专利名称：4-甲基-2,3,4,5-四氟苄醇的制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在合成拟除虫菊酯(pyrethroid)农药中所用的多氟代苄醇的制备方法以及在该方法中所用的中间体。
顺式-3-(卤代链烯基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸与4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇的酯，尤其七氟菊醋(tefluthrin)[顺式-3-((Z)-2-氯-3，3，3-三氟丙-1-烯基)-2，2-二甲基环丙烷羧酸2，3，5，6-四氟-4-甲基苄基酯]是重要的杀虫剂和杀螨剂产品。因此，需要一种工业上可接受的有效方法用于制备必要的中间体，诸如4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇。
在DE3714602、GB2155464和EP31199中描述了制备4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇的已知方法，但是这些方法涉及了原料苯甲酸或酸的卤化物的还原，其使用了非常昂贵的试剂，诸如氢硼化物；或在非常低的温度将四氟化苯锂化，然后甲基化。这些方法不适合工业应用，因为它们使用了昂贵的试剂或需要特定的低温条件。
本申请人已经发现通过从2，3，5，6-四氟-4-甲基苯腈制备4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇可避免这些反应，并且已经设计出有效可行的完成该过程的方法。
因此提供了一种生产4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇的方法，包括a)将4-甲基-2，3，5，6-四氟苯腈氢化形成4-甲基-2，3，5，6-四氟苄胺；和b)将4-甲基-2，3，5，6-四氟苄胺转化为4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇。
步骤a)的氢化过程可根据Ep99622中的任何过程进行。特别适合的方法是使用氢和诸如钯的金属催化剂。反应可在0℃至约60℃和环境压力至10bar加压下进行。用于该反应的适合溶剂包括醇类；羧酸，诸如甲酸、乙酸；或这些溶剂与水的混合物。用于反应的优选的溶剂是乙酸或含水乙酸。乙酸的摩尔比以2-10∶1为宜，优选4-6∶1。
步骤b)优选通过重氮化和就地将重氮盐水解来进行。反应适合使用亚硝酸钠水溶液和酸在0-100℃、优选50-80℃进行。有利地将酸引入步骤b)中，在诸如乙酸的羧酸中形成来自氢化步骤的苄胺乙酸盐溶液，然后通过例如过滤除去氢化催化剂。
在反应(在亚硝酸盐加入前)中胺的浓度以5-30％为宜，优选5-15％。亚硝酸盐对胺的摩尔比以1-2∶1为宜，优选1∶1。完成重氮化反应后，产物可能含有一些所需苄醇产物的酯(例如乙酸酯)。乙酸酯的结构如下所示。
已经发现有利的是将碱加入反应物，然后加热水解酯形成所需的醇化合物。一旦酯被完全水解，在用溶剂萃取产物进行提纯或用于后继步骤之前，将反应物调节到pH7-10，优选pH9-10。
在本发明的另一个方面，4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇与顺式-Z 3-(2-氯-1，1，1-三氟-2-丙烯基)-2，2-二甲基环丙酰氯反应， 形成七氟菊醋。
在例如EP-A-31199中描述了用于进行该反应的适合条件。化合物4-甲基-2，3，5，6-四氟苄胺及其盐是新化合物，因此构成了本发明的另一个方面。
下面的实施例用于详细说明本发明的方法和化合物。
1H NMR在Bruker AS 200(200 MHz1H)分光计上进行，使用TMS作为参照标准。气相色谱分析用Hewlett Packard 5890 Serise II得到。在压力下的氢化反应在1生不锈钢高压釜中进行，其装配了1000rpm气感涡轮搅拌器。氢气原料经6002型Buchi气体控制器通过下降管，通过Jelabo FP40浴控制加热和冷却。58型负载在碳上的钯催化剂由Johnson Matthey Ltd.提供。
实施例1该实施例描述了4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇的制备。步骤a制备4-甲基-2，3，5，6-四氟苄胺30.0g 4-甲基-2，3，5，6-四氟苯腈(0.1556mol)、0.3g湿润剂(Nopco 8050)、1.40g Johnson Matthey 58型钯碳催化剂、150g冰醋酸和217g水的混合物在5ba r氢气气压下搅拌。用3小时将反应温度从开始的5℃上升到30℃，然后再继续反应2小时，直到再没有氢气被吸收。通过过滤除去催化剂，用二氯甲烷洗涤固体残留物。含水滤液的样品蒸发至干燥，进一步在真空下在40℃干燥，得到4-甲基-2，3，5，6-四氟苄铵乙酸盐白色固体产物，熔点113-114℃。NMR(200MHz D2O)；d 1.90(3H，s)，2.17(2H，m)，2.24(3H，t，J＝2.2Hz)。该固体然后作为技术标准用于评价所剩溶液的浓度。估计溶液为3.84％4-甲基-2，3，5，6-四氟苄胺。基于583.1g滤液，得到的分离总产率为73.8％。通过将反应物碱化分离游离碱的样品。NMR(200MHz D2O)；d2.08(2H，m)，2.17(3H，t，J＝2.2Hz)，3.86(2H，s)。
