一种2-氰基-4-氯-5-（4-甲基苯基）咪唑的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种氰霜唑的关键中间体的合成方法，具体为一种2-氰 基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑的合成方法。
【背景技术】
[0002] 氰霜唑是由日本石原株式会社研制，与BASF共同开发的新一代咪唑类杀菌剂，是 第一个作用于线粒体电子传递络合物IIIQi部位的第一个农用杀菌剂，是划时代防治以霜 霉病、疫病为代表的卵菌纲病害特效药。氰霜唑具有很低的毒性及良好的环境兼容性。氰 霜唑是一种很有发展前途的卵菌纲病害杀菌剂，开发和使用氰霜唑具有很大的社会效益和 经济效益。
[0003] 关于2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪挫，其化学式为：CnHsClN3;结构式为：
对氰霜唑关键中间体的合成，工业上主要有以下三种路线： (1) 丁基锂法：
反应路线长，单元反应多，所用试剂丁基锂很活泼，反应温度低，工业生产有危险性，反 应条件要求苛刻，不适宜工业化生产。
[0004] (2)双卤代苯乙酮法：
原料来源丰富易得，原料成本低，不需要特殊设备，但需要制备双卤素取代化合物，原 子经济性较差。
[0005] (3)酰亚胺法：
反应路线较长，酰亚胺原料无工业化产品出售，制备困难，难以工业化应用。
[0006] 乙二氰法
原料乙二氰为剧毒气体，操作难度大，工业生产安全危险性高，工业化生产难度大。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题是提供一种2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合 成方法。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯 基）咪唑的合成方法，其创新点在于，包括以下步骤： (1) 在光照反应器中，加入溶剂A、对甲基苯乙酮和双氧水，开启光照，滴加卤化试剂X2， 经加热，冰浴冷却结晶，抽滤得到化合物I; (2)在反应器A中，加入溶剂B和化合物I，搅拌反应4小时，反应完毕后，冰浴冷却结 晶，抽滤得到化合物II; (3) 在反应器B中，加入溶剂C、乙二醛、硫酸羟胺和化合物II，经升温，回流，冰浴冷却 结晶，水洗，抽滤得到化合物III; (4)在反应器C中，加入溶剂D和化合物III，采用冰浴冷却，滴加氯化亚砜，升温反应器C至25°C，保温反应3小时，再次冰浴冷却反应釜C，滴加氯化硫，升温反应器C至25°C，保 温反应3小时，反应完毕后，向反应釜C中加入冰水，反应液析出固体，水洗，抽滤得到化合 物IV，化合物IV即为2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑。
[0009] 优选的，所述的步骤（1)反应温度为0°C~80°C。
[0010] 更优选的，所述的步骤（1)反应温度为20°C~40°C。
[0011] 优选的，所述的步骤（2)反应温度为60°C~140°C。
[0012] 更优选的，所述的步骤（2)反应温度为120°C。
[0013] 优选的，所述的卤化试剂&为液溴、N-溴代丁二酰亚胺、氯气和碘中的任意一种。
[0014] 优选的，所述的溶剂A为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、正己烷、环己烷、四氯化碳、石 油醚、醋酸和乙腈中的任意一种。
[0015] 更优选的，所述的溶剂A为环己烷。
[0016] 优选的，所述的溶剂B、溶剂C和溶剂D为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、水、甲酸、乙酸、 二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚、四氯化碳、甲苯、苯、正己 烷、环己烷、四氢呋喃和氯仿中的任意一种。
[0017] 更优选的，所述的溶剂B为二甲亚砜，溶剂C为甲醇，溶剂D为N，N-二甲基甲酰胺。
