專利名稱：一種5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種殺菌劑的制備方法，更具體地說涉及一種5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯即5-甲基多菌靈的制備方法。
背景技術(shù)：
5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯即5-甲基多菌靈，屬于高效、廣譜、低毒的內(nèi)吸殺菌劑，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，毒性低，急性毒性半數(shù)致死劑量即LD50值對大白鼠經(jīng)口大于20g/ kg(優(yōu)于多菌靈的LD50值，為15g/kg)。屬于高效廣譜類殺菌劑，可被植物吸收并經(jīng)傳導(dǎo)轉(zhuǎn)移到其它部位，干擾病菌細(xì)胞的有絲分裂，抑制其生長。對多種作物由真菌(如半知菌、多子囊菌等)引起的病害有防治效果，可用于葉面噴霧、種子處理和土壤處理等。還可廣泛用于木材、造紙、紡織、皮革、橡膠等工業(yè)的防霉殺菌領(lǐng)域。目前國內(nèi)沒有相關(guān)的文獻報道其合成方法。目 ItT β Ernest Lacey 等(Biochemical Pharmacology, Vol. 34, No. 7, pp. 1073-1077,1985)報道了以對甲基苯胺為原料經(jīng)乙酰化、硝化、水解、還原、成環(huán)、重排等步驟制備5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯，其中反應(yīng)步驟過長，所用的試劑如氯化亞錫、 溴化氰、異硫脲等毒性較大，且不易工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)在技術(shù)中存在的問題與不足，提供一種5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，本發(fā)明的方法將反應(yīng)步驟控制為氰胺化、酸化、合環(huán)三步，簡化了操作程序，采用強堿如氫氧化鈉氰胺化，鹽酸酸化，硫代硫酸鈉催化合環(huán)，減少了廢酸的產(chǎn)生，在保證產(chǎn)品質(zhì)量和收率的前提下，減少了污染物的生成量。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，步驟如下以氯甲酸甲酯為原料，經(jīng)過氰胺化反應(yīng)、酸化反應(yīng)和合環(huán)反應(yīng)后得到5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯；其中，所述的氰胺化反應(yīng)為氯甲酸甲酯堿性條件下與氰胺反應(yīng)生成氰氨基甲酸甲酯
^rt.；所述的酸化反應(yīng)為氰氨基甲酸甲酯鹽與鹽酸反應(yīng)生成氰氨基甲酸甲酯；所述的合環(huán)反應(yīng)為氰氨基甲酸甲酯與4-甲基鄰苯二胺在酸催化條件下發(fā)生縮合反應(yīng)，得到5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯。本發(fā)明的5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，其進一步的技術(shù)方案是所述的氰胺化反應(yīng)步驟如下先配制氰胺水溶液，并加入溶劑，再用5mOl/L-10mOl/L強堿水溶液調(diào)節(jié)PH值大于9，再加入相轉(zhuǎn)移催化劑，升溫攪拌，滴加氯甲酸甲酯發(fā)生氰胺化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物倒入冰水混合物中，析出固體，真空抽濾，濾餅依次用甲醇洗和水洗至中性，干燥可得氰氨基甲酸甲酯的鹽晶體。再進一步的技術(shù)方案是所述的氰胺化反應(yīng)步驟如下在-10°C -70°C攪拌條件下，先后將10% -80%質(zhì)量濃度的氰胺水溶液、溶劑、 5mOl/L-10mOl/L強堿水溶液、相轉(zhuǎn)移催化劑投入反應(yīng)釜中，控制溶液pH值大于9，再以IOg/ h-100g/h的速率均勻滴加氯甲酸甲酯，反應(yīng)Ihjh后，得到氰氨基甲酸甲酯鹽溶液，倒入冰水混合物中，析出晶體，760mmHg真空條件下抽濾，濾餅依次用甲醇洗和水洗至中性，干燥可得氰氨基甲酸甲酯的鹽晶體；其中，氯甲酸甲酯、氰胺溶液中的單氰胺、強堿的摩爾比為 1.0 1. 0-2. 0 2. 0-5. 0。本發(fā)明的5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，其再進一步的技術(shù)方案還可以是所述的強堿優(yōu)選為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所述的溶劑優(yōu)選為水、甲醇、乙醇、丙酮中的一種或它們的混合物，溶劑的用量為氯甲酸甲酯質(zhì)量用量的1-10倍；所述的相轉(zhuǎn)移催化劑優(yōu)選為芐基三甲基氯化銨、芐基三乙基氯化銨、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或它們的混合物，相轉(zhuǎn)移催化劑用量為氯甲酸甲酯質(zhì)量用量的0. 