5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的制备方法技术

本发明专利技术涉及咪唑啉酮类农药领域，公开了一种5‑甲氧甲基‑2,3‑吡啶二甲酸二酯的制备方法，该方法包括以下步骤，1)在有机溶剂和水存在下，在硫酸存在下，将式5‑甲基‑2,3‑吡啶二甲酸二酯、溴化钠、溴酸钠以及催化剂进行溴化反应，得到溴化产物，并将溴化反应后的产物与碱性水溶液进行中和反应；2)将步骤1)得到的产物与有机胺进行季胺盐化反应后固液分离，得到固相；3)将醇溶剂与所述固相混合后再与醇钠溶液进行接触后固液分离，得到溴化钠固相和5‑甲氧甲基‑2,3‑吡啶二甲酸二酯的醇溶液。根据本发明专利技术的方法，可以提供一种5‑甲氧甲基‑2,3‑吡啶二甲酸二酯的制备方法，该方法步骤简单、环保，并可以简便地进行副产物溴化钠的回收和利用。

Preparation of 5-methoxymethyl-2,3-pyridinedicarboxylic acid diester

【技术实现步骤摘要】
5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的制备方法
本专利技术涉及咪唑啉酮类农药领域，具体地涉及一种5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的制备方法。
技术介绍
5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯是合成咪唑啉酮类农药甲氧咪草烟的重要中间体，咪唑啉酮类农药是一种含吡啶环的咪唑啉酮除草剂，其作用机制主要抑制乙酸羟酸合成酶(AHAs)的活性，影响3种支链氨基酸-缬氨酸、亮氨酸与异亮氨酸的生物合成，最终破坏蛋白质的合成，干扰DNA合成及细胞分裂和生长。该类除草剂可有效防治大多数一年生禾本科与阔叶杂草，如野燕麦、稗草、狗尾草、金狗尾草、看麦娘等。目前合成甲氧咪草烟的工艺有很多，但是报道5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的不多，主要是WO2010055042A1所公开的方法。WO2010055042A1公开的方法中，其使用Br2和AIBN催化溴化及NBS和AIBN催化溴化，得到5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二乙酯，该方法存在三废量大，污染环境的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的制备方法，该方法步骤简单、环保，并可以简便地进行副产物溴化钠的回收和利用。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的制备方法，所述5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的结构如式(1)所示，其中，该方法包括以下步骤，1)在有机溶剂和水存在下，在硫酸存在下，将式(2)所示结构的化合物、溴化钠、溴酸钠以及催化剂进行溴化反应，得到含有式(3)所示结构溴化物的产物，并将溴化反应后的产物与碱性水溶液进行中和反应；2)将步骤1)得到的产物与有机胺进行季胺盐化反应后固液分离，得到固相；3)将醇溶剂与所述固相混合后再与醇钠溶液进行接触后固液分离，得到溴化钠固相和式(1)所示结构的5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的醇溶液；式(1)、式(2)和式(3)中，R表示碳原子数为1-4的烷基。优选地，步骤1)中，所述溴化反应的方式为，将硫酸水溶液滴加到式(2)所示结构的化合物、溴化钠、溴酸钠、催化剂、有机溶剂和水的混合物中。优选地，所述溴化反应的条件包括：反应温度为40-130℃，反应时间为4-24小时；更优选地，所述溴化反应的条件包括：反应温度为50-80℃，反应时间为8-12小时。优选地，所述催化剂为过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈中的一种或多种。优选地，所述碱性水溶液为碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸钾的水溶液中的一种或多种。优选地，所述有机溶剂为酯类溶剂、烷烃类溶剂、芳香烃类溶剂和卤代烃类溶剂中的一种或多种。优选地，步骤1)中，式(2)所示结构的化合物与溴化钠的摩尔比为1：0.2-1.1，优选为1：0.2-0.5。优选地，式(2)所示结构的化合物与溴酸钠的摩尔比为1：0.2-1.1，优选为1：0.2-0.5。优选地，式(2)所示结构的化合物与催化剂的摩尔比为1：0.01-0.15，优选为1：0.03-0.13。优选地，式(2)所示结构的化合物与硫酸的摩尔比为1：0.2-1.0，优选为1：0.2-0.5。优选地，式(2)所示结构的化合物与有机溶剂的摩尔比为1：2-20，优选为1：4-16。优选地，式(2)所示结构的化合物与水的摩尔比为1：2-30，优选为1：5-25。优选地，所述有机胺为三乙胺、三甲胺和三丙胺中的一种或多种。优选地，步骤2)中，以式(3)所示结构的化合物计，步骤1)得到的产物与有机胺的摩尔比为1：1-10。优选地，该方法还包括将步骤2)中得到的固相进行洗涤的步骤。优选地，步骤3)中，所述醇溶剂为甲醇或乙醇；优选地，所述醇溶剂与所述固相的重量比为0.5-5：1。优选地，所述接触的方式为，将醇钠溶液滴加到醇溶剂与所述固相的混合物中。优选地，所述接触的条件包括：接触的温度为0-65℃，接触的时间为1-8小时。优选地，以步骤2)中得到的固相中的季铵盐计，所述固相与醇钠的摩尔比为1：1-10。优选地，该方法还包括对溴化钠固相进行洗涤和重结晶的步骤。优选地，该方法还包括将回收的溴化钠固相在步骤1)中作为溴化钠使用。优选地，式(1)、式(2)和式(3)中，R表示甲基、乙基或丁基。通过上述技术方案，能够提供一种步骤简单、环保的5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的制备方法，更重要的是，该方法可以简便地进行副产物溴化钠的回收和利用，降低了废水的处理难度，减低了生产成本。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了式(1)所示结构的5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的制备方法，该方法包括以下步骤，1)在有机溶剂和水存在下，在硫酸存在下，将式(2)所示结构的化合物、溴化钠、溴酸钠以及催化剂进行溴化反应，得到含有式(3)所示结构溴化物的产物，并将溴化反应后的产物与碱性水溶液进行中和反应；2)将步骤1)得到的产物与有机胺进行季胺盐化反应后固液分离，得到固相；3)将醇溶剂与所述固相混合后再与醇钠溶液进行接触后固液分离，得到溴化钠固相和式(1)所示结构的5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的醇溶液；式(1)、式(2)和式(3)中，R表示碳原子数为1-4的烷基。优选地，式(1)、式(2)和式(3)中，R表示甲基、乙基或丁基；更优选地，式(1)、式(2)和式(3)中，R表示甲基。根据本专利技术，优选地，步骤1)中，所述溴化反应的方式可以为，将硫酸水溶液滴加到式(2)所示结构的化合物、溴化钠、溴酸钠、催化剂、有机溶剂和水的混合物中；更优选地，所述溴化反应的方式可以为，将硫酸水溶液滴加到式(2)所示结构的化合物、溴化钠、溴酸钠、催化剂、有机溶剂和水的混合物中后，继续反应1小时以上，优选为2小时以上，更优选为2-5小时。通过将硫酸水溶液滴加到式(2)所示结构的化合物、溴化钠、溴酸钠、催化剂、有机溶剂和水的混合物中，具有先进行氧化还原反应生成溴原后再溴化，提高生产的安全性并且减少溴对环境的污染优点。优选地，所述溴化反应的条件包括：反应温度为40-130℃，反应时间为4-24小时；更优选地，所述溴化反应的条件包括：反应温度为50-80℃，反应时间为8-12小时。在滴加完成后继续进行反应的情况下，所述反应时间包括滴加的时间和继续反应的时间。另外，滴加的速度只要控制温度在上述反应温度的范围内即可。另外，所述硫酸水溶液中硫酸的浓度例如可以为5重量％以上、98重量％以下，优选为10-50重量％。根据本专利技术，优选地，所述催化剂为过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈中的一种或多种；从进一步提高反应选择性的效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的制备方法，所述5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的结构如式(1)所示，其特征在于，该方法包括以下步骤，/n1)在有机溶剂和水存在下，在硫酸存在下，将式(2)所示结构的化合物、溴化钠、溴酸钠以及催化剂进行溴化反应，得到含有式(3)所示结构溴化物的溴化产物，并将溴化反应后的产物与碱性水溶液进行中和反应；/n2)将步骤1)得到的产物与有机胺进行季胺盐化反应后固液分离，得到固相；/n3)将醇溶剂与所述固相混合后再与醇钠溶液进行接触后固液分离，得到溴化钠固相和式(1)所示结构的5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的醇溶液；/n

