一種磺酰基吡啶衍生物及其合成方法技術

本發明專利技術公開了一種磺酰基吡啶衍生物及其合成方法，反應器中加入取代氨基丙烯醛、化劑和取代基氰乙基砜，在一定溫度下反應，跟蹤反應至取代氨基丙烯醛或取代基氰乙基砜消失，然后向反應液加入鹵化氫繼續反應，跟蹤檢測至反應完全，向反應液中加入堿液調節pH值至7?8，靜置分層得到水層和有機層，水層用有機溶劑萃取，然后合并有機層，再經過精制，制得磺酰基吡啶衍生物。他解決了傳統磺酰基吡啶衍生物合成反應時間長、“三廢”多且難于處理的問題，具有反應收率高均達到82％以上，甚至可高達93.5％，且操作工藝簡單、綠色環保、三廢產生較少，適合于工業化生產的效果。

Sulfonyl pyridine derivative and synthetic method thereof

The invention discloses a sulfonyl pyridine derivatives and synthesis method thereof, a reactor is added with substituted amino acrolein, agent and substituted cyanoethyl sulfone, under certain temperature, the tracking reaction to acrolein or substituted amino substituted cyanoethyl sulfone disappeared, then added to the reaction solution of hydrogen halide to the reaction, tracking detection to complete reaction, adding alkali solution in the reaction solution to adjust the pH value to 7 8, layering by layer and the organic layer, water organic solvent extraction, and then combined with the organic layer, then after refining, prepared sulfonyl pyridine derivatives. He has solved the traditional sulfonyl pyridine derivatives, synthesis of long reaction time, \three wastes\ and more difficult to deal with the problem, with high yield can reach more than 82%, even up to 93.5%, and the operation process is simple, green environmental protection, waste less, suitable for industrial production effect.

【技術實現步驟摘要】
一種磺酰基吡啶衍生物及其合成方法
本專利技術涉及有機化學
，具體涉及一種磺酰基吡啶衍生物及其合成方法。
技術介紹
