4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶的制备与应用

简述

嘧啶类相关化合物的研发制备一直受到医药领域与农药领域的高度重视。研究者们在20世纪80年代就已经发现嘧啶类衍生物甲氧基嘧啶类化合物在农业中具有较为理想的除草性。其中，嘧啶类中间体4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶可以进一步合成制备除草剂、植物调节剂等^[1]。4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶(简称DMMSP)于1986年首次合成^[2]，化学式为C₇H₁₀N₂O₄S，常温下呈白色结晶状粉末，属于刺激性化学品。

制备方法

4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶发展时间长久，由此建立的制备工艺也多种多样，下面就目前常见的几种制备方法展开详细介绍：

方法一

以4,6-二羟基-2-甲硫基嘧啶为主要原料，经过氯化，催化甲氧基化和氧化合成4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶（合成流程图如下）。该制备方法可以保证中间体氯嘧啶的转化率为100%，避免致敏性杂质的生成，从而解决了使用过程中操作人员严重过敏的问题，保证了使用人员的健康^[2]。

方法二

以硫脲，丙二酸二乙酯为原料，经环合、甲基化、氯化、甲氧基化、氧化五步反应制得4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶。着重对氯化及氧化反应的工艺进行优化，总收率58.1％，纯度98.6％^[3]。

方法三

以30%(质量分数)的双氧水为氧化剂，钨酸钠与含0的双齿有机配体(草酸)形成的络合物为催化剂，在无有机溶剂，无相转移剂的条件下，研究了4,6-二甲氧基-2-甲巯基嘧啶(d)催化氧化合成4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶(e)的反应。实验表明，用草酸为配体，当原料d用量为100mmol时，较佳反应条件为钨酸钠：草酸：4,6-二甲氧基-2-甲巯基嘧啶的物质的量比为3.0：5.0：100，30%(质量分数)X2氧水的体积为35mL，在65～70℃下反应6h，可制得4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶，收率＞88%，HPLC纯度大于99%^[4]。

应用

4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶是典型的农药中间体，以2,6-二羟基苯甲酸和糠醛为原料，经缩醛反应得到5-羟基-2-呋喃基-4H-1,3-苯并二-4-酮，然后与2-甲磺酰基-4,6-二甲氧基嘧啶在K₂CO₃为缚酸剂的条件下醚化得到5-[(4,6-二甲氧基嘧啶-2-氧基)-2-呋喃-4H-1,3-苯并二-4-酮，再以DMF为溶剂，先后与二苯酮肟和4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶在碱性条件下反应可以得到除草剂嘧啶肟草醚，总收率50.01%^[5]。此外，4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶与水杨醛和邻溴苯胺为起始 原料还可合成新型除草剂ZJ0777，田间药效试验结果表明，ZJ0777对油菜田的主要杂 草看麦良和牛繁缕等有很好的防除效果，在30 g(a..i.)/hm²剂量下，对看麦良的防效>90%，牛繁缕的防效>80%，总草防效>87%，而对油菜无不良影响。上述结果说明，ZJ0777可 作为油菜田的芽后除草剂进行研究与开发^[6]。

参考文献

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[2]程春生,王捷,李程里,等.一种制备4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶的方法:CN 200810239460[P].

[3]方永勤,郭丽婷.4,6-二甲氧基-2-甲磺酰基嘧啶的合成研究[J].化学世界, 2011, 52(008):500-503.DOI:10.3969/j.issn.0367-6358.2011.08.015.

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[6]何乾坤,吴军,陈杰.新型除草剂ZJ0777的合成和生物活性研究[J].浙江大学学报(理学版), 2005(05):567.DOI:10.3321/j.issn:1008-9497.2005.05.020.