本发明涉及有机合成领域，尤其是涉及2-(2-氯苄基)-2-(1-氯甲基)环氧乙烷的制备方法。
背景技术：
：2-(2-氯苄基)-2-(1-氯甲基)环氧乙烷(结构式(i))是杀菌剂丙硫菌唑的重要中间体，早期报道的类似化合物制备方法是：二氯代物与邻氯苄氯格式试剂反应得到2-(2-氯苄基)-2-(1-氯甲基)环氧乙烷，虽然合成方法经典，但存在格式试剂反应，在工业化生产上难度较大且存在一定的危险性。而在美国专利文献us5146001和us5216006中采用1-氯环丙基甲酰氯、2-氯苄基和锌粉为原料，采用二合三苯基膦氯化钯为催化剂制备2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮，再与二甲基亚甲基硫叶立德反应制备2-(2-氯苄基)-2-(1-氯甲基)环氧乙烷；虽然该方法与上述方法相比，避免了格式试剂的使用，但是采用二合三苯基膦氯化钯价格昂贵，工业化生产成本较高。中国专利申请cn106928041a中报道了2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮(该中间体为合成2-(2-氯苄基)-2-(1-氯甲基)环氧乙烷的原料)的制备方法，采用1-氯环丙基甲酸酯为起始物料，经缩合、水解、脱羧制备2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮，但1-氯环丙基甲酸酯的价格昂贵，不适合工业化生产。综上，现有的制备方法合成难度大或成本高等问题，导致不适宜适合工业化生产。有鉴于此，特提出本发明。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种2-(2-氯苄基)-2-(1-氯甲基)环氧乙烷的制备方法，该制备方法经亲核加成、酸性水解脱羧、氯代和羰基环氧化制备中间体，路线简单，反应起始物价格低廉，并且四步反应的条件温和，更适合工业化生产。为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：一种2-(2-氯苄基)-2-(1-氯甲基)环氧乙烷的制备方法，包括下列步骤：a、邻氯苯腈ⅱ与环丙基甲酸酯ⅲ进行亲核加成反应，得到α、β-酮腈化合物ⅳ；b、α、β-酮腈化合物ⅳ在酸中水解脱羧，得到化合物2-(2-氯苯基)-1-环丙基乙酮ⅴ；c、2-(2-氯苯基)-1-环丙基乙酮ⅴ与氯代试剂进行氯代反应，得到2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮ⅵ；d、2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮ⅵ与硫叶立德反应，得到2-(2-氯苄基)-2-(1-氯甲基)环氧乙烷；其中，各化合物的结构式如下：r为c1-3烷基，优选甲基、乙基、丙基或异丙基。以上反应以价格低廉的邻氯苯腈为起始物，经过亲核加成、酸性水解脱羧、氯代和羰基环氧化四步反应，生成中间体——2-(2-氯苄基)-2-(1-氯甲基)环氧乙烷。其中，前三步均为常规的反应类型，采用常规反应条件即可获得很高的收率，步骤d的收率也可达到59％以上，以上四步的总收率相比cn106928041a技术显著提高。以上方法的反应式如下。以上每步反应的完全与否可以采用常规手段监控，如利用tlc监控反应是否结束，然后根据需要选择是否经过提纯后进行下一步。以上方法中每步反应的条件以及原料类型既可以采用常规手段，但采用以下优选方案时可以获得较高的收率、较短的反应时间或更低的成本。针对所述步骤d：优选地，所述步骤d中，硫叶立德由(ch3)3sx在碱、二甲基亚砜和有机溶剂d作用下生成，x为卤素(f-、cl-、br-、i-)；所述碱优选为碱金属的氢化物、氨基金属化合物、烷基金属锂化合物和胺基锂化合物中的一种或多种；其中，碱金属的氢化物优选氢化钠和氢化钾中的一种或多种；所述氨基金属化合物优选氨基钠，所述烷基金属锂化合物优选正丁基锂和叔丁基锂中的一种或多种，所述胺基锂化合物优选二异丙基氨基锂；所述(ch3)3sx优选为(ch3)3scl、(ch3)3sbr或(ch3)3si。优选地，所述生成硫叶立德的反应在氮气保护和0-5℃条件下进行，反应时间优选30min以上；所述有机溶剂d优选为乙醚、四氢呋喃、1,4-二氧六环、异丙醚、甲基叔丁基醚和2-甲基四氢呋喃中的一种或几种混合物，优选为四氢呋喃。