一种三酮类化合物及其中间体的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机合成领域，具体设及一种Ξ酬类化合物及其中间体的制备方法。
【背景技术】
[0002] Ξ酬类化合物是一类重要的有机中间体，广泛用于医药和农药领域。例如，甲基横 草酬是瑞±先正达公司开发的一种Ξ酬类除草剂，2000年在欧洲登记，于2001年开始在德 国和奥地利销售，由于其对环境友好，同年通过了美国环境保护局的批准，其单剂和混合制 剂于2002年在欧盟各国与美国销售。甲基横草酬W其杀草谱广、活性高、使用灵活、环境相 容性强等特点，在植物保护领域具有广泛的应用价值和市场前景。
[0003] 目前，工业化制备甲基横草酬的方法采用2-硝基-4-甲讽基甲苯为原料 扣S542448UCN101177369和DE4235155)。化合物（a)在五氧化二饥催化下，W硝酸/硫酸 作氧化剂，在高溫下反应，得到2-硝基-4-甲讽基苯甲酸化），化合物化）与酷氯化试剂反 应得酷氯（C)，酷氯（C)再与1,3-环己二酬反应得到締醇醋（d)，后者经重排得目标产物甲 基横草酬（e)，用反应式表示如下：
[0004]
阳〇化]上述工艺虽然可W用于大量生产，但存在许多问题，其中最大的问题是化合物 2-硝基-4-甲讽基甲苯（a)的氧化反应。该氧化反应不仅要用到硝酸-硫酸混酸，反应溫 度高，存在安全隐患，同时产生大量的氮氧化物尾气和废酸，而且所用的催化剂五氧化二饥 是剧毒化合物，除此之外，高溫反应还产生许多杂质，所得的中间体酸化）需要进一步精制 扣S7285678和US7820863)，导致总收率降低，成本增加。
[0006] US5591980公开了在乙酸钻催化下，W空气代替硝酸硫酸作氧化剂制备中间体酸 化）的方法。该方法虽然可W制备中间体酸化），但产率只有68. 8%，且需要在100°C和6MPa 压力下反应，存在安全隐患，不适用于工业化生产。
[0007] W02004058698公开了使用双氧水氧化2-硝基-4-甲讽基甲苯的方法。此方法使 用大量的双氧水（~30倍）和硫酸（~20倍）。该工艺不仅产率不够理想，并且产生大量 的废酸，不利于工业化生产。
[0008] CN101503383公开了另一种用双氧水作氧化剂制备中间体酸化）的方法。该方法 使用发烟硫酸和双氧水反应首先形成过硫酸，增加双氧水的氧化效能，W 70~80%的收率 得到中间体酸。但工艺过程中设及过硫酸，增加了安全隐患。另外，发烟硫酸的使用还带来 大量的废酸。
[0009] W02007099450公开了在过渡金属催化剂下的双氧水作氧化剂的方法，虽然该方法 有效减少了双氧水的用量，但产生的金属盐废水对环境造成污染，而且其收率也大大降低， 仅有40 %左右。
[0010] CN101628885公开了另一种制备2-硝基-4-甲讽基苯甲酸的方法。该方法采用 2-硝基-4-甲讽基氯苯讯为原料，与金属氯化物（化CN/KCN/tuCN)在Ni化2的催化作用 下，首先生成苯腊中间体（g)，后者再进一步水解成酸。该方法要使用剧毒的氯化物，产生大 量含氯废水，不利于工业化生产。
[0011]
【发明内容】
[0012] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种产率高、Ξ废少、成本低、后处理 简单的制备高纯度Ξ酬类化合物及其中间体的方法。
[0013] 一种Ξ酬类化合物的制备方法，包括如下步骤：
