本發(fā)明涉及一種農(nóng)藥的制備,尤其是涉及一種新的高產(chǎn)率制備嘧菌酯的方法。
背景技術(shù):
嘧菌酯是目前全球最大的農(nóng)用殺菌劑產(chǎn)品,廣譜、高效,被廣泛生產(chǎn)和使用。嘧菌酯的合成一般先由苯并呋喃酮(化合物G)在甲醇鈉/甲醇溶液中與4,6-二氯嘧啶(化合物C)進(jìn)行開環(huán)、醚化反應(yīng),然后在硫酸氫鉀存在下進(jìn)行消除反應(yīng)得到(E)-3-甲氧基-2-(2-(4-氯-6-嘧啶)氧基苯基)-丙烯酸甲酯(化合物H),最后由化合物H與鄰羥基苯甲腈(俗稱水楊腈)再進(jìn)行醚化反應(yīng)得到嘧菌酯。為了提高產(chǎn)品的收率,一般需要使用催化劑來促進(jìn)反應(yīng)?,F(xiàn)在國內(nèi)多數(shù)企業(yè)采用如專利CN1062139A所述的方法合成,由化合物G合成到化合物H的收率僅為60%左右。使用銅鹽(如氯化亞銅等)作為最后一步醚化反應(yīng)的催化劑,一般收率在85%左右,最終產(chǎn)品純度只能95%左右。此工藝總收率低,產(chǎn)品純度不高,且含銅廢水處理成本高,造成生產(chǎn)成本很高,沒有競爭力。
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種新的高產(chǎn)率制備嘧菌酯的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種新的高產(chǎn)率制備嘧菌酯的方法,其特征在于,采用逆向二步醚化反應(yīng)合成嘧菌酯,具體包括以下步驟:
(1)由鄰羥基苯腈(化合物B)和4,6-二氯嘧啶(化合物C)在催化劑存在下先進(jìn)行醚化反應(yīng)得到4-氯-6-(2-氰基苯氧基)-嘧啶(化合物D);其中化合物B、化合物C和催化劑的摩爾比為1:0.9-1.5:0.0005~0.1;
(2)由化合物D與(E)-3-甲氧基-2-(2-羥基苯基)-丙烯酸甲酯(化合物E)在催化劑存在下再進(jìn)行醚化反應(yīng)得到嘧菌酯;所述的化合物D、化合物E和催化劑的摩爾比為1:0.9-1.5:0.0005~0.1;
兩步醚化反應(yīng)使用同一種催化劑(化合物F)。
其中烷基或烷氧基包括甲基、乙基、丙基、丁基、戍基、己基、庚基、辛基、壬基,或及其含氧基;芳基包括苯基或取代苯基;酯基包括甲酸甲酯基,甲酸乙酯基,乙酸甲酯基,乙酸乙酯基。
步驟(1)所述的催化劑的用量為:化合物B和催化劑的摩爾比為1:0.002~0.078;步驟(2)所述的催化劑的用量為:化合物D和催化劑的摩爾比為1:0.002~0.078。
步驟(1)所述的催化劑的用量為:化合物B和催化劑的摩爾比為1:0.003~0.06;
步驟(2)所述的催化劑的用量為:化合物D和催化劑的摩爾比為1:0.002~0.06。
所述的二步醚化反應(yīng)在溶劑中進(jìn)行,所述的溶劑包括芳烴類、醚類、腈類、酰胺類或酯類溶劑,也可以不用溶劑。優(yōu)選在溶劑中進(jìn)行,這樣容易進(jìn)行攪拌反應(yīng),反應(yīng)更干凈,純化更容易,收率更高。
所述的芳烴類溶劑包括甲苯、二甲苯、氯苯、甲基氯苯、二甲基氯苯或二氯苯;所述的醚類溶劑包括丙醚、丁醚、四氫呋喃、環(huán)氧六環(huán);所述的腈類溶劑包括乙腈、丙腈或丁腈;所述的酰胺類溶劑包括N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺;所述的酯類溶劑包括乙酸乙酯、乙酸丙酯或乙酸丁酯。
所述的溶劑是四氫呋喃、1,4-二氧六環(huán)、甲苯、二甲苯、氯苯、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的一種或任意兩種。
所述的二步醚化反應(yīng)的反應(yīng)溫度為0~130℃,優(yōu)選20~100℃,特別優(yōu)選50~80℃。
所述的二步醚化反應(yīng)是在縛酸劑的存在下進(jìn)行的,所述的縛酸劑為無機(jī)堿性物質(zhì)或有機(jī)胺類堿性物質(zhì),縛酸劑的用量為:以化合物B為1mol計(jì),添加縛酸劑的總用量為1.1~2mol,這樣實(shí)現(xiàn)催化劑的循環(huán)。
