网站主页 > 三氮唑嘧啶酮 > 新闻专题 > 三氮唑嘧啶酮的主要应用

三氮唑嘧啶酮的主要应用

发布日期:2019/6/18 9:13:06

背景及概述[1-2]

三氮唑嘧啶酮(IUPAC)简称PP796、催吐剂、三唑嘧啶酮、敌草快/灭多威/百草枯催吐剂等,化学名称为:2-氨基-6甲基-4-正丙基-4,5-二氢-[1,2,4]三氮唑-[1,5]并嘧啶-5-酮,为白色晶状固体,分子式为:C9H13N5O,相对分子质量207.2,CA登记号:27277-00-5,蒸气压为4.0×10-3Pa(25℃),熔点为163-165℃,英文名称为:2-Amio-6-methyl-4-propyl-4H-[1,2,4]triazolo[1,5-a]pyrimidin-5-one(vomit;nauseant;phosphodiesteraseIVinhibitor),溶于二甲基甲酰胺、二氯甲烷、甲醇,稍溶于乙酸乙酯、二氯乙烷、甲苯,不溶于石油醚,水中溶解度2g/L,氯仿83g/L,乙醇6g/L,DMSO13g/L,强碱性条件下不稳定。百草枯产销居全球农药第二位,国际年需10万吨以上,敌草快居第七位。在国外三氮唑嘧啶酮仅英国先正达一家专利产品实现工业化生产,现印、巴等国均准备进行研究开发。国内鲜见对该产品工业化合成方面的报道。三氮唑嘧啶酮合成方法主要有(1)适当的甲基丙烯酸甲酯与甲酸直接反应法;(2)甲基丙烯酸甲酯(MMA)溴化醚化催化裂化法;(3)溴丙烷缩合法,即在低温酸性介质中双氰胺与水合肼环合得到3,5-二氨基-三氮唑,3,3-二甲氧基-2-甲基丙烯酸甲酯与呱唑在有机碱下100℃左右缩合得嘧啶三唑,嘧啶三唑与溴丙烷在无机碱有机溶剂下反应得到PP796[;(4)苯甲醛缩亚氨基保护及脱保护法;(5)其它醛缩及去醛基法;(6)嘧啶直接催化闭环法等。

应用[2]

三氮唑嘧啶酮是重要的有机合成和医药中间体可合成许多衍生产品,也是重要的医用和兽用活性催吐剂成份,医药上还用于预防支气管痉挛和减肥药等约占该品种总需求的40%;农药占50%,可作为特殊功能助剂用于快速接触型除草剂1,1-二甲基-4,4'-联吡啶鎓盐二氯化物和1,2-乙撑-2,2-双吡啶二鎓盐联吡啶类除草剂,国外还用于甲基1605、对硫磷、乐果、敌敌畏等有机磷农药的催吐剂,以保护使用人群。我国已停止不加催吐剂的百草枯登记工作。

制备[2]

1)3,3-二甲氧基-2-甲基丙酸甲酯的制备一溴化加成:把99%的甲基丙烯酸甲酯24.5g加入到带有温度计、搅拌器、冷凝管、干燥管的100mL四口烧瓶中,搅拌下用油浴升温至80℃,滴加99%溴素43g,滴加时控制回流温度在100℃,物料滴加反应基本完毕后,升温到115℃保温反应13小时,然后再加热到135℃,得二溴化物。二醚化:把二溴化物加入250mL四口烧瓶中,加乙醇120g,搅拌降温待温度正常后,开始滴加甲醇钠125g,反应放热,控制温度在65-72℃,在滴完甲醇钠后,控制温度70℃反应16小时,缓慢冷却到-15℃,抽滤,白色固体用少量甲醇洗涤,再抽干。抽滤母液于250mL四口烧瓶中再进行浓缩,除去固体,降温到-5℃加水40g,搅拌使固体溶解,静置分出有机层,盐酸调节pH在9-10,用CaCl2干燥,升温蒸有机相,冷却到50℃得3,3-二甲氧基-2-甲基丙酸甲酯,待用。

2)3-甲氧基-2-甲基丙烯酸甲酯的合成在50mL四口烧瓶中,加入醚化物和复合型过渡金属盐裂解催化剂1#0.5g,升温温度在60-65℃之间反应,保温反应0.5小时,蒸出所有馏分(P≤0.099MPa),得24.2g产品,测气谱含量≥86%,收率92.5%。

3)N,N-氰亚胺基-S,S-二硫代碳酸二甲酯的制备一硫化缩合:在250mL四口烧瓶中,加入30%单氰胺30g、二硫化碳16.3g、水40g,冷却到-15℃以下。滴加配置好的碱液(99%片碱20g+27g水),搅拌使温度保持在-5℃以下。滴加完毕后,升温到85℃搅拌6小时,然后冷冻到-15℃以下,待用。二甲基化:向250mL缩合物烧瓶中加入硫酸二甲酯96.5g,控制温度在80℃左右,加完后搅拌6小时,缓慢升温到100℃左右反应5小时,缓慢冷却到-10℃以下,抽滤得到黄色固体,湿品烘干得固体26.8g,测定二氰酯熔点为52.5℃,含量99.32%,水分0.7%,收率92.3%。

4)3-氨基-5-正丙胺基-1,2,4-三氮唑的制备一胺化:带有温度计、搅拌器、冷凝管、放空管、干燥管的100mL四口烧瓶中,投入乙醇60g,二氰酯16g,常温70℃下搅拌溶解,待物料全部溶解后,保持温度在70℃左右加入7g正丙胺。回流继续搅拌反应10小时,即得到氰亚胺基-N-正丙基-S-甲基-硫氮杂碳酸酯。二环合:胺化瓶升温到回流温度,滴加20g水合肼,有臭味产生,排空。滴完后继续回流12小时,蒸出甲醇,抽滤得到灰白色固体13.3g,测定正丙唑熔点158.5℃,含量≥98%,收率93.5%。

5)2-苯甲醛缩亚氨基-6甲基-4-丙基-4H-[1,2,4]三氮唑-[1,5-a]嘧啶-5-酮的制备在150mL四口烧瓶中,加入正丙唑10.8g、苯甲醛15g、盐酸0.2g、二甲苯100g。加热,回流反应13小时。反应结束,在135℃,P≤0.099MPa蒸出二甲苯得到3-苯甲醛缩亚氨基-5-正丙胺基-1,2,4-三氮唑;降温,在醛缩物中再加入二甲苯100g、碳酸钠20g、复合嘧啶成环碱性催化剂Cat2#约0.6g,升温到106℃加双甲酯16g,此时反应液变清黄色,在此温度下继续反应0.5小时然后冷却、过滤、干燥,得醛缩闭环物18.7g,含量≥96%,收率89.5%。

6)2-氨基-6甲基-4-丙基-4H-[1,2,4]三氮唑-[1,5-a]嘧啶-5-酮的制备在100mL四口烧瓶中,加入醛缩物6.8g、盐酸20g、水40g,升温到100℃水解12小时,加入活性炭15g,搅拌2小时静置40分钟,抽滤,滤液减压蒸出苯甲醛,蒸出定量母液,蒸毕补加水,用50%NaOH调节pH=8-9,降温抽滤、烘干、重结晶,得白色结晶状纯品3.7g,测液相色谱纯度为99.5%,收率可达77.5%,熔点为164.5℃,与文献值(94-95℃)相符,并经送检IR、GC-MS分析及和标准品对比得到确认。

主要参考资料

[1] CN201811361605.8一种三氮唑嘧啶酮制备方法

[2] 百草枯催吐剂三氮唑嘧啶酮的合成