[0018] 本发明的优点在于：本发明的原子经济性好，反应物为无毒或低毒的化合物，反应 时间短，工艺操作简便，产品收率高，副产物少，后处理和纯化过程简单，冷却结晶，过滤能 得到纯度97wt%以上的2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑。
【具体实施方式】
[0019] 实施例1 (1) 在光照反应器中，加入300L环己烷、135Kg对甲基苯乙酮和50L双氧水，开启光照， 滴加170Kg溴素，反应温度为20°C，滴加1小时，在20°C条件下保温3小时，冰浴冷却结晶， 抽滤得到化合物I; (2) 在反应器A中，加入500L二甲亚砜和215Kg化合物I，在120°C条件下，搅拌反应 4小时，反应完毕后，冰浴冷却结晶，抽滤得到化合物II; (3) 在反应器B中，加入800L甲醇、135Kg乙二醛、325Kg硫酸羟胺和129Kg化合物II， 经升温至回流并保温反应6小时，原料反应完全，冰浴冷却结晶，水洗，抽滤得到化合物III; (4) 在反应器C中，加入600KgN，N-二甲基甲酰胺和188Kg化合物III，采用冰浴冷却， 滴加136Kg氯化亚砜，升温反应器C至25°C，保温反应3小时，再次冰浴冷却反应釜C，滴加 140Kg氯化硫，升温反应器C至25°C，保温反应3小时，反应完毕后，向反应釜C中加入冰 水，反应液析出固体，水洗，抽滤得到化合物IV，化合物IV即为2-氰基-4-氯-5- (4-甲基 苯基）咪唑，纯度为98. 3wt%。
[0020] 实施例2 (1) 在光照反应器中，加入500L环己烷、155Kg对甲基苯乙酮和70L双氧水，开启光照， 滴加190Kg溴素，反应温度为30°C，滴加1小时，在30°C条件下保温3小时，冰浴冷却结晶， 抽滤得到化合物I; (2) 在反应器A中，加入500L二甲亚砜和200Kg化合物I，在120°C条件下，搅拌反应 4小时，反应完毕后，冰浴冷却结晶，抽滤得到化合物II; (3)在反应器B中，加入800L甲醇、145Kg乙二醛、365Kg硫酸羟胺和140Kg化合物II， 经升温至回流并保温反应6小时，原料反应完全，冰浴冷却结晶，水洗，抽滤得到化合物III; (4)在反应器C中，加入700KgN，N-二甲基甲酰胺和200Kg化合物III，采用冰浴冷却， 滴加156Kg氯化亚砜，升温反应器C至25°C，保温反应3小时，再次冰浴冷却反应釜C，滴加 160Kg氯化硫，升温反应器C至25°C，保温反应3小时，反应完毕后，向反应釜C中加入冰 水，反应液析出固体，水洗，抽滤得到化合物IV，化合物IV即为2-氰基-4-氯-5- (4-甲基 苯基）咪唑，纯度为97. 8wt%。
[0021] 实施例3 (1) 在光照反应器中，加入300L环己烷、155Kg对甲基苯乙酮和75L双氧水，开启光照， 滴加190Kg溴素，反应温度为20°C，滴加1小时，在20°C条件下保温3小时，冰浴冷却结晶， 抽滤得到化合物I; (2)在反应器A中，加入500L二甲亚砜和228Kg化合物I，在110°C条件下，搅拌反应 4小时，反应完毕后，冰浴冷却结晶，抽滤得到化合物II; (3)在反应器B中，加入800L甲醇、115Kg乙二醛、305Kg硫酸羟胺和109Kg化合物II， 经升温至回流并保温反应6小时，原料反应完全，冰浴冷却结晶，水洗，抽滤得到化合物III; (4)在反应器C中，加入600KgN，N-二甲基甲酰胺和168Kg化合物III，采用冰浴冷却， 滴加116Kg氯化亚砜，升温反应器C至25°C，保温反应3小时，再次冰浴冷却反应釜C，滴加 128Kg氯化硫，升温反应器C至25°C，保温反应3小时，反应完毕后，向反应釜C中加入冰 水，反应液析出固体，水洗，抽滤得到化合物IV，化合物IV即为2-氰基-4-氯-5- (4-甲基 苯基）咪唑，纯度为97. 4wt%。
[0022] 由上述实施例可是，当反应步骤（1)温度保持在20°C，反应步骤（2)温度保持在 120°C，产物2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑纯度高。
[0023] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【主权项】
