CN104725303A - 一种2-氯-n-(4′-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成方法 - Google Patents

一种2-氯-n-(4′-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成方法。方法以邻氯硝基苯和4-氯苯硼酸为原料,经Suzuki偶联反应生成中间体4'-氯-2-硝基联苯,之后经还原生成中间体4'-氯-2-氨基联苯,最后与2-氯烟酰氯缩合制得目标产物2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺。本方法用于2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的制备,具有反应条件温和、工艺简单,成本低,收率高等优点。

Description

一种2-氯-N-(4′-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成方法
技术领域
本发明涉及一种农用杀菌剂的合成方法,具体而言,本发明涉及一种2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺(啶酰菌胺)的合成方法。
技术背景
2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺(啶酰菌胺)是德国巴斯夫公司开发的新型烟酰胺类内吸性杀菌剂,杀菌谱较广,可广泛用于包括油菜、葡萄、果树、蔬菜及大田作物,防治白粉病、灰霉病、菌核病及各种腐烂病。
目前,国内对灰霉病的防治仍以化学防治为主,主要用药有多菌灵、苯菌灵等。由于苯并咪唑类药剂的连年使用,灰霉病菌对苯并咪唑类药剂产生了严重的抗药性。啶酰菌胺是线粒体呼吸链中琥珀酸辅酶Q还原酶抑制剂,通过与病原菌的细胞内线粒体作用,与呼吸链中负责电子传递的蛋白质复合体Ⅱ结合,抑制线粒体琥珀酸酯脱氢酶活性,从而阻碍三羧酸循环,使氨基酸、糖缺乏,阻碍了植物病原菌的能量源ATP的合成,干扰细胞的***和生长而使菌体死亡。由于其特有的作用机理,不易产生交互抗性,加之对作物安全与有力的毒理数据和生态效果,是值得重视的新型烟酰胺类杀菌剂。
E.Ammermann等(Anilide Derivatives and Their Use to Conbat Botrytis,EP:0545099,1993)公开了两种2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成方法。第一条路线是以邻碘苯胺为原料,先与2-氯烟酰氯缩合,再与4-氯苯硼酸进行Suzuki偶联反应得到目标产物。该路线采用的原料邻碘苯胺价格昂贵,不适于工业化生产。
第二条路线以邻氯硝基苯和4-氯苯硼酸为原料,经Suzuki偶联、还原、再与2-氯烟酰氯缩合得到目标产物。但是生成联苯的Suzuki偶联反应需要高活性的钯催化剂,钯催化剂价格贵且用量较大,因而Suzuki偶联反应成本较高。
迟会伟等(啶酰菌胺的合成及生物活性研究,精细化工中间体,2007,37(4):14-16)一文公开了一种2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的制备方法。该路线以邻碘苯胺为原料,先与4-氯苯硼酸进行Suzuki偶联反应,然后再与2-氯烟酰氯进行缩合反应得到目标产物。该路线仍然存在原材料价格昂贵的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足和缺陷,提供一种成本低、收率高的啶酰菌胺的制备方法。
本发明的2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成路线如下:
本发明的2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成方法,包括以下步骤:
(1)氮气保护下将邻氯硝基苯、溶剂A、碱加入三口烧瓶中,搅拌10min后加入催化剂,升温至50℃滴加4-氯苯硼酸和溶剂B的混合溶液,滴加完后升温至回流保温反应6h,冷却至室温后,过滤,水洗至中性,浓缩,石油醚重结晶,得到4'-氯-2-硝基联苯;其中邻氯硝基苯、催化剂、4-氯苯硼酸、碱的摩尔比为1.0:0.0005~0.05:1~2.0:1~4.0。
