本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种安全、高效制备高纯度1h-戊唑醇的方法。
背景技术：
1h-戊唑醇(iii)是一种高效、广谱的内吸性三唑类杀菌农药，主要用于防治水稻、花生、小麦、苹果、香蕉以及玉米等作物上的多种真菌病害，因其具有低毒、高效的优点，因此被广泛的研究与应用。
目前1h-戊唑醇(iii)的制备多以对氯苯甲醛为起始原料，经过醛酮缩合、催化加氢、环氧化反应、加成反应来实现。其最后一步加成反应中，现有技术中多以二甲基甲酰胺(dmf)、n-甲基吡咯烷酮(n-mp)、二甲基亚砜(dmso)等非质子极性化合物为溶剂。此合成工艺存在溶剂精馏回收难、产品中残留的溶剂无法完全去除以及产品后期处理后纯度不理想等缺点，并且经检测反应中1h-戊唑醇的一种异构体4h化合物(ⅳ)占有一定的比例。因此，此工艺急需寻求一种易于回收、在产品中残留少的溶剂以替代现有工艺中的溶剂进行生产，并且需要对这步工艺进行大量研究，以寻求一种催化剂适用于这步反应，达到产品收率提高的目的；
1h-戊唑醇(iii)：
4h-戊唑醇异构体(iv)：
技术实现要素：
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种安全、高效、溶剂易回收且副产物少的1h-戊唑醇的制备方法。
技术方案：本发明所述的一种高效制备高纯度1h-戊唑醇的方法，具体包括如下步骤：
(1)向洁净的反应釜中投入定量的2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷(i)、三氮唑(ⅱ)、片碱、peg和冠醚催化剂并搅拌均匀，另外向高位槽中投入定量的2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷(i)；
(2)将步骤(1)中体系加热升温至105～108℃时，搅拌条件下将高位槽中的2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷(i)滴加入反应釜中，控制滴加速度为1.11～3.33g/min，滴加时间为2～6h；滴加结束后先将体系升温至108～112℃，然后保温4～6h；再将体系升温至120～130℃，保温7～9h，直至2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷(i)完全反应；
(3)将步骤(2)中体系降至室温，并在搅拌条件下加入水以及结晶溶剂，静止分层，有机层降温结晶析出1h-戊唑醇(iii)，由水洗涤至ph为7～8，得1h-戊唑醇(iii)；水层降温结晶析出peg，回收peg套用。
作为本发明的优选，步骤(1)中所述peg为分子量在1000-10000之间peg。
作为本发明的更优选择，步骤(1)中所述peg为peg-7000。
作为本发明的优选，步骤(1)中所述冠醚催化剂为12-冠-4、15-冠-5或18-冠-6中的一种或几种。
作为本发明的优选，所述反应釜中与高位槽中的2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷(i)的投入量比例为1:2。
作为本发明的优选，步骤(1)中所述片碱为氢氧化钾、氢氧化钠或甲醇钠，乙醇钠，叔丁醇钠中的一种或几种。
作为本发明的优选，步骤(1)中冠醚催化剂的投入量为2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷(i)总质量的0.1～0.2％。
作为本发明的优选，步骤(1)中2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷(i)、三氮唑(ii)、peg和碱的质量比为1∶0.3～0.4∶0.1～0.2∶0.05～0.08。
作为本发明的优选，步骤(3)所述结晶溶剂为甲基环己烷、环己烷或正己烷中的一种或几种混合。
作为本发明的优选，步骤(3)所述结晶溶剂为甲基环己烷，其中水与甲基环己烷的质量比为1∶3～4；进一步优选为1:3.5。
有益效果：(1)本发明采用聚乙二醇(peg)与冠醚组合的方式，催化反应的进行，整个过程中聚乙二醇(peg)不仅具有助溶剂的效果，而且因其凝固点在60-80℃之间，给溶剂的回收也带来了很大的便利；冠醚作为相转移催化剂，最大的特点就是能与正离子，尤其是碱金属离子络合，使该正离子在有机相中溶解，而与之对应的负离子也同时进入有机相内，冠醚不与负离子络合，这就使游离或裸露的负离子具有极高的活性，能迅速参与反应，将冠醚的这种性质应用与本反应体系中，提高反应效率，是反应顺利进行；(2)本发明中选用peg热稳定性好，价廉易得，使用简便，反应结束后可以顺利的将其回收，产品中基本没有残余，提高了产品质量，降低了生产能耗；(3)经过本发明工艺制备的产物中1h-戊唑醇收率高达95％，含量高于98％，副产物4h-戊唑醇异构体(iv)的含量低于0.5％，然而现有的生产工艺中1h-戊唑醇收率只有85％，副产物4h-戊唑醇异构体(iv)的含量一般为5％，说明本发明制备得到的1h-戊唑醇品质更好；(4)本发明方案中首次引用了冠醚作为催化剂，结果也显示出该催化剂选择性高、活性高等优点，适于该反应体系。
