专利名称：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， D86Q，甲糖 宁)、氯磺丙脲(chLorpropamide)，格列本脲(gLyburide， gLibencLamide， 优降糖)，格列吡嗪(gLipizide，吡磺环已脲)，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)縮合， 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l-[(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
(I )
通式(I )中
R为氢、卤素、Cl-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 )中所指的垸基主要是甲基，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-卩比啶)甲基]-2-咪唑啉酮(n),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 — 150t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(1)。
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i : 2—4 : i，优选比为1.5 : l—3 : i。
反应温度为40 — 15(TC之间，优选温度为60 — 12(TC。 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(n)摩尔比i : 2—4 : i，优选的摩尔比为 l : l一i.5 : i。
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。
具体实施例方式
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1CI CI
在250 mL的两口烧瓶中加入1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5 mmoL， 缚酸剂三乙胺5 mmoL，溶剂二氯甲烷5mL，在机械搅拌下缓慢加入苯磺酰氯 lOmmoL,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(3X10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(3X10mL)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。C， 'H丽R(CDCU 400 MHz) S:3. 29(t， ,8 Hz， 2H)， 3.86(t， ,8Hz， 2H)， 4.31(s， 2H)，7. 29(d， J=8 Hz， 1H) ， 7. 52—7. 69(m， 4H)， 8. 05(d， /=8 Hz， 2H)， 8.21(s, 1H). 13C丽R(100 MHz， CDCL3) S: 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習1。 实施例2
在250 mL的两口烧瓶中1-[ (6-氯_3-吡啶)甲基]-2_咪唑啉酮5 mmoL，缚 酸剂三乙胺5 mmoL,溶剂三氯甲烷5 mL,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(3X10mL)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250 mL的两口烧瓶中1-[ (6-氯-3-P比啶)甲基]-2-咪唑啉酮5 mmoL，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(3X10mL)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250 mL的两口烧瓶中1-[ (6-氯-3-吡啶)甲基]-2_咪唑啉酮5 mmoL，缚 酸剂三乙胺5mmoL，溶剂乙腈5raL，在机械搅拌下缓慢加入苯磺酰氯lOmmoL, 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(3X10mL)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250 mL的两口烧瓶中1- [ (6-氯-3-吡啶)甲基]-2_咪唑啉酮5 mmoL，缚 酸剂三乙胺5 ramoL,溶剂甲苯5 mL，在机械搅拌下缓慢加入苯磺酰氯lOmmoL， 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(3X10mL)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
ci ci
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5 mmoL，溶剂甲苯5 mL，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(3X10mL)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%。 Mp 145-146°C， 丽R(CDCU，400 MHz) 5:3. 30(t， /=8 Hz， 2H)， 3. 85(t， ,8 Hz， 2H)， 4. 32(s， 2H)， 7. 22—7.31(m， 3H)， 7. 55(dd， /尸8 Hz， /尸4 Hz， 1H)， 8.07-8. ll(m, 2H)， 8.22(d，力4 Hz， 1H). 丽R(IOO MHz， CDCU) S : 41. 24: 41.81， 44.74， 116.42(J二23 Hz)， 124.70， 129.97， 123. 7 (J=9 Hz) ， 138.89， 149.23， 151.32， 153.93， 162.08， 165.96 (J=255 Hz). IR (KBr): 1365, 1356， 1176， 1719， 1112， 837， 753 cnf1。 实施例7
ci ci
在250 mL的两口烧瓶中1- [ (6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5腿oL，缚 酸剂三乙胺5 mmoL，溶剂甲苯5 mL，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(3X10mL)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%。 Mp 125-126。C, 'H丽R(CDCU，400MHz) S:3.31(t， ,8 Hz， 2H)， 3. 85(t， ,8Hz， 2H)， 4. 32(s， 2H)， 7. 30(d， /=8 Hz， 1H) ， 7. 53(dd， /尸8 Hz， /尸4 Hz， 1H)， 7.70(d，力8 Hz' 2H), 7.92(d， ,8 Hz， 2H)， 8.22(d， ，4 Hz 1H). 13C NMR(IOO MHz，CDCL3) S: 41.20， 41.80， 44.68, 124.64， 129.27， 129.57，
