一种制备茚草酮的方法与流程

文档序号:15358339发布日期:2018-09-05 00:17阅读:241来源:国知局

本发明属于医药技术领域,涉及一种化学合成方法,特别涉及一种制备茚草酮的方法。



背景技术:

茚草酮(2-((2-(3-氯苯基)环氧乙烷-2-基)甲基)-2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮)对水稻田中包括主要杂草稗草在内的一年生杂草,在低剂量情况下即表现出很高的除草活性,且有效期长,对移栽水稻十分安全。茚草酮不仅在低剂量时有效,而且在水中具有良好的扩散性,作为水稻田用除草剂,可加工成各种各样的剂型。另外,茚草酮对草坪安全性高,其对早熟禾和马唐等一年生杂草从具有很高的抑制活性,因此也可以作为草坪除草剂使用。茚草酮以0.075-0.15kg(a.i.)/hm2的剂量对从发芽前至3叶期的稗草具有明显的效果,杀草叶龄期较长。对稗草以0.15kg(a.i.)/hm2的剂量一次施药,具有42d以上的持效期。

茚草酮的结构式为

目前,茚草酮的制备方法已有报到,日本三菱公司公开的合成方法中(ep398258a1)给出了两种中间体2-乙基茚满-1,3-二酮与1-氯-(1-氯甲基乙烯)苯及终产物的合成路线(见如下反应式)。该方法存在路线长,纯化困难等缺点。



技术实现要素:

有鉴于此,为解决现有茚草酮制备技术步骤长,危险性高,条件要求苛刻等缺点,本发明提供了一条新的制备方法,该方法工艺简便,原料廉价易得,收率高,安全性高。适于工业化生产。

本发明制备2-((2-(3-氯苯基)环氧乙烷-2-基)甲基)-2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮的方法的路线如下:

具体地,本发明包括如下步骤:

(1)以3-卤氯苯为原料,在引发剂存在下与镁屑反应,制得式1的(3-氯苯基)卤化镁;

其中,x代表氯,溴或碘;

(2)将制得的(3-氯苯基)卤化镁在催化剂存在下与丙炔醇反应,制得式2的2-(3-氯苯基)丙-2-烯-1-醇;

(3)将制得的2-(3-氯苯基)丙-2-烯-1-醇与卤代试剂反应,制得式3的1-卤-3-(3-氯丙-1-烯-2-基)苯;

其中,x代表氯,溴或碘;

(4)以邻苯二甲酸二乙酯为原料,在碱存在下与丁酸乙酯发生克莱森酯缩合反应,再经脱羧制得式4的2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮;

(5)将制得的式3的1-卤-3-(3-氯丙-1-烯-2-基)苯与制得的式4的2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮在碱性条件下反应制得式5的2-(2-(3-氯苯基)烯丙基)-2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮;

(6)将制得的2-(2-(3-氯苯基)烯丙基)-2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮的烯基氧化成环氧丙基制得目标产物式6的2-((2-(3-氯苯基)环氧乙烷-2-基)甲基)-2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮。

其中,

步骤(1)所述的引发剂选自碘、1,2-二溴乙烷、溴乙烷、二异丁基氢化铝、碘甲烷、红铝中的一种;反应的溶剂为四氢呋喃、乙醚、甲基叔丁基醚、异丙醚;反应温度是20℃-溶剂的回流温度,优选为溶剂的回流温度;

步骤(2)所述的催化剂选自碘化亚铜、溴化亚铜、氯化亚铜中的一种;反应的溶剂为四氢呋喃、乙醚、甲基叔丁基醚、异丙醚中的一种或几种的混合物;反应温度是0℃-溶剂的回流温度,优选为溶剂的回流温度;

步骤(3)所述的卤代试剂选自二氯亚砜、三氯氧磷、五氯化磷、草酰氯、氯气、溴素、溴化氢、溴代丁二酰亚胺、四溴化碳、碘、碘代丁二酰亚胺;所述反应的溶剂为三氯氧磷、二氯亚砜、氯仿、四氯化碳、二氯甲烷、二硫化碳中的一种或几种的混合物;反应温度是-30℃-溶剂的回流温度,优选为溶剂的回流温度;

