4-甲磺酰氨基甲基-2-氨基磺酸基苯甲酸甲酯关键中间体的合成研究

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4-甲磺酰氨基甲基-2-氨基磺酸基苯甲酸甲酯属于磺酰脲类除草剂,可以高效除去农田间杂草。其作用机制独特、广谱、高效、环境友好,并具有优良的持效性,同时对哺乳动物安全。3-氨基-4-甲氧基羰基苄胺的合成是4-甲磺酰氨基甲基-2-氨基磺酸基苯甲酸甲酯制备过程的关键步骤,该产品目前仍在专利保护期内,其技术被德国拜耳公司掌握,因此,该中间体的合成研究具有深远意义。本文综述了4-甲磺酰氨基甲基-2-氨基磺酸基苯甲酸甲酯中间体的合成方法,通过理论分析及研究,设计了4-甲磺酰氨基甲基-2-氨基磺酸基苯甲酸甲酯的中间体3-氨基-4-甲氧基羰基苄胺的合成方法:以对甲苯腈为原料,经混酸硝化反应制得4-甲基-3-硝基苯氰、再以重铬酸钾作为氧化试剂进行氧化反应制得4-氰基-2-硝基苯甲酸、再用碘甲烷作为甲基化试剂进行甲基化反应得到相应产物4-氰基-2-硝基苯甲酸甲酯,最后经氢化还原,得到最终产品3-氨基-4-甲氧基羰基苄胺。研究结果表明:在制备4-甲基-3-硝基苯氰的反应中,选用65%的浓硝酸为硝化试剂,物料比n(HNO3):n(原料)=1:1,反应温度为-15℃,强力搅拌,收率93.0%,纯度98.8%;氧化反应中,选用重铬酸钾-高锰酸钾体系,物料比n(重铬酸钾)/(4-甲基-3-硝基苯氰)=1.3:1,催化剂用量为n(KMnO4):n(原料)=0.06:1,催化剂的加入极大地缩短了反应时间(24h,文献值48h)滴加温度为-15℃,溶剂为80%浓硫酸。收率:51.5%,纯度:98.3%;甲基化反应中,以DMF作为溶剂,碘甲烷作为甲基化试剂,n(CH3I):n(原料)=2:1,DBU作为催化剂参与反应,最佳DBU用量n(DBU):n(原料)=2:1,反应温度为25℃,收率为:91%,纯度:98.9%,m.p.89.1-89.3℃。还原反应过程中,溶剂为甲醇,甲醇用量v(甲醇):m(原料)=20:1,氧化铂为催化剂,n(催化剂):n(原料)=2:100,反应压力为2MPa,反应温度为25℃,本步收率为88.2%,熔点为188.2~190.0℃。
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