附图说明
图1为实施例1中制备得到的1h-戊唑醇核磁共振谱图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：向洁净的1000ml四口瓶中投入200g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷、200g三氮唑、90gpeg-7000、38gkoh和0.6g18-冠-6，将400g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷加入滴液漏斗中待滴加。开启搅拌，加热升温至108℃时，开始滴加2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷，控制反应瓶内温度不超过112℃，滴加2h，滴加完毕后，将反应瓶内温度控制在108～112℃，保温5h；再升温至125～128℃，保温8h，抽样检测，原料峰小于0.5％，4-h异构体0.3％，向反应瓶中加入足够的水和甲基环己烷，其中水和甲基环己烷的质量比为1:3.5；分层后，水层降温结晶析出peg，抽滤得固体peg回收套用；有机层降温结晶析出戊唑醇，抽滤，滤饼水洗至ph为7～8，后滤饼干燥得1h-戊唑醇772克。
图1为本实施例制得的1h-戊唑醇溶解于dmso中的核磁共振图，由谱图分析在δ(ppm)＝8.521(s,1h),8.024(s,1h),7.283-7.304(m,2h),7.134-7.155(m,2h),4.579(s,1h),4.366(d,j＝14.4,1h),4.259(d,j＝14.4,1h),2.52(td,j1＝4hz,j2＝13.2hz,1h),1.880(td,j1＝4.8hz,j2＝13.2hz,1h),1.743(td,j1＝4.8hz,j2＝13.2hz,1h),1.570(td,j1＝4.4hz,j2＝13.6hz,1h),0.92(s,9h)出现了1h-戊唑醇结构中的特征峰，证明该方法成功合成了1h-戊唑醇。
经检测，1h-戊唑醇的收率为(95％)，纯度为(98.5％)，4h-戊唑醇异构体(iv)含量为(0.2％)；如表1所示。
实施例2：向洁净的1000ml四口瓶中投入200g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷、180g三氮唑、60gpeg-7000和30gkoh，将400g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷加入滴液漏斗中待滴加。开启搅拌，加热升温至105℃时，开始滴加2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷，控制反应瓶内温度不超过112℃，滴加2h。滴加完毕后，将反应瓶内温度控制在108～112℃，保温5h；再升温至120～125℃，保温8h，抽样检测，原料峰小于0.5％，4-h异构体1.5％，向反应瓶中加入足够的水和甲基环己烷，其中水和甲基环己烷的质量比为1:3；分层后，水层降温结晶析出peg，抽滤得固体peg回收套用；有机层降温结晶析出戊唑醇，抽滤，滤饼水洗至ph为7～8，后滤饼干燥得戊唑醇696.5克。
经检测，1h-戊唑醇的收率为(90％)，纯度为(96.5％)，4h-戊唑醇异构体(iv)含量为(1.4％)；如表1所示。
实施例3：向洁净的1000ml四口瓶中投入200g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷、240g三氮唑、120gpeg-8000和48gkoh，将400g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷加入滴液漏斗中待滴加。开启搅拌，加热升温至106℃时，开始滴加2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷，控制反应瓶内温度不超过112℃，滴加6h。滴加完毕后，将反应瓶内温度控制在108～112℃，保温5h；再升温至128～130℃，保温8h；抽样检测，原料峰小于0.5％，4-h异构体小于1.7％，向反应瓶中加入足够的水和甲基环己烷，其中水和甲基环己烷的质量比为1:4；分层后，水层降温结晶析出peg，抽滤得固体peg回收套用；有机层降温结晶析出戊唑醇，抽滤，滤饼水洗至ph为7～8，后滤饼干燥得戊唑醇681克。
经检测，1h-戊唑醇的收率为(88％)，纯度为(96.3％)，4h-戊唑醇异构体(iv)含量为(1.5％)；如表1所示。