所述的無機(jī)堿性物質(zhì)是堿金屬或堿土金屬的氫氧化物或碳酸鹽或碳酸氫鹽,特別是氫氧化鈉、氫氧 化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀中的一種或任意兩種的混合物;所述的有機(jī)胺類堿性物質(zhì)是C2-C20的二級(jí)胺或三級(jí)胺,包括二乙胺、三甲胺、三乙胺、二丙胺、二異胺胺、二正丁胺、吡啶、哌啶;所述的縛酸劑的用量為:以化合物B為lmol計(jì),添加縛酸劑的總用量為1.3~1.8mol,優(yōu)選1.4~1.6mol。
所述的二步醚化反應(yīng)得到的嘧菌酯通過重結(jié)晶提純,嘧菌酯重結(jié)晶時(shí)所用的溶劑為C1-C10醇類溶劑,特別是甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇或叔丁醇。
所述的二步醚化反應(yīng)在同一反應(yīng)釜中進(jìn)行反應(yīng),即化合物C和化合物C在催化劑的存在下醚化反應(yīng)生成化合物D,然后補(bǔ)加催化劑與化合物E繼續(xù)醚化反應(yīng)制得產(chǎn)物。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
(1)4-氯-6-(2-氰基苯氧基)-嘧啶制備
500毫升三口燒瓶中依次投入45.6克4,6-二氯嘧啶(98%,0.3mol)、39.5克水楊腈(95%,0.315mol)、13.1克氫氧化鈉(96%,0.314mol)和350毫升甲苯,室溫下攪拌均勻,再投入2-甲基二乙烯哌嗪1.1克,攪拌加熱至60℃反應(yīng)3小時(shí),然后升溫到80-85℃再保溫1小時(shí)。降溫,過濾,加水?dāng)嚢柘礈?次,脫溶,加甲醇重結(jié)晶,得到近白色4-氯-6-(2-氰基苯氧基)-嘧啶晶體67.2克(純度98.5%,0.287mol),收率95.5%。
(2)嘧菌酯制備
500毫升三口燒瓶中依次投入58.6克4-氯-6-(2-氰基苯氧基)-嘧啶(98.5%,0.25mo1)、63.2克(E)-3-甲氧基-2-(2-羥基苯基)-丙烯酸甲酯(95%,0.25mol)、19.6克氫氧化鈉(96%,0.47mol)和300毫升甲苯,室溫?cái)嚢杈鶆颍缓笸度?.8克2-甲基二乙烯哌嗪,攪拌加熱至85-90℃保溫反應(yīng)8小時(shí)。冷卻,加水?dāng)嚢柘礈?次,脫溶,粗品用甲醇重結(jié)晶,最后得到淺黃色嘧菌酯晶體90.0克(純度98.5%,0.22mol),收率88%。
實(shí)施例2
一鍋法制備嘧菌酯
500毫升三口燒瓶中依次投入45.6克4,6-二氯嘧啶(98%,0.3mol)、39.5克水楊腈(95%,0.315mol)、13.1克氫氧化鈉(96%,0.314mol)和350毫升甲苯,室溫下攪拌均勻,再投入2-甲基二乙烯哌嗪1.1克,攪拌加熱至60℃反應(yīng)3小時(shí),然后升溫到80-85℃再保溫1小時(shí)。降溫,過濾,濾液回入三口燒瓶中,加入72.9克(E)-3-甲氧基-2-(2-羥基苯基)-丙烯酸甲酯(95%,0.30mol)、23.3克氫氧化鈉(96%,0.56mol),室溫?cái)嚢杈鶆?,然后補(bǔ)加0.5克2-甲基二乙烯哌嗪,攪拌加熱至85-90℃保溫反應(yīng)8小時(shí)。冷卻,加水?dāng)嚢柘礈?次,脫溶,粗品用甲醇重結(jié)晶,最后得到淺黃色嘧菌酯晶體99.7克(純度98.2%,0.243mol),收率81.0%。
實(shí)施例3
一種新的高產(chǎn)率制備嘧菌酯的方法,采用逆向二步醚化反應(yīng)合成嘧菌酯,具體包括以下步驟:
(1)由鄰羥基苯腈(化合物B)和4,6-二氯嘧啶(化合物C)在催化劑2-甲基二乙烯哌嗪存在下在溶劑甲苯中先進(jìn)行醚化反應(yīng)得到4-氯-6-(2-氰基苯氧基)-嘧啶(化合物D);其中化合物B、化合物C和催化劑的摩爾比為1:0.9:0.0005;反應(yīng)溫度為0℃;
(2)由化合物D與(E)-3-甲氧基-2-(2-羥基苯基)-丙烯酸甲酯(化合物E)在催化劑2-甲基二乙烯哌嗪存在下再進(jìn)行醚化反應(yīng)得到嘧菌酯;所述的化合物D、化合物E和催化劑的摩爾比為1:0.9:0.0005;反應(yīng)溫度為0℃;所得嘧菌酯在溶劑甲醇中通過重結(jié)晶提純。