一种吡唑解草酯的合成方法与流程

本发明属于吡唑解草酯的合成领域，特别涉及一种吡唑解草酯的合成方法。

背景技术：

吡唑解草酯(mefenpyr-diethyl)分子式为：c16h18cl2n2o4，英文化学名称为1-(2,4-dichlorophenyl)-4,5-dihydro-5-methyl-1h-pyrazole-3,5-dicarboxylicacid3,5-diethylester，cas登记号为：135590-91-9，结构式为：

吡唑解草酯是1999年英国brighton植保会议公布的新的除草剂安全剂，它与一些除草剂如甲基二磺隆一起使用可使小麦、大麦等作物免受伤害。吡唑解草酯还能提高小麦对甲基二磺隆的耐药性。(高宗军,蒋家珍,李学锋,邱立红,王成菊,张文吉,程玉臣.吡唑解草酯对小麦细胞色素p450的诱导作用及其光谱特征,植物保护,2005,31(4):40-44.；谢艳红,邱立红,蒋家珍,王成菊,由振国.甲基二磺隆及吡唑解草酯对不同品种小麦als酶的影响,农药学学报,2004,6(3):81-84.；王彦兵,陈齐斌,苏旺苍,吴仁海,孙慧慧,徐洪乐,孙建伟.小麦甲基二磺隆安全剂筛选,安徽农业科学,2015,43(30):11-13.；bartucca,marialuce；celletti,silvia；astolfi,stefania；mimmo,tanja；cesco,stefano；panfili,ivan；delbuono,daniele.effectofthreesafenersonsulfurassimilationandirondeficiencyresponseinbarley(hordeumvulgare)plants,pestmanagementscience,2017,73(1):240-245.)

有关吡唑解草酯的合成，文献报道的合成路线主要有两种，方法一(反应方程式如下)：roesch等报道以2,4-二氯苯肼(1)为原料，与草酸单乙酯单酰氯(2)发生酰化反应，得到酰肼化合物(3)，经五氯化磷发生氯代生成化合物(4)，与甲基丙烯酸乙酯(5)发生michael加成，最后在碱的作用下发生环合反应得到吡唑解草酯(i)(roesch,wolfgang；sohn,erich；bauer,klaus；bieringer,hermann.preparationof1-phenylpyrazoline-3-carboxylatesasherbicidesafeners,de3939503,19910606.)。但该合成路线反应步骤长，反应中使用五氯化磷，生产中三废较多，生产成本高。

方法二(反应方程式如下)：许网保等报道了以2,4-二氯苯胺(7)为原料，经重氮化反应生成重氮盐(8)，与2-氯代乙酰乙酸乙酯(10)在醋酸钠作用下缩合得到化合物(4)，与甲基丙烯酸乙酯(5)发生michael加成，最后环合得到吡唑解草酯(i)。该合成方法同样反应步骤较长，条件比较苛刻，不利于工业化生产。(许网保,魏明阳,臧伟新,虞国新.催化合成吡唑解草酯的方法,cn102816118,2012年12月12日)

综上所述，上述方法存在反应路线长、收率低和生产成本高等缺点，在大规模生产中成本相对较高。因此发展简便有效的合成工艺具有重要的意义。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种吡唑解草酯的合成方法，以克服现有技术中吡唑解草酯的合成路线长、收率低、成本高等缺陷。

本发明提供一种吡唑解草酯的合成方法，包括：

(1)将2,4-二氯苯肼盐酸盐、乙醛酸乙酯和碱以摩尔比为1:1.2～2:1～1.2在溶剂中反应，得到2,4-二氯苯肼乙醛酸乙酯腙，其中2,4-二氯苯肼盐酸盐与溶剂的比例为0.1mol:50～250ml；

(2)将步骤(1)中2,4-二氯苯肼乙醛酸乙酯腙和甲基丙烯酸乙酯以摩尔比为1:1.2～2在催化剂和氧化剂作用下，在溶剂中发生[3+2]环加成反应，萃取，除去溶剂，重结晶，得到吡唑解草酯，其中，2,4-二氯苯肼乙醛酸乙酯腙、催化剂和氧化剂的摩尔比为1:0.1～1:0.5～3，2,4-二氯苯肼乙醛酸乙酯腙与溶剂的比例为1g:2～20ml。