[0014] 步骤1，在溶剂中及碱存在下，化合物讯与化合物（Π )在一定溫度下反应后，继 续与氧化剂反应，得到化合物（III);
[0015] 步骤2,化合物（III)与酷氯化试剂反应，制得化合物（IV);
[0016] 步骤3,在缚酸剂的作用下，化合物（IV)与1，3-环己二酬发生醋化反应，得到化合 物（V);
[0017] 步骤4,在催化剂的作用下，化合物（V)发生重排，得到Ξ酬类目标化合物（VI);
[0018] 用反应式表述如下：
[0019]
[0020] 其中，X为面素、横酷基或亚横酷基，R为C1-C6的烷基或C6-C10的芳基，Ri为烧 氧基、氨基、烧胺基、烷基、芳基或氨。
[0021] 所述的X优选为氣、氯或漠；所述的R优选为甲基；所述的Ri优选为甲氧基、乙氧 基或氨基；步骤1所述的碱优选为碱金属碳酸盐、碱金属氨氧化物、碱±金属碳酸盐、碱± 金属氨氧化物、碱金属醋酸盐、碱金属甲酸盐、碱金属有机醇盐、季锭碱、季麟碱或有机胺； 步骤1所述的氧化剂优选为氧气、臭氧、过氧酸、次氯酸钢、氯气、漠或双氧水。 阳02引步骤1所述的溶剂优选为DMF、NMP、DMSO、THF、乙醇、甲醇、乙腊、水的一种或多种， 步骤1所述的碱进一步优选为碳酸钢、碳酸钟、氨氧化钢、氨氧化钟、乙醇钢、甲醇钢、Ξ乙 胺或化晚，步骤1所述的碱与化合物（I)的摩尔比优选为1-3:1，所述的化合物（II)与化 合物（I)的摩尔比优选为1-2:1，步骤1所述的反应溫度优选为-10-60°C，步骤1所述的氧 化剂进一步优选为双氧水，步骤1所述的氧化剂与化合物（I)的摩尔比优选为2-8:1 ;步骤 2所述的酷氯化试剂优选为光气、Ξ光气、草酷氯、氯化亚讽、Ξ氯化憐、五氯化憐或Ξ氯氧 憐，酷氯化试剂与化合物（III)的摩尔比优选为1-5:1，步骤2所述的溶剂优选为二氯亚讽、 二氯甲烧、二氯乙烧、氯仿、四氯化碳、甲苯或二甲苯，步骤2所述的反应溫度优选为0-80°C; 步骤3所述的缚酸剂优选为有机碱，有机碱与化合物（IV)的摩尔比优选为1-2:1，步骤3所 述的溶剂优选为二氯甲烧、二氯乙烧、氯仿、四氯化碳、甲苯或二甲苯，步骤3所述的反应溫 度优选为0-50°C ;步骤4所述的催化剂优选为金属氯化物、叠氮化物、叠氮季锭盐、DMP或 丙酬氯醇，催化剂与化合物（V)的摩尔比优选为0. 01-0. 1:1，步骤4所述的溶剂优选为二氯 甲烧、二氯乙烧、氯仿、乙腊、四氯化碳、DMF、DMSO或芳香控中的一种或多种，步骤4所述的 反应溫度优选为10-70°C。
[0023] 一种横基苯甲酸（III)的制备方法，其特征在于，在溶剂中及碱存在下，化合物 (I)与化合物（II)在一定溫度下反应完成后，继续与氧化剂反应，得到化合物（III)，用反 应式表述如下：
[0024]
阳0巧]其中，X为面素、横酷基或亚横酷基，R为C1-C6的烷基或C6-C10的芳基，Ri为烧 氧基、氨基、烧胺基、烷基、芳基或氨。
[0026] 所述的X优选为氣、氯或漠；所述的R优选为甲基；所述的Ri优选为甲氧基、乙氧 基或氨基；所述的碱优选为碱金属碳酸盐、碱金属氨氧化物、碱±金属碳酸盐、碱±金属氨 氧化物、碱金属醋酸盐、碱金属甲酸盐、碱金属有机醇盐、季锭碱、季麟碱或有机胺；所述的 氧化剂优选为氧气、臭氧、过氧酸、次氯酸钢、氯气、漠或双氧水。