优选地，所述2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮ⅵ与硫叶立德的反应与所述生成硫叶立德的反应为一锅反应；所述2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮ⅵ与硫叶立德的反应优选在氮气保护和0-5℃条件下进行，在反应完全后用水淬灭；在完成所述生成硫叶立德的反应之后，直接向其中加入所述2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮的有机溶剂d溶液。将硫叶立德的反应与羰基环氧化集成于一锅反应，保证两步反应连续化进行，可以极大提高生产效率。步骤d可以采用以下原料加入顺序：在氮气保护和0-5℃条件下下，将碱、(ch3)3sx溶于有机溶剂d和二甲基亚砜中，保温搅拌30min，再将化合物2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮ⅵ的有机溶剂d溶液低加到反应体系中，进行反应。优选地，在所述2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮ⅵ与硫叶立德反应之后还进行提纯：依次用二氯甲烷萃取，水洗有机层，减压除去溶剂。优选地，所述的2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮ⅵ、所述的碱和(ch3)3sx的投料摩尔比为1:1.0～3.0:1.0～3.0，优选为1:2.0～3.0:2.0～3.0。针对所述步骤a：优选地，所述步骤a的亲核加成反应在强碱和溶剂a存在下进行，反应温度优选0-50℃，更优选10～30℃，反应时间优选3～8h，更优选4～5h，所述强碱优选为碱金属、醇的碱金属盐、氨基碱金属盐和碱金属的氢化物中的一种或多种，优选醇的碱金属盐、氨基碱金属盐或碱金属的氢化物；碱金属优选钠和钾中的一种或多种，醇的碱金属盐优选甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠和叔丁醇钾中的一种或多种，氨基碱金属盐优选氨基钠，碱金属的氢化物优选氢化钠；所述溶剂a优选为乙醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲基叔丁基醚和异丙醚中的一种或几种混合物，优选为四氢呋喃；所述邻氯苯腈ⅱ、环丙基甲酸酯ⅲ和强碱的摩尔比优选为1.0～1.5:1:1.0～2.0，更优选为1.0～1.2:1:1.0～1.5；在所述亲核加成反应完成后，加入酸将ph调节至1-3；加入的酸优选为5～10％的盐酸溶液、5～10％的硫酸溶液和10％的乙酸溶液中的一种或多种；所述环丙基甲酸酯与亲核加成反应后加入的酸以h+计的摩尔比优选为1:5～15，更优选为1:7～10；优选地，所述步骤a与所述步骤b为一锅反应，在所述加入酸时还加入有机溶剂b；所述有机溶剂b为苯、甲苯、二甲苯、环己烷、甲基环己烷、二氯乙烷中的一种或几种混合物，优选为甲苯。针对所述步骤b：优选地，所述步骤b的水解反应温度为70-150℃，优选为90-120℃，反应时间优选为12-18h，更优选为13-15h；所述步骤b中水解所用的酸优选为盐酸和硫酸中的一种或二者混合，优选为30～35％的盐酸溶液或50～70％的硫酸溶液。针对所述步骤c：优选地，所述步骤c的氯代反应在溶剂c中进行；所述溶剂c为二氯甲烷、二氯乙烷、环己烷、甲基环乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃和甲基叔丁基醚中的一种或几种混合物，优选为二氯甲烷；所述氯代试剂为氯气、n-氯代丁二酰亚胺、磺酰氯、氯化亚砜和草酰氯中的一种或多种，优选为磺酰氯；所述氯代反应温度为20-30℃，反应时间优选为10-12h；所述2-(2-氯苯基)-1-环丙基乙酮ⅴ与氯代试剂的摩尔比优选为1:1.0～1.5，更优选为1:1.0～1.3。综上，与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果：(1)反应起始物价格低廉；(2)合成路线简单；(3)每步反应条件温和；(4)部分反应为一锅进行，实现部分连续化生产，生产效率高。具体实施方式下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。