CN105272848B - 一种反式右旋dv菊酸的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种反式右旋DV菊酸的制备方法，包括：在搅拌下将200g反式混旋DV菊酸加入到1000～2000g母液中，用碱将pH值调整到6.5～8.2，生成反式混旋DV菊酸盐溶液；在搅拌下将90～110g拆分剂溶解于水，加酸将pH值调整到2～5，得拆分剂水溶液；在搅拌下将拆分剂水溶液滴加到反式混旋DV菊酸盐溶液中，滴加时间1～3小时，生成包含固体复盐的溶液；在搅拌下向包含固体复盐的溶液中加入200～400g分离剂，搅拌以便分离出固体复盐颗粒和水相；在搅拌下加酸使分离出的水相液的pH值调整到2～4，形成固体和水溶液，该固体即为反式右旋DV菊酸。本发明解决了现有拆分方法制备反式右旋DV菊酸生产流程长、工艺复杂、成本高的问题。

Description

一种反式右旋DV菊酸的制备方法

技术领域

本发明涉及一种反式右旋DV菊酸(又称为DV菊酸)的制备方法，即通过拆分的方式实现制备过程。

背景技术

反式右旋DV菊酸是生产拟除虫菊酯类杀虫剂四氟苯菊酯手性农药的重要中间体。由于环保呼声日高，农药管理法规日趋完善，加之市场与效益等诸因素的制约，使得采用单种异构体，开发高效、低毒、低成本、无药害手性农药已成为农药发展的趋势，而如何获得手性农药中间体是合成手性农药的关键，也决定了农药产品的生产工艺和成本。

作为中间体的反式右旋DV菊酸系国内空白产品，世界上只有德国拜耳(Bayer)公司采用化学拆分的方法进行生产，但是具有生产流程长、工艺复杂、成本高的问题。

发明内容

本发明提出一种反式右旋DV菊酸的制备方法，用于解决现有拆分方法制备反式右旋DV菊酸生产流程长、工艺复杂、成本高的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种反式右旋DV菊酸的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：反式混旋DV菊酸盐溶液的制备，在搅拌下将200g反式混旋DV菊酸加入到1000～2000g母液中，用碱皂化，将pH值调整到6.5～8.2，制得反式混旋DV菊酸盐溶液；

