一种苯磺酰内脲及其制备方法.pdf

本发明公开了一种苯磺酰内脲及其制备方法，苯磺酰内脲有如右结构，其制备方法是以1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑酮和苯磺酰氯化合物为原料，有机胺为催化剂，在温度为40-150℃之间反应0.5-48小时，制得苯磺酰内脲医药先导化合物。本发明的优点是原料易得便宜，不使用剧毒的反应原料，避免了对环境会造成严重污染，是一种新型的绿色化工艺，具有很好的工业应用前景。

1、  一种苯磺酰内脲，其特征在于该类苯磺酰内脲的结构用通式(I)表示：

通式(I)中R选自氢、卤素、C1-C10烷基、甲氧基、硝基、三氟甲基或醛基。

2、  一种权利要求1所述苯磺酰内脲的制备方法，其特征在于该方法是在反应容器中加入1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮、有机胺、溶剂在机械搅拌下缓慢加入不同取代基的苯磺酰氯，在40～150℃下反应0.5～48小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚洗涤，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到所述苯磺酰内脲；其中：取代苯磺酰氯与1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮的摩尔比为1∶2～4∶1；有机胺的用量与1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮的摩尔比为1∶2～4∶1，溶剂与1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮的摩尔比为5∶1～25∶1。

3、  根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述有机胺为催化剂和缚酸剂；有机胺为烷基胺。

4、  根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述烷基胺包括三乙基胺、三丙基胺及三丁基胺。

5、  根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、甲苯、乙腈或N，N-二甲基甲酰胺。

一种苯磺酰内脲及其制备方法
技术领域
本发明涉及化学制备技术领域，具体地说是一种苯磺酰内脲及其制备方法。
背景技术
20世纪70年代发现磺酰脲类化合物是一类高效除草剂，广泛应用于防治宽叶杂草及禾本科杂草。目前，已有多家公司开发了这种产品，如杜邦公司的甲磺隆，氯磺隆，氯嘧磺隆和嘧磺隆以及汽巴嘉基公司开发的醚苯磺隆和氟嘧磺隆，目前商品化的磺酰脲类除草剂多达20多种，全球每年磺酰脲类除草剂的销售额达数十亿美元，占除草剂市场份额超过10％，在世界农药市场中占有重要地位。同时磺酰脲类化合物也被广泛地应用到医药行业中，被用作治疗糖尿病的一种良药，常用的有甲苯磺丁脲(toLbutamid，D860，甲糖宁)、氯磺丙脲(chLorpropamide)，格列本脲(gLyburide，gLibencLamide，优降糖)，格列吡嗪(gLipizide，吡磺环己脲)，格列齐特(gLicLazipe，达美康)等。磺酰脲类化合物合成方法主要是以芳杂环磺酰胺与光气，草酰氯，磺酸酯，氯甲酸酯反应生成异氰酸酯，然后在与嘧啶胺(或三嗪胺)缩合，生成磺酰脲。这些合成方法已在许多专利和文献报道。
然而，在这些文献报道中大都使用了光气合成法，技术要求复杂，设备费用高，在工业生产中需要特殊的安全装置，这给磺酰脲类除草剂的生产带来一定的限制。因此，开发替代、有效、价廉的新型除草剂和新的合成方法始终是引人注目的。
发明内容
本发明目的在于提供了一种苯磺酰内脲及其制备方法，使用1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮和苯磺酰氯为原料，通过一步合成法合成了苯磺酰内脲农药、医药先导化合物，步骤简单，反应后处理方便，产率可以达到80％以上，具有很好的工业应用前景。
本发明的目的是这样实现的：
本发明提供的苯磺酰内脲用通式(I)表示：

通式(I)中：
R为：氢、卤素、C1-C10烷基、甲氧基、硝基、三氟甲基或醛基；
在通式(I)中：R优选氢、卤素、硝基或C1-C10的烷基；
在通式(I)中所指的烷基主要是甲基，卤素包括氟、氯及溴。
本发明提供的苯磺酰内脲化合物(I)的制备方法如下：

具体操作按下列步骤进行：
将1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮(II)，有机胺，溶剂如二氯甲烷，三氯甲烷，丙酮，甲苯，N，N-二甲基甲酰胺混和，在搅拌下缓慢加入各种不同的取代基的苯磺酰氯，在40-150℃下反应0.5-48小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚洗涤，再用无水乙醇洗涤，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物即得到化合物(I)。
反应原料取代苯磺酰氯与1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮(II)的摩尔比为1∶2-4∶1，优选比为1.5∶1-3∶1。
反应温度为40-150℃之间，优选温度为60-120℃。
反应溶剂是烷烃、卤代烷烃、含氧化合物、含氮化合物，总的来说，溶剂对反应的影响不大，但是，为了使反应在合适的温度下进行，应考虑反应溶剂的沸点。优选的溶剂包括甲苯、三氯甲烷、乙腈及丙酮等。
反应时间为0.5-48小时，优选的反应时间为12-36小时。
有机胺的用量与反应物底物(I I)摩尔比1∶2-4∶1，优选的摩尔比为1∶1-1.5∶1。
本发明通过一步合成法合成了苯磺酰内脲农药先导化合物，步骤简单，反应后处理方便，产率可以达到80％以上，具有很好的工业应用前景。
具体实施方式
下列实施例可用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发明。
化合物(I)的制备
实施例1

