本论文内容主要涉及甲基二磺隆和三氟啶磺隆的合成,它们同属于新型的磺酰脲类除草剂。甲基二磺隆主要用于小麦田内防除和小麦有“亲缘”关系的一些单双子叶杂草,而三氟啶磺隆主要用于棉花田防除阔叶杂草。相较于其他种类除草剂,同等用药量磺酰脲类除草剂的效果更好,杀草谱更广,而且低毒安全性高。本论文中我们成功地开发了一种硫醚对苯环上的硝基进行亲核取代后,氯气氯化氨气氨化来制备磺酰胺的方法,利用该方法最终得到了甲基二磺隆的两条新路线和三氟啶磺隆的一条新路线,同时对新路线的每一步进行条件筛选优化。1.甲基二磺隆的合成研究(1)路线一的工艺研究以4-甲基苄腈为起始原料合成甲基二磺隆:4-甲基苄腈首先在混酸的条件下发生硝化,接着在重铬酸钾作为氧化剂的条件下将甲基氧化为羧基,羧基产物和硫酸二甲酯发生甲基化反应得到苯酯,然后和苄硫醇发生取代反应,再使用雷尼镍作为催化剂,在氢气的氛围下还原氰基得到苄胺产物,苄胺产物发生甲磺酰化反应后通入氯气氧化得到磺酰氯,再通入氨气氨化,得到关键磺酰胺中间体,最后和嘧啶酯进行缩合得到目标产物甲基二磺隆。(2)路线二的工艺研究相较于路线一,路线二我们选4-溴苯甲醛为起始原料,同样使用硝基作离去基团和苄硫醇反应,再氯气氧化、氨气氨化的方法引入磺酰胺基团,主要改进了引入酯基和胺甲基的方法,步骤如下:先硝化,随后用氰化亚铜作氰基化试剂,得到的氰基产物和苄硫醇发生取代得到2-苄基硫基-4-甲酰基苄腈,接着和盐酸羟胺反应后,锌粉还原得到苄胺,苄胺产物发生甲磺酰化反应后,浓碱水解氰基得到羧酸,羧酸酯化后通入氯气氧化得到磺酰氯,然后氨化得到关键磺酰胺中间体,最后发生缩合反应得到目标产物甲基二磺隆。路线二主要避免了强氧化剂重铬酸钾的使用,不需要对生成的铬盐后处理,减少了 COD废水的产生,对环境更加友好。2.三氟啶磺隆的合成研究我们同样沿用了上述两条路线中引入磺酰胺基团的方法进行三氟啶磺隆的合成。选用2-硝基-3-羟基为起始原料:首先和甲磺酰氯反应,然后和苄硫醇发生亲核取代,再和2,2,2-三氟乙基甲磺酸酯反应得到三氟乙氧基产物,再经过次氯酸钠的氧化,氨气氨化得到关键中间体3-2,2,2-三氟乙氧基吡啶-2-磺酰胺,最后同样发生缩合反应得到目标产物三氟啶磺隆。