步骤(4)所述的碱选自氢化钠、乙醇钠、甲醇钠、叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁基锂;所述克莱森酯缩合反应所用溶剂为丁酸乙酯、四氢呋喃、甲苯、丁醚、甲基叔丁基醚、二氧六环中的一种或几种的混合物;所述缩合反应的温度是0℃-溶剂的回流温度,优选为溶剂的回流温度;

步骤(5)所述的碱选自氢化钠、甲醇钠、乙醇钠、正丁醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯;反应的溶剂为水、乙醇、甲醇、叔丁醇、四氢呋喃、甲苯、苯、丁醚、乙醚中所述的一种或几种的混合物;反应温度是0℃-溶剂的回流温度,优选为溶剂的回流温度;

步骤(6)所述反应的氧化剂选自间氯过氧苯甲酸、双氧水、过氧乙酸、过氧丙酸、过氧单磺酸钾、过氧化叔丁醇、氧气、亚溴酸钠、亚氯酸钠、次氯酸钠。所述环氧化反应的溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、苯、n,n-二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、丙酮、1,2-二氯乙烷、乙腈、冰醋酸中的一种或几种的混合物。所述环氧化的反应温度是0℃-溶剂的回流温度,优选为0℃。

本发明工艺路线新颖,工艺条件合理,反应步骤短,操作简单,反应收率高,生产成本低,具有较大的实施价值和社会经济效益。

下面再以实施例的方式对本发明做进一步说明,给出本发明的实施细节,但是并不是旨在限定本发明的保护范围。

具体实施方式

实施例1:

(1)2-(3-氯苯基)丙-2-烯-1-醇的制备

将0.72g(29.6mmol)镁屑浸没与15ml无水四氢呋喃中,加入一粒碘,室温下滴入两滴间溴氯苯。以风枪微热体系变浑浊,保持体系微沸状态滴入15ml四氢呋喃和5.61g(29.3mmol)间溴氯苯的混合物,滴毕后,加热回流3小时。降至室温,待下步使用。向格式试剂的四氢呋喃溶液中加入0.34g(1.8mmol)碘化亚铜,室温搅拌1小时。缓慢滴入丙炔醇0.66g(11.7mmol),滴毕后,加热回流24小时。冷却后,滴入饱和氯化铵溶液调节ph=5。以30ml乙酸乙酯萃取3次,合并有机相,以饱和碳酸氢钠溶液洗涤,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥。旋干后向体系加入10ml甲醇有固体析出,抽出固体,减压蒸馏得到1.84g淡黄色油状液体。收率92.3%。

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ:1.61(1h,s),4.50(2h,s),5.38(1h,d,j=0.4),5.47(1h,d,j=0.4),7.33-7.39(3h,m),7.42(1h,s)

(2)1-氯-3-(3-氯丙-1-烯-2-基)苯的制备

将1.84g(10.8mmol)2-(3-氯苯基)丙-2-烯-1-醇溶于10ml氯仿中,室温滴入三氯氧磷0.55g(3.6mmol),加热回流3小时。冷却后将体系倒入碎冰中,搅拌至碎冰溶解,以碳酸钠调节ph=7-8,分出氯仿相,水相以5ml氯仿洗涤两次。合并氯仿,用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥。旋干后得1.92g黄色油状物。收率93.5%。

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ:4.51(2h,s),5.29(1h,d,j=0.4),5.50(1h,d,j=0.4),7.30-7.37(3h,m),7.44(1h,s)

(3)2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮的制备

将4.44g(20mmol)邻苯二甲酸二乙酯溶于20ml正丁醚,向体系中加入nah0.6g(25mmol),加入2.56g(22mmol)丁酸乙酯,加热回流6小时。冷却至室温,加入40ml水,用二氯甲烷萃取。水相用冰醋酸调节ph=7-8,用乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯,用无水硫酸钠干燥。旋干后得到红色油状物,加入正庚烷搅拌两小时,有大量晶体析出,抽滤得3.04g淡黄色晶体,收率86.8%。

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ:0.98(3h,t,j=7.5hz),2.04(2h,dq,j=5.7,7.5hz),2.97(1h,t,j=5.7hz),7.80-7.84(2h,m),8.01-8.05(2h,m)

