一种啶酰菌胺中间体4’‑氯‑2‑硝基‑1,1’‑联苯的制备方法与流程

文档序号:11103928阅读:724来源:国知局

本发明属于农药中间体合成技术领域,涉及农用杀菌剂中间体的制备方法,特别涉及一种啶酰菌胺中间体4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的制备方法。



背景技术:

啶酰菌胺是由德国巴斯夫公司开发的新型烟酰胺类内吸性杀菌剂,其化学名称为2-氯-N-(4-氯联苯基-2-基)烟酰胺,是线粒体呼吸链中琥珀酸辅酶Q还原酶抑制剂,其主要用于防治白粉病、灰霉病、菌核病以及各种腐烂病。其作用机理较为特殊,与多菌灵、速克灵等没有交互抗性,可用于包括油菜、番茄等蔬菜,葡萄等水果的作物的相关病害的防治。基于此,啶酰菌胺已经成为一种重要的新型杀菌剂,市场潜力巨大。

4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯是合成啶酰菌胺的重要中间体,传统的合成4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的方法,有以邻碘硝基苯为原料,例如CN 103073489A专利,以邻碘硝基苯和对氯苯硼酸为原料,使用甲苯和碱水为混合溶剂,以Pd/C为催化剂,反应得到中间体4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯。后处理较为复杂,成本也较高。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种生产成本低、后处理简便的啶酰菌胺中间体4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的合成方法。

所述的一种啶酰菌胺中间体4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的制备方法,其特征在于以邻氯硝基苯、对氯苯硼酸为原料,在碱性试剂和镍类催化剂的作用下,在氮气或其他惰性气体保护下,经偶联反应及后处理得到4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯,4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的结构式如(I)所示:

所述的啶酰菌胺中间体4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

1)Suzuki偶联反应:向反应溶剂中先加入碱性试剂,然后加入邻氯硝基苯和对氯苯硼酸,搅拌溶解后加入KI以及镍类催化剂,在氮气或惰性气体的保护下,75-130℃反应5-20个小时,冷却到30-50℃过滤,得滤液;

2)后处理过程

将步骤1)的滤液先水洗,再用二氯甲烷萃取,有机层经旋转蒸干,所得固体用石油醚洗涤,抽滤得到产品4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯。

所述的啶酰菌胺中间体4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的制备方法,其特征在于步骤1)中的反应溶剂为有机溶剂与水的混合物。

所述的啶酰菌胺中间体4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的制备方法,其特征在于有机溶剂选自DMF、DMAC、二氧六环、二甲亚砜、THF、C2-C5一元醇、甲苯中的任意一种或几种混合物,C2-C5一元醇优选为乙醇或丙醇。

所述的啶酰菌胺中间体4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的制备方法,其特征在于有机溶剂体积与邻氯硝基苯的质量比为3-8:1;有机溶剂与水的体积比为5-20:1。

所述的啶酰菌胺中间体4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的制备方法,其特征在于步骤1)中的碱性试剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯中的一种或几种混合物,碱性试剂与邻氯硝基苯的摩尔比为1-2:1。

所述的啶酰菌胺中间体4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的制备方法,其特征在于步骤1)中KI的投料质量为邻氯硝基苯质量的0.001-0.01%。

所述的啶酰菌胺中间体4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的制备方法,其特征在于步骤1)中的催化剂为镍类催化剂或CuI催化剂,其投料质量为邻氯硝基苯质量的0.01-1%。

所述的啶酰菌胺中间体4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的制备方法,其特征在于步骤1)中的镍类催化剂选自氯化镍、醋酸镍、双三苯基膦氯化镍、[1,1′-双(二苯基膦)二茂铁]二氯化镍或1,2-双(二苯基膦基)乙基氯化镍,其用量是邻氯硝基苯质量的0.01-1%。

所述的啶酰菌胺中间体4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的制备方法,其特征在于邻氯硝基苯与对氯苯硼酸的摩尔比为1:1-1.5。

本发明的反应机理如下:

通过采用上述技术,与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

1)本发明通过采用限定量的有机溶剂与水的混合作为偶联溶剂,有利于碱性试剂的溶解,在加入镍类催化剂或CuI催化剂后使用氮气或其他惰性气体保护,有利于保护催化剂,使其不被氧化,从而保证催化剂的催化效果;

2)本发明将反应温度限定为75-130℃,该温度范围内反应选择性较好且反应速度较快,避免了反应温度过高容易发生副反应,出现双偶联杂质,反应温度过低使反应不完全,同时限定了过滤温度,过滤温度过高则使溶剂挥发严重,过低则使产物析出,影响反应效率,因此反应温度选择30-50℃;

3)本发明根据Suzuki偶联反应需要隔绝空气的特殊性,采用氮气或其他惰性气体作为保护气体,提高其反应效果;

4)本发明的4’-氯-2-硝基-1,1’-联苯的合成方法,采用镍类催化剂或CuI催化剂,其成本较低,通过加入碘化钾,可以提高邻氯硝基苯上氯的活性,缩短了反应时间并且节约了成本,其原料简单易得,反应工艺品相对简单,且蒸馏后的溶剂可以重复利用,实现了高效的回收利用率,降低了环保压力。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此:

实施例1

在室温及氮气保护下,向四口瓶中加入20mlDMF和2ml水,7.8克碳酸铯和0.3mg KI,3.75g(99%,0.024mol)对氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)邻氯硝基苯,搅拌溶解后加入0.3mg Ni(dppf)Cl2,搅拌升温至120℃,反应18h,反应液冷却到40℃,而后过滤取滤液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后将有机层旋蒸得到固体,之后用石油醚洗涤两次,抽滤得到产品1.67g,收率35.8%。

