CN102241651A - 一种嘧菌酯中间体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种嘧菌酯中间体的制备方法，该方法以邻羟基苯乙酸为原料，包括（ 1 ）以邻羟基苯乙酸为原料合成苯并呋喃酮；（ 2 ）使苯并呋喃酮与原甲酸三甲酯反应生成所述嘧菌酯中间体，其中：步骤（ 1 ）的反应不使用任何溶剂，其实施过程如下：将邻羟基苯乙酸和 0 ～3%的催化剂投 入反应釜中，在真空以及温度 12 5 ℃～180℃下保温反应2～3小时，真空蒸出反应生成的水，所述反应釜中的残余物即为 苯并呋喃酮。本发明工艺简单，嘧菌酯中间体收率高，生产成本低。

Description

一种嘧菌酯中间体的制备方法

技术领域

本发明属于农用杀菌剂制备技术领域，特别涉及一种嘧菌酯中间体的制备方法。

背景技术

嘧菌酯是E-2-{2-[6-(2-氰基苯氧基)嘧啶-4-基氧]苯基}-3-甲氧基丙烯酸甲酯的简称，是一种具有保护、治疗、铲除、渗透、内吸活性，且能在植物体内、土壤和水中很快降解的新型甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂。嘧菌酯可用于茎叶处理、种子处理, 也可以用于土壤处理，其适宜的作物为谷物、水稻、葡萄、马铃薯、蔬菜、果树、豆类等。嘧菌酯的实验制备采用邻羟基苯乙酸为起始原料，以甲苯为溶剂，乙酸为催化剂，回流切水反应4-6h，脱掉甲苯得到苯并呋喃酮。然后再使苯并呋喃酮与原甲酸三甲酯反应生成3-(2-甲氧基)亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮；最后，使3-(2-甲氧基)亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮与4,6二氯嘧啶、邻羟基苯腈缩合生成嘧菌酯。该方法中，从邻羟基苯乙酸合成的苯并呋喃酮步骤所需反应时间长、反应转化不彻底，很难达到理想的收率和纯度，同时由于苯并呋喃酮含量较低，造成嘧菌酯的总收率降低。工业上，在从邻羟基苯乙酸合成苯并呋喃酮的步骤中采取浓硫酸做催化剂，虽然在一定程度上加快了反应速度，但反应仍然不彻底，有5%左右的邻羟基苯乙酸不能转化为苯并呋喃酮，如不加以精制，直接用于下步反应，将影响生成嘧菌酯的收率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的嘧菌酯中间体的制备方法。

为解决以上技术问题，本发明所采用如下技术方案：

一种嘧菌酯中间体的制备方法，所述嘧菌酯中间体为3-(2-甲氧基)亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮，所述制备方法以邻羟基苯乙酸为原料，包括（1）、以邻羟基苯乙酸为原料合成苯并呋喃酮；（2）、使苯并呋喃酮与原甲酸三甲酯反应生成所述嘧菌酯中间体，其中：步骤（1）的反应不使用任何溶剂，其实施过程如下：将邻羟基苯乙酸和0～3%的催化剂投入反应釜中，在真空以及温度125℃～180℃下保温反应2～3小时，真空蒸出反应生成的水，所述反应釜中的残余物即为苯并呋喃酮。

根据本发明的一个方面，步骤（1）中，不使用任何催化剂。

根据本发明的又一方面，步骤（1）中，也可以使用催化剂。催化剂可以为选自98%浓硫酸，甲基磺酸以及对甲苯磺酸中的一种。

优选地，步骤（1）中，使反应在温度135℃～145℃下进行。

根据本发明的进一步实施方案：步骤（2）的实施过程为：将步骤（1）所得苯并呋喃酮投入到为其重量1～5倍的异丁酸酐中，慢慢滴加原甲酸三甲酯，原甲酸三甲酯与苯并呋喃酮的摩尔投料比为1～2:1，在85℃～120℃保温反应10～12h，气相色谱分析苯并呋喃酮含量小于1%时结束反应，减压脱除溶剂，加入溶剂进行结晶，冷冻过滤即得所述嘧菌酯中间体。其中：原甲酸三甲酯与苯并呋喃酮的摩尔投料比优选为1.1～1.2:1，异丁酸酐与所述苯并呋喃酮的重量比优选为2.5～3.5:1。优选地，使该步反应在温度90℃～95℃下进行。结晶所使用的溶剂优选为甲醇、异丙醇、甲苯以及甲基环己烷中的一种或多种的组合。

