本发明涉及有机化学合成领域,具体涉及2-氨甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶盐酸盐的制备方法。
背景技术:
氟吡菌胺(fluopicolide)和是拜耳作物科学公司推出的作用于琥珀酸脱氢酶(succinatedehydrogenase,sdh)的新型吡啶酰胺类杀菌剂,主要用于防治蔬菜、观赏植物的卵菌纲病害如葡萄霜霉病以及马铃薯晚疫病。该杀菌剂对环境友好。氟吡菌胺和霜霉威的复配剂infinitor是一种马铃薯杀菌剂,能够有效防治马铃薯晚疫病,infinitor为植株提供持效期异常长的保护,残效期短,可提供优异的高水平的保护效果,使马铃薯块茎免于病菌侵染。氟吡菌胺在82.5g-110ga.i/hm2的剂量下能够很好的防治马铃薯晚疫病。
在防治霜酶病菌方面,氟吡菌胺在10ga.i./hm2剂量下,对葡萄霜霉病具有良好保护作用。氟吡菌胺与乙膦铝混用对葡萄霜霉病有较好的防效,其与乙膦铝(质量比1:15)的混剂能够对茎叶具有很好的保护活性。
作为氟吡菌胺的关键中间体2-氨甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶及其盐酸盐(iii),相应的方法有1)cn1777588和wo2004096772均公开了一种从2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶为原料,得含氰基的吡啶中间体,后经钯碳催化加氢还原得2-氨甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶的方法,总收率为95%。上述两种方法加氢加压,对设备要求高,成本较高,不适合工业化生产。2)专利cn104557684a和wo1422220报道了化合物甘氨酸乙酯盐和二苯甲酮作为第一步原料,得到中间体二苯亚甲基甘氨酸乙酯,后与2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶在盐酸中反应得2-氨甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶的盐酸盐,反应总收率为76.6%。该反应后处理繁琐,溶剂消耗量大且难以回收,反应过程中生成较多副产物,限制了其在工业化生产的应用。3)cn106220555a报道了一种以3-氯-5-三氟甲基-2-氰甲基吡啶为原料,在甲醇和氢氧化钠中还原得2-氨甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶,该方法虽避免了加压反应,但消耗碱和溶剂量大,成本较高。4)高玉清报道了[现代农药,2017,16(1):26-28.]以硝基甲烷和2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶,经硝基甲烷取代,还原反应得中间体2-氨基甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶,两步总收率为73.8%。该方法的缺点在于第二步反应需要还原剂氯化亚锡sncl2,增加了原料成本。
技术实现要素:
本发明目的在于提供一种工艺简单,收率较高,环保且经济的2-氨甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶盐酸盐的制备方法,该方法采用常压操作,避免了加压反应。
为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
2-氨甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶盐酸盐的制备方法,包括如下步骤:
步骤一:在反应器中加入3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶甲醇和二氯甲烷,冰浴下搅拌加入三溴化磷pbr3,搅拌10min-20min,升至室温反应4.0h-6.0h,反应液倾入饱和碳酸氢钠溶液中,乙酸乙酯萃取,有机层用饱和食盐水洗涤,干燥,脱去溶剂得中间体3-氯-5-三氟甲基-2-溴甲基吡啶;
步骤二:于反应瓶中加入反应中间体和三氯甲烷,搅拌下加入六次甲基四胺,回流反应3.0h-5.0h,冷却至室温,析出固体,抽滤,将抽滤所得固体加入适量的无水乙醇完全溶解,加入步骤一所得中间体3-氯-5-三氟甲基-2-溴甲基吡啶的10倍摩尔量的浓盐酸,回流反应3.0h,抽滤,滤液冷却析出固体,抽滤并真空干燥,得固体2-氨甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶盐酸盐。
优选的,3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶甲醇和三溴化磷的摩尔比为1:1.0-3.0。