实施例2

在室温及氮气保护下,向四口瓶中加入25ml DMF和2ml 水,7.5g碳酸铯和0.4mg KI,4.06g(99%,0.026mol)对氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)邻氯硝基苯,搅拌溶解后加入0.2mg 1,2-双(二苯基膦基)乙基氯化镍,搅拌升温至110℃,反应15小时,反应液冷却到30℃而后过滤取滤液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后将有机层旋蒸得到固体,之后用石油醚洗涤两次,抽滤得到产品1.37g,收率29.3%。

实施例3

在室温及氮气保护下,向四口瓶中加入20ml DMF 和 1ml 水,4.14g碳酸钾和0.35mg KI,4.68g(99%,0.03mol)对氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)邻氯硝基苯,搅拌溶解后加入5mgNi(Ac)2.4H2O,搅拌升温至130℃,反应17小时,反应液冷却到30℃而后过滤取滤液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后将有机层旋蒸得到固体,之后用石油醚洗涤两次,抽滤得到产品0.97g,收率20.8%。

实施例4

在室温及氮气保护下,向四口瓶中加入25ml DMF 和 1.5ml 水,3.18g碳酸钠和0.33mg KI,3.43g(99%,0.022mol)对氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)邻氯硝基苯,搅拌溶解后加入0.8mgNi(dppf)Cl2,搅拌升温至130℃,反应19小时,反应液冷却到35℃而后过滤取滤液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后将有机层旋蒸得到固体,之后用石油醚洗涤两次,抽滤得到产品1.97g,收率42.2%。

实施例5

在室温及氮气保护下,向四口瓶中加入25ml DMAC 和 1.5ml 水,1.2g氢氧化钠和0.25mg KI,3.75g(99%,0.028mol)对氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)邻氯硝基苯,搅拌溶解后加入0.6mg双三苯基膦氯化镍,搅拌升温至125℃,反应20小时,反应液冷却到35℃而后过滤取滤液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后将有机层旋蒸得到固体,之后用石油醚洗涤两次,抽滤得到产品1.63g,收率34.9%。

实施例6

在室温及氮气保护下,向四口瓶中加入25ml 二氧六环 和 1.5ml 水,1.12g氢氧化钾和0.26mg KI,3.12g(99%,0.02mol)对氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)邻氯硝基苯,搅拌溶解后加入1.2mg氯化镍,搅拌升温至130℃,反应20小时,反应液冷却到45℃而后过滤取滤液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后将有机层旋蒸得到固体,之后用石油醚洗涤两次,抽滤得到产品0.62g,收率13.3%。

实施例7

在室温及氮气保护下,向四口瓶中加入20mlDMF和2ml水,7.8克碳酸铯和0.35mg KI,3.75g(99%,0.024mol)对氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)邻氯硝基苯,搅拌溶解后加入1.0 mg CuI,搅拌升温至120℃,反应18h,反应液冷却到40℃,而后过滤取滤液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后将有机层旋蒸得到固体,之后用石油醚洗涤两次,抽滤得到产品1.38g,收率29.5%。

实施例8

在室温及氮气保护下,向四口瓶中加入25ml DMF和2ml 水,7.5g碳酸铯和0.33mg KI,4.06g(99%,0.026mol)对氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)邻氯硝基苯,搅拌溶解后加入1.5 mg CuI,搅拌升温至110℃,反应15小时,反应液冷却到30℃而后过滤取滤液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后将有机层旋蒸得到固体,之后用石油醚洗涤两次,抽滤得到产品1.53g,收率32.7%。

实施例9

在室温及氮气保护下,向四口瓶中加入20ml DMF 和 1ml 水,4.14g碳酸钾和0.35mg KI,4.68g(99%,0.03mol)对氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)邻氯硝基苯,搅拌溶解后加入2 mg CuI,搅拌升温至130℃,反应17小时,反应液冷却到30℃而后过滤取滤液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后将有机层旋蒸得到固体,之后用石油醚洗涤两次,抽滤得到产品1.02g,收率21.8%。

实施例10

在室温及氮气保护下,向四口瓶中加入25ml DMF 和 1.5ml 水,3.18g碳酸钠和0.38mg KI,3.43g(99%,0.022mol)对氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)邻氯硝基苯,搅拌溶解后加入2.5mgCuI,搅拌升温至130℃,反应19小时,反应液冷却到35℃而后过滤取滤液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后将有机层旋蒸得到固体,之后用石油醚洗涤两次,抽滤得到产品1.52g,收率32.4%。

实施例11

在室温及氮气保护下,向四口瓶中加入25ml DMAC 和 1.5ml 水,1.2g氢氧化钠和0.25mg KI,3.75g(99%,0.028mol)对氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)邻氯硝基苯,搅拌溶解后加入3.0mgCuI,搅拌升温至125℃,反应20小时,反应液冷却到35℃而后过滤取滤液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后将有机层旋蒸得到固体,之后用石油醚洗涤两次,抽滤得到产品1.60g,收率34.2%。

实施例12

在室温及氮气保护下,向四口瓶中加入25ml 二氧六环 和 1.5ml 水,1.12g氢氧化钾和0.26mg KI,3.12g(99%,0.02mol)对氯苯硼酸、3.15g(99%,0.02mol)邻氯硝基苯,搅拌溶解后加入3.5mgCuI,搅拌升温至130℃,反应20小时,反应液冷却到45℃而后过滤取滤液而后加入大量的水洗,用二氯甲烷萃取,而后将有机层旋蒸得到固体,之后用石油醚洗涤两次,抽滤得到产品1.59g,收率34.1%。

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