所述步骤(1)中溶剂包括乙醇或者四氢呋喃。

所述步骤(1)中碱为三乙胺。

所述步骤(1)中反应为：回流反应3～5h。

所述步骤(2)中催化剂为碘、溴素或氯胺t。

所述步骤(2)中氧化剂包括叔丁基过氧化氢或双氧水。

所述步骤(2)中溶剂为n,n-二甲基甲酰胺或乙腈。

所述步骤(2)中[3+2]环加成反应的温度为室温～所述溶剂的回流温度，时间为1～10h。

本发明以2,4-二氯苯肼盐酸盐(1)和乙醛酸乙酯(11)为起始原料，以三乙胺为碱，在乙醇中缩合得到2,4-二氯苯肼乙醛酸乙酯腙(ii)，再在碘和叔丁基过氧化氢作用下，在n,n-二甲基甲酰胺中与甲基丙烯酸乙酯(5)发生[3+2]环加成反应，80℃反应4h后，加水，经乙酸乙酯萃取，减压蒸去溶剂，石油醚重结晶得到吡唑解草酯(i)，两步收率约50％。

本发明的一种吡唑解草酯的制备方法，反应过程如下：

本发明的吡唑解草酯的结构式为：

熔点：48-51℃；

性状：淡黄色固体。

本发明的吡唑解草酯的核磁共振氢谱数据如下：

¹hnmr(400mhz,cdcl3):δ1.25(t,3h),1.34(t,3h),1.37(t,3h),3.16(d,1h),3.72(d,1h),4.19(t,2h),4.35(t,2h),7.20-7.28(m,2h),7.42(s,1h).

本发明的吡唑解草酯的核磁共振碳谱数据如下：

¹³cnmr(101mhz,cdcl3):δ13.96,14.36,21.98,44.96,61.41,62.14,73.52,127.41,130.65,130.32,133.22,133.45,137.83,139.99,162.21,171.34.

有益效果

本发明起始原料易得，缩短了反应时间，反应路线短，成本低，操作简单，降低了三废处理，且同样收率较高，易于工业化生产。

附图说明

图1为本发明化合物吡唑解草酯的核磁共振氢谱。

图2为本发明化合物吡唑解草酯的核磁共振碳谱。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

2,4-二氯苯肼盐酸盐、50％乙醛酸乙酯的甲苯溶液、70％水溶液的叔丁基过氧化氢(tbhp)和甲基丙烯酸乙酯等试剂购于上海泰坦科技股份有限公司。

实施例1

2-[2-(2,4-二氯苯基)肼基亚甲基]乙酸乙酯的合成：

将2,4-二氯苯肼盐酸盐(21.3g，0.1mol)溶于乙醇200毫升中，加入三乙胺(10.1g，0.1mol)，滴加50％乙醛酸乙酯的甲苯溶液(40.8g,0.2mol)，30min加完，加毕升温回流搅拌反应4h，减压蒸去溶剂，无水乙醇重结晶得2-[2-(2,4-二氯苯基)肼基亚甲基]乙酸乙酯16.1g，收率：62％。

实施例2

2-[2-(2,4-二氯苯基)肼基亚甲基]乙酸乙酯的合成：

将2,4-二氯苯肼盐酸盐(21.3g，0.1mol)溶于四氢呋喃200毫升中，加入三乙胺(12.1g，0.12mol)，滴加50％乙醛酸乙酯的甲苯溶液(24.4g,0.12mol)，30min加完，加毕升温回流搅拌反应4h，减压蒸去溶剂，无水乙醇重结晶得2-[2-(2,4-二氯苯基)肼基亚甲基]乙酸乙酯15.1g，收率：58％。

实施例3

吡唑解草酯的合成：

将2-[2-(2,4-二氯苯基)肼基亚甲基]乙酸乙酯(13.0g，0.05mol)和甲基丙烯酸乙酯(6.8g，0.06mol)加入250ml茄型瓶中，加入dmf(100ml)搅拌溶解，随后将分子碘(2.5g，0.01mol)和70％水溶液的tbhp(9.6g，0.075mol)加入反应体系中，在室温搅拌下反应8h，反应毕，加入100毫升10％亚硫酸氢钠水溶液。用乙酸乙酯(100ml×3)萃取，乙酸乙酯层用饱和食盐水(100ml×2)洗涤，乙酸乙酯层减压蒸去溶剂得油状液体，石油醚重结晶得吡唑解草酯13.2g,产率为70％，mp:48～51℃。

实施例4

吡唑解草酯的合成：

将2-[2-(2,4-二氯苯基)肼基亚甲基]乙酸乙酯(13.0g，0.05mol)和甲基丙烯酸乙酯(6.8g，0.06mol)加入250ml茄型瓶中，加入乙腈(100ml)搅拌溶解，随后将分子碘(2.5g，0.01mol)和70％水溶液的tbhp(19.3g，0.15mol)加入反应体系中，在80℃下反应4h，反应毕，减压蒸去溶剂，加入100毫升10％亚硫酸氢钠水溶液。用乙酸乙酯(100ml×3)萃取，乙酸乙酯层用饱和食盐水(100ml×2)洗涤，乙酸乙酯层减压蒸去溶剂得油状液体，石油醚重结晶得吡唑解草酯11.7g，产率为63％，mp:48～51℃。

