种一年生杂草，主要适用于防除果园、桑园、胶园、玉米、甘蔗、大豆以及苗圃作物的杂草。由于具有这种优势，这种农药目前在国内被广泛使用。由于具有优良的除草特性，百草枯是世界销量第二的农药产品。目前，百草枯的生产工艺主要为两种。一是钠法，即需用金属钠。该法具有很多弊端，尤其是高/中温钠法，收率较低，有害杂质多，三废量大，设备易堵塞，易燃易爆等；二是氰化物法，即需用氢氰酸或氰化物。该法与钠法相比，收率较高，有害杂质少，工艺简单，操作安全。尤其是其中的氰氨法，产品纯度高，不产生有害物质，收率可达到95％以上。但缺点是生产过程中需要用到氢氰酸或氰化物，需要对这些剧毒物质进行严格处理。因此，为了进一步达到我国百草枯除草剂安全生产与使用的要求，探索百草枯的新型制备方法以及研发其衍生物具有重要意义。
技术实现思路
以解决以上技术问题，本专利技术提供一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法，该制备工艺简单，目的产物生产成本低，且回收率高。本专利技术提供的技术方案如下：一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法，包括以下步骤：(1)将4-溴-1-甲基吡啶-2-酮和4-吡啶硼酸溶于二氧六环的水溶液中，搅拌均匀后加入碳酸钾和四三苯基磷二氯化钯，氮气保护下反应过夜；反应结束后冷却至室温，后处理得化合物I；(2)将步骤(1)得到的将化合物I溶于乙腈中，室温下加入碘甲烷，氮气保护下加热，回流状态反应，反应结束后冷却至室温，后处理得百草枯单吡啶酮碘化物。优选地，4-溴-1-甲基吡啶-2-酮、4-吡啶硼酸、碳酸钾与四三苯基磷二氯化钯四者之间的质量比为(0.8～1.2)∶(0.7～1)∶(2～2.5)∶(0.1～0.2)。优选地，所述二氧六环的水溶液中二氧六环的质量浓度为75～85％；每10ml二氧六环的水溶液中加入的4-溴-1-甲基吡啶-2-酮和4-吡啶硼酸的量为0.5～0.7g。优选地，步骤(1)所述的后处理具体操作方法为：(1)将反应液过滤取其滤液，静置后分离水相和有机相；(2)所得水相采用二氯甲烷萃取三次取有机相；(3)合并步骤(1)与步骤(2)得到的有机相，旋转蒸发仪浓缩旋干得粗品，粗品采用乙酸乙酯打浆后，过滤干燥得化合物I。优选地，步骤(2)中每1ml的乙腈中加入化合物I的量为0.1～0.2g；每1ml的碘甲烷中加入化合物I的量为0.15～0.2g。优选地，步骤(2)所述的后处理具体操作方法为：将反应液过滤取滤渣，滤渣采用乙腈洗涤三次，干燥所得固体物即得百草枯单吡啶酮碘化物。优选地，步骤(1)中反应过夜的温度为90～100℃；步骤(2)中回流反应温度为50～60℃，反应时间为25～40min。优选地，步骤(2)中，反应过程中产生的尾气通入氨水中做回收处理。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术优势：(1)本专利技术通过改变合成原料的种类，合成出含不同烷基取代基的百草枯单吡啶酮碘化物，扩宽了百草枯衍生物的合成途径，且实用性强。(2)本专利技术制得的百草枯单吡啶酮碘化物回收率在60％以上，且目的产物为晶态，纯度很高，降低了生产成本和能耗；(3)本专利技术中的合成方法装置简易，制备工艺简单，原料来源广泛，廉价易得，且反应周期短，提高了车间设备利用率。附图说明图1为本专利技术中的实施例1所得目的产物的合成路线图图2为本专利技术中的实施例1所得目的产物的质谱图谱图3为本专利技术中的实施例1所得目的产物的核磁共振图谱具体实施方式先结合具体实施例，对本专利技术做进一步说明。实施例1一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法，包括以下步骤：(1)将1.0g4-溴-1-甲基吡啶-2-酮和790mg4-吡啶硼酸溶于30mL的二氧六环水溶液中(二氧六环的质量浓度75％)，搅拌均匀后，加入2.2g碳酸钾和100mg四三苯基磷二氯化钯，氮气保护下加热至90℃，搅拌过夜；反应结束后冷却至室温，将反应液过滤取其滤液，静置后分离水相和有机相；所得水相采用二氯甲烷萃取三次取有机相；合并所有的有机相，旋转蒸发仪浓缩旋干得粗品，粗品采用乙酸乙酯打浆后，过滤干燥得化合物I700mg；(2)取700mg化合物I溶于5mL的乙腈中，室温下加入4mL碘甲烷，氮气保护下加热至50℃回流反应30min，将反应液过滤取滤渣，滤渣采用乙腈洗涤三次，干燥所得固体物即得百草枯单吡啶酮碘化物800mg，测定其回收率64.8％。