在250mL的两口烧瓶中加入1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5mmoL，缚酸剂三乙胺5mmoL，溶剂二氯甲烷5mL，在机械搅拌下缓慢加入苯磺酰氯10mmoL，然后升温至回流温度，回流24小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚(3×10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(3×10mL)洗涤三次，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到化合物0.62g，产率35％。Mp 165-167℃，¹H NMR(CDCL₃，400MHz)δ：3.29(t，J＝8Hz，2H)，3.86(t，J＝8Hz，2H)，4.31(s，2H)，7.29(d，J＝8Hz，1H)，7.52-7.69(m，4H)，8.05(d，J＝8Hz，2H)，8.21(s，1H).¹³C NMR(100MHz，CDCL₃)δ：41.15，41.83，44.63，124.56，127.98，128.12，129.07，130.09，137.61，138.84，149.17，151.32，153.93.IR(KBr)：1723，1358，1176，1099，752cm^-1。
实施例2
在250mL的两口烧瓶中1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5mmoL，缚酸剂三乙胺5mmoL，溶剂三氯甲烷5mL，在机械搅拌下缓慢加入苯磺酰氯10mmoL，然后升温至回流温度，回流24小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚(3×10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(10mL)洗涤三次，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到化合物1.23g，产率70％。
实施例3
在250mL的两口烧瓶中1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5mmoL，缚酸剂三乙胺5mmoL，溶剂丙酮5mL，在机械搅拌下缓慢加入苯磺酰氯10mmoL，然后升温至回流温度，回流24小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚(3×10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(10mL)洗涤三次，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到化合物1.26g，产率72％。
实施例4
在250mL的两口烧瓶中1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5mmoL，缚酸剂三乙胺5mmoL，溶剂乙腈5mL，在机械搅拌下缓慢加入苯磺酰氯10mmoL，然后升温至回流温度，回流24小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚(3×10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(10mL)洗涤三次，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到化合物1.19g，产率68％。
实施例5
在250mL的两口烧瓶中1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5mmoL，缚酸剂三乙胺5mmoL，溶剂甲苯5mL，在机械搅拌下缓慢加入苯磺酰氯10mmoL，然后升温至回流温度，回流24小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚(3×10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(10mL)洗涤三次，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到化合物1.44g，产率82％。
实施例6

在250mL的两口烧瓶中1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5mmoL，缚酸剂三乙胺5mmoL，溶剂甲苯5mL，在机械搅拌下缓慢加入对氟苯磺酰氯10mmoL，然后升温至回流温度，回流24小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚(3×10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(10mL)洗涤三次，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到化合物1.55g，产率84％。Mp145-146℃，¹H NMR(CDCL₃，400MHz)δ：3.30(t，J＝8Hz，2H)，3.85(t，J＝8Hz，2H)，4.32(s，2H)，7.22-7.31(m，3H)，7.55(dd，J₁＝8Hz，J₂＝4Hz，1H)，8.07-8.11(m，2H)，8.22(d，J＝4Hz，1H).¹³C NMR(100MHz，CDCL₃)δ：41.24，41.81，44.74，116.42(J＝23Hz)，124.70，129.97，123.7(J＝9Hz)，138.89，149.23，151.32，153.93，162.08，165.96(J＝255Hz).IR(KBr)：1365，1356，1176，1719，1112，837，753cm^-1。
实施例7

在250mL的两口烧瓶中1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5mmoL，缚酸剂三乙胺5mmoL，溶剂甲苯5mL，在机械搅拌下缓慢加入对溴苯磺酰氯10mmoL，然后升温至回流温度，回流24小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚(3×10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(10mL)洗涤三次，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到化合物1.78g，产率83％。Mp125-126℃，¹H NMR(CDCL₃，400MHz)δ：3.31(t，J＝8Hz，2H)，3.85(t，J＝8Hz，2H)，4.32(s，2H)，7.30(d，J＝8Hz，1H)，7.53(dd，J₁＝8Hz，J₂＝4Hz，1H)，7.70(d，J＝8Hz，2H)，7.92(d，J＝8Hz，2H)，8.22(d，J＝4Hz 1H).¹³CNMR(100MHz，CDCL₃)δ：41.20，41.80，44.68，124.64，129.27，129.57，129.92，132.39，136.57，138.86，149.21，151.43，153.78.IR(KBr)：1716，1366，1169，1096，820，756，612，566cm^-1。
实施例8