(2)将4'-氯-2-硝基联苯、还原铁粉、氯化铵、溶剂B和水加入三口瓶中,升温至40℃滴加冰醋酸,滴加完后升温至回流保温反应5h,冷却至室温后,过滤,浓缩后用乙酸乙酯溶解,水洗至中性并干燥,浓缩得到4'-氯-2-氨基联苯;其中4'-氯-2-硝基联苯、铁粉、氯化铵、醋酸的摩尔比为1.0:3.0~10.0:1~2.0:1~2.0。
(3)将4'-氯-2-氨基联苯、溶剂C加入三口瓶中,搅拌并升温至回流,缓慢滴加含)2-氯烟酰氯和溶剂的混合溶液,滴完后保温反应5h,冷却至室温后,分液并水洗,浓缩冷却得到2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺;其中4'-氯-2-氨基联苯、2-氯烟酰氯的摩尔比为1.0:1.0~2.0。
步骤(1)中所述的碱选自无机碱或有机碱,无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠或叔丁醇钾;有机碱为三乙胺、吡啶或N,N-二甲基苯胺。
步骤(1)中所述的溶剂A为甲苯、甲醇、乙醇、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、正己烷或环己烷,优选正己烷。
步骤(1)中所述的催化剂为双(三苯基膦)二氯化钯或四(三苯基膦)钯。
步骤(2)中所述的溶剂B为甲醇或乙醇,优选甲醇。
步骤(3)中所述的溶剂C为甲苯、二甲苯、四氢呋喃或二氯乙烷,优选二甲苯。
步骤(3)中的后处理依次为分液、水洗、浓缩、冷却。
步骤(1)中邻氯硝基苯、催化剂、4-氯苯硼酸的优选摩尔比为1.0:0.001:3.0;步骤(2)中4'-氯-2-硝基联苯、铁粉、氯化铵、醋酸的优选摩尔比为1.0:5.0:1.5:2.0;步骤(3)中的4'-氯-2-氨基联苯、2-氯烟酰氯的优选摩尔比为1.0:1.2。
本发明的优点是:
第一,步骤(1)中采用双(三苯基膦)二氯化钯为催化剂并采用正己烷作为溶剂进行Suzuki偶联反应,催化剂用量少(0.1%mol),而对比文件中公开的合成方法催化剂四(三苯基膦)钯的用量≥1%mol。由于催化剂价格昂贵,本方法通过减少偶联催化剂的用量极大地降低了偶联反应的成本。
第二,以邻氯硝基苯和4-氯苯硼酸为起始原料,经三步反应合成目标产物2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺(啶酰菌胺),总收率最高达到77.5%,而对比文件中公开的合成方法的总收率为65.6%。本方法具有反应条件温和、工艺简单,收率高等优点。
具体实施方式
以下结合实施例来进一步说明本发明,其目的是能更好的理解本发明的内容所体现本发明的实质性特点,因此所举之例不应视为对本发明保护范围的限制。
实施例1
(1)氮气保护下将4.7g(0.03mol)邻氯硝基苯、3.6g(0.09mol)氢氧化钠及30mL正己烷加入100mL三口烧瓶中,搅拌10min后加入0.021g(0.00003mol)双(三苯基膦)二氯化钯,升温至50℃滴加含7.0g(0.045mol)4-氯苯硼酸的30mL正己烷溶液,滴加完后升温至回流保温反应6h。冷却至室温后,过滤,水洗至中性,浓缩,石油醚重结晶,得到4'-氯-2-硝基联苯6.3g,收率89.9%,熔点62℃。1H NMR(CDCl3),δ:7.26(2H,dm,ArH),7.41(3H,dm,ArH),7.51(1H,dm,ArH),7.63(1H,dm,ArH),7.88(1H,dd,ArH)。MS(m/z):233(M+),198(M+-Cl)。
(2)将7.0(0.03mol)g4'-氯-2-硝基联苯、8.4g(0.15mol)还原铁粉、2.6g(0.045mol)氯化铵、50mL甲醇和10mL水加入100mL三口烧瓶中,升温至40℃滴加3.6g(0.06mol)冰醋酸,滴加完后升温至回流反应5h。冷却至室温后,过滤,浓缩后用乙酸乙酯溶解,水洗至中性并干燥,浓缩得到4'-氯-2-氨基联苯5.7g,收率93.4%,熔点45.5℃。1H NMR(CDCl3),δ:3.74(2H,s,-NH2),6.76(1H,d,ArH),6.82(1H,t,ArH),7.08(1H,dd,ArH),7.16(1H,t,ArH),7.38-7.42(4H,m,ArH)。MS(m/z):203(M+)。
