[发明专利]一种灭草烟中间体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种灭草烟中间体及其制备方法和应用，该中间体以吡啶‑2,3‑二羧酸二乙酯和2‑氨基‑2,3‑二甲基丁酰胺为原料，在金属催化剂的作用下经胺酯交换反应得到，然后再进一步与碱性水溶性发生合环反应、加酸酸化，得到灭草烟。本发明反应速度快，产物纯度高、收率高、反应条件温和，三废少，合成过程粗放，不但优化了反应条件，降低了反应的设备成本，而且产生的产品容易分离，简化了生产工艺。

技术领域

本发明涉及一种新型的灭草烟中间体，还涉及该中间体的制备方法以及采用该中间体制备灭草烟的方法，属于灭草烟制备技术领域。

背景技术

灭草烟，又名咪唑烟酸，是一种灭生性的除草剂，能迅速为杂草的根、叶吸收，通过抑制支链氨基酸的生物合成而阻止杂草生长，其结构如下：

目前，灭草烟的合成存在以下几种工艺：

专利US4758667中公开了在碱性条件下2,3-吡啶二甲酸二乙酯与2-氨基-2,3-二甲基2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺在惰性溶剂环境中连续进行缩合反应和关环反应。反应所用碱性条件优选使用叔丁醇钾，随后进行酸化反应处理。此发明所得产物收率低，仅68%，同时叔丁醇钾价格较贵，不利于降低生产成本。

专利US4921961中公开了多种合成灭草剂的中间体，所用缩合反应步骤只是反应物2,3-吡啶二酸酐与2-氨基-2,3-二甲基2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺在惰性溶剂中反应，未使用催化剂，后续处理反应为关环反应和酸化反应。所得产品收率不高，收率仅70%。

专利CN102532102A中公开了一种灭草烟的制备方法，该方法先在烃类试剂中、酸催化剂存在下将2,3-吡啶二甲酸二乙酯与2-氨基-2,3-二甲基2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺发生缩合反应，反应形成的中间体经过关环反应和酸化反应，得到灭草烟。该方法在缩合反应中使用了酸催化剂，提高了反应的选择性，提高了反应收率，产品收率在80%以上。但使用的酸性催化剂本身有回收困难以及后处理三废高的不足，且反应复杂、用时较长，生产成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的化合物，该化合物可以作为灭草烟的中间体，由吡啶-2,3-二羧酸二乙酯和2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺在金属催化剂作用下形成，为灭草烟的合成提供了新的思路。

本发明另一目的是提供上述灭草烟中间体化合物的制备方法以及以该中间体制备灭草烟的新方法，该方法合成路线短、反应转化率高、反应条件温和、对设备要求低、后处理简单，便于工业化生产。

经过研究，本发明得到了一种合成灭草烟的新路线，也成功得到了一种新的灭草烟中间体化合物，该中间体化合物具有下式I所示的结构式：

。

本发明提供了上述式I所示的化合物的制备方法，该方法包括以吡啶-2,3-二羧酸二乙酯和2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺为原料、在金属催化剂作用下反应得到式I所示的化合物的步骤。

上述制备方法中，吡啶-2,3-二羧酸二乙酯和2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺发生的是胺酯交换反应，如果没有催化剂，胺酯交换反应会比较缓慢，产物的收率也较低，加入催化剂可以使反应快速进行，也能提高产品收率。反应可用的催化剂为金属催化剂，主要的催化剂有：二氯化钯、四氯化锡、四氯化钛、二氯化锌、三氟甲烷磺酸钪、二氯化镍等。本发明通过催化剂的选择，改变了吡啶-2,3-二羧酸二乙酯和2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺的反应方向，形成了新的中间体。该中间体的形成为灭草烟的合成提供了新的思路，为更为合理的灭草烟的合成路线的研究提供了新的方向。

进一步的，上述式I化合物的制备方法中，吡啶-2,3-二羧酸二乙酯与2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺的摩尔比为1:1.1~1.3。