一种嘧菌酯的合成方法

文档序号:9257225
一种嘧菌酯的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种杀菌剂的合成方法,尤其涉及嘧菌酯的合成方法。
【背景技术】
[0002] 嘧菌酯是一种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,化学名称为(E)-2-[2-[6_(2-氰基苯氧 基)嘧啶-4-基氧基]苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯。该杀菌剂广谱、高效,几乎对所有真 菌纲病害如白粉病、锈病、颖枯病、网斑病、霜霉病、稻瘟病等均有良好活性。嘧菌酯是全球 用量最大的杀菌剂,大量的专利文献公开了其合成方法,目前嘧菌酯合成方法主要有以下 三种路线:
[0003] 路线一:由(E)-2-[2-(6-嘧啶-4-基氧基)苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯与水杨 腈或者其盐合成嘧菌酯。
[0005] W09208703中公开了一种嘧菌酯的合成方法,该方法将(E)-2- [2- (6-氯嘧 啶-4-基氧基)苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯(化合物1)与水杨腈、碳酸钾以铜的卤化物 为催化剂,在极性溶剂特别是N,N-二甲基甲酰胺中发生醚化反应,反应结束后过滤除盐并 用N,N-二甲基甲酰胺进行洗涤,滤液和洗涤液减压蒸馏除去溶剂后得到粗产品,粗产品用 甲醇结晶、干燥得到产品。
[0006] W02008043978A1报道了催化剂1,4_二氮杂二环[2. 2. 2]辛烷存在下将底物 (E) -2- [2- (6-氯嘧啶-4-基氧基)苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯与2-氰基苯酚反应生成嘧 菌酯,这种方法是对W09208703和EP0382375用铜盐做催化剂合成方法的改进。
[0007]CN101558047A公开了将2-氰基苯酚与氢氧化钠在极性有机溶剂中进行反应得到 氰基苯酚钠,再与(E)-2-[2-(6-氯嘧啶-4-基氧基)苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯与2-氰 基苯酚反应嘧菌酯的方法。
[0008]CN1234794公开了将2-氰基苯酚与氢氧化钾反应得到2-氰基苯酚钾,再与 (E)-2-[2-(6-氯嘧啶-4-基氧基)苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯反应嘧菌酯的方法。
[0009] 结构式分别如(4)和(5)所示的化合物是工业上制备嘧菌酯的关键中间体,专利 文献W092/08703公开了二者典型的制备方法,所述制备方法如下:
[0010] 式⑵所示化合物3-(a-甲氧基)亚甲基苯丙呋喃-2-(3H)-酮先与甲醇钠和 甲醇反应,再与4, 6-二氯嘧啶反应得到式(4)和式(5)所示中间体的混合物,该反应过 程耗时20-43小时,反应选择性差,产物很难分离,经后续反应最终得到嘧菌酯的收率约为 40%,且产品质量差,成黑棕色。
[0012] 专利CN102311392A报道了一种改进的方法,在式(2)所示化合物与甲醇钠和甲醇 反应得到式(3)所示化合物后,引入催化剂1,4-二氮杂二环[2. 2. 2]辛烷(DABCO)。在催 化剂作用下,式(3)所示化合物和4, 6-二氯嘧啶反应得到式(4)所示中间体,在1(批04作 用下转化成式(5)所示中间体。其报道的化学反应过程如下:
[0014] 该方法因引入了催化剂DABCO,提高了式(3)所示化合物和4,6_二氯嘧啶的反应 速率,大大缩短了反应时间,该过程可以在1.5小时完成。但是,上述技术存在以下缺点:式 (3)所示化合物与4, 6-二氯嘧啶的反应也是一个放热过程,该反应过程对反应温度非常敏 感,当温度低时,反应速率显著下降,当温度偏高时,会产生如式(6)、(7)和(8)所示的二取 代产物。同时,4, 6-二氯嘧啶为固体,在工业生产中,通常只能采用一次性加入或分批加入 4, 6-二氯嘧啶,因此式(3)所示化合物相对于4, 6-二氯嘧啶都是过量的,更易生成二取代 产物;在催化剂DABCO存在下,反应速率大大提高,这种加料方式将导致反应放热不均匀, 反应温度不易控制,导致二取代产物显著增加,反应收率下降。
[0015]
[0016] 式(4)和式5)所示中间体均为粘稠液体,W092/08703和CN102311392A描述的将 式(4)所示化合物转化成式(5)所示化合物采用的催化剂硫酸氢钾为固体,在工业化大生 产中,固液混合以及搅拌问题不容易解决,而且反应所需的高真空条件也比较难满足。
[0017] 路线二:2-[2-[6-(2_氰基苯氧基)嘧啶-4-氧基]苯基]乙酸甲酯甲酰化,硫酸 二甲酯或卤甲烷甲氧基化得到嘧菌酯(反应式),专利CN101157657A公开了该方法。
[0018] 路线三:专利CN103145627公开了以2-氯苯甲腈为原料,在碱性条件下钯或者铜 催化与4, 6-二羟基嘧啶进行偶联反应得4-羟基-6-(2-氰基苯氧基)嘧啶,然后在有机 碱如三乙胺或者吡啶存在下氯化得到4-氯-6-(2-氰基苯氧基)嘧啶,经过纯化处理后与 (E) -2- (2-羟基苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯在惰性气体氛围中以铜盐如氯化亚铜或者三 级胺如4-二甲氨基吡啶做催化剂反应得到嘧菌酯。反应式如下:
[0020] 该方法的缺点是(E)-2-(2-羟基苯基)-3_甲氧基丙烯酸甲酯难制备;使用高沸点 溶剂,反应在高温下进行,能耗高;反应需在惰性气体保护下进行;铜盐和三级胺的催化能 力弱。

