2011年第1期
精细化工原料及中间体中间体
引言
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，为白晶状固体，分子式为：C 9H 13N 5O ，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 ；phosphodiesterase IV inhibitor)，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。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。我国已停止不加催吐剂的百草枯登记工作。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
百草枯催吐剂三氮唑嘧啶酮的合成
王一军1
陈宗化2
（1.江苏亚邦化工集团连云港投资有限公司，连云港，222524；2.江苏安邦电化有限公司，淮安，223002）
摘要：甲基丙烯酸甲酯经溴化加成、醚化、催化裂化得3-甲氧基-2-甲基丙烯酸甲酯；单氰胺与二硫
化碳在碱性条件下缩合、甲基化得氰亚胺基二硫代碳酸二甲酯，后与正丙胺缩合再与水合肼环合得氨基正丙胺基三氮唑，与苯甲醛醛缩合得醛缩物，再在缚酸剂下与3-甲氧基-2-甲基丙烯酸甲酯催化闭环后在盐酸中水解、去醛基得目标物。选择cat1#/2#为裂解和闭环催化剂，反应总收率达55.4%，产品纯度99.5%。 关键词：3，3-二甲氧基-2-甲基丙酸甲酯；3-甲氧基-2-甲基丙烯酸甲酯；N-氰亚胺基-S ，S-二硫代碳酸二甲酯；三唑嘧啶酮；百草枯/敌草快/灭多威催吐剂；三氮唑嘧啶酮；PP796；催化
Synthesis of Paraquat Emetic-Amino Propyl Triazolo Tyrimidone （PP796）
WANG Yi-jun 1CHEN Zong-hua 2
(Yabang Chemical Group Co.,Ltd(Liangyungang),Liangyungang,222524,China
Jiangsu Anpon Electro-chemical Co.,Ltd.Huaian,223002,China)
Abstract:The technological method of the preparation of amino propyl triazolo pyrimidone from Methyl-3-methoxy -2-methylpropenoate and N -Cyanoimido -S,S -dimethyl -dithiocarbonate under the condition of existing cat1#、cat2#composite catalyst and soda as acid-captor was presented.The effect of catalyst acid-captor and PH control on the reaction was discussed ．According to the result analysis and the data comparison ，the best synthesize condition was determined,overall yield reached 55.4％,puyity:99.5％.
Keywords:paraquat emetic;PP796;vomitive;nauseant;Methyl 3,3-dimethoxypropionate;Methyl methacry -late;N -Cyanoimido -S,S -dimethyl -dithiocarbonate;Phosphodiesterase IV (PDE 4)inhibito
r;Methyl -3-methoxy-2-methylpropenoate;catalysis;2-amino-4,5-dihydro-6-methyl-4-propyl-s-triazole-[1,5-a]pyrimi -dine-5-one (IUPAC)
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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]；（2）甲基丙烯酸甲酯（MMA）溴化醚化催化裂化法[4]；（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[3]；(4)苯甲醛缩亚氨基保护及脱保护法[3,5]；
(5)其它醛缩及去醛基法[6,7,8]；（6）嘧啶直接催化闭环法等[1,10]；笔者经试验，从原料来源、工业化可操作性、收率、“三废”等角度考虑，选择了下列合成路线（见下合成示意图）：以MMA为起始原料，经溴化加成、醚化、裂解制得3-甲氧基-2-甲基丙烯酸甲酯(简称双甲酯)；单氰胺与二硫化碳缩合、甲基化后与正丙胺缩合再与水合肼合环，丙三唑经醛缩、催化闭环、水解等6步的合成路线，各