GC-MSM+＝192。
步骤b制备4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇来自上一步骤的400g 3.84％4-甲基-2，3，5，6-四氟苄胺溶液(0.0795mol)与0.2g硅氧烷消泡剂一起加入1升蒸汽夹层反应烧瓶。向该搅拌的溶液中用30分钟加入28.6g 36％亚硝酸钠溶液(0.149mol)，在加料期间温度从25℃上升到70℃。然后反应在70℃再保持35分钟。通过加入98g 47％氢氧化钠溶液将反应物调节到pH11-12，加热到90℃1小时。然后进行冷却，将温度降低到60℃，通过加入9g 37％盐酸将pH调节到8。反应混合物然后冷却到25℃，将4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇产物萃取到150ml二氯甲烷中，用溶剂小心地彻底洗涤反应容器。蒸发除去溶剂，得到17.1g粉白色的固体，基于已知的标准进行分析，确认其为4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇，浓度90.1wt％(0.0794mol，99.8％产率，基于4-甲基-2，3，5，6-四氟苯腈的腙产率7 3.8％)。
实施例2该实施例描述了顺式-3-((Z)-2-氯-3，3，3-三氟-丙-1-烯基)-2，2-二甲基环丙羧酸4-甲基-2，3，5，6-四氟苄基酯(tefluthrin)。
顺式-Z3-(2-氯-1，1，1-三氟-2-丙烯基)-2，2-二甲基环丙酰氯(257g)置于装有搅拌器、温度计、表面下的氮气入口和蒸汽夹层滴液漏斗的反应器中。对酰氯喷射氮气并在整个后继过程中保持。熔融的4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇(188.1g)加入滴液漏斗。在漏斗中的温度保持在80℃。用3小时将醇加入酰氯混合物中。在加料期间最高的反应温度允许达到45℃。加料完成时，反应物温度上升到95℃并保持2小时。GC分析用于确认是否全部酰氯已经消耗并且没有过量的反应物剩余。混合物冷却到60℃，排出熔融的反应物，称重并分析。反应得到423.3g熔融的顺式-3-((Z)-2-氯-3，3，3-三氟-丙-1-烯基)-2，2-二甲基环丙羧酸4-甲基-2，3，5，6-四氟苄基酯，基于已知标准的分析表明该物质为92.5wt％，总反应产率为96.5％。
权利要求
1.一种生产4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇的方法，包括a)将4-甲基-2，3，5，6-四氟苯腈氢化形成4-甲基-2，3，5，6-四氟苄胺；和b)将4-甲基-2，3，5，6-四氟苄胺转化为4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇。
2.根据权利要求1的方法，其中步骤b)的进行是通过重氮化4-甲基-2，3，5，6-四氟苄胺然后通过就地水解得到的重氮盐。
3.根据权利要求1或权利要求2的方法，包括另一个步骤，将4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇与顺式-Z3-(2-氯-1，1，1-三氟-2-丙烯基)-2，2-二甲基环丙酰氯反应形成七氟菊醋。
4.根据权利要求2或权利要求3的方法，其中在将4-甲基-2，3，5，6-四氟苄胺转化成4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇的步骤之后进行水解反应，以便将酯副产物转化成所需的4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇。
5.根据权利要求2-4任一项的方法，其中来自氢化步骤a)的在羧酸中的反应物在除去氢化催化剂后直接送入重氮化步骤(步骤b)。
6.根据权利要求2-5任一项的方法，其中将含有4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇的反应物调节到pH7-10，并将4-甲基-2，3，5，6-四氟苄醇萃取到溶剂中。
7. 4-甲基-2，3，5，6-四氟苄胺和其盐。
全文摘要
一种制备4－甲基－2，3，5，6－四氟苄醇的方法，包括将4－甲基－2，3，5，6－四氟苯腈氢化形成4－甲基－2，3，5，6－四氟苄胺；和将4－甲基－2，3，5，6－四氟苄胺转化为4－甲基－2，3，5，6－四氟苄醇。该方法还任选包括另一个步骤，将4－甲基－2，3，5，6－四氟苄醇与顺式－Z－3－(2－氯－1，1，1－三氟－2－丙烯基)－2，2－二甲基环丙酰氯反应形成七氟菊醋。还要求保护4－甲基－2，3，5，6－四氟苄胺和其盐。
文档编号C07C69/747GK1494525SQ01818020
公开日2004年5月5日 申请日期2001年10月18日 优先权日2000年10月27日
发明者R·V·H·琼斯, S·M·布朗, R V H 琼斯, 布朗 申请人:辛甄塔有限公司