根据本发明，邻羟基苯乙酸可直接商购获得，但优选按照本发明如下方法制备得到：将邻氯苯乙酸与催化剂投入装有浓度为5wt%～20wt%的氢氧化钠水溶液的高压釜中, 在120℃～200℃之间保温反应3～4h，降温，过滤回收催化剂，母液加入盐酸调节pH使邻羟基苯乙酸析出，冷冻过滤得到邻羟基苯乙酸，其中：催化剂与邻氯苯乙酸的投料摩尔比为0.05～0.2:1，氢氧化钠与邻氯苯乙酸的摩尔投料比为1.5～5:1。优选地，备邻羟基苯乙酸时，使反应在温度150℃～170℃下进行。

由于采用以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明在制备苯并呋喃酮的反应中，不使用任何溶剂，不仅简化工艺，且有效地提高了原料邻羟基苯乙酸的转化率，缩短了反应时间，提高了苯并呋喃酮的收率和纯度，从而提高了嘧菌酯中间体的收率，降低其生产成本。

具体实施方式

下述实施例中，作为原料的邻羟基苯乙酸是通过本发明的方法自行制备的。嘧菌酯中间体的合成路线用化学反应方程式表示如下：

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明不应仅限于这些实施例。

实施例1

按照本实施例的嘧菌酯中间体的制备包括如下三个步骤：

（1）制备邻羟基苯乙酸

173g（99%，1.00mol）邻氯苯乙酸，800g（12.5%，2.5mol）氢氧化钠水溶液，6.6g（98%，0.1mol）铜粉投入到高压反应釜中，缓慢增压至7KPa（相对大气压），在160℃保温反应3h，反应结束，降温过滤，回收铜粉，母液加入盐酸调节pH，冷冻过滤得到邻羟基苯乙酸，烘干后140g，含量97.5%。

（2）制备苯并呋喃酮

140g（97.5%，0.90mol）邻羟基苯乙酸，2g（98%，0.02mol）浓硫酸，投入装有冷凝管和接收瓶的1L反应瓶中，开启真空，烧瓶内压力达到5KPa时，缓慢升温，在140℃保温反应2h ，蒸馏除去反应生成的水，残余物即为苯并呋喃酮，122g，含量97%。

（3）制备嘧菌酯中间体

向上述的残余物中，加入350g异丁酸酐，再滴加109g（99%，1.01mol）原甲酸三甲酯，控制温度90~95℃，反应时间为10~12小时，GC（气相色谱）分析苯并呋喃酮含量小于1％（质量分数），减压回收溶剂套用到下批，剩余物加入甲醇进行结晶，冷冻过滤得到嘧菌酯中间体，烘干后135g，GC（气相色谱）含量98.5%。

实施例2

按照本实施例的嘧菌酯中间体的制备包括如下三个步骤：

（1）制备邻羟基苯乙酸

173g（99%，1.00mol）邻氯苯乙酸，800g（12.5%，2.5mol）氢氧化钠水溶液，10.2g（98%，0.1mol）氯化亚铜投入到高压反应釜中，缓慢增压至7KPa（相对大气压），在160℃保温反应3h，反应结束，降温过滤，回收氯化亚铜，母液加入盐酸调节pH，冷冻过滤得到邻羟基苯乙酸，烘干后141g，含量97.3%。