步收率均较理想，分别达92.5%，92.3%，93.5%，89.5%，77.5%，该路线原料易得，合成总收率经优化提高到55.4%，生产工艺对环境较友好，产品质量纯度大于99%，符合出口标准的要求。
三氮唑嘧啶酮合成路线及反应原理示意图如下：
（1）MMA经溴化加成制备二溴化物(I)；二溴化物与甲醇钠进行醚化反应制备醚化物(II)——
—3，3-二甲氧基-2-甲基丙酸甲酯：
（2）醚化物在一定条件下催化裂解制备双甲酯(III)——
—3-甲氧基-2-甲基丙烯酸甲酯：
（3）单氰胺与二硫化碳在碱性条件下缩合制备荒酸钠盐(IV)，后用硫酸二甲酯甲基化法应合成二氰酯(荒酸二甲酯)——
—N，N-氰亚胺基-S，S-二硫代碳酸二甲酯(V)：
（4）二氰酯在溶剂中与正丙胺缩合制备甲基取代物(VI)——
—氰亚胺基-N-正丙基-S-甲基-硫氮杂碳酸酯：
（5）甲基取代物与水合肼环合合成正丙唑(VII)——
—3-氨基-5-正丙胺基-1，2，4-三氮唑：
（6）正丙唑与苯甲醛在催化剂作用下在二甲苯溶剂中进行醛缩反应生成醛缩物(VIII)——
—3-苯甲醛缩亚氨基-5-正丙胺基-1，2，4-三氮唑：
（7）醛缩物在缚酸剂下与双甲酯催化闭环生成环合物(VIIII)——
—2-苯甲醛缩亚氨基-6甲基-4-正丙基-4，5H-[1,2,4]三氮唑-[1,5-a]并嘧啶-5-酮：后处理反应：
：：：：：：：：：：： ：：：： ：：：：：：：：：：：
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精细化工原料及中间体中间体
（8）环合物在盐酸中水解去苯甲醛基后得到三唑嘧啶酮(X)———2-氨基-6甲基-4-正丙基-4，5二氢-[1,2,4]三氮唑-[1,5-a]并嘧啶-5-酮成品：
1实验部分
1.1主要试剂和仪器
主要试剂：甲基丙烯酸甲酯(工业级≥99.9%，
H 2O ≤0.1%，进口)；溴素（工业级≥98.5%，连云港银
珠）；单氰胺（工业级≥30%，苏州氰胺）；二硫化碳（工业级≥98%，淇县化工）；甲醇、甲醇钠、硫酸二甲酯、乙醇、水合肼、正丙胺、甲苯、二甲苯、盐酸、氢氧化钠、片碱、无水硫酸钠、苯甲醛、碳酸钠、活性炭、二氯甲烷、二氯乙烷、氯化钙等均为市售化学纯试剂，催化剂为自制。
仪器：WRS-1A 熔点仪；HP5890I 气相谱仪
(惠普公司)；HPLC 岛津高效液相谱仪等。1.2合成实验
1.2.13，3-二甲氧基-2-甲基丙酸甲酯的制备顾婷婷是什么梗
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CaCl 2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。
1.2.23-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%。
1.2.3N ，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%。
1.2.43-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，抽滤得到灰白固体13.3g ，测定正丙唑熔点158.5℃，含量≥98%，收率93.5%。
1.2.52-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，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%。
1.2.62-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，得白结晶状纯品3.7g ，测液相谱纯度为99.5%，
收率可达
36--
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。
2实验结果与讨论
2．1Cat1#用量对催化裂解合成3-甲氧基-2-甲基丙烯酸甲酯（MMAME）的反应结果的影响
反应条件：甲基丙烯酸甲酯(MMA)24.5g，溴素43g，甲醇钠125g，反应所得醚化物，反应温度60-65℃，反应时间0.5-1小时，反应压力P≤0.099MPa，改变催化剂1#用量0.1-4g，得3-甲氧基-2-甲基丙烯酸甲酯（Methyl-3-methoxy-2-methylpropenoate,MMAME），测气谱含量，计算收率，结果如下：
表1中的数据说明，在其它参数不变的条件下，cat1#的用量与甲基丙烯酸甲酯质量比为0.02即0.5g时MMAME的收率均大于91%，用量增加对反应影响不再显著，因此选择cat1#加入量为0.5g。
2．2Cat2#用量对醛缩物与双甲酯催化闭环反应结果的影响
表2醛缩物催化闭环反应中Cat2#用量对环合物收率的影响
表2中的数据说明，在其它反应条件不变情况下，cat2#的用量与苯甲醛质量比为0.04即0.6g时环合物2-苯甲缩亚氨基-6甲基-4-丙基-4H-[1,2,4]三氮唑-[1,5-a]嘧啶-5-酮的收率89.5%，用量增加反应收率也未提高，反而有所下降，可能是发生副反应所致，因此，醛缩物催化闭环反应选择cat2#加入量为0.6g比较适宜。