1. 一种2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其特征在于，包括以下步 骤： 在光照反应器中，加入溶剂A、对甲基苯乙酮和双氧水，开启光照，滴加卤化试剂X2，经 加热，冰浴冷却结晶，抽滤得到化合物I; 反应式为：在反应器A中，加入溶剂B和化合物I，搅拌反应4小时，反应完毕后，冰浴冷却结晶， 抽滤得到化合物II; 反应式为：在反应器B中，加入溶剂C、乙二醛、硫酸羟胺和化合物II，经升温，回流，冰浴冷却结 晶，水洗，抽滤得到化合物III; 反应式为：在反应器C中，加入溶剂D和化合物III，采用冰浴冷却，滴加氯化亚砜，升温反应器C至 25°C，保温反应3小时，再次冰浴冷却反应釜C，滴加氯化硫，升温反应器C至25°C，保温反 应3小时，反应完毕后，向反应爸C中加入冰水，反应液析出固体，水洗，抽滤得到化合物IV， 化合物IV即为2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑。2. 反应式为：根据权利要求1所述的一种2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑的合成方法，其特 征在于：所述的步骤（1)反应温度为〇°C~80°C。3. 根据权利要求2所述的一种2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的步骤（1)反应温度为20°C~40°C。4. 根据权利要求1所述的一种2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的步骤（2)反应温度为60°C~140°C。5. 根据权利要求4所述的一种2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的步骤（2)反应温度为120°C。6. 根据权利要求1所述的一种2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的卤化试剂&为液溴、N-溴代丁二酰亚胺、氯气和碘中的任意一种。7. 根据权利要求1所述的一种2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的溶剂A为二氯甲烧、二氯乙烧、氯仿、正己烧、环己烧、四氯化碳、石油醚、 醋酸和乙腈中的任意一种。8. 根据权利要求7所述的一种2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的溶剂A为环己烷。9. 根据权利要求1所述的一种2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的溶剂B、溶剂C和溶剂D为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、水、甲酸、乙酸、二甲 亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚、四氯化碳、甲苯、苯、正己烷、环 己烷、四氢呋喃和氯仿中的任意一种。10. 根据权利要求1所述的一种2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑的合成方法， 其特征在于：所述的溶剂B为二甲亚砜，溶剂C为甲醇，溶剂D为N，N-二甲基甲酰胺。
【专利摘要】本发明涉及一种2-氰基-4-氯-5-（4-甲基苯基）咪唑的合成方法，包括以下步骤：（1）以对甲基苯乙酮为原料，光照条件下，卤化反应得到化合物Ⅰ；（2）将得到的化合物Ⅰ溶于溶剂，在一定温度下搅拌反应，冷却抽滤得化合物Ⅱ；（3）将得到的化合物Ⅱ溶于溶剂，在一定温度下与乙二醛、硫酸羟胺反应，得化合物Ⅲ；（4）将得到的化合物Ⅲ溶于溶剂，在冰浴下与氯化亚砜反应，升至室温保温反应后，滴加氯化硫，反应结束后水洗得化合物Ⅳ，该化合物Ⅳ即为2-氰基-4-氯-5-（4-甲基苯基）咪唑，该合成方法原子经济性好，工艺操作简便，产品收率高，有工业应用价值。
【IPC分类】C07D233/90
【公开号】CN105130904
【申请号】CN201510521899
【发明人】袁绍志, 董建生, 叶振君, 戴乙徐, 王正荣, 朱峰, 王海涛
【申请人】如东众意化工有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月24日