(4)2-(2-(3-氯苯基)烯丙基)-2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮的制备

2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮2.09g(12mmol),1-氯-3-(3-氯丙-1-烯-2-基)苯1.92g(10.1mmol)溶于40mldmf,加入3.62g碳酸钾及0.1g碘化钾,加热回流5小时。冷却至室温,倒入100ml水中,析出淡黄色固体,过滤,滤饼用庚烷重结晶,得白固体3.11g,收率94.7%。

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ:0.63(3h,t,j=7.5hz),1.97(2h,q,j=7.5hz),2.99(2h,s),4.93(1h,s),4.95(1h,s),6.54(1h,s),6.77-6.80(1h,m),6.95-7.08(2h,m),7.60-7.73(4h,m)

(5)茚草酮2-((2-(3-氯苯基)环氧乙烷-2-基)甲基)-2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮的制备

2-(2-(3-氯苯基)烯丙基)-2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮3.11g溶于30ml氯仿中,在0℃下,缓慢滴入1.81g(10.5mmol)间氯过氧苯甲酸,保持0℃反应5小时,反应完成后,用30ml饱和亚硫酸氢钠水溶液洗涤两次,有机相干燥旋干得黄色固体。固体用甲醇水(20/3)11ml重结晶得到2.94g白色固体,收率85.4%。

1hnmr(500mhz,cdcl3)δ:0.65(3h,t,j=7.5hz),1.80(2h,q,j=7.5hz),2.48(1h,d,j=5.4hz),2.59(1h,d,j=14.4hz),2.75(1h,d,j=14.4hz),2.83(1h,d,j=5.4hz),6.82(1h,s),6.97-7.01(1h,m),7.09-7.11(2h,m),7.71-7.84(4h,m)

实施例2:

(1)2-(3-氯苯基)丙-2-烯-1-醇的制备

将0.72g(29.6mmol)镁屑浸没与15ml无水四氢呋喃中,加入一粒碘,室温下滴入两滴1,3-二氯苯。以风枪微热体系变浑浊,保持体系微沸状态滴入15ml四氢呋喃和4.31g(29.3mmol)1,3-二氯苯的混合物,滴毕后,加热回流3小时。降至室温,待下步使用。向格式试剂的四氢呋喃溶液中加入0.34g(1.8mmol)碘化亚铜,室温搅拌1小时。缓慢滴入丙炔醇0.66g(11.7mmol),滴毕后,加热回流12小时。冷却后,滴入饱和氯化铵溶液调节ph=5。以30ml乙酸乙酯萃取3次,合并有机相,以饱和碳酸氢钠溶液洗涤,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥。旋干后向体系加入10ml甲醇有固体析出,抽出固体,减压蒸馏得到1.80g淡黄色油状液体。收率90.3%。

(2)1-氯-3-(3-氯丙-1-烯-2-基)苯的制备

将1.84g(10.8mmol)2-(3-氯苯基)丙-2-烯-1-醇溶于10ml氯仿中,室温滴入三氯氧磷0.55g(3.6mmol),室温反应6小时。反应完成倒入碎冰中,搅拌至碎冰溶解,以碳酸钠调节ph=7-8,分出氯仿相,水相以5ml氯仿洗涤两次。合并氯仿,用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥。旋干后得1.88g黄色油状物。收率91.5%。

(3)2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮的制备

将4.44g(20mmol)邻苯二甲酸二乙酯,加入nah0.6g(25mmol),加入2.56g(22mmol)丁酸乙酯,120℃反应6小时,过程中体系固化,无法搅拌。冷却至室温,加入40ml水,用二氯甲烷萃取。水相用冰醋酸调节ph=7-8,用乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯,用无水硫酸钠干燥。旋干后得到红色油状物,加入正庚烷搅拌两小时,有大量晶体析出,抽滤得3.3g淡黄色晶体,收率94.2%。

(4)2-(2-(3-氯苯基)烯丙基)-2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮的制备

2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮2.09g(12mmol),1-氯-3-(3-氯丙-1-烯-2-基)苯1.92g(10.1mmol)溶于40ml乙腈,加入3.62g碳酸钾,加热回流3小时。冷却至室温,倒入100ml水中,以20ml乙酸乙酯萃取两次,有机相用无水硫酸镁干燥,旋干得淡绿色固体,以庚烷重结晶,得白固体3.15g,收率95.9%。