8129.92, 132.39， 136.57， 138.86, 149.21， 151.43， 153.78. IR (KBr): 1716， 1366， 1169， 1096， 820， 756， 612， 566 cm—'。
实施例8
S02C1
甲苯，Et3N,回流N、^ CI
o
、A v=v
在250 mL的两口烧瓶中1-[ (6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5 mmoL，缚 酸剂三乙胺5 mmoL，溶剂甲苯5 mL，在机械搅拌下缓慢加入对氯苯磺酰氯 lOmmoL，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(3X10mL)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%。 Mp 162-164°C, 丽R(CDCU，400 MHz) S:3.31(t， ,8 Hz， 2H) ， 3. 85 (t，力8 Hz，2H)，4. 32(s， 2H)，7.29(d， /=8Hz，lH)， 7. 52—7. 57(m， 3H)， 8. OO(d, /=8
Hz，2H)， 8.23(d, J=4 Hz 1H). 13C
MHz，CDCU) S :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， 619 cm—'。 实施例9
o
,人
■S02C1
甲苯，Et3N,回流N、^ CI
在250 mL的两口烧瓶中1- [ (6_氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5 mmoL，缚
酸剂三乙胺5mraoL,溶剂甲苯5mL，在机械搅拌下缓慢加入对硝基苯磺酰氯lO腿oL，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(3X10mL)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%。 Mp 153—154°C， 'H丽R(CDCU 400MHz) S:3.34(t， ,8 Hz， 2H) ， 3. 91 (t， ,8 Hz，2H)，4. 33(s, 2H), 7. 31(d，力8 Hz， 1H)， 7. 55(dd， /尸8 Hz， /尸4 Hz， 1H)， 8.23(s， 1H)， 8.27(d，力8 Hz, 2H), 8.39(d， ,8 Hz，2H). 13C丽R(IOO MHz, CDCL3) S : :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， 614 cm—'。 实施例10
N NH
0
,人
S02C
甲苯，Et3N,回流N、^ CI
-CH3
在250 mL的两口烧瓶中1-[ (6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5 mmoL,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(3X10mL)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%。 Mp 168-169。C， 'H丽R(CDCL:,，400 MHz) S:2. 45(s, 3H), 3. 27(t， /二 8 Hz, 2H)， 3.84(t， ,8 Hz,2H)， 4.31(s， 2H)， 7.28(d， Hz， 1H)， 7.35(d， ,8 Hz，2H)， 7. 53(dd， /尸8 Hz， /尸4 Hz， 1H) ， 7.93(d，方8Hz，2H), 8. 20(d， ,4 Hz 1H). 13C丽R(IOO MHz，CDCU) S :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
<formula>formula see original document page 11</formula>
在250mL的两口烧瓶中1-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5 mmoL，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 lOmmoL，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(3X10mL)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%。 Mp 157-158 。C ; 丽R(CDCU 500 MHz) S : 3. 428 (t， ,7. 5 Hz， 2H)， 4. 083 (t， /=7. 5 Hz，2H)， 4. 333(s， 2H)， 7. 302(d， ,8 Hz， 1H), 7. 546 (d， ,8 Hz, 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5腿oL， 缚酸剂三丙基胺5 mmoL，溶剂甲苯5 mL,在机械搅拌下缓慢加入苯磺酰氯IO mmoL,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(3X10 mL)洗涤三次，再用无水乙醇(3X10 mL)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250 mL的两口烧瓶中加入l-[(6-氯-3-吡啶)甲基]-2-咪唑啉酮5 mmoL， 缚酸剂三丁基胺5咖oL，溶剂甲苯5 mL，在机械搅拌下缓慢加入苯磺酰氯IO mraoL，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(3X10mL)洗涤三次，再用无水乙醇(3X10mL)洗漆三次，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%。
权利要求
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 15(TC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l-[(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 : l，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，其特征在于所述垸基胺包括三乙基胺、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。
全文摘要
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。
文档编号C07D401/06GK101565417SQ20091005237
公开日2009年10月28日 申请日期2009年6月2日 优先权日2009年6月2日
发明者李建新, 李才猛, 田庆海, 陆明若, 高国华 申请人:华东师范大学;江苏常隆化工有限公司