一種2-甲巰基-4,6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法
【專利說明】一種2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法，屬于精細化工中間 體合成領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003] 2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶是一種合成磺酰胺類除草劑雙氯磺草胺和氯酯磺草胺 的關(guān)鍵中間體。雙氯磺草胺和氯酯磺草胺是由美國道農(nóng)業(yè)科學(xué)（Dow，Agroscience)公司開 發(fā)的三唑嘧啶磺酰胺類除草劑，它們是乙酰乳酸合成酶（ALS)抑制劑。它們可被雜草通過 根部和莖葉快速吸收而發(fā)揮作用，主要用于大豆、花生田苗前、種植前土壤處理，具有防除 闊葉雜草效果好、用量低、對作物安全等特點，其應(yīng)用技術(shù)已成為農(nóng)藥企業(yè)研究的重點，潛 在的應(yīng)用市場廣闊。但現(xiàn)有的各種2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的合成方法都存在產(chǎn)品分離 收率低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明目的在于提供一種2-甲巰 基-4, 6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法，包括氟化反應(yīng)、熱離心及水蒸汽蒸餾工藝步驟，該方 法能夠顯著提高2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶收率。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其技 術(shù)特征在于：該方法是以2-甲巰基-4, 6-二氯嘧啶與氟化鉀為原料，依次經(jīng)過氟化反應(yīng)、熱 離心和水蒸汽蒸餾工藝，獲得所述2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品。該方法具體包括如下步 驟： (1)氟化反應(yīng)： 將原料2-甲巰基-4, 6-二氯嘧啶與氟化鉀混合溶于環(huán)丁砜溶劑中，升溫到140~ 170°C進行氟化反應(yīng)，反應(yīng)時間l_3h;原料中2-甲巰基-4, 6-二氯嘧啶與氟化鉀的摩爾比 例為 1: (2-3)。
[0006] (2)熱離心過程： 將氟化反應(yīng)生成的物料自然降溫到50~70°C，通過離心過濾獲得離心母液和濾餅(濾 餅中含有大量氯化鉀及少量氟化鉀)，該濾餅再用環(huán)丁砜在50~70°C條件下淋洗，保留淋 洗液，最終得到含2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品和環(huán)丁砜的離心母液及淋洗液； (3)水蒸汽蒸餾： 將所得離心母液及淋洗液置于反應(yīng)釜中，并加入蒸餾水，升溫到100~120°C進行水汽 蒸餾操作，環(huán)丁砜隨水蒸汽一并餾出，2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品與水分為上下兩層(產(chǎn) 品在下層)，冷卻后，上層的水回流到釜中可循環(huán)使用，將下層物料放出即得到所述2-甲巰 基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品； 經(jīng)過以上工藝，2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品分離收率達到85%~90%，產(chǎn)品中2-甲 巰基-4, 6-二氟嘧啶含量>98%，水含量〈0. 2%。
[0007] 進一步地，上述一種2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法，步驟（1)中，所 述原料2-甲巰基-4, 6-二氯嘧啶與氟化鉀的摩爾比例為1: (2-3)。
[0008] 進一步地，上述一種2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法，步驟（1)中，取 樣分析氟化反應(yīng)生成的物料內(nèi)中間體原料（即2-甲巰基-4, 6-二氯嘧啶）含量〈2%后停止 反應(yīng)。
[0009] 進一步地，上述一種2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法，經(jīng)步驟（3)分 離所述2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品后的釜殘通過減壓蒸餾分別回收水及溶劑環(huán)丁砜再 利用。
[0010] 進一步地，上述一種2-甲疏基-4, 6-二氟啼啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法，步驟（3)水蒸 汽蒸餾過程中，釜中物料分層并冷卻后，上層的水回流到釜循環(huán)使用。