采用质谱(ESI-MS)分析步骤(2)得到的纯品化合物，所测结果：[M+H]+为201.3，见图2；采用核磁1H-NMR(400MHz，DMSO)分析步骤(2)得到的纯品，数据为δ9.10(d，2H)，8.52(d，2H)，8.00(d，1H)，7.12(s，1H)，6.81(d，1H)，4.37(s，3H)，3.51(s，3H)，见图3。实施例2一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法，包括以下步骤：(1)将2.2g4-溴-1-甲基吡啶-2-酮和1.6g4-吡啶硼酸溶于60mL的二氧六环水溶液中(二氧六环的质量浓度80％)，搅拌均匀后，加入4g碳酸钾和200mg四三苯基磷二氯化钯，氮气保护下加热至95℃，搅拌过夜；反应结束后冷却至室温，将反应液过滤取其滤液，静置后分离水相和有机相；所得水相采用二氯甲烷萃取三次取有机相；合并所有的有机相，旋转蒸发仪浓缩旋干得粗品，粗品采用乙酸乙酯打浆后，过滤干燥得化合物I1.5g；(2)取1.2g化合物I溶于10mL的乙腈中，室温下加入8mL碘甲烷，氮气保护下加热至55℃回流反应25min，将反应液过滤取滤渣，滤渣采用乙腈洗涤三次，干燥所得固体物即得百草枯单吡啶酮碘化物1.5g，测定其回收率68.2％。采用质谱(ESI-MS)分析步骤(2)得到的纯品化合物，所测结果：[M+H]+为201.4，采用核磁1H-NMR(400MHz，DMSO)分析步骤(2)得到的纯品，数据为δ9.11(d，2H)，8.53(d，2H)，8.01(d，1H)，7.11(s，1H)，6.80(d，1H)，4.34(s，3H)，3.53(s，3H)，因实施例2的鉴定图谱与实施例1相似，故不上传。实施例3一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法，包括以下步骤：(1)将3.6g4-溴-1-甲基吡啶-2-酮和3g4-吡啶硼酸溶于100mL的二氧六环水溶液中(二氧六环的质量浓度85％)，搅拌均匀后，加入7.2g碳酸钾和0.6g四三苯基磷二氯化钯，氮气保护下加热至100℃，搅拌过夜；反应结束后冷却至室温，将反应液过滤取其滤液，静置后分离水相和有机相；所得水相采用二氯甲烷萃取三次取有机相；合并所有的有机相，旋转蒸发仪浓缩旋干得粗品，粗品采用乙酸乙酯打浆后，过滤干燥得化合物I2.2g；(2)取2g化合物I溶于15mL的乙腈中，室温下加入12mL碘甲烷，氮气保护下加热至60℃回流反应40min，将反应液过滤取滤渣，滤渣采用乙腈洗涤三次，干燥所得固体物即得百草枯单吡啶酮碘化物2.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将4‑溴‑1‑甲基吡啶‑2‑酮和4‑吡啶硼酸溶于二氧六环的水溶液中，搅拌均匀后加入碳酸钾和四三苯基磷二氯化钯，氮气保护下反应过夜；反应结束后冷却至室温，后处理得化合物I；(2)将步骤(1)得到的将化合物I溶于乙腈中，室温下加入碘甲烷，氮气保护下加热，回流状态反应，反应结束后冷却至室温，后处理即得百草枯单吡啶酮碘化物。

【技术特征摘要】
1.一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将4-溴-1-甲基吡啶-2-酮和4-吡啶硼酸溶于二氧六环的水溶液中，搅拌均匀后加入碳酸钾和四三苯基磷二氯化钯，氮气保护下反应过夜；反应结束后冷却至室温，后处理得化合物I；(2)将步骤(1)得到的将化合物I溶于乙腈中，室温下加入碘甲烷，氮气保护下加热，回流状态反应，反应结束后冷却至室温，后处理即得百草枯单吡啶酮碘化物。2.根据权利要求1所述的一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法，其特征在于：4-溴-1-甲基吡啶-2-酮、4-吡啶硼酸、碳酸钾与四三苯基磷二氯化钯四者之间的质量比为(0.8～1.2)∶(0.7～1)∶(2～2.5)∶(0.1～0.2)。3.根据权利要求1所述的一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法，其特征在于：所述二氧六环的水溶液中二氧六环的质量浓度为75～85％；每10ml二氧六环的水溶液中加入的4-溴-1-甲基吡啶-2-酮和4-吡啶硼酸的量为0.5～0.7g。4.根据权利要求1所述的一种百草枯单吡啶酮碘化物的制备方法，其特征在于：步骤(1)所...

【专利技术属性】
技术研发人员：贠克明，贾娟，马红娟，王颖，路玉平，王显连，苏红亮，张潮，尉志文，王乐乐，王锐利，
申请(专利权)人：山西医科大学，
类型：发明
国别省市：山西,14