(3)将6.1g(0.03mol)4'-氯-2-氨基联苯、40mL二甲苯加入100mL三口烧瓶中,搅拌并升温至回流,缓慢滴加含6.3g(0.036mol)2-氯烟酰氯的20mL二甲苯溶液,滴完后保温反应5h。冷却至室温后,分液并水洗,浓缩冷却得到2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺9.5g,收率92.3%,熔点146℃。1H NMR(CDCl3),δ:7.26-7.46(8H,m,ArH),8.14(2H,m,PyH),8.41(1H,d,-NH),8.45(1H,m,PyH)。MS(m/z):342(M+)。
以邻氯硝基苯计,合成2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的总收率为77.5%。
实施例2
(1)氮气保护下将4.7g(0.03mol)邻氯硝基苯、6.7g(0.06mol)叔丁醇钾及30mL氯仿加入100mL三口烧瓶中,搅拌10min后加入0.63g(0.0009mol)双(三苯基膦)二氯化钯,升温至50℃滴加含4.7g(0.03mol)4-氯苯硼酸的30mL氯仿溶液,滴加完后升温至回流保温反应6h。冷却至室温后,过滤,水洗至中性,浓缩,石油醚重结晶,得到4'-氯-2-硝基联苯5.8g,收率82.8%。
(2)将7.0(0.03mol)g4'-氯-2-硝基联苯、3.4g(0.06mol)还原铁粉、1.8g(0.03mol)氯化铵、50mL乙醇和10mL水加入100mL三口烧瓶中,升温至40℃滴加3.6g(0.06mol)冰醋酸,滴加完后升温至回流反应5h。冷却至室温后,过滤,浓缩后用乙酸乙酯溶解,水洗至中性并干燥,浓缩得到4'-氯-2-氨基联苯5.3g,收率86.8%。
(3)将6.1g(0.03mol)4'-氯-2-氨基联苯、40mL二氯乙烷加入100mL三口烧瓶中,搅拌并升温至回流,缓慢滴加含10.6g(0.06mol)2-氯烟酰氯的20mL二氯乙烷溶液,滴完后保温反应5h。冷却至室温后,分液并水洗,浓缩冷却得到2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺8.9g,收率86.4%。
以邻氯硝基苯计,合成2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的总收率为62.1%。
实施例3
(1)氮气保护下将4.7g(0.03mol)邻氯硝基苯、3.6g(0.09mol)氢氧化钠及30mL甲苯加入100mL三口烧瓶中,搅拌10min后加入0.011g(0.000015mol)双(三苯基膦)二氯化钯,升温至50℃滴加含9.4g(0.06mol)4-氯苯硼酸的30mL甲苯溶液,滴加完后升温至回流保温反应6h。冷却至室温后,过滤,水洗至中性,浓缩,石油醚重结晶,得到4'-氯-2-硝基联苯5.0g,收率71.4%。
(2)将7.0(0.03mol)g4'-氯-2-硝基联苯、16.8g(0.3mol)还原铁粉、3.5g(0.06mol)氯化铵、50mL乙醇和10mL水加入100mL三口烧瓶中,升温至40℃滴加2.0g(0.03mol)冰醋酸,滴加完后升温至回流反应5h。冷却至室温后,过滤,浓缩后用乙酸乙酯溶解,水洗至中性并干燥,浓缩得到4'-氯-2-氨基联苯5.6g,收率91.7%。
(3)将6.1g(0.03mol)4'-氯-2-氨基联苯、40mL二甲苯加入100mL三口烧瓶中,搅拌并升温至回流,缓慢滴加含5.3g(0.03mol)2-氯烟酰氯的20mL二甲苯溶液,滴完后保温反应5h。冷却至室温后,分液并水洗,浓缩冷却得到2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺9.3g,收率90.3%。
以邻氯硝基苯计,合成2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的总收率为59.1%。
实施例4