目前，吡啶及其衍生物作為一類重要的含氮雜環化合物，其優點是生物活性高、環境相容性好和靶標新穎等，廣泛應用于醫藥、農藥、精細化工等領域,如用于維生素、頭孢類藥物等，也用于敵草快等農藥，磺酰基吡啶可用于生產高效磺酰脲類除草劑玉嘧磺隆等。2-溴(氯)-3-乙磺酰基吡啶是制備超高效磺酰脲類除草劑玉嘧磺隆的關鍵中間體。一般是將1，1，3，3-四甲氧基丙烷或N，N-二甲胺基丙烯醛和乙磺酰基乙腈縮合生成戊二烯腈，再與溴化氫(或氯化氫)反應制得2-溴(氯)-3-乙磺酰基吡啶。現有技術中2-鹵代-3-乙基磺酰基吡啶的合成方法主要有以下幾種方法。(1)專利US5206372,19933曾報道過二甲氨基丙烯醛合成2-氯-3-乙磺酰基吡啶或2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制備方法，其合成原理如下式：其中，X＝Cl，Br該法的缺點是用到了價格昂貴且國內未工業化的N，N-二甲胺基丙烯醛、反應時間長、收率較低，三廢較多且難于處理，不宜于工業化。(2)文獻Bryaon,T.，Donelson,D.，Dunlap,R.et.al.J.Org.Chem.1976,41,2066-2067和陳明，等.2-溴-3-乙磺酰基吡啶的合成，農藥，2010,49(5):326-3281,曾報道1,3,3-四甲氧基丙烷合成2-氯-3-乙磺酰基吡啶或2-溴-3-乙磺酰基吡啶的制備方法，合成原理如下式：該法縮合反應所用溶劑是醋酸酐，中間化合物的粗品為油狀物，其含量不高，難以純化，后處理分液時易乳化，操作較困難；所得最終化合物為油狀物，含量較低，難以純化，反應收率也較低，僅為58％左右；將中間化合物與過量的溴化氫反應，雖能形成最終化合物的溴化鹽固體從反應體系中析出，但固體顆粒非常細小，很難過濾，不利于產品純化，具有反應時間長、收率較低，收率約為58％，三廢較多，且難于處理的缺點。(3)N-甲基苯胺取代法合成2-溴-3-乙磺酰基吡啶(盧鑫鑫,等.新型除草劑玉嘧磺隆的合成研究[J].現代農藥,2007,6(3):13-15)，合成原理如下式：該法的缺點是反應時間長、三廢較多、難于處理，收率較低，收率為64％。綜上所述，現有的2-鹵代-3-乙基磺酰基吡啶制備方法都存在反應時間長、“三廢”多且難于處理的困難，因此，開發2-鹵代-3-乙基磺酰基吡啶及其類似物的綠色環保、產品收率高的合成方法是非常必要的。
技術實現思路
為克服現有技術存在的問題，本專利技術提供一種磺酰基吡啶衍生物及其合成方法，該方法操作簡單、工藝綠色環保、產品收率高。進一步的，本專利技術還提供一種磺酰基吡啶衍生物，在維生素、頭孢類藥物、敵草快農藥、高效磺酰脲類除草劑玉嘧磺隆合成領域具有廣泛應用。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：一種磺酰基吡啶衍生物的合成方法，以去離子水或有機溶劑作反應溶劑，取代基氰乙基砜、取代氨基丙烯醛一定溫度下反應，至反應物之一完全反應后控制一定溫度下加入鹵化氫繼續反應即可得磺酰基吡啶衍生物鹵化鹽，經堿液中和得磺酰基吡啶衍生物，反應式如下：反應式(Ⅰ)和反應式(Ⅱ)中，R1和R2各自獨立為H或C1-C18的烴基或苯基或芐基；R表示C1-C18的烴基或芐基或(取代基)芐基；X表示F或Cl或Br或I。所述制備方法無需對中間產物進行純化，直接將其與過量地溴化氫反應即可生成磺酰基吡啶的溴化鹽，溴化鹽能從反應溶劑中沉淀出來，起到了純化產物的作用。同時磺酰基吡啶的溴化鹽具有可直接用于玉嘧磺隆合成的后續反應，也可經堿中和得磺酰基吡啶衍生物，回收溶劑皆可經簡單處理后循環套用的效果。