[发明专利]一种合成氟草隆原药的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成氟草隆原药的方法。

背景技术

氟草隆又名伏草隆，化学名称：1，1-二甲基-3-(α，α，α)-三氟间甲苯基脲，为选择性脲类除草剂，主要通过杂草的根部吸收，有较弱的叶部活性，能抑制杂草的光合作用，用于防除棉田、甘蔗田中的一年生单、双子叶杂草，对一年生的禾本科和阔叶杂草都有较理想的除草效果。氟草隆的合成包括两步反应：(1)间三氟甲基苯胺和光气发生光化反应生成间三氟甲基苯基异氰酸酯。(2)间三氟甲基苯基异氰酸酯与二甲胺发生胺化反应反应生成氟草隆。

据文献查阅，第(1)步反应生成间三氟甲基苯基异氰酸酯的方法主要有两种：a、先将间三氟甲基苯胺与氯化氢成盐后，再进行高温光化反应。该方法占用设备多，而且腐蚀严重，另外发生氯化氢气体会产生大量的废酸。b、将间三氟甲基苯胺溶于有机溶剂中，然后先低温通入光气进行冷光化反应，再升温进行热光化反应。该方法生产过程中温度难以控制，易结块包裹，副反应多，收率低，含量低。第(2)步反应生成氟草隆的方法为：将间三氟甲基苯基异氰酸酯溶液滴加至二甲胺水溶液中进行反应。该方法由于体系中有水份存在，造成间三氟甲基苯基异氰酸酯与水发生水解反应，生成副产物N，N’-二(三氟甲基二苯基)脲，致使产品收率低、含量低，难分离纯化。因此，如何提高氟草隆的收率和含量、减少三废是本领域技术人员一直研究的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、操作工艺条件易于控制，产品纯度高、收率高、三废少的氟草隆的合成方法。

本发明的技术解决方案是：

一种合成氟草隆原药的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)以间三氟甲基苯胺与光气为原料，并在有机溶剂存在的条件下、在催化剂JH-102触媒的作用下发生光化反应制得间三氟甲基苯基异氰酸酯；所述催化剂JH-102是由4-二甲胺基吡啶与二丁基二苯基锡混合组成，且4-二甲胺基吡啶与二丁基二苯基锡的重量比例为(5～10)∶1；

(2)间三氟甲基苯基异氰酸酯与二甲胺气体发生胺化反应，制得氟草隆原药。

上述反应的反应式：

有机溶剂低温先吸收光气，然后一边通光气、一边滴加间三氟甲基苯胺进行冷光化成盐反应，然后将冷光化反应液缓慢升温反应制得间三氟甲基苯基异氰酸酯溶液。

间三氟甲基苯胺与光气用量的摩尔比为：1.0∶1.5～2.0。

所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯、邻二氯苯、二氯乙烷、四氯化碳中的任意一种，有机溶剂的质量为间三氟甲基苯胺质量的4～10倍。

光气化反应的催化剂为JH-102。催化剂质量为间三氟甲基苯胺质量的0.5％～2.0％；光化反应的温度为0～100℃。

光化反应完毕后通入氮气，再蒸出反应物体系中1/2～1/3的有机溶剂介质。

滴加间三氟甲基苯基异氰酸酯溶液的同时通入二甲胺气体，控制胺化反应温度为：0～40℃。

间三氟甲基苯基异氰酸酯与二甲胺用量的摩尔比为：1.0∶1.0～1.5；PH值为7～10为反应终点。

胺化反应结束后，直接向反应物中加入水，然后升温至物料完全溶解在有机相中，待分层后，将有机层分离出来，降温结晶、分离、烘干得固体氟草隆原药。

加入水的质量为间三氟甲基苯胺质量的2～7倍。

本方法与现有技术比较，有如下优点：

(1)间三氟甲基苯基异氰酸酯生产过程中一边滴加间三氟甲基苯胺，一边通入光气，反应温度易于控制，反应比较完全。解决了物料结块、包裹的问题。同时加入JH-102催化剂，加快间三氟甲基苯胺与光气的反应速度，降低热光化反应温度，减少副产物N，N’-二(三氟甲基二苯基)脲的生成。

(2)采用气体二甲胺与间三氟甲基苯基异氰酸酯进行胺化反应生成氟草隆，解决了采用二甲胺水溶液反应时水和间三氟甲基苯基异氰酸酯发生水解反应，生成副产物N，N’-二(三氟甲基二苯基)脲的问题。产品收率高，总收率为97％以上(以间三氟甲基苯胺计)。

(3)往有机溶剂中一边滴加间三氟甲基苯基异氰酸酯，一边通入二甲胺气体，使得反应温度易于控制，并且降低耗冷量，减少异氰酸酯聚合、碳化副反应的发生，提高产品收率。

(4)反应完成后，直接向体系中加入水，然后加热升温水洗，无机盐二甲胺盐酸盐及催化剂溶解在水中，氟草隆溶解在有机层中，分层后，将有机层降温结晶、分离、烘干得到氟草隆。所得氟草隆原药外观为白色结晶体。质量优，含量达98％以上。