实施例5

吡唑解草酯的合成：

将2-[2-(2,4-二氯苯基)肼基亚甲基]乙酸乙酯(26.0g，0.1mol)和甲基丙烯酸乙酯(22.8g，0.2mol)加入500ml茄型瓶中，加入dmf(180ml)搅拌溶解，随后将溴(16g，0.1mol)和70％水溶液的tbhp(12.8g，0.1mol)加入反应体系中，在40℃下反应4h，反应毕，加入200毫升10％亚硫酸氢钠水溶液。用乙酸乙酯(150ml×3)萃取，乙酸乙酯层用饱和食盐水(150ml×2)洗涤，乙酸乙酯层减压蒸去溶剂得油状液体，石油醚重结晶得吡唑解草酯20.9g，产率为56％，mp:48～51℃。

实施例6

吡唑解草酯的合成：

将2-[2-(2,4-二氯苯基)肼基亚甲基]乙酸乙酯(26.0g，0.1mol)和甲基丙烯酸乙酯(22.8g，0.2mol)加入500ml茄型瓶中，加入dmf(180ml)搅拌溶解，随后将分子氯胺t(22.7g，0.1mol)和70％水溶液的tbhp(25.7g，0.2mol)加入反应体系中，在40℃下反应4h，反应毕，加入200毫升10％亚硫酸氢钠水溶液。用乙酸乙酯(150ml×3)萃取，乙酸乙酯层用饱和食盐水(150ml×2)洗涤，乙酸乙酯层减压蒸去溶剂得油状液体，石油醚重结晶得吡唑解草酯17.9g，产率为48％，mp:48～51℃。

实施例7

吡唑解草酯的合成：

将2-[2-(2,4-二氯苯基)肼基亚甲基]乙酸乙酯(13.0g，0.05mol)和甲基丙烯酸乙酯(6.8g，0.06mol)加入250ml茄型瓶中，加入乙腈(100ml)搅拌溶解，随后将分子碘(1.6g，0.01mol)和70％水溶液的tbhp(9.6g，0.075mol)加入反应体系中，回流反应4h，反应毕，加入100毫升10％亚硫酸氢钠水溶液。用乙酸乙酯(100ml×3)萃取，乙酸乙酯层用饱和食盐水(100ml×2)洗涤，乙酸乙酯层减压蒸去溶剂得油状液体，石油醚重结晶得吡唑解草酯13.2g，产率为70％，mp:48～51℃。

实施例8

吡唑解草酯的合成：

将2-[2-(2,4-二氯苯基)肼基亚甲基]乙酸乙酯(13.0g，0.05mol)和甲基丙烯酸乙酯(6.8g，0.06mol)加入250ml茄型瓶中，加入dmf(100ml)搅拌溶解，随后将分子碘(1.6g，0.01mol)和30％双氧水溶液(17.0g，0.15mol)加入反应体系中，在80℃下反应4h，反应毕，加入100毫升10％亚硫酸氢钠水溶液。用乙酸乙酯(100ml×3)萃取，乙酸乙酯层用饱和食盐水(100ml×2)洗涤，乙酸乙酯层减压蒸去溶剂得油状液体，石油醚重结晶得吡唑解草酯6.9g，产率为37％，mp:47～50℃。

实施例9

吡唑解草酯的合成：

将2-[2-(2,4-二氯苯基)肼基亚甲基]乙酸乙酯(13.0g，0.05mol)和甲基丙烯酸乙酯(11.4g，0.1mol)加入250ml茄型瓶中，加入乙腈(100ml)搅拌溶解，随后将分子碘(5.1g，0.02mol)和70％水溶液的tbhp(9.6g，0.075mol)加入反应体系中，回流反应4h，反应毕，加入100毫升10％亚硫酸氢钠水溶液。用乙酸乙酯(100ml×3)萃取，乙酸乙酯层用饱和食盐水(100ml×2)洗涤，乙酸乙酯层减压蒸去溶剂得油状液体，石油醚重结晶得吡唑解草酯14.1g，产率为76％，mp:48～51℃。

实施例10

吡唑解草酯的合成：

将2-[2-(2,4-二氯苯基)肼基亚甲基]乙酸乙酯(13.0g，0.05mol)和甲基丙烯酸乙酯(6.8g，0.06mol)加入250ml茄型瓶中，加入dmf(80ml)搅拌溶解，随后将分子碘(12.6g，0.05mol)和70％水溶液的tbhp(12.8g，0.1mol)加入反应体系中，在80℃下反应4h，反应毕，加入100毫升10％亚硫酸氢钠水溶液。用乙酸乙酯(100ml×3)萃取，乙酸乙酯层用饱和食盐水(100ml×2)洗涤，乙酸乙酯层减压蒸去溶剂得油状液体，石油醚重结晶得吡唑解草酯14.5g，产率为78％，mp:48～51℃。