1% -10%。本發(fā)明的5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，其進一步的技術(shù)方案還可以是所述的酸化反應(yīng)步驟如下將氰胺化反應(yīng)得到的氰氨基甲酸甲酯的鹽晶體，用 4mol/L-5mol/L鹽酸水解酸化，用己醇萃取，收集有機相，減壓蒸餾，分餾得到氰氨基甲酸甲酯。更進一步的技術(shù)方案是所述的酸化反應(yīng)步驟如下在20°C-70°C攪拌條件下，將氰氨基甲酸甲酯鹽與4m0l/L-5m0l/L鹽酸充分混合反應(yīng)，其中氯甲酸甲酯鹽與鹽酸溶液中的氯化氫的摩爾比為1.0 1.0-2.0，控制溶液的pH值在6-7之間，反應(yīng)lh-;3h后，用己醇萃取，收集有機相，減壓蒸餾，分餾得到氰氨基甲酸甲酯。本發(fā)明的5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，其進一步的技術(shù)方案還可以是所述的合環(huán)反應(yīng)步驟如下取4-甲基鄰苯二胺為原料，溶于適量溶劑中，加入酸化反應(yīng)得到的氰氨基甲酸甲酯和催化劑，均勻滴加35%濃鹽酸溶液，滴加終點為pH值在3-4，反應(yīng)結(jié)束后熱抽濾，再用35 %甲醛在70 V -80°C下攪拌0. 5h-lh,抽濾，干燥，即得5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯。再進一步的技術(shù)方案是所述的合環(huán)反應(yīng)步驟如下在20°C -100°C攪拌條件下，先后將純度為99%的4-甲基鄰苯二胺、氰氨基甲酸甲酯、溶劑、催化劑投入反應(yīng)釜中，再以10g/h-100g/h的速率均勻滴加35%濃鹽酸，滴加溫度30°C -IOO0C，控制溶液的pH值在3-4，反應(yīng)2h_;3h后熱抽濾，再用35%甲醛溶液在 700C -80°C下攪拌0. 5h-lh，離心，抽濾，干燥，可得5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯；其中4-甲基鄰苯二胺與氰氨基甲酸甲酯的摩爾比為1.0 1.0-2.0。本發(fā)明的5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，其更進一步的技術(shù)方案還可以是所述的溶劑優(yōu)選為水、氯仿、己醇、甲醇、乙醇中的一種或它們的混合物，溶劑用量為氯甲酸甲酯質(zhì)量用量的1-10倍。所述的催化劑優(yōu)選為硫代硫酸鈉，其用量為4-甲基鄰苯二胺的 0. -10%。本發(fā)明的上述過程涉及的反應(yīng)方程式如下①氰胺化工序氯甲酸甲酯與氰胺、氫氧化鈉反應(yīng)生成氰氨基甲酸甲酯鈉鹽。
Na O
H2NCN + CICOOCh3 + 2NaOH-N^C——N——c——O——CH3 + NaCl + IR2O②酸化工序氰氨基甲酸甲酯鈉鹽與鹽酸反應(yīng)生成氰氨基甲酸甲酯。
權(quán)利要求
1.一種5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，其特征在于以氯甲酸甲酯為原料，經(jīng)過氰胺化反應(yīng)、酸化反應(yīng)和合環(huán)反應(yīng)后得到5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯；其中，所述的氰胺化反應(yīng)為氯甲酸甲酯堿性條件下與氰胺反應(yīng)生成氰氨基甲酸甲酯鹽；所述的酸化反應(yīng)為氰氨基甲酸甲酯鹽與鹽酸反應(yīng)生成氰氨基甲酸甲酯；所述的合環(huán)反應(yīng)為氰氨基甲酸甲酯與4-甲基鄰苯二胺在酸催化條件下發(fā)生縮合反應(yīng)，得到5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，其特征在于所述的氰胺化反應(yīng)步驟如下先配制氰胺水溶液，并加入溶劑，再用5mOl/L-10mOl/L強堿水溶液調(diào)節(jié)PH值大于9，再加入相轉(zhuǎn)移催化劑，升溫攪拌，滴加氯甲酸甲酯發(fā)生氰胺化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)物倒入冰水混合物中，析出固體，真空抽濾，濾餅依次用甲醇洗和水洗至中性，干燥可得氰氨基甲酸甲酯的鹽晶體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，其特征在于所述的氰胺化反應(yīng)步驟如下在-10°C -70°C攪拌條件下，先后將10% -80%質(zhì)量濃度的氰胺水溶液、溶劑、5mOl/L-10mOl/L強堿水溶液、相轉(zhuǎn)移催化劑投入反應(yīng)釜中，控制溶液pH值大于9，再以10g/h-100g/h的速率均勻滴加氯甲酸甲酯，反應(yīng)Ihjh后，得到氰氨基甲酸甲酯鹽溶液，倒入冰水混合物中，析出晶體，760mmHg真空條件下抽濾，濾餅依次用甲醇洗和水洗至中性，干燥可得氰氨基甲酸甲酯的鹽晶體；其中，氯甲酸甲酯、氰胺溶液中的單氰胺、強堿的摩爾比為 1.0 1.0-2.0 2.0-5.