【技术特征摘要】
1.一种5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的制备方法，所述5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的结构如式(1)所示，其特征在于，该方法包括以下步骤，
1)在有机溶剂和水存在下，在硫酸存在下，将式(2)所示结构的化合物、溴化钠、溴酸钠以及催化剂进行溴化反应，得到含有式(3)所示结构溴化物的溴化产物，并将溴化反应后的产物与碱性水溶液进行中和反应；
2)将步骤1)得到的产物与有机胺进行季胺盐化反应后固液分离，得到固相；
3)将醇溶剂与所述固相混合后再与醇钠溶液进行接触后固液分离，得到溴化钠固相和式(1)所示结构的5-甲氧甲基-2,3-吡啶二甲酸二酯的醇溶液；



式(1)、式(2)和式(3)中，R表示碳原子数为1-4的烷基。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中，所述溴化反应的方式为，将硫酸水溶液滴加到式(2)所示结构的化合物、溴化钠、溴酸钠、催化剂、有机溶剂和水的混合物中；
优选地，所述溴化反应的条件包括：反应温度为40-130℃，反应时间为4-24小时；
更优选地，所述溴化反应的条件包括：反应温度为50-80℃，反应时间为8-12小时。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中，所述催化剂为过氧化环己酮、过氧化二苯甲酰、叔丁基过氧化氢、偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈中的一种或多种；
优选地，所述碱性水溶液为碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸钾的水溶液中的一种或多种；
优选地，所述有机溶剂为酯类溶剂、烷烃类溶剂、芳香烃类溶剂和卤代烃类溶剂中的一种或多种。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤1)中，式(2)所示结构的化合物与溴化钠的摩尔比为1：0.2-1.1，优选为1：0.2-0.5；
优选地，式(2)所示结构的化合物与溴酸钠的摩...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪肖元，张晟，王磊，吴国林，王晓磊，
申请(专利权)人：北京颖泰嘉和生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11