[0011] 本發(fā)明有益效果： 1、本發(fā)明以2-甲巰基-4, 6-二氯嘧啶與氟化鉀為原料，依次經(jīng)過氟化反應(yīng)、熱離心和 水蒸汽蒸餾工藝，獲得高收率、高含量的2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品，以過本發(fā)明工藝， 產(chǎn)品分離收率可以達到85%~90%，產(chǎn)品含量>98%，水含量〈0. 2%。
[0012] 2、本發(fā)明相比于傳統(tǒng)的減壓蒸餾方法產(chǎn)品收率明顯提高，減壓蒸餾產(chǎn)品收率 65% ~75%。
[0013] 3、本發(fā)明工藝中，分離出2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品后的釜殘通過減壓蒸餾分 別回收水及溶劑環(huán)丁砜再利用。
[0014] 4、本發(fā)明生產(chǎn)過程無污染，為綠色生產(chǎn)過程，收率高，利于降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)品純 度高，利于后期應(yīng)用。
【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明并不局限于具體實施 例。
[0016] 對比例1 (減壓蒸餾法提純產(chǎn)品） 本例中2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的合成路線，按下述反應(yīng)式：
實驗步驟： 向裝有機械攪拌和回流冷凝裝置的2L的四口反應(yīng)釜中，加入氟化鉀114. 8g(l. 98mol， 99%，2· 2eq)、環(huán)丁砜 912g和 2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶 180g(98. 9%，0· 9mol，leq)，開始升 溫到150°C，攪拌反應(yīng)至中間體原料〈2%，反應(yīng)時間約3h，停止反應(yīng)。降溫到50~70°C，過 濾，濾餅用l〇〇g的50~70°C環(huán)丁砜淋洗，合并濾液和淋洗液，用機械栗進行減壓蒸餾，收集 產(chǎn)品（58~80°C/8mmHg)。產(chǎn)品純度>97%，產(chǎn)品收率75%。
[0017] 實施例1 (水蒸汽蒸餾法提純產(chǎn)品） 本實施例中2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的合成路線，按下述反應(yīng)式：
實驗步驟： 向裝有機械攪拌和回流冷凝裝置的2L的四口反應(yīng)釜中，加入氟化鉀114. 8g(l. 98mol， 99%，2· 2eq)、環(huán)丁砜 912g和 2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶 180g(98. 9%，0· 9mol，leq)，開始升 溫到150°C，攪拌反應(yīng)至中間體原料〈2% (反應(yīng)后期反應(yīng)體系很粘稠)，反應(yīng)時間約3h，停止 反應(yīng)。降溫到50~70°C，過濾，濾餅用100g的50~70°C環(huán)丁砜淋洗，合并濾液和淋洗液。
[0018] 向裝有機械攪拌、回流冷凝裝置和分水裝置的2L的四口反應(yīng)釜中，加入上述濾液 和淋洗液以及蒸餾水700mL，升溫到回流溫度進行水蒸氣蒸餾，內(nèi)溫為102~106°C。分出 的產(chǎn)品在下層，上層的水循環(huán)回釜用。
[0019] 經(jīng)測定，本實施例所得2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品GC>98%，含水〈0. 2%，產(chǎn)品收 率 90%。
[0020] 實施例2 (水蒸汽蒸餾法提純產(chǎn)品） 本實施例中2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的合成路線，按下述反應(yīng)式： 實驗步驟：
向裝有機械攪拌和回流冷凝裝置的2L的四口反應(yīng)釜中，加入氟化鉀130. 5g(2. 25mol， 99%，2· 5eq)、環(huán)丁砜 912g和 2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶 180g(98. 9%，0· 9mol，leq)，開始升 溫到160°C，攪拌反應(yīng)至中間體原料〈2% (反應(yīng)后期反應(yīng)體系很粘稠)，反應(yīng)時間約2h，停止 反應(yīng)。降溫到50~70°C，過濾，濾餅用100g的50~70°C環(huán)丁砜淋洗，合并濾液和淋洗液。
[0021] 向裝有機械攪拌、回流冷凝裝置和分水裝置的2L的四口反應(yīng)釜中，加入上述濾液 和淋洗液以及蒸餾水700mL，升溫到回流溫度進行水蒸氣蒸餾，內(nèi)溫為102~106°C。分出 的產(chǎn)品在下層，上層的水循環(huán)回釜用。
[0022] 經(jīng)測定，本實施例所得2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品GC>98%，含水〈0. 2%，產(chǎn)品收 率 88%。
[0023] 實施例3 (水蒸汽蒸餾法提純產(chǎn)品） 本實施例中2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的合成路線，按下述反應(yīng)式：