2．3缚酸剂选择及其用量对催化闭环反应的影响
同等实验条件下，分别选择了NaOH、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3和三乙胺作为缚酸剂，然后在选择适当的缚酸剂条件下，加入不同用量，考察收率变化。结果如下：
表3中的数据说明，在其它参数不变的条件下，在添加量都是20g时选择Na2CO3作为本实验的缚酸剂效果最佳，闭环反应的收率最高，收率稳定在86.8%。
2．4调节不同的pH值对水解去醛基制备三唑嘧啶酮反应收率的影响
从表4可以看出：从实验结果来看，水解去醛基反应的pH值对反应结果有影响十分显著，一般控制pH在8.0-9.0时三唑嘧啶酮成品可得到较佳收率77.5%左右。而pH低于8或高于9时，反应副产物明显增多，使主反应不能进行完全，导致收率偏低，下降非常明显，同时产品纯度也很低并且难以提纯。
3结论
（1）以甲基丙烯酸甲酯为起始原料经溴加成、醚化、催化裂解、缩合、环合、醛缩、催化闭环、水解去醛基6步反应合成了三氮唑嘧啶酮，反应得率较好，各步反应收率均有提高分别达92.5%、92.3%、93.5%、89.5%、77.5%，总收率实现≥55.4%，产品纯度≥99%，质量达出口标准。
（2）温度、时间、压力等优惠反应条件基本已给出，通过有效的催化和对pH的控制优化，可有效提高各步反应收率，抑制副反应的产生。试验结果表明：反应过程中cat1#/2#和pH对反应结果影响最大，试验到了较佳的均相复合型过渡金属盐裂解催化剂cat1#和复合嘧啶成环碱性催化剂cat2#。得出了较适合的pH范围是8.0-9.0。（下转第31页）
w(cat1#)/w(MMA) MMAME收率(％)0.01
矿泉水瓶盖86.2
0.02
91.6
0.04
91.2
0.08
91.8
0.16
扣住腰往下压
91.6
0.32
92.3
表1催化裂解反应催化剂cat1#的用量
对MMAME收率的影响
Table1Effect of catalyst1#weights on the secondary reaction of Methyl3,3-dimethoxypropionate
表2醛缩物催化闭环反应中Cat2#用量
对环合物收率的影响
Table2Effect of catalyst2#weights on the scission reaction
of amide acetals intermediates
w(cat2#)/w(苯甲醛)闭环反应收率（％)0.01
53.5
0.02
62.5
0.04
89.5
0.06
85.8
远程控制杀虫灯0.10
82.6
0.15
78.3
表3不同缚酸剂的选择对醛缩物催化闭环反应收率的影响
Table3Effect of5kinds of acid-captor on the scission reaction
缚酸剂类型
闭环反应收率（％）
NaOH
43.3
Na2CO3
89.5
NaHCO3
81.2
K2CO3
72.7
N（C2H5）3
66.5
表4pH值对水解去醛基反应制三唑嘧啶酮收率的影响
Table4Efect of pH control on the hydrolysis reaction
冠菌素
of phosphodiesterase IV inhibitor
pH值
三唑嘧啶酮
收率（％)
7.5-8.0
16.5
8-8.5
34.3
8.0-9.0
77.5
9.0-9.5
47.5
9.5-10.0
21.3
10-10.5
18.3
与模具之间的粘连，物料的加工性能得到提高；层状结构的密封作用，避免了与HCI反应后生成弱酸对加工设备的腐蚀。
4总结
由于水滑石是一种无毒层状双羟基化合物，其特殊的结构使其对于阻止PVC的热分解具有明显的效果，水滑石热稳定剂作为助稳定剂和其他稳定剂复配，能显著提高PVC的稳定效果，取代铅、镉等有毒PVC热稳定剂，降低热稳定剂的成本，推进工业化生产，并且在环保价值和经济效益上有重要的作用和意义。
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（上接第37页）
（3）反应的合成原理和工艺技术稳定、可靠，反应路线优化、合理，原料易得，反应条件温和，工业化生产可操作性强，生产安全性好、产品成本较低。
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作者简介
王一军(1969.5—)，男，浙江杭州人，亚邦化工连云港投资有限公司，现从事氯碱、农药、染料的开发工作。
（上接第33页）
生产BA的关键技术是制备出初期破碎率低、活性高、使用寿命长、转化率高、性能价格比理想的催化剂，选择能源资源消耗少，环保符合要求的技术流程，力求达到少投入大产出的目的。
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>渣油四组分