同实施例1,其中不同的是步骤(1)使用的溶剂为乙醇,催化剂为0.693g(0.0006mol)四(三苯基膦)钯,收率为80.5%。
以邻氯硝基苯计,合成2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的总收率为69.4%。
实施例5
同实施例1,其中不同的是步骤(2)不加水,收率为85.6%。
以邻氯硝基苯计,合成2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的总收率为71.0%。
实施例6
同实施例1,其中不同的是步骤(3)使用的溶剂为四氢呋喃,收率为87.5%。
以邻氯硝基苯计,合成2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的总收率为73.5%。

Claims (7)

1.一种2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成方法,包括以下步骤:
(1)氮气保护下将邻氯硝基苯、溶剂A、碱加入三口烧瓶中,搅拌10min后加入催化剂,升温至50℃滴加4-氯苯硼酸和溶剂B的混合溶液,滴加完后升温至回流保温反应6h,冷却至室温后,过滤,水洗至中性,浓缩,石油醚重结晶,得到4'-氯-2-硝基联苯;其中邻氯硝基苯、催化剂、4-氯苯硼酸、碱的摩尔比为1.0:0.0005~0.05:1~2.0:1~4.0;
(2)将4'-氯-2-硝基联苯、还原铁粉、氯化铵、溶剂B和水加入三口瓶中,升温至40℃滴加冰醋酸,滴加完后升温至回流保温反应5h,冷却至室温后,过滤,浓缩后用乙酸乙酯溶解,水洗至中性并干燥,浓缩得到4'-氯-2-氨基联苯;其中4'-氯-2-硝基联苯、铁粉、氯化铵、醋酸的摩尔比为1.0:3.0~10.0:1~2.0:1~2.0;
(3)将4'-氯-2-氨基联苯、溶剂C加入三口瓶中,搅拌并升温至回流,缓慢滴加含)2-氯烟酰氯和溶剂的混合溶液,滴完后保温反应5h,冷却至室温后,分液并水洗,浓缩冷却得到2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺;其中4'-氯-2-氨基联苯、2-氯烟酰氯的摩尔比为1.0:1.0~2.0。
2.根据权利要求1所述2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成方法,其特征在步骤(1)中所述的碱选自无机碱或有机碱,无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠或叔丁醇钾;有机碱为三乙胺、吡啶或N,N-二甲基苯胺。
3.根据权利要求1所述2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成方法,其特征在步骤(1)中所述的溶剂A为甲苯、甲醇、乙醇、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、正己烷或环己烷。
4.根据权利要求1所述2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成方法,其特征在步骤(1)中所述的催化剂为双(三苯基膦)二氯化钯或四(三苯基膦)钯。
5.根据权利要求1所述的2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成方法,其特征在于,步骤(2)中所述的溶剂B为甲醇或乙醇。
6.根据权利要求1所述的2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成方法,其特征在于,步骤(3)中所述的溶剂C为甲苯、二甲苯、四氢呋喃或二氯乙烷。
7.根据权利要求1所述的2-氯-N-(4'-氯联苯-2-基)烟酰胺的合成方法,步骤(1)中邻氯硝基苯、催化剂、4-氯苯硼酸的摩尔比为1.0:0.001:3.0;步骤(2)中4'-氯-2-硝基联苯、铁粉、氯化铵、醋酸的摩尔比为1.0:5.0:1.5:2.0;步骤(3)中的4'-氯-2-氨基联苯、2-氯烟酰氯的摩尔比为1.0:1.2。
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