在250mL的两口烧瓶中1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5mmoL，缚酸剂三乙胺5mmoL，溶剂甲苯5mL，在机械搅拌下缓慢加入对氯苯磺酰氯10mmoL，然后升温至回流温度，回流24小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚(3×10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(10mL)洗涤三次，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到化合物1.66g，产率86％。Mp162-164℃，¹H NMR(CDCL₃，400MHz)δ：3.31(t，J＝8Hz，2H)，3.85(t，J＝8Hz，2H)，4.32(s，2H)，7.29(d，J＝8Hz，1H)，7.52-7.57(m，3H)，8.00(d，J＝8Hz，2H)，8.23(d，J＝4Hz 1H).¹³C NMR(100MHz，CDCL₃)δ：41.21，41.81，44.69，124.66，129.42，129.56，129.93，136.06，138.88，140.68，149.23，151.47，153.82.IR(KBr)：1735，1352，1170，823，765，753，619cm^-1。
实施例9

在250mL的两口烧瓶中1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5mmoL，缚酸剂三乙胺5mmoL，溶剂甲苯5mL，在机械搅拌下缓慢加入对硝基苯磺酰氯10mmoL，然后升温至回流温度，回流24小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚(3×10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(10mL)洗涤三次，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到化合物1.78g，产率90％。Mp153-154℃，¹H NMR(CDCL₃，400MHz)δ：3.34(t，J＝8Hz，2H)，3.91(t，J＝8Hz，2H)，4.33(s，2H)，7.31(d，J＝8Hz，1H)，7.55(dd，J₁＝8Hz，J₂＝4Hz，1H)，8.23(s，1H)，8.27(d，J＝8Hz，2H)，8.39(d，J＝8Hz，2H).¹³C NMR(100MHz，CDCL₃)δ：：41.32，41.85，44.78，124.27，124.72，129.56，129.71，138.92，143.17，149.24，150.82，151.59，153.46.IR(KBr)：1730，1538，1349，1177，1104，855，742，614cm^-1。
实施例10

在250mL的两口烧瓶中1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5mmoL，缚酸剂三乙胺5mmoL，溶剂甲苯5mL，在机械搅拌下缓慢加入对甲基苯磺酰氯10mmoL，然后升温至回流温度，回流24小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚(3×10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(10mL)洗涤三次，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到化合物1.55g，产率85％。Mp168-169℃，¹H NMR(CDCL₃，400MHz)δ：2.45(s，3H)，3.27(t，J＝8Hz，2H)，3.84(t，J＝8Hz，2H)，4.31(s，2H)，7.28(d，J＝8Hz，1H)，7.35(d，J＝8Hz，2H)，7.53(dd，J₁＝8Hz，J₂＝4Hz，1H)，7.93(d，J＝8Hz，2H)，8.20(d，J＝4Hz 1H).¹³C NMR(100MHz，CDCL₃)δ：21.64，41.21，41.82，44.69，124.61，128.10，129.71，130.16，134.74，138.89，145.04，149.20，151.40，154.09.IR(KBr)：2926，1724，1357，1171，1095，810，755，742，671，578，547.
实施例11

在250mL的两口烧瓶中1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5mmoL，缚酸剂三乙胺5mmoL，溶剂甲苯5mL，在机械搅拌下缓慢加入邻硝基苯磺酰氯10mmoL，然后升温至回流温度，回流24小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚(3×10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(10mL)洗涤三次，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到化合物1.78g，产率90％。Mp157-158℃；¹H NMR(CDCL₃，500MHz)δ：3.428(t，J＝7.5Hz，2H)，4.083(t，J＝7.5Hz，2H)，4.333(s，2H)，7.302(d，J＝8Hz，1H)，7.546(d，J＝8Hz，1H)，7.742-7.788(m，3H)，8.250(s，1H)，8.458(s，1H).
实施例12

在250mL的两口烧瓶中加入1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5mmoL，缚酸剂三丙基胺5mmoL，溶剂甲苯5mL，在机械搅拌下缓慢加入苯磺酰氯10mmoL，然后升温至回流温度，回流24小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚(3×10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(3×10mL)洗涤三次，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到化合物1.40g，产率80％。
实施例13

在250mL的两口烧瓶中加入1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5mmoL，缚酸剂三丁基胺5mmoL，溶剂甲苯5mL，在机械搅拌下缓慢加入苯磺酰氯10mmoL，然后升温至回流温度，回流24小时，反应结束后，用冰水浴冷却，用无水乙醚(3×10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(3×10mL)洗涤三次，过滤，真空干燥，用无水乙醚-乙醇重结晶化合物得到化合物1.36g，产率77％。