本發(fā)明涉及砜吡草唑,具體而言,涉及一種砜吡草唑的連續(xù)化合成方法。
背景技術(shù):
1、砜吡草唑(pyroxasulfone),又名羅克殺草砜,分子式為c12h14f5n3o4s,cas:447399-55-5,常溫下是白色結(jié)晶性粉末,屬于新型吡唑類(lèi)選擇性除草劑,其于2011年上市,是一種新型的苗前除草劑,能夠干擾c18鏈的延長(zhǎng),抑制超長(zhǎng)鏈脂肪酸(vlcfa)的合成。砜吡草唑主要通過(guò)植物根部或頂端分生組織吸收進(jìn)入靶標(biāo)植物,其主要對(duì)一年生禾本科雜草及一些闊葉雜草有效。
2、目前,砜吡草唑的生產(chǎn)工藝路線如下:
3、
4、在催化劑存在下,將原料3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)-甲硫基]-4,5-二氫-5,5-二甲基-1,2-異惡唑與氧化劑在溶劑中進(jìn)行氧化反應(yīng),得到產(chǎn)品砜吡草唑。但是上述氧化反應(yīng)為高危工藝,反應(yīng)產(chǎn)生的熱量大且反應(yīng)劇烈,涉及使用受控物料,工藝風(fēng)險(xiǎn)高;并且氧化反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),通常在5h~24h,生產(chǎn)效率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種砜吡草唑的連續(xù)化合成方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中砜吡草唑的制備方法存在效率較低和安全風(fēng)險(xiǎn)較高的問(wèn)題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種砜吡草唑的連續(xù)化合成方法,該連續(xù)化合成方法包括:將包括3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)-甲硫基]-4,5-二氫-5,5-二甲基-1,2-異惡唑、雙氧水、催化劑和有機(jī)溶劑的原料通入連續(xù)光化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)氧化反應(yīng),得到反應(yīng)液;依次將反應(yīng)液淬滅、提純處理,得到砜吡草唑;催化劑為含鎢化合物。
3、進(jìn)一步地,上述連續(xù)光化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有光源,原料在光源的照射下進(jìn)行,光源的光照強(qiáng)度為30mw/cm2~300mw/cm2;和/或,光源的波長(zhǎng)為單一波長(zhǎng),且波長(zhǎng)為275~590nm。
4、進(jìn)一步地,上述波長(zhǎng)為335~480nm;和/或,光源選自led、汞燈、氙氣燈、激光燈和日光燈中的任意一種或多種。
5、進(jìn)一步地,上述3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)-甲硫基]-4,5-二氫-5,5-二甲基-1,2-異惡唑、雙氧水和催化劑的摩爾數(shù)之比為1:2~4:0.03~0.1。
6、進(jìn)一步地,上述原料還包括光敏劑,光敏劑與催化劑的當(dāng)量之比為1:0.2~1。
7、進(jìn)一步地,上述光敏劑選自二苯甲酮、占噸酮、吖啶鹽和1,2,3,5-四(咔唑-9-基)-4,6-二氰基苯中的任意一種或多種;和/或,催化劑選自鎢酸鈉、鎢酸和氧化鎢中的任意一種或多種。
8、進(jìn)一步地,上述光敏劑為二苯甲酮和占噸酮的組合,且二苯甲酮和占噸酮的摩爾數(shù)之比為1:0.1~1;和/或,催化劑為鎢酸鈉和鎢酸的組合,且鎢酸鈉和鎢酸的摩爾數(shù)之比為1:0.5~1。
9、進(jìn)一步地,上述連續(xù)光化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度為30~60℃;和/或,連續(xù)光化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)停留時(shí)間為1~10min。
10、進(jìn)一步地,上述有機(jī)溶劑選自四氫呋喃、乙腈、二氯甲烷、二氯乙烷和氯仿中的任意一種或多種。
11、進(jìn)一步地,上述連續(xù)光化學(xué)反應(yīng)器還包括反應(yīng)器,反應(yīng)器為管式反應(yīng)器。
12、應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案,通過(guò)將包括3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)-甲硫基]-4,5-二氫-5,5-二甲基-1,2-異惡唑、雙氧水、催化劑和有機(jī)溶劑的原料通入連續(xù)光化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行氧化反應(yīng),一方面,光的引入有助于使氧化反應(yīng)的時(shí)間由原小時(shí)級(jí)縮短至分鐘級(jí),反應(yīng)時(shí)間大幅縮短,從而有助于提高砜吡草唑的生產(chǎn)效率;另一方面,采用連續(xù)化的反應(yīng)器有助于精準(zhǔn)控制氧化反應(yīng)的溫度,從本質(zhì)上降低物料及反應(yīng)的危險(xiǎn)性,有效解決了批次反應(yīng)放熱量大,工藝風(fēng)險(xiǎn)高的難題。采用含鎢化合物作為催化劑有助于提高氧化反應(yīng)的選擇性,從而有助于提高砜吡草唑的收率。
1.一種砜吡草唑的連續(xù)化合成方法,其特征在于,所述連續(xù)化合成方法包括:將包括3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)-甲硫基]-4,5-二氫-5,5-二甲基-1,2-異惡唑、雙氧水、催化劑和有機(jī)溶劑的原料通入連續(xù)光化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)氧化反應(yīng),得到反應(yīng)液;依次將所述反應(yīng)液淬滅、提純處理,得到所述砜吡草唑;所述催化劑為含鎢化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)化合成方法,其特征在于,所述連續(xù)光化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有光源,所述原料在所述光源的照射下進(jìn)行,所述光源的光照強(qiáng)度為30mw/cm2~300mw/cm2;和/或,所述光源的波長(zhǎng)為單一波長(zhǎng),且所述波長(zhǎng)為275~590nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)化合成方法,其特征在于,所述波長(zhǎng)為335~480nm;和/或,所述光源選自led、汞燈、氙氣燈、激光燈和日光燈中的任意一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的連續(xù)化合成方法,其特征在于,所述3-[(5-二氟甲氧基-1-甲基-3-三氟甲基吡唑-4-基)-甲硫基]-4,5-二氫-5,5-二甲基-1,2-異惡唑、所述雙氧水和所述催化劑的摩爾數(shù)之比為1:2~4:0.03~0.1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的連續(xù)化合成方法,其特征在于,所述原料還包括光敏劑,所述光敏劑與所述催化劑的當(dāng)量之比為1:0.2~1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)化合成方法,其特征在于,所述光敏劑選自二苯甲酮、占噸酮、吖啶鹽和1,2,3,5-四(咔唑-9-基)-4,6-二氰基苯中的任意一種或多種;和/或,所述催化劑選自鎢酸鈉、鎢酸和氧化鎢中的任意一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連續(xù)化合成方法,其特征在于,所述光敏劑為二苯甲酮和占噸酮的組合,且所述二苯甲酮和所述占噸酮的摩爾數(shù)之比為1:0.1~1;和/或,所述催化劑為鎢酸鈉和鎢酸的組合,且所述鎢酸鈉和所述鎢酸的摩爾數(shù)之比為1:0.5~1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的連續(xù)化合成方法,其特征在于,所述連續(xù)光化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度為30~60℃;和/或,所述連續(xù)光化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)停留時(shí)間為1~10min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的連續(xù)化合成方法,其特征在于,所述有機(jī)溶劑選自四氫呋喃、乙腈、二氯甲烷、二氯乙烷和氯仿中的任意一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的連續(xù)化合成方法,其特征在于,所述連續(xù)光化學(xué)反應(yīng)器還包括反應(yīng)器,所述反應(yīng)器為管式反應(yīng)器。