【发明内容】

[0021] 为了解决上述技术问题,本发明提供一种嘧菌酯的合成方法,以便在温和的反应 条件下合成嘧菌酯,简化分离及后处理过程,适应大规模工业化生产。
[0022] 本发明的技术方案如下:2-(2_羟基苯基)_3, 3-二甲氧基丙酸甲酯钠或其反应液 与4-氯-6-(2-氰基苯氧基)喃啶或其反应液反应,反应结束后除盐,加入金属氯化物,加 热反应,后处理得到嘧菌酯;所述金属氯化物选自氯化锌、氯化铝、氯化铁、氯化锡或四氯化 钛中的一种或多种。本发明中的后处理是指通过包括不限于过滤,离心,萃取,蒸馏,结晶, 吸附,干燥,色谱等常规手段达到分离和/或提纯目标产品的过程。
[0023]上述技术方案中,2- (2-羟基苯基)-3, 3-二甲氧基丙酸甲酯钠可以为市售产品, 或者按照现有技术中的文献制备,作为优选技术方案,2-(2-羟基苯基)-3, 3-二甲氧基丙 酸甲酯钠反应液的制备方法包括:3-(a-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2 (3H)-酮与过量甲 醇钠反应,加入有机酸或者酸酐中和过量甲醇钠。
[0024]上述技术方案中,4-氯-6-(2-氰基苯氧基)嘧啶可以为市售产品,或者按照现有 技术中的文献制备,作为优选技术方案,4-氯-6-(2-氰基苯氧基)嘧啶的制备方法包括: 在碱性条件下,4, 6-二氯嘧啶和2-羟基苯甲腈或者其盐偶联反应,反应液备用或后处理纯 化。
[0025]作为优选技术方案,本发明的嘧菌酯的合成方法,包括如下步骤:
[0026]a、3- (a-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2 (3H)-酮与过量甲醇钠反应,加入有机酸或 者有机酸酐中和过量甲醇钠,反应液备用;
[0027]b、在碱性条件下,4, 6-二氯嘧啶和2-羟基苯甲腈或者其盐偶联反应,反应液备 用;
[0028]c、步骤b得到的反应液与步骤a所得的反应液在催化剂的存在下反应,反应结束 后除盐,加入金属氯化物,加热反应,后处理得到嘧菌酯;所述金属氯化物选自氯化锌、氯化 铝、氯化铁、氯化锡或四氯化钛中的一种或多种。
[0029]本发明技术方案中,步骤a反应溶剂选自甲醇、甲苯、二甲苯和三甲苯或者其混合 物。
[0030]本发明技术方案中,步骤a中3- (a-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2 (3H)-酮与甲 醇钠的摩尔比例为1 :1. 05-1. 5。
[0031]本发明技术方案中,步骤a反应的温度为-20-20°C,中和过量甲醇钠所用的酸为 甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等有机酸或者乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐等有机酸酐。其用量与过量甲 醇钠的摩尔比例为1:1。
[0032] 本发明技术方案中,步骤b中4,6-二氯嘧啶与2-羟基苯甲腈的摩尔比为 1:0. 95-1. 05 ;反应温度为0-50°C,反应时间l_5h;提供碱性条件所用的碱包括但不限于 碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂中的一种或多种,其用量为2-羟 基苯甲腈的〇. 5-1.5倍(摩尔比),也可以先将水杨腈与碱反应做成相应的盐然后再与 4, 6-二氯嘧啶反应。
[0033]本发明技术方案中,步骤b所述溶剂根据步骤a所用溶剂来选择,如步骤a采用 甲醇为溶剂,则步骤b可用反应的溶剂为醚类、
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