2-(2-氯苯基)-1-环丙基乙酮ⅴ的制备实施例1至5表1实施例1至5采用表1中的试剂合成v，过程如下：在三口反应瓶中依次加入邻氯苯乙腈(0.48mol)、强碱(0.6mol)和溶剂a200ml，10℃下搅拌30min，再加入环丙基甲酸甲酯(0.40mol)，保温搅拌4h，tlc监控反应结束，采用酸调节ph至2，同时加入100ml水和100ml的溶剂b，保温搅拌2h，分取有机相，得到α、β-酮腈化合物的甲苯溶液，加入酸400ml，升温至110℃，保温搅拌14h，进行水解反应，tlc检测反应结束，降温将水层分出，甲苯依次用水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤，减压蒸馏除去甲苯，得到油状物2-(2-氯苯基)-1-环丙基乙酮，称重，计算收率，gc分析含量，称重，计算收率，gc分析含量。实施例1至5的合成结果如下。表2实施例6-11与上述实施例的反应条件有区别，包括反应温度及时间或原料配比不同，具体如表3所示。表3实施例6-11的合成结果如表4所示。表4实施例12-13的反应原料摩尔比与实施例1不同，其余条件与过程同实施例1，合成结果如表5。表5实施例ⅱ：ⅲ：强碱(摩尔比)收率/％gc分析含量/％121.0:1:1.081.0488.37131.5:1:2.082.2388.942-氯苄基-(1-氯环丙基)酮ⅵ的制备实施例14-17以表6所述的试剂为原料，采用如下方法合成2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮ⅵ。表6在三口反应瓶中加入2-(2-氯苯基)-1-环丙基乙酮(0.3mol)和溶剂c250ml，将氯代试剂(0.45mol)缓慢滴加到反应体系中，20℃搅拌12h，tlc监控反应结束，加水淬灭反应，除实施例14外其他实施例先用二氯甲烷萃取，之后依次用饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤有机层，减压除去溶剂，得到油状物2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮ⅵ，称重，计算收率，gc分析含量。实施例18-19的反应原料摩尔比与实施例14不同，其余条件与过程同实施例14，合成结果如表7。表7实施例ⅴ：氯代试剂(摩尔比)收率/％gc分析含量/％181:1.075.3683.27191:1.380.5187.16实施例20的反应温度及时间与实施例14不同，具体如下。在三口反应瓶中加入2-(2-氯苯基)-1-环丙基乙酮(0.3mol)和二氯甲烷250ml，将磺酰氯(0.45mol)缓慢滴加到反应体系中，30℃搅拌10h，tlc监控反应结束，加水淬灭反应，有机层依次用饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤有机层，减压除去溶剂，得到油状物2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮ⅵ，称重，收率为83.97％，gc分析含量为89.17％。2-(2-氯苄基)-2-(1-氯甲基)环氧乙烷中间体(ⅰ)的制备实施例21-24以表8的试剂为原料，采用如下方法合成。在氮气保护条件下，依次向反应瓶中加入氢化钠(0.7mol)、无水dmso40ml和无水thf40ml，在冰浴条件下，向反应体系中加入三甲基碘化硫(0.7mol)的无水thf(80ml)溶液，在此条件下搅拌0.5h，再将化合物2-氯苄基-(1-氯环丙基)酮(0.28mol)的无水thf(50ml)滴加到反应体系中，继续搅拌，tlc监测反应完全，向反应体系中加入冰水淬灭反应，用二氯甲烷(100ml×3)，合并有机层，有机层用水(100ml×2)，无水硫酸钠干燥，抽滤，减压除去溶剂，得油状物2-(2-氯苄基)-2-(1-氯甲基)环氧乙烷中间体，称重，计算收率，gc分析含量。其结果如表8所示。表8实施例25-27与实施例21的原料摩尔比不同，其他条件及反应过程相同，具体如表9。表9表征实施例21至27所得目标产物——2-(2-氯苄基)-2-(1-氯甲基)环氧乙烷，esi-msm/z：345[m+h]+；1hnmr(500mhz,dmso-d6)：δ:1.20-1.43(2h,m)，1.60-1.64(2h,m),3.42(2h,s),3.70(2h,s),7.0-7.5(4h,m)。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12