實驗步驟： 向裝有機械攪拌和回流冷凝裝置的2L的四口反應(yīng)釜中，加入氟化鉀130. 5g(2. 25mol， 99%，2· 5eq)、環(huán)丁砜 912g和 2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶 180g(98. 9%，0· 9mol，leq)，開始升 溫到170°C，攪拌反應(yīng)至中間體原料〈2% (反應(yīng)后期反應(yīng)體系很粘稠)，反應(yīng)時間約2h，停止 反應(yīng)。降溫到50~70°C，過濾，濾餅用100g的50~70°C環(huán)丁砜淋洗，合并濾液和淋洗液。
[0024] 向裝有機械攪拌、回流冷凝裝置和分水裝置的2L的四口反應(yīng)釜中，加入上述濾液 和淋洗液以及蒸餾水700mL，升溫到回流溫度進行水蒸氣蒸餾，內(nèi)溫為102~106°C。分出 的產(chǎn)品在下層，上層的水循環(huán)回釜利用。
[0025] 經(jīng)測定，本實施例所得2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品GC>98%，含水〈0. 2%，產(chǎn)品收 率 85%。
【主權(quán)項】
1. 一種2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征在于：該方法具體包括如 下步驟： (1) 氟化反應(yīng)： 將原料2-甲巰基-4, 6-二氯嘧啶與氟化鉀混合溶于環(huán)丁砜溶劑中，升溫到140~ 170°C進行氟化反應(yīng)，反應(yīng)時間l_3h; (2) 熱離心過程： 將氟化反應(yīng)生成的物料自然降溫到50~70°C，通過離心過濾獲得離心母液和濾餅(濾 餅中含有大量氯化鉀及少量氟化鉀)，該濾餅再用環(huán)丁砜在50~70°C條件下淋洗，保留淋 洗液，最終得到含2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品和環(huán)丁砜的離心母液及淋洗液； (3) 水蒸汽蒸餾： 將所得離心母液及淋洗液置于反應(yīng)釜中，并加入蒸餾水，升溫到100~120°C進行水汽 蒸餾操作，環(huán)丁砜隨水蒸汽一并餾出，2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品與水分為上下兩層(產(chǎn) 品在下層)，冷卻后，將下層物料放出即得到所述2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品； 兩步反應(yīng)收率85%~90%，產(chǎn)品含量>98%，水含量〈0. 2%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征在 于：步驟（1)中，所述原料2-甲巰基-4, 6-二氯嘧啶與氟化鉀的摩爾比例為1: (2-3)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征 在于：步驟（1)中，取樣分析氟化反應(yīng)生成的物料內(nèi)中間體原料(即2-甲巰基-4, 6-二氯嘧 啶）含量〈2%后停止反應(yīng)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征在 于：經(jīng)步驟（3)分離所述2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶產(chǎn)品后的釜殘通過減壓蒸餾分別回收水 及溶劑環(huán)丁砜再利用。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-甲巰基-4, 6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征在 于：步驟（3)水蒸汽蒸餾過程中，釜中物料分層并冷卻后，上層的水回流到釜循環(huán)使用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種2-甲巰基-4,6-二氟嘧啶的工業(yè)化生產(chǎn)方法。以2-甲巰基-4,6-二氯嘧啶、氟化鉀為原料，環(huán)丁砜為溶劑，進行高溫取代反應(yīng)生成2-甲巰基-4,6-二氟嘧啶。通過熱離心除去大量的無機鹽，采用水蒸汽蒸餾法分離出高含量的2-甲巰基-4,6-二氟嘧啶成品。分離產(chǎn)品后的釜殘可以通過減壓蒸餾分別回收水及溶劑環(huán)丁砜再利用；經(jīng)過以上工藝，產(chǎn)品收率>85%，產(chǎn)品含量>98%，水含量<0.2%。本發(fā)明生產(chǎn)過程無污染，為綠色生產(chǎn)過程，收率高，利于降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)品純度高，利于后期應(yīng)用。
【IPC分類】C07D239/38
【公開號】CN105330605
【申請?zhí)枴緾N201510807104
【發(fā)明人】宮本海, 李 雨, 王榮良, 劉磊, 于斌, 孫曉君
【申請人】大連九信生物化工科技有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月22日