实施例4：向洁净的1000ml四口瓶中投入200g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷、200g三氮唑、90gdmf、38gkoh和0.6g18-冠-6，将400g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷加入滴液漏斗中待滴加。开启搅拌，加热升温至108℃时，开始滴加2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷，控制反应瓶内温度不超过112℃，滴加4h。滴加完毕后，将反应瓶内温度控制在108～112℃，保温5h；再升温至125～128℃，保温8h。抽样检测，原料峰小于0.5％，4-h异构体2.5％，向反应瓶中加入足够的水和甲基环己烷，其中水和甲基环己烷的质量比为1:4；分层后，有机层降温结晶析出戊唑醇，抽滤，滤饼水洗至ph为7～8，后滤饼干燥得戊唑醇650克。
经检测，1h-戊唑醇的收率为(84％)，纯度为(95.3％)，4h-戊唑醇异构体(iv)含量为(2.3％)；如表1所示。
实施例5：向洁净的1000ml四口瓶中投入200g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷、200g三氮唑、90gdmf和38gkoh，将400g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷加入滴液漏斗中待滴加。开启搅拌，加热升温至105℃时，开始滴加2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷，控制反应瓶内温度不超过112℃，滴加2h。滴加完毕后，将反应瓶内温度控制在108～112℃，保温5h。再升温至120～125℃，保温8h。抽样检测，原料峰小于0.5％，4-h异构体杂质峰3.5％，向反应瓶中加入足够的水和甲基环己烷，分层后，有机层降温结晶析出戊唑醇，抽滤，滤饼水洗至ph为7～8，后滤饼干燥得戊唑醇635克。
经检测，1h-戊唑醇的收率为(82％)，纯度为(94.5％)，4h-戊唑醇异构体(iv)含量为(3.2％)；如表1所示。
实施例6：向洁净的1000ml四口瓶中投入200g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷、180g三氮唑、60gpeg-8000、30gkoh和0.6g12-冠-4，将400g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷加入滴液漏斗中待滴加。开启搅拌，加热升温至108℃时，开始滴加2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷，控制反应瓶内温度不超过112℃，滴加2h，滴加完毕后，将反应瓶内温度控制在108～112℃，保温5h；再升温至125～128℃，保温8h，抽样检测，原料峰小于0.55％，4-h异构体0.35％，向反应瓶中加入足够的水和正己烷，其中水和正己烷的质量比为1:3.5，分层后，水层降温结晶析出peg，抽滤得固体peg回收套用；有机层降温结晶析出戊唑醇，抽滤，滤饼水洗至ph为7～8，后滤饼干燥得1h-戊唑醇768克。
经检测，1h-戊唑醇的收率为(94.5％)，纯度为(98.0％)，4h-戊唑醇异构体(iv)含量为(0.25％)；如表1所示。
实施例7：向洁净的1000ml四口瓶中投入200g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷、240g三氮唑、120gpeg-7000、48gkoh和1.2g15-冠-5，将400g2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷加入滴液漏斗中待滴加。开启搅拌，加热升温至108℃时，开始滴加2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷，控制反应瓶内温度不超过112℃，滴加2h，滴加完毕后，将反应瓶内温度控制在108～112℃，保温5h；再升温至125～128℃，保温8h，抽样检测，原料峰小于0.6％，4-h异构体0.4％，向反应瓶中加入足够的水和环己烷，其中水和环己烷的质量比为1:3.5，分层后，水层降温结晶析出peg，抽滤得固体peg回收套用；有机层降温结晶析出戊唑醇，抽滤，滤饼水洗至ph为7～8，后滤饼干燥得1h-戊唑醇770克。
经检测，1h-戊唑醇的收率为(94.8％)，纯度为(98.2％)，4h-戊唑醇异构体(iv)含量为(0.3％)；如表1所示。
表1实施例1～7制得产物检测数据
由上表数据分析可知，采用本发明合成方案同时加入peg和冠醚时，制得的产物收率高、纯度高且杂质含量极低；而同时不加入peg和冠醚或只加入其中一种物质时产物的整体品质远不如本发明方案的产品；由此证明本发明方案突出的技术效果。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。