除草剂噁嗪草酮中间体3,5-二氯苄氯的合成方法与流程

文档序号:16672825发布日期:2019-01-18 23:42阅读:695来源:国知局

本发明属于农药制药领域,具体涉及一种除草剂噁嗪草酮中间体3,5-二氯苄氯的合成方法。



背景技术:

噁嗪草酮(oxaziclomefone)由安万特公司(现属拜耳公司)和zennoh共同开发的水稻和草坪新型除草剂。噁嗪草酮属于恶嗪酮类除草剂,具内吸传导活性型,以不同于其他除草剂的方式抑制分生细胞生长。主要由杂草的根部和茎叶基部吸收。杂草接触药剂后茎叶部失绿、停止生长,直至枯死,可防除稗草、沟繁缕、千金子、异型莎草等多种杂草。2001年噁嗪草酮进入市场,至今主要作为水稻用除草剂使用,已有含磺酰脲类除草剂混剂等20多个品种登记上市。

3,5-二氯苄氯是合成制备噁嗪草酮的重要中间体,目前该中间体的合成制备方法,主要为如下步骤:

该方法步骤较长,总产率较低,且需要使用亚硫酰氯等及对人体有害、又容易污染环境的化合物。当前,化工企业环保压力越来越大,需要开发新的合成噁嗪草酮中间体3,5-二氯苄氯的方法,以适应绿色农药产业发展的需求。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明提供了一种除草剂噁嗪草酮中间体3,5-二氯苄氯的合成方法,该合成方法反应步骤少,排污少。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

除草剂噁嗪草酮中间体3,5-二氯苄氯的合成方法,其特征在于,将3,5-二氯苯甲酸、复氢化合物、金属氯化物在聚乙二醇作用下反应得到3,5-二氯苄氯。

所述反应过程为:

1)在保护气条件下,在反应釜中加入3,5-二氯苯甲酸、溶剂a和复氢化合物,升温至40~60℃反应5~12min,加入金属氯化物、聚乙二醇和碱水,开启超声辅助,设定好功率和频率,控制温度为90~110℃,反应压力维持1.5~2个大气压,保持2~4h反应结束;

2)将体系冷却后,加入约1~2倍反应液体积的溶剂b,过滤除去不溶物,分层,有机相用干燥剂干燥后,经浓缩、重结晶得到3,5-二氯苄氯。

所述复氢化合物为硼氢化钠或者硼氢化钾。

所述金属氯化物为氯化钾或者氯化钙。

所述聚乙二醇为聚乙二醇200~600。

所述溶剂a为无水thf或者无水乙醇;所述保护气为氮气或者氩气;所述碱水为ph=13~14的氢氧化钠或者氢氧化钾水溶液;所述超声频率为40khz或者60khz,超声功率功率为280~420w。

所述3,5-二氯苯甲酸与复氢化合物、金属氯化物的用量比为摩尔比1:(0.35~0.42):(1.2~1.4);3,5-二氯苯甲酸与溶剂a、碱水的用量比为1mmol:(1~2)ml:(0.5~0.8)ml。

溶剂b为乙酸乙酯、二氯甲烷或者氯仿。

干燥剂为无水硫酸镁或者无水氯化钙。

本发明以3,5-二氯苯甲酸为主要原料,将复氢化合物、金属氯化物与聚乙二醇一起反应,其机理推测为:在保护气保护下,将3,5-二氯苯甲酸和复氢化合物先行预热反应,引发羰基的还原;这时加入金属氯化物和聚乙二醇,在超声波辅助作用下,能够很快发生氯代反应,即产生一分子的苄醇结构,马上就会被氯代;由于金属氯化物在有机溶剂中溶解度不佳,所以加入一定量的碱水;聚乙二醇的作用,一方面是相当于提供相转移催化剂,另一方是由于本身分子表面较大,同时“拉近”有机分子(苄醇结构)和氯离子,使得氯代反应更加容易发生;金属氯化物选择氯化钾或者氯化钙,是因为一方面其无害,另一方面因为其金属离子半径较大,相当于被“阻滞”与聚乙二醇大分子外边,有利于氯离子的富集,参与反应;适度加压,可以抑制活性氢的逸出,有利于苄醇结构的生成。