進一步的，磺酰基吡啶衍生物的合成方法，具體步驟為：反應器中加入取代基氰乙基砜、取代氨基丙烯醛、溶劑，混合均勻，加熱至一定溫度下反應，跟蹤反應至取代基氰乙基砜或取代氨基丙烯醛完全反應，控制一定溫度下向反應液加入鹵化氫繼續反應，跟蹤檢測至反應完全，反應液中加入堿液調節pH值至7-8，靜置分層得到水層和有機層，水層用有機溶劑萃取，然后合并有機層，再經過精制，制得如式(Ⅰ)所示的磺酰基吡啶衍生物。所得到的磺酰基吡啶衍生物產品收率均達到82％以上，甚至可高達93.5％，且操作工藝簡單、綠色環保、三廢產生較少。進一步的，鹵素X為I或F。進一步的，式(Ⅰ)中R為C1-C18的烴基、苯基、芐基、(間羥基)芐基、(對羥基)芐基、(間甲氧)芐基、(對甲氧)芐基、(3′,4′-二甲氧)芐基、(3′,5′-二甲氧)芐基、(對氯)芐基、(間氯)芐基、(對溴)芐基、(間溴)芐基、(對氟)芐基、(間氟)芐基、(對碘)芐基、(間碘)芐基、(3′,4′-二氯)芐基、(3′,5′-二氯)芐基、(3′,4′-二溴)芐基、(3′,5′-二溴)芐基、(3′,4′-二氟)芐基、(3′,5′-二氟)芐基、(3′,4′-二碘)芐基、(3′,5′-二碘)芐基，進一步R為芐基、(對羥基)芐基、(對甲氧)芐基、(對氯)芐基、(對溴)芐基、(間氟)芐基、(對碘)芐基、(3′,5′-二氯)芐基、(3′,4′-二溴)芐基，進一步進一步R為(對甲氧)芐基、(對氯)芐基、(對溴)芐基、(3′,4′-二氯)芐基。進一步的，取代基氰乙基砜為：甲基氰乙基砜、乙基氰乙基砜、正丙基氰乙基砜、異丙基氰乙基砜、正丁基氰乙基砜、異丁基氰乙基砜、正戊基氰乙基砜、異戊基氰乙基砜、正己基氰乙基砜、異己基氰乙基砜、正辛基氰乙基砜或異辛基氰乙基砜、正十二烷基氰乙基砜、正十八烷基氰乙基砜、芐基氰乙基砜、(間羥基)芐基氰乙基砜、(對羥基)芐基氰乙基砜、(間甲氧)芐基氰乙基砜、(對甲氧)芐基氰乙基砜、(3,4-二甲氧)芐基氰乙基砜、(3,5-二甲氧)芐基氰乙基砜、(對氯)芐基氰乙基砜、(間氯)芐基氰乙基砜、(對溴)芐基氰乙基砜、(間溴)芐基氰乙基砜、(對氟)芐基氰乙基砜、(間氟)芐基氰乙基砜、(對碘)芐基氰乙基砜、(間碘)芐基氰乙基砜、(3,4-二氯)芐基氰乙基砜、(3,5-二氯)芐基氰乙基砜、(3,4-二溴)芐基氰乙基砜、(3,5-二溴)芐基氰乙基砜、(3,4-二氟)芐基氰乙基砜、(3,5-二氟)芐基氰乙基砜、(3,4-二碘)芐基氰乙基砜、(3,5-二碘)芐基氰乙基砜，更進一步的，取代基氰乙基砜為甲基氰乙基砜、正丙基氰乙基砜、芐基氰乙基砜、(對甲氧)芐基氰乙基砜、(間氯)芐基氰乙基砜、(對溴)芐基氰乙基砜、(間溴)芐基氰乙基砜、(間氟)芐基氰乙基砜、(對碘)芐基氰乙基砜、(3,4-二氯)芐基氰乙基砜、(3,5-二氯)芐基氰乙基砜，進一步進一步取代基氰乙基砜為甲基氰乙基砜、芐基氰乙基砜、(對甲氧)芐基氰乙基砜、(間氯)芐基氰乙基砜(3,4-二氯)芐基氰乙基砜、(3,5-二氯)芐基氰乙基砜。進一步的，取代氨基丙烯醛為：3-氨基丙烯醛、3-正丁基氨基丙烯醛、3-正己基氨基丙烯醛、3-正辛基氨基丙烯醛、3-正十二烷基氨基丙烯醛、3-芐基氨基丙烯醛、3-二甲氨基丙烯醛、3-二乙氨基丙烯醛、3-雙(正丙基)氨基丙烯醛、3-雙(異丙基)氨基丙烯醛、3-雙(正丁基)氨基丙烯醛、3-雙(正辛基)氨基丙烯醛、3-雙(正十二烷基)氨基丙烯醛、3-(N-甲基-N-芐基)氨基丙烯醛、3-(N-乙基-N-芐基)氨基丙烯醛、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磺酰基吡啶衍生物的合成方法，其特征在于，以去離子水或有機溶劑作反應溶劑，取代基氰乙基砜、取代氨基丙烯醛一定溫度下反應，至反應物之一完全反應后控溫一定溫度加入鹵化氫繼續反應，即可得磺酰基吡啶衍生物鹵化鹽，經堿液中和得磺酰基吡啶衍生物，反應式如下：

