本发明涉及一种2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺的制备方法及其作为制备除草剂唑啉草酯中间体的应用。
背景技术：
2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺是合成新苯基吡唑啉类除草剂唑啉草酯的关键中间体。专利wo0078881中报道了在浓硫酸体系中2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈和水定量反应制备2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，反应收率95%，但该制备方法使用大量浓硫酸做溶剂，产生大量酸性废水，大大加大了三废处理负担。
专利cn106928253描述了另一个制备方法，该方法中，用过氧化氢-氢氧化钠体系水解2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈制备2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，反应收率81%，但是该工艺在强碱性条件下反应，容易造成2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺的进一步水解，生成2-(2,6-二乙基-4-甲基苯基)丙二酸等副产物，而且该反应结束，需要使用酸中和过量的碱，会导致大量高浓度含盐废水的产生。
《农药》2014年第08期中，文章编号：1006-0413（2014）08-0558-03，文章描述了其他制备方法，使用二甲基亚砜-双氧水-碳酸钾体系，水解2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，虽然避免了使用浓硫酸或者氢氧化钠水解，但是由于双氧水具有氧化性，会促进副产物生成；由于反应液中加入碳酸钾，增加分离产品的难度。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的，在于提供一种制备2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺的制备方法。
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种制备2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺的新方法，该制备方法不需要通过强酸或强碱催化水解2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，直接用过渡金属氧化物即可高效、安全、环境友好地催化水解2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈制备2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺。
本发明提供的技术方案是：
一种2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺的制备方法，将2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈和水在极性溶剂中由过渡金属氧化物催化剂催化进行水解反应，制备2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺。
[化学式1]
进一步的，所述的过渡金属氧化物催化剂选自过渡金属氧化物、过渡金属组成的复合型氧化物。
进一步的，所述的过渡金属氧化物选自锰氧化物、镍氧化物、铈氧化物、钌氧化物、钌氢氧化物、铁氧化物、锌氧化物、铜氧化物、钴氧化物中的一种或几种的混合物。
进一步的，所述的过渡金属氧化物为二氧化锰（mno2）、二氧化铈（ceo2）、氧化镍（nio）、镍锰双金属氧化物（ni0.7mn0.3o）。
进一步的，所述的过渡金属氧化物优选为二氧化锰、二氧化铈、氧化镍、镍锰双金属氧化物（ni0.7mn0.3o），最优选为二氧化锰。
进一步的，所述的过渡金属氧化物选自锰氧化物，如一氧化锰、二氧化锰、四氧化三锰；镍氧化物，如氧化镍、氧化高镍；铈氧化物，如二氧化铈、三氧化二铈、钌氧化物或氢氧化物，如氧化钌、三氧化二钌，氢氧化钌；铁氧化物，如氧化铁、氧化亚铁、三氧化二铁、四氧化三铁，锌氧化物，如氧化锌；铜氧化物，如氧化亚铜、氧化铜；钴氧化物，如氧化钴、四氧化三钴中的一种或其混合物；或者是两种或两种以上过渡金属组成的复合型氧化物，例如镍锰双金属氧化物（ni0.7mn0.3o）；将过度金属氧化物负载于其他载体上，适合负载的载体有三氧化二铝、二氧化硅、石墨烯、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。
进一步的，极性溶剂选自水、醇、二元醇和多元醇、酮、醚、酯、羧酸、亚砜和砜、酰胺和内酰胺中的一种或这些溶剂的混合物；极性溶剂可选自水；稀酸，例如稀硫酸、稀磷酸、稀硝酸、稀盐酸；醇、二元醇和多元醇，甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、环己醇、乙二醇、甲氧基异丙醇、2-乙氧基乙醇、二甘醇、甘油；酮，例如丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮、3-甲基-2-丁酮、2-己酮、3-己酮；醚，例如1，3-二氧戊环、1,4-二氧六环、四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚；酯，甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯；羧酸，例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸；亚砜和砜，例如二甲基亚砜、环丁砜；酰胺和内酰胺，例如n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮，或这些溶剂的混合物。还能够使用二相系统，所述系统含有，例如水和芳族、脂族和脂环族烃，诸如苯、甲苯、二甲苯异构体邻-、间-和对二甲苯、石油醚、正己烷、环己烷、甲基环己烷等，或者卤代烃，诸如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、氯苯、二氯苯异构体邻-、间-和对二氯苯等。
优选的，所述的极性溶剂为2-丁酮、1,4-二氧六环、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺。
进一步的，通过添加想转移催化剂，例如四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四甲基氯化铵、四甲基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三乙基溴化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、链状聚乙二醇、链状聚乙二醇二烷基醚、18-冠醚-6、15-冠醚-5或环糊精，该反应的产率可以得到进一步改善。
进一步的，反应温度为10-250℃。
优选的，反应温度为50-150℃。
进一步的，2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈与过渡金属氧化物的摩尔比为：1:0.001-3.0。
优选的，所述的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈和过渡金属氧化物的摩尔比为：1:0.03-0.3。
该反应还可以在密闭压力容器中带压条件下进行。
2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺作为制备除草剂唑啉草酯中间体的应用。
有益技术效果：