（2）制备苯并呋喃酮

141g（97.3%，0.90mol）邻羟基苯乙酸，2g（98%，0.02mol）甲基磺酸，投入装有冷凝管和接收瓶的1L反应瓶中，开启真空，烧瓶内压力达到5KPa时，缓慢升温，在140℃保温反应2h ，蒸馏除去反应生成的水，残余物即为苯并呋喃酮，123g，含量97.1%。

（3）制备嘧菌酯中间体

向上述的残余物中，加入350g异丁酸酐，再滴加109g（99%，1.01mol）原甲酸三甲酯，控制温度90~95℃，反应时间为10~12小时，GC（气相色谱）分析苯并呋喃酮含量小于1％（质量分数），减压回收溶剂套用到下批，剩余物加入异丙醇进行结晶，冷冻过滤得到嘧菌酯中间体，烘干后135g，GC（气相色谱）含量98.2%。

实施例3

按照本实施例的嘧菌酯中间体的制备包括如下三个步骤：

（1）制备邻羟基苯乙酸

173g（99%，1.00mol）邻氯苯乙酸，800g（12.5%，2.5mol）氢氧化钠水溶液，12.7g（98%，0.1mol）碳酸铜投入到高压反应釜中，缓慢增压至7KPa（相对大气压），在160℃保温反应3h，反应结束，降温过滤，回收碳酸铜，母液加入盐酸调节pH，冷冻过滤得到邻羟基苯乙酸，烘干后140g，含量97.4%。

（2）制备苯并呋喃酮

140g（97.4%，0.90mol）邻羟基苯乙酸，2g（98%，0.02mol）浓硫酸，投入装有冷凝管和接收瓶的1L反应瓶中，开启真空，烧瓶内压力达到5KPa时，缓慢升温，在140℃保温反应2h ，蒸馏除去反应生成的水，残余物即为苯并呋喃酮，122g，含量97.2%。

（3）制备嘧菌酯中间体

向上述的残余物中，加入350g异丁酸酐，再滴加109g（99%，1.01mol）原甲酸三甲酯，控制温度90~95℃，反应时间为10~12小时，GC（气相色谱）分析苯并呋喃酮含量小于1％（质量分数），减压回收溶剂套用到下批，剩余物加入甲苯进行结晶，冷冻过滤得到嘧菌酯中间体，烘干后134g，GC（气相色谱）含量98.7%。

实施例4

按照本实施例的嘧菌酯中间体的制备包括如下三个步骤：

（1）制备邻羟基苯乙酸

173g（99%，1.00mol）邻氯苯乙酸，800g（12.5%，2.5mol）氢氧化钠水溶液，6.6g（98%，0.1mol）铜粉投入到高压反应釜中，缓慢增压至7KPa（相对大气压），在160℃保温反应3h，反应结束，降温过滤，回收铜粉，母液加入盐酸调节pH，冷冻过滤得到邻羟基苯乙酸，烘干后140g，含量97.7%。

（2）制备苯并呋喃酮

140g（97.7%，0.90mol）邻羟基苯乙酸，3.6g（99%，0.02mol）对甲苯磺酸，投入装有冷凝管和接收瓶的1L反应瓶中，开启真空，烧瓶内压力达到5KPa时，缓慢升温，在140℃保温反应2h ，蒸馏除去反应生成的水，残余物即为苯并呋喃酮，123g，含量97.4%。

（3）制备嘧菌酯中间体

向上述的残余物中，加入350g异丁酸酐，再滴加109g（99%，1.01mol）原甲酸三甲酯，控制温度90~95℃，反应时间为10~12小时，GC（气相色谱）分析苯并呋喃酮含量小于1％（质量分数），减压回收溶剂套用到下批，剩余物加入甲基环己烷进行结晶，冷冻过滤得到嘧菌酯中间体，烘干后135g，GC（气相色谱）含量98.3%。