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，其特征在于所述的強堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所述的溶劑為水、甲醇、乙醇、丙酮中的一種或它們的混合物，溶劑的用量為氯甲酸甲酯質(zhì)量用量的1-10倍；所述的相轉(zhuǎn)移催化劑為芐基三甲基氯化銨、芐基三乙基氯化銨、聚乙二醇、十二烷基苯磺酸鈉中的一種或它們的混合物， 相轉(zhuǎn)移催化劑用量為氯甲酸甲酯質(zhì)量用量的0. 1%-10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，其特征在于所述的酸化反應(yīng)步驟如下將氰胺化反應(yīng)得到的氰氨基甲酸甲酯的鹽晶體，用4mol/ L-5mol/L鹽酸水解酸化，用己醇萃取，收集有機相，減壓蒸餾，分餾得到氰氨基甲酸甲酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，其特征在于所述的酸化反應(yīng)步驟如下在20°C -70°C攪拌條件下，將氰氨基甲酸甲酯鹽與4mol/ L-5mol/L鹽酸充分混合反應(yīng)，其中氯甲酸甲酯鹽與鹽酸溶液中的氯化氫的摩爾比為 1.0 1.0-2.0，控制溶液的PH值在6-7之間，反應(yīng)lh-;3h后，用己醇萃取，收集有機相，減壓蒸餾，分餾得到氰氨基甲酸甲酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，其特征在于所述的合環(huán)反應(yīng)步驟如下取4-甲基鄰苯二胺為原料，溶于適量溶劑中，加入酸化反應(yīng)得到的氰氨基甲酸甲酯和催化劑，均勻滴加35%濃鹽酸溶液，滴加終點為pH值在3-4，反應(yīng)結(jié)束后熱抽濾，再用35%甲醛在70V -80°C下下攪拌0.釙-lh，抽濾，干燥，即得5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的方法，其特征在于所述的合環(huán)反應(yīng)步驟如下在20°C -100°C攪拌條件下，先后將純度為99%的4-甲基鄰苯二胺、氰氨基甲酸甲酯、溶劑、催化劑投入反應(yīng)釜中，再以10g/h-100g/h的速率均勻滴加 35%濃鹽酸，滴加溫度30°C -100°C，控制溶液的pH值在3_4，反應(yīng)后熱抽濾，再用 35%甲醛溶液在70°C _80°C下攪拌0. 5h-lh，離心，抽濾，干燥，可得5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯；其中4-甲基鄰苯二胺與氰氨基甲酸甲酯的摩爾比為1.0 1.0-2.0。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的方法，其特征在于所述的溶劑為水、氯仿、己醇、甲醇、乙醇中的一種或它們的混合物，溶劑用量為氯甲酸甲酯質(zhì)量用量的1-10倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的方法，其特征在于所述的催化劑為硫代硫酸鈉，其用量為4-甲基鄰苯二胺的0. 1% -10%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯的制備方法，將反應(yīng)步驟控制為氰胺化、酸化、合環(huán)三步，簡化了操作程序，采用強堿如氫氧化鈉氰胺化，鹽酸酸化，硫代硫酸鈉催化合環(huán)，減少了廢酸的產(chǎn)生，在保證產(chǎn)品質(zhì)量和收率的前提下，減少了污染物的生成量。本發(fā)明的步驟如下以氯甲酸甲酯為原料，經(jīng)過氰胺化反應(yīng)、酸化反應(yīng)和合環(huán)反應(yīng)后得到產(chǎn)品；其中，所述的氰胺化反應(yīng)為氯甲酸甲酯堿性條件下與氰胺反應(yīng)生成氰氨基甲酸甲酯鹽；所述的酸化反應(yīng)為氰氨基甲酸甲酯鹽與鹽酸反應(yīng)生成氰氨基甲酸甲酯；所述的合環(huán)反應(yīng)為氰氨基甲酸甲酯與4-甲基鄰苯二胺在酸催化條件下發(fā)生縮合反應(yīng)，得到5-甲基苯并咪唑-2-氨基甲酸甲酯。
文檔編號A01P3/00GK102351800SQ20111026734
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者程康華, 顧曉利, 黃濤 申請人:南京林業(yè)大學(xué)