[0027] 所述的溶剂优选为DMF、NMP、DMSO、THF、乙醇、甲醇、乙腊、水中的一种或多种，所述 的碱进一步优选为碳酸钢、碳酸钟、氨氧化钢、氨氧化钟、乙醇钢、甲醇钢、Ξ乙胺或化晚，所 述的碱与化合物（I)的摩尔比优选为1-3:1，所述的化合物（II)与化合物（I)的摩尔比优 选为1-2:1，所述的反应溫度优选为-10-60°C，所述的氧化剂进一步优选为双氧水，所述的 氧化剂与化合物（I)的摩尔比优选为2-8:1。
[0028] 本发明提供的Ξ酬类化合物及其中间体的制备方法，具有W下优点：
[0029] 1.反应条件溫和，工艺简单，产率高，产品质量高。
[0030] 2.避免了使用强酸、强氧化剂所带来的设备腐蚀W及由使用过渡重金属和
[0031] 氯化物带进的Ξ废问题。
[0032] 3.氧化工艺绿色。
【具体实施方式】
[0033] 一种Ξ酬类化合物的制备方法，包括如下步骤：
[0034] 步骤1，在溶剂中及碱存在下，化合物（I)与化合物（II)在一定溫度下反应后，继 续与氧化剂反应，得到化合物（III);
[0035] 步骤2,化合物（ΠΙ)与酷氯化试剂反应，制得化合物（IV);
[0036] 步骤3,在缚酸剂的作用下，化合物（IV)与1，3-环己二酬发生醋化反应，得到化合 物（V);
[0037] 步骤4,在催化剂的作用下，化合物（V)发生重排，得到Ξ酬类目标化合物（VI);
[0038] 用反应式表述如下：
[0039]
[0040] 其中，X为面素、横酷基或亚横酷基，R为C1-C6的烷基或C6-C10的芳基，Ri为烧 氧基、氨基、烧胺基、烷基、芳基或氨。
[0041] 所述的X优选为氣、氯或漠；所述的R优选为甲基；所述的Ri优选为甲氧基、乙氧 基或氨基；步骤1所述的碱优选为碱金属碳酸盐、碱金属氨氧化物、碱±金属碳酸盐、碱± 金属氨氧化物、碱金属醋酸盐、碱金属甲酸盐、碱金属有机醇盐、季锭碱、季麟碱或有机胺； 步骤1所述的氧化剂优选为氧气、臭氧、过氧酸、次氯酸钢、氯气、漠或双氧水。 阳0创步骤1所述的溶剂优选为DMF、NMP、DMSO、THF、乙醇、甲醇、乙腊、水的一种或多种， 步骤1所述的碱进一步优选为碳酸钢、碳酸钟、氨氧化钢、氨氧化钟、乙醇钢、甲醇钢、Ξ乙 胺或化晚，步骤1所述的碱与化合物（I)的摩尔比优选为1-3:1，所述的化合物（II)与化 合物（I)的摩尔比优选为1-2:1，步骤1所述的反应溫度优选为-10-60°C，步骤1所述的氧 化剂进一步优选为双氧水，步骤1所述的氧化剂与化合物（I)的摩尔比优选为2-8:1 ;步骤 2所述的酷氯化试剂优选为光气、Ξ光气、草酷氯、氯化亚讽、Ξ氯化憐、五氯化憐或Ξ氯氧 憐，酷氯化试剂与化合物（III)的摩尔比优选为1-5:1，步骤2所述的溶剂优选为二氯亚讽、 二氯甲烧、二氯乙烧、氯仿、四氯化碳、甲苯或二甲苯，步骤2所述的反应溫度优选为0-80°C; 步骤3所述的缚酸剂优选为有机碱，有机碱与化合物（IV)的摩尔比优选为1-2:1，步骤3所 述的溶剂优选为二氯甲烧、二氯乙烧、氯仿、四氯化碳、甲苯或二甲苯，步骤3所述的反应溫 度优选为0-50°C ;步骤4所述的催化剂优选为金属氯化物、叠氮化物、叠氮季锭盐、DMP或 丙酬氯醇，催化剂与化合物（V)的摩尔比优选为0. 01-0. 1:1，步骤4所述的溶剂优选为二氯 甲烧、二氯乙烧、氯仿、乙腊、四氯化碳、DMF、DMSO或芳香控中的一种或多种，步骤4所述的 反应溫度优选为10-70°C。
[0043] 一种横基苯甲酸（III)的制备方法，其特征在于，在溶剂中及碱存在下，化合物