(5)茚草酮2-((2-(3-氯苯基)环氧乙烷-2-基)甲基)-2-乙基-1h-茚-1,3

(2h)-二酮的制备

2-(2-(3-氯苯基)烯丙基)-2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮3.11g溶于30ml氯仿中,在0℃下,缓慢滴入1.81g(10.5mmol)间氯过氧苯甲酸,保持0℃反应5小时,反应完成后,用30ml饱和亚硫酸氢钠水溶液洗涤两次,有机相干燥旋干得黄色固体。固体用甲醇水(20/3)11ml重结晶得到2.94g白色固体,收率85.4%。

实施例3:

(1)2-(3-氯苯基)丙-2-烯-1-醇的制备

将0.72g(29.6mmol)镁屑浸没与15ml无水四氢呋喃中,加入一粒碘,室温下滴入两滴间溴氯苯。以风枪微热体系变浑浊,保持体系微沸状态滴入15ml四氢呋喃和5.61g(29.3mmol)间溴氯苯的混合物,滴毕后,加热回流3小时。降至室温,待下步使用。向格式试剂的四氢呋喃溶液中加入0.34g(1.8mmol)碘化亚铜,室温搅拌1小时。缓慢滴入丙炔醇1.32g(23.4mmol),滴毕后,加热回流24小时。冷却后,滴入饱和氯化铵溶液调节ph=5。以30ml乙酸乙酯萃取3次,合并有机相,以饱和碳酸氢钠溶液洗涤,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥。旋干后向体系加入10ml甲醇有固体析出,抽出固体,减压蒸馏得到1.82g淡黄色油状液体。收率91.3%。

(2)1-氯-3-(3-氯丙-1-烯-2-基)苯的制备

将1.84g(10.8mmol)2-(3-氯苯基)丙-2-烯-1-醇溶于10ml氯仿中,室温滴入三氯氧磷1g(6.55mmol),加热回流3小时。反应完成倒入碎冰中,搅拌至碎冰溶解,以碳酸钠调节ph=7-8,分出氯仿相,水相以5ml氯仿洗涤两次。合并氯仿,用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸钠干燥。旋干后得1.77g黄色油状物。收率86.2%。

(3)2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮的制备

将4.44g(20mmol)邻苯二甲酸二乙酯,加入20ml正丁醚,加入nah1.6g(50mmol),加入2.56g(22mmol)丁酸乙酯,加热回流4小时。冷却至室温,加入40ml水,用二氯甲烷萃取。水相用冰醋酸调节ph=7-8,用乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯,用无水硫酸钠干燥。旋干后得到红色油状物,加入正庚烷搅拌两小时,有大量晶体析出,抽滤得2.99g淡黄色晶体,收率85.4%。

(4)2-(2-(3-氯苯基)烯丙基)-2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮的制备

2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮2.09g(12mmol),1-氯-3-(3-氯丙-1-烯-2-基)苯1.92g(10.1mmol)溶于20ml丙酮,加入3.62g碳酸钾,加热回流3小时。冷却至室温,减压蒸除丙酮,加入30ml乙酸乙酯搅拌10分钟,抽出固体。以20ml水洗涤乙酸乙酯层,有机相用无水硫酸镁干燥,旋干得淡黄色固体,以庚烷重结晶,得白固体3.09g,收率94.1%。

(5)茚草酮2-((2-(3-氯苯基)环氧乙烷-2-基)甲基)-2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮的制备

2-(2-(3-氯苯基)烯丙基)-2-乙基-1h-茚-1,3(2h)-二酮3.11g溶于30ml氯仿中,在0℃下,缓慢滴入1.81g(10.5mmol)间氯过氧苯甲酸,保持0℃反应5小时,反应完成后,用30ml饱和亚硫酸氢钠水溶液洗涤两次,有机相干燥旋干得黄色固体。固体用甲醇水(20/3)11ml重结晶得到2.94g白色固体,收率85.4%。

本发明给出三个实施例,其中实施例1总收率为69.8%,实施例2总收率为67.6%,实施例3总收率为63.2%;而原研专利中通过一系列转化最终得到茚草酮的收率为45.6%;因此,本发明具有提高茚草酮生产收率节约原料,降低三废产生,优化生产操作等优点。

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