相对于现有技术,本发明的优点有:

1、步骤短,属于“一锅法”完成反应,且副反应少,反应产率较高;

2、所用试剂价格较低,反应方法成本较低;

3、污染排放较少,相对绿色环保。

具体实施方式

下面结合具体实施例,对本发明作进一步的说明。

实施例1

3,5-二氯苄氯的合成方法,包括以下步骤:

1)在氩气条件下,在反应釜中加入1mol的3,5-二氯苯甲酸、无水thf和硼氢化钠,升温至60℃反应12min,加入氯化钾、聚乙二醇200和ph=14的氢氧化钠水溶液,开启超声辅助,超声功率和频率分别为420w和60khz,控制温度为110℃,反应压力维持2个大气压,保持4h反应结束;

3,5-二氯苯甲酸与硼氢化钠、氯化钾的用量比为摩尔比1:0.42:1.4;3,5-二氯苯甲酸与无水thf、氢氧化钠水溶液的用量比为1mmol:2ml:0.8ml。

2)将体系冷却后,加入约2倍反应液体积的乙酸乙酯,过滤除去不溶物,分层,有机相用无水硫酸镁干燥后,经浓缩、重结晶得到产物,摩尔产率98.8%,hplc纯度98.1%。

实施例2%

3,5-二氯苄氯的合成方法,包括以下步骤:

1)在氩气条件下,在反应釜中加入1mol的3,5-二氯苯甲酸、无水乙醇和硼氢化钾,升温至40℃反应5min,加入氯化钙、聚乙二醇600和ph=13的氢氧化钾水溶液,开启超声辅助,超声功率和频率分别为280w和40khz,控制温度为90℃,反应压力维持1.5个大气压,保持2h反应结束;

3,5-二氯苯甲酸与硼氢化钾、氯化钙的用量比为摩尔比1:0.35:1.2;3,5-二氯苯甲酸与无水乙醇、氢氧化钾水溶液的用量比为1mmol:1ml:0.5ml。

2)将体系冷却后,加入约1倍反应液体积的二氯甲烷,过滤除去不溶物,分层,有机相用氯化钙干燥后,经浓缩、重结晶得到产物,摩尔产率97.2%,hplc纯度97.2%。

实施例3

对三氟甲氧基苯胺的合成方法,包括以下步骤:

1)在氮气条件下,在反应釜中加入1mol的3,5-二氯苯甲酸、无水thf和硼氢化钠,升温至50℃反应10min,加入氯化钾、聚乙二醇400和ph=13.5的氢氧化钠水溶液,开启超声辅助,超声功率和频率分别为350w和60khz,控制温度为105℃,反应压力维持1.8个大气压,保持3h反应结束;

3,5-二氯苯甲酸与硼氢化钠、氯化钾的用量比为摩尔比1:0.39:1.35;3,5-二氯苯甲酸与无水thf、氢氧化钠水溶液的用量比为1mmol:1.6ml:0.65ml。

2)将体系冷却后,加入约2倍反应液体积的乙酸乙酯,过滤除去不溶物,分层,有机相用无水硫酸镁干燥后,经浓缩、重结晶得到产物,摩尔产率97.9%,hplc纯度97.6%。

实施例4

将开启超声辅助前的反应温度设为30℃,其他反应条件和物料用比同实施例1,摩尔产率35.1%,hplc纯度95.6%。

实施例5

将开启超声辅助前的反应温度设为80℃,其他反应条件和物料用比同实施例1,摩尔产率41.1%,hplc纯度96.3%。

实施例6

将开启超声辅助后的反应温度设为80℃,反应压力设为常压,其他反应条件和物料用比同实施例1,摩尔产率52.1%,hplc纯度96.7%。

实施例7

将开启超声辅助后的反应温度设为120℃,反应压力设为3个大气压,其他反应条件和物料用比同实施例1,摩尔产率32.2%,hplc纯度93.2%。

实施例8核磁图谱分析

1h-nmr(dmso):化学位移δ7.49(2h),芳环上苄基氯邻位碳上的氢;化学位移δ7.64(1h),芳环上苄基氯对位上碳的氢;化学位移δ4.62(2h),苄基碳上的氢。核磁分析,产物结构与目标物一致。

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