优选的,3-氯-5-三氟甲基-2-溴甲基吡啶与六次甲基四胺的摩尔比为1:1.5-3.0。
优选的,步骤一中的二氯甲烷用三氯甲烷或1,2-二氯乙烷替代。
优选的,步骤一中饱和碳酸氢钠溶液的使用量为三氯甲烷的2.5-3.0倍。
优选的,步骤一中乙酸乙酯萃取为用三氯甲烷等量的乙酸乙酯萃取4次。
优选的,步骤一中有机层用饱和食盐水洗涤,干燥,具体为用2.5-3倍萃取液量的饱和食盐水洗涤两次,无水硫酸钠干燥。
优选的,步骤二中,浓盐酸与3-氯-5-三氟甲基-2-溴甲基吡啶(步骤一所得中间体)的摩尔比:8-12:1。
优选的,步骤二中的三氯甲烷用1,2-二氯乙烷替代。
反应原理为:
本发明有益效果是:
1.该制备方法,原料易于购买,有机溶剂和碱可以回收,避免了催化加氢反应,对设备要求低,避免了钯碳催化剂等较昂贵的试剂的使用,安全性好。
2.该制备方法整条路线总收率较高,为83.2%。废水量少,有机溶剂均可回收利用,绿色环保;所使用的溴代试剂和氨解试剂成本低,反应步骤由三步减少为两步,收率高,具有经济性特点。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述,来对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例中所用到的试剂均为市售。
实施例1:
3-氯-5-三氟甲基-2-溴甲基吡啶的合成
在装有马达和滴液漏斗的三口反应瓶中加入21.1g(0.1mol)3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶甲醇和70ml二氯甲烷,冰浴搅拌下滴加54.1g(0.2mol)的三溴化磷,升至室温反应4.5h,待原料反应完全后,缓慢倾入300ml饱和碳酸氢钠溶液中,以80ml乙酸乙酯萃取混合液4次,合并有机层,200ml饱和食盐水洗涤两次,无水硫酸钠干燥后,脱溶除去乙酸乙酯,得中间体3-氯-5-三氟甲基-2-溴甲基吡啶24.5g,含量96.3%,收率89.2%。
2-氨甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶盐酸盐的合成
于反应瓶中加入20.0g(0.072mol)3-氯-5-三氟甲基-2-溴甲基吡啶和80ml三氯甲烷,搅拌下加入20.2g(0.144mol)六次甲基四胺,回流反应4.0h后,冷却,析出固体,抽滤,置于另一反应瓶中,加入80ml无水乙醇和70.08g37.5%浓盐酸,回流反应3.0h,冷却,析出固体,抽滤得淡黄色固体16.6g,即2-氨甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶盐酸盐,含量97.3%,收率93.3%。
实施例2:
在装有马达和滴液漏斗的三口反应瓶中加入21.1g(0.1mol)3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶甲醇和70ml二氯甲烷,冰浴搅拌下滴加81.2g(0.3mol)的三溴化磷,升至室温反应4.5h,待原料反应完全后,缓慢倾入300ml饱和碳酸氢钠溶液中,以80ml乙酸乙酯萃取混合液4次,合并有机层,200ml饱和食盐水洗涤两次,无水硫酸钠干燥后,脱溶除去乙酸乙酯,得中间体3-氯-5-三氟甲基-2-溴甲基吡啶22.5g,含量90.3%,收率82.1%。
于反应瓶中加入20.0g(0.072mol)3-氯-5-三氟甲基-2-溴甲基吡啶和80ml三氯甲烷,搅拌下加入30.2g(0.216mol)六次甲基四胺,回流反应4.0h后,冷却,析出固体,抽滤,置于另一反应瓶中,加入80ml无水乙醇和70.08g37.5%浓盐酸,回流反应3.0h,冷却,析出固体,抽滤得淡黄色固体15.2g,即2-氨甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶盐酸盐,含量93.3%,收率85.4%。
实施例3:
在装有马达和滴液漏斗的三口反应瓶中加入21.1g(0.1mol)3-氯-5-三氟甲基-2-吡啶甲醇和70ml三氯甲烷,冰浴搅拌下滴加54.1g(0.2mol)的三溴化磷,升至室温反应4.5h,待原料反应完全后,缓慢倾入300ml饱和碳酸氢钠溶液中,以80ml乙酸乙酯萃取混合液4次,合并有机层,200ml饱和食盐水洗涤两次,无水硫酸钠干燥后,脱溶除去乙酸乙酯,得中间体3-氯-5-三氟甲基-2-溴甲基吡啶23.8g,含量92.6%,收率86.8%。
于反应瓶中加入20.0g(0.072mol)3-氯-5-三氟甲基-2-溴甲基吡啶和80ml1,2-二氯乙烷,搅拌下加入20.2g(0.144mol)六次甲基四胺,回流反应4.0h后,冷却,析出固体,抽滤,置于另一反应瓶中,加入70ml无水乙醇和70.08g37.5%浓盐酸,回流反应3.0h,冷却,析出固体,抽滤得淡黄色固体15.3g,即2-氨甲基-3-氯-5-三氟甲基吡啶盐酸盐,含量95.0%,收率86.1%。