背景及概述[1-2]
甲基二磺隆(Mesosulfuron-methyl,7),又名甲磺胺磺隆,化學名2-[(4,6-二甲氧基嘧啶-2-氨基羰基)氨基磺?;?α-(甲基磺酰氨基)對甲苯甲酸甲酯,是由德國拜耳公司2002年開發(fā)的新型磺酰脲類除草劑,可有效抑制乙酰乳酸合酶的合成,雜草葉片吸收藥劑后即停止生長、逐漸枯萎。甲基二磺隆在土壤中殘效期短,不影響下茬作物生長,具有高效、廣譜、環(huán)境友好等特點,其銷售額每年均保持著高速增長(年均增長率超過100%),因此,有關它的合成研究也受到了社會各界的高度關注。
甲基二磺隆被業(yè)內稱為磺酰脲類除草劑中的掛帥產品,其國內的化合物專利于2014年10月12日屆滿,在美國的登記資料保護至2014年3月30日,在歐盟的登記資料保護至2014年3月31日。目前甲基二磺隆原藥在國內已經(jīng)過了正式登記保護期,國內也已經(jīng)有十幾家企業(yè)登記了含有甲基二磺隆的制劑產品,甲基二磺隆的產品登記在國內正走向成熟,近一兩年國內有很多企業(yè)在關注并正在實施登記,相信不久的將來甲基二磺隆在國內的市場將會將一步被打開。2010年至今,甲基二磺隆共申請?zhí)镩g試驗157個,其中甲基二磺隆單劑91個,含量為3%、30g/L;合劑為66個。
應用[3]
甲基二磺隆,又名甲磺胺磺隆,化學名2-[(4,6-二甲氧基嘧啶2-氨基羰基)氨基磺?;鵠-a-(甲基磺酰氨基)對甲苯甲酸甲酯,是由德國拜耳公司2002年開發(fā)的新型磺酰脲類除草劑,關于磺酰脲類除草劑,是世界上的一類除草劑,其主要是通過抑制乙酰乳酸合成酶而起作用,雜草根和葉吸收,在植株體內傳導,從而促使雜草停止生長達到除草的功效。該藥劑對冬小麥、春小麥一年生禾本科雜草和繁縷等部分闊葉雜草有較好防效,在我國對于除草劑市場的需求呈現(xiàn)上升的趨勢。
制備[3]
1)2-甲基-5-氰基苯磺酰胺(Ⅱ)的合成
將22mL氯磺酸,50mL1,2-二氯乙烷(EDC)加入干燥的250mL三口燒瓶中,室溫下分批加入10.0g對甲苯腈(Ⅰ),攪拌,于60℃反應6h,加入1.0g氯化鈉,繼續(xù)反應2h。減壓蒸除大部分溶劑及過量的氯磺酸,冷至室溫,殘液緩慢滴加至50mL質量分數(shù)25%氨水中,有大量固體析出,抽濾,固體水洗至中性,乙酸乙酯重結晶得白色晶體14.8g,收率88.6%。
2)5-氰基糖精(Ⅲ)的合成
將10.0gⅡ溶于30mL質量分數(shù)98%濃硫酸中,冰浴冷卻至0℃。緩慢滴加30.0g重鉻酸鉀與40mL質量分數(shù)98%濃硫酸的混合物,維持溫度小于10℃,滴加完畢,室溫反應6h。攪拌下將反應液緩慢加至200mL冰水中,固體析出,抽濾,粗品用THF/石油醚重結晶,干燥后得白色固體8.1g,收率78.1%。
3)5-氨甲基糖精(Ⅳ)的合成
在反應瓶中加入5.0gⅢ,1.0g質量分數(shù)10%Pd/C,50mL甲醇,分別用氮氣、氫氣置換反應瓶中空氣,氫氣氛圍下室溫反應5h。抽濾,母液減壓濃縮蒸干,得白色固體,粗品用乙酸乙酯重結晶,干燥得產品4.5g,收率89.5%。
4)5-甲磺酰氨基甲基糖精(Ⅴ)的合成
將5.0gⅣ溶于60mL二氯甲烷(DCM),加入3mL三乙胺,冰浴降溫至0~5℃,滴加2.5g甲基磺酰氯,滴畢,常溫反應1h。飽和碳酸氫鈉水溶液、飽和食鹽水依次洗滌,無水硫酸鎂干燥,過濾,減壓蒸除溶劑,得白色固體5.2g,收率76.5%。
5)2-甲氧羰基-5-甲磺酰氨基甲基苯磺酰胺(Ⅵ)的合成
將5.0gⅤ溶于30mL甲醇中,加入2mL濃鹽酸,緩慢升溫至回流,繼續(xù)反應5h。體系濃縮后加入二氯甲烷,飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌至弱堿性,飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鎂干燥,過濾,濾液經(jīng)減壓濃縮得白色固體4.4g,HPLC分析其純度為98.7%,收率80.1%,熔點186~188℃(文獻:185~187℃)。
6)甲基二磺隆(Ⅶ)的合成
將3.0gⅥ,5.0g4,6-二甲氧基-2-(苯氧基羰基)氨基嘧啶溶于30mL乙腈中,冰浴降溫至0~5℃,加入2mL1,8-二氮雜二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU),于25℃反應1.5h。真空除去大部分溶劑,殘液加入30mL2mol/LHCl,20mL異丙醚,大量固體析出,過濾,洗滌,真空干燥得產品4.1g,HPLC純度為99.3%,收率87.7%,熔點193~195℃(文獻:191~193℃)。
主要參考資料
[1] 小麥田除草劑登記的熱點產品之甲基二磺隆
[2] CN201910206854.8甲基二磺隆的制備方法
[3] 除草劑甲基二磺隆的合成