【技術特征摘要】
1.一種磺酰基吡啶衍生物的合成方法，其特征在于，以去離子水或有機溶劑作反應溶劑，取代基氰乙基砜、取代氨基丙烯醛一定溫度下反應，至反應物之一完全反應后控溫一定溫度加入鹵化氫繼續反應，即可得磺酰基吡啶衍生物鹵化鹽，經堿液中和得磺酰基吡啶衍生物，反應式如下：反應式(Ⅰ)和反應式(Ⅱ)中，R1和R2各自獨立為H或C1-C18的烴基或苯基或芐基；R表示C1-C18的烴基或芐基或(取代基)芐基；X表示F或Cl或Br或I。2.如權利要求1所述的磺酰基吡啶衍生物的合成方法，其特征在于，具體步驟為：反應器中加入取代基氰乙基砜、取代氨基丙烯醛、有機或去離子水溶劑，混合均勻，加熱至一定溫度下反應，跟蹤反應至取代基氰乙基砜或取代氨基丙烯醛完全反應，控制一定溫度下向反應液加入鹵化氫繼續反應，跟蹤檢測至反應完全，反應液中加入堿液調節pH值至7-8，靜置分層得到水層和有機層，水層用有機溶劑萃取，然后合并有機層，再經過精制，制得如式(Ⅰ)所示的磺酰基吡啶衍生物。3.如權利要求1所述的磺酰基吡啶衍生物的合成方法，其特征在于，所述的溶劑為二氯甲烷、乙酸乙酯、三氯甲烷、乙酸丁酯、甲苯、1，2-二氯乙烷、二甲苯、三乙基十六烷基氯化銨去離子水溶液、三甲基十二烷基氫氧化銨去離子水溶液。4.如權利要求1所述的磺酰基吡啶衍生物的合成方法，其特征在于，式(Ⅰ)中，R為C1-C18的烴基、苯基、芐基、(間羥基)芐基、(對羥基)芐基、(間甲氧)芐基、(對甲氧)芐基、(3′,4′-二甲氧)芐基、(3′,5′-二甲氧)芐基、(對氯)芐基、(間氯)芐基、(對溴)芐基、(間溴)芐基、(對氟)芐基、(間氟)芐基、(對碘)芐基、(間碘)芐基、(3′,4′-二氯)芐基、(3′,5′-二氯)芐基、(3′,4′-二溴)芐基、(3′,5′-二溴)芐基，進一步R為芐基、(對羥基)芐基、(對甲氧)芐基、(對氯)芐基、(對溴)芐基、(間氟)芐基、(對碘)芐基、(3′,5′-二氯)芐基、(3′,4′-二溴)芐基，進一步進一步R為(對甲氧)芐基、(對氯)芐基、(對溴)芐基、(3′,4′-二氯)芐基、(3′,4′-二氟)芐基、(3′,5′-二氟)芐基、(3′,4′-二碘)芐基、(3′,5′-二碘)芐基，進一步X為F、I。5.如權利要求1所述的磺酰基吡啶衍生物的合成方法，其特征在于，所述取代基氰乙基砜為甲基氰乙基砜、乙基氰乙基砜、正丙基氰乙基砜、異丙基氰乙基砜、正丁基氰乙基砜、異丁基氰乙基砜、正戊基氰乙基砜、異戊基氰乙基砜、正己基氰乙基砜、異己基氰乙基砜、正辛基氰乙基砜或異辛基氰乙基砜、正十二烷基氰乙基砜、正十八烷基氰乙基砜、芐基氰乙基砜、(間羥基)芐基氰乙基砜、(對羥基)芐基氰乙基砜、(間甲氧)芐基氰乙基砜、(對甲氧)芐基氰乙基砜、(3,4-二甲氧)芐基氰乙基砜、(3,5-二甲氧)芐基氰乙基砜、(對氯)芐基氰乙基砜、(間氯)芐基氰乙基砜、(對溴)芐基氰乙基砜、(間溴)芐基氰乙基砜、(對氟)芐基氰乙基砜、(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉玉法，張彥春，王蔚平，毛霏霏，王萌萌，
申請(專利權)人：山東師范大學，
類型：發明
國別省市：山東,37