嘧啶水杨酸类除草剂Staple的合成与工艺研究

摘要

乙酰乳酸合成酶(ALS：Acetolactate Synthase)/乙酰羟酸合成酶(AHAS：Acetohydro Synthase)抑制剂，是开发超高效除草剂品种最为活跃的领域，也是化学农药最为活跃的研究领域之一。目前ALS/AHAS抑制剂主要有四类：咪唑啉酮类除草剂；磺酰脲类除草剂；三唑并嘧啶类除草剂；嘧啶(硫)醚类除草剂。
　　 综述了嘧啶(硫)醚类除草剂的创制过程，模式结构的建立，以及嘧啶(硫)水杨酸化合物的合成方法，Staple是嘧啶(硫)水杨酸化合物中已商品化五个产品之一，调研了Staple的性质和合成路线，并对路线作了仔细分析，合成，优化，成本核算，获得了合成Staple较佳的工业小试技术。
　　 用丙二酸酯法合成2-硫代巴比妥酸，并通过实验探索使收率有了较大提高，收率为89.2％。在2-氯-6-巯基苯甲酸合成中，主要有两种方法，一是利用2-氯-6-氨基苯甲酸在酸性介质中形成重氮盐，再与二硫化钠或黄原酸盐反应得到，原路线五步收率约为10％左右，路线改进后，五步反应总收率达50％。二是采用2，6-二氯苯腈为原料，与硫氢化钠反应得到2-氯-6-巯基苯腈，再用50％的浓硫酸，高温加热下形成酰胺，得到的酰胺在酸性介质中形成重氮盐后水解成酸，改进后总收率为40％。
　　 2-氯-6-氨基苯甲酸在酸性介质中形成重氮盐制2-氯-6-巯基苯甲酸，由于重氮反应的稳定性差，因此，是路线中的难点，在一系列的探索后得出滴加时最适温度为0℃，重氮盐酸盐比重氮硫酸盐收率稍高一点，硫化钠与升华硫的配比为1:1.2，底物与二硫化钠的配比为1:2，快速搅拌，插入液面以下滴加为最佳条件，收率为88％左右。
　　 在2-氯-6-巯基-苯甲酰胺制2-氯-6-巯基-苯甲酸的过程中，酰胺在强碱中不能进一步水解，在一般的酸中也不易水解，只有在硫酸浓度≧30％，且温度≧120℃时才能反应。收率较低，为50％左右。
　　 在2，6-二氯苯腈巯基化时，最适条件为甲醇或乙醇作溶剂，室温反应较合适。用无水甲醇将NaHS溶解后形成无水甲醇体系，加热回流14小时，得到另一种化合物，结构初步推测。
　　 我们还对Staple合成的溶剂体系进行了研究，Staple的合成由开始的K2CO3/DMF体系，到K2CO3/丙酮体系，到最后的PEG-400/无水乙醇体系，降低了成本，简化了操作。
　　 最后我们对Staple合成作了核算，由2-氯-6-硝基甲苯为起始原料合成Staple，最终成本核算为每吨26.6万元，由2，6-二氯苯腈为起始原料合成Staple，最终成本核算为每吨32.84万元。