实施例5

按照本实施例的嘧菌酯中间体的制备包括如下三个步骤：

（1）、制备邻羟基苯乙酸：同实施例4

（2）、140g（97.7%，0.90mol）邻羟基苯乙酸投入装有冷凝管和接收瓶的1L反应瓶中，开启真空，烧瓶内压力达到5KPa时，缓慢升温，在140℃保温反应2h ，蒸馏除去反应生成的水，残余物即为苯并呋喃酮，123g，含量97.2%。

（3）制备嘧菌酯中间体

向上述的残余物中，加入350g异丁酸酐，再滴加110g（99%，1.01mol）原甲酸三甲酯，控制温度90~95℃，反应时间为10~12小时，GC（气相色谱）分析苯并呋喃酮含量小于1％（质量分数），减压回收溶剂套用到下批，剩余物加入甲基环己烷进行结晶，冷冻过滤得到嘧菌酯中间体，烘干后135g，GC（气相色谱）含量98.1%。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种嘧菌酯中间体的制备方法，所述嘧菌酯中间体为3-(2-甲氧基)亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮，所述制备方法以邻羟基苯乙酸为原料，包括（1）、以邻羟基苯乙酸为原料合成苯并呋喃酮；（2）、使苯并呋喃酮与原甲酸三甲酯反应生成所述嘧菌酯中间体，其特征在于：步骤（1）的反应不使用任何溶剂，其实施过程如下：将邻羟基苯乙酸和0～3%的催化剂投入反应釜中，在真空以及温度125℃～180℃下保温反应2～3小时，真空蒸出反应生成的水，所述反应釜中的残余物即为苯并呋喃酮。

2. 根据权利要求1所述的嘧菌酯中间体的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，不使用任何催化剂。

3. 根据权利要求1所述的嘧菌酯中间体的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，使用催化剂，且催化剂为选自98%浓硫酸，甲基磺酸以及对甲苯磺酸中的一种。

4. 根据权利要求1至3中任一项所述的嘧菌酯中间体的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，使反应在温度135℃～145℃下进行。

5. 根据权利要求1至3中任一项所述的嘧菌酯中间体的制备方法，其特征在于：步骤（2）的实施过程为：将步骤（1）所得苯并呋喃酮投入到为其重量1～5倍的异丁酸酐中，慢慢滴加原甲酸三甲酯，原甲酸三甲酯与苯并呋喃酮的摩尔投料比为1～2:1，在85℃～120℃保温反应10～12h，气相色谱分析苯并呋喃酮含量小于1%时结束反应，减压脱除溶剂，加入溶剂进行结晶，冷冻过滤即得所述嘧菌酯中间体。

6. 根据权利要求5所述的嘧菌酯中间体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，原甲酸三甲酯与苯并呋喃酮的摩尔投料比为1.1～1.2:1，所述异丁酸酐与所述苯并呋喃酮的重量比为2.5～3.5:1。

7. 根据权利要求5所述的嘧菌酯中间体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，使反应在温度90℃～95℃下进行。

8. 根据权利要求5所述的嘧菌酯中间体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，结晶所使用的溶剂为甲醇、异丙醇、甲苯以及甲基环己烷中的一种或多种的组合。

9. 根据权利要求1所述的嘧菌酯中间体的制备方法，其特征在于：作为原料的邻羟基苯乙酸通过如下步骤制备：将邻氯苯乙酸与催化剂投入装有浓度为5wt%～20wt%的氢氧化钠水溶液的高压釜中, 在120℃～200℃之间保温反应3～4h，降温，过滤回收催化剂，母液加入盐酸调节pH使邻羟基苯乙酸析出，冷冻过滤得到邻羟基苯乙酸，其中：催化剂与邻氯苯乙酸的投料摩尔比为0.05～0.2:1，氢氧化钠与邻氯苯乙酸的摩尔投料比为1.5～5:1。

10. 根据权利要求9所述的嘧菌酯中间体的制备方法，其特征在于：制备邻羟基苯乙酸时，使反应在温度150℃～170℃下进行。