本发明工艺中，使用过渡金属氧化物直接催化水解2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈制备2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺是一种更新颖、更简便、更环保的工艺，该制备方法2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈水解成酰胺的转化率高，相应的羧酸副产少，产品纯度好，并且后处理简便，使用的催化剂可以循环套用10-20次，环境友好、成本低；本发明工艺避免了常规酸催化或碱催化制备工艺中，后处理需要碱或酸中和产生大量高浓度含盐废水，环保负担重，使得生产更加对环境友好，达到的高收率和高选择性是未预料到的，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，本发明不局限于这些实施例，凡是与本发明解决问题思路相适应的实例，均在本发明的保护范围内。
实施例1
在密闭容器中加入0.25摩尔的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，50g水和500g丙酮，加入5.0g二氧化铈。将所得混合液加热达到140℃反应8小时，完成后将反应混合物降温至50°c，趁热过滤，滤液蒸除溶剂后得到61.2g米白色2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，液相检测纯度为95.7%。
实施例2
在密闭容器中加入1.00摩尔的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，2.00摩尔的水和1350gn,n-二甲基甲酰胺，加入13.0g二氧化锰。将所得混合液加热达到90℃反应7小时，完成后将反应混合物降温至室温，过滤，滤渣二氧化锰无需进一步处理即可用于下步催化反应，将滤液倒入2700g冰水混合物中析出固体，过滤，洗涤，干燥得到230.8g白色2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，液相检测纯度为99.1%。
实施例3
在密闭容器中加入0.30摩尔的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，0.72摩尔的水和300g1,4-二氧六环，加入6.5g二氧化锰。将所得混合液加热达到60℃反应15小时，完成后将反应混合物趁热过滤，滤液减压蒸除溶剂后得到73.2g类白色2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，液相检测纯度为96.4%。
实施例4
在密闭容器中加入0.30摩尔的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，0.66摩尔的水和285g甲基乙基酮，加入4.0g二氧化锰。将所得混合液加热回流反应10小时，完成后将反应混合物趁热过滤，滤液降温至0℃析晶2小时，过滤，烘干得到58.6g白色2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，液相检测纯度为99.3%。
实施例5
在密闭容器中加入0.30摩尔的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，100g水和225g甲基乙基酮，加入2.8g二氧化锰、1.0g四丁基溴化铵。将所得混合液加热回流反应8小时，完成后将反应混合物趁热过滤，滤液降温至室温，分去水层，有机相减压蒸出溶剂后得到71.8g类白色2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，液相检测纯度为98.3%。
实施例6
在密闭容器中加入0.25摩尔的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，50g水和500g丙酮，加入5.0g二氧化铈。将所得混合液加热达到250℃反应8小时，完成后将反应混合物降温至50°c，趁热过滤，滤液蒸除溶剂后得到58.4g米白色2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，液相检测纯度为93.7%。
实施例7
在密闭容器中加入1.00摩尔的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，2.00摩尔的水和1350gn,n-二甲基甲酰胺，加入2.6g二氧化锰。将所得混合液加热达到150℃反应7小时，完成后将反应混合物降温至室温，过滤，滤渣二氧化锰无需进一步处理即可用于下步催化反应，将滤液倒入2700g冰水混合物中析出固体，过滤，洗涤，干燥得到228.1g白色2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，液相检测纯度为97.8%。
实施例8
在密闭容器中加入0.30摩尔的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，0.72摩尔的水和300g1,4-二氧六环，加入4.0g二氧化锰。将所得混合液加热达到50℃反应8小时，完成后将反应混合物趁热过滤，滤液减压蒸除溶剂后得到71.4g类白色2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，液相检测纯度为95.8%。
实施例9
在密闭容器中加入0.30摩尔的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，0.66摩尔的水和285g甲基乙基酮，20g四丁基氯化铵,加入7.8g二氧化锰。将所得混合液加热达到90℃回流反应6小时，完成后将反应混合物趁热过滤，滤液降温至0℃析晶2小时，过滤，烘干得到56.8g白色2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，液相检测纯度为98.4%。
实施例10
在密闭容器中加入1.0摩尔的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，2.0摩尔的水和500g1,4-二氧六环，加入0.087g二氧化锰。将所得混合液加热达到10℃反应15小时，完成后将反应混合物趁热过滤，滤液减压蒸除溶剂后得到228.2g类白色2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，液相检测纯度为93.4%。
实施例11
在密闭容器中加入0.30摩尔的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，2摩尔的水和285g甲基乙基酮，加入78.3g二氧化锰。将所得混合液加热回流加热80℃反应10小时，完成后将反应混合物趁热过滤，滤液降温至0℃析晶2小时，过滤，烘干得到58.6g白色2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，液相检测纯度为94.3%。
通过以上实例表明，在溶剂中使用过渡金属氧化物催化水解2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈制备2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二酰胺，当反应加入相转移催化剂可以提高产率，缩短反应时间；2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈和过渡金属氧化物的摩尔比在1:0.03-0.3范围内，可以得到较高产率；反应温度在50-150℃范围内，产率较高，且生产条件容易满足；达到的高收率和高纯度，适合工业化生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。