步骤2：拆分剂水溶液的制备，在搅拌下将90～110g拆分剂溶解于水并且通过加酸将pH值调整到2～5，制得拆分剂水溶液；

步骤3：拆分，在搅拌下将步骤2制得的拆分剂水溶液滴加到步骤1制得的反式混旋DV菊酸盐溶液中，控制滴加时间为1～3小时，制得包含固体复盐的溶液；

步骤4：结粒，在搅拌下向步骤3制得的包含固体复盐的溶液中加入200～400g分离剂，使固体复盐的溶液分离为固体复盐颗粒和水相，并将固体复盐颗粒和水相分离；

步骤5：水相酸化，在搅拌下加酸使步骤4分离出的水相的pH值调整到2～4，获得固体和水溶液，该固体即为反式右旋DV菊酸。

在优选的方案中，上述制备方法还包括：

步骤6：在搅拌下向步骤4分离出的固体复盐颗粒中加入200～400g水，并且加酸使pH值调整到2～4，获得水相和有机相，并且将水相和有机相分离。

在优选的方案中，上述制备方法还包括：将步骤5获得的水溶液用作制备下一批反式右旋DV菊酸时使用的母液。

在优选的方案中，所述母液为水。

在优选的方案中，上述制备方法还包括：将步骤6分离出的水相液用作制备下一批反式右旋DV菊酸时使用的拆分剂。

在优选的方案中，所述分离剂为甲苯或者石油醚。

在优选的方案中，所述碱为氨水或NaOH水溶液。

在优选的方案中，步骤2和步骤5中使用的酸为盐酸。

在优选的方案中，所述拆分剂为D-(-)-对羟基苯甘氨酸乙酯盐酸盐。

本发明涉及制备手性农药四氟苯菊酯、氯丙炔菊酯、氯氰菊酯和氰戊菊酯的关键中间体反式右旋DV菊酸。反式右旋DV菊酸生产不仅满足农业生产所需，同时对我国农药产业的发展、地区性经济发展和其他相关系列产品的创新开发及延伸也将具有重大的经济效益和社会效益。本发明解决了现有拆分方法制备反式右旋DV菊酸生产流程长、工艺复杂、成本高的问题。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在以下实施例中所使用的反式右旋DV菊酸是CAS号为55701-03-6的DV菊酸(3-(2,2-Dichloroethenyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acid)，又称为反式右旋菊酸、DV菊酯或3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸。所使用的反式混旋DV菊酸又称为反式混旋菊酸(反式左旋菊酸和反式右旋菊酸同时存在)。

本发明提供的一种反式右旋DV菊酸的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：反式混旋DV菊酸盐溶液的制备，在搅拌下将200g反式混旋DV菊酸加入到1000～2000g母液中，用氨水或NaOH水溶液等碱皂化，将pH值调整到6.5～8.2，制得反式混旋DV菊酸盐溶液；

其中，反式混旋DV菊酸为固体不溶于水，加入氨水等碱后生成反式混旋DV菊酸盐可溶于水，生成反式混旋DV菊酸盐溶液。

步骤2：拆分剂水溶液的制备，在搅拌下将90～110g拆分剂溶解于水并且通过加酸将pH值调整到2～5，制得拆分剂水溶液。

步骤3：拆分，在搅拌下将步骤2制得的拆分剂水溶液滴加到步骤1制得的反式混旋DV菊酸盐溶液中，控制滴加时间为1～3小时，制得包含固体复盐的溶液；

其中，固体复盐为反式左旋DV菊酸同拆分剂结合体，但是固体复盐为粘稠状，不易与水溶液分离，为此本实施例采用了如步骤4所述的分离方法。

步骤4：结粒，在搅拌下向步骤3制得的包含固体复盐的溶液中加入200～400g分离剂，使固体复盐的溶液分离为固体复盐颗粒和水相，并将固体复盐颗粒和水相分离。

其中，分离剂为石油醚或者甲苯；经过步骤4后，反式右旋DV菊酸以盐的形式溶解在水中，实现反式左旋、右旋DV菊酸分离。

步骤5：水相酸化，在搅拌下加酸使步骤4分离出的水相的pH值调整到2～4，获得固体和水溶液，该固体即为反式右旋DV菊酸。

其中，固体中反式右旋DV菊酸含量在90～99％之间，可以根据拆分剂加入量的多少来调整反式右旋DV菊酸含量。

上述步骤使用的母液为水，在步骤1至5处理后为了保证反式右旋DV菊酸不被浪费，还可以将步骤5获得的水溶液用作制备下一批反式右旋DV菊酸时使用的母液。

为了获得反式左旋DV菊酸或重复使用拆分剂，可以执行如下步骤：

步骤6：在搅拌下向步骤4分离出的固体复盐颗粒中加入200～400g水，并且加酸使pH值调整到2～4，获得水相和有机相，并且将水相和有机相分离。

其中，步骤6分离出的水相为拆分剂水溶液，可用作制备下一批反式右旋DV菊酸时使用的拆分剂。有机相为反式左旋DV菊酸和分离剂，能溶于石油醚。从而能够使反式左旋DV菊酸液和拆分剂分离。有机相产物烘干后包含质量比95％以上的无效体(反式左旋DV菊酸)。

另外，加酸(酸化)调整pH值时使用的酸为盐酸。

本发明的特征如下：

国内首次采用D-(-)-对羟基苯甘氨酸乙酯盐酸盐拆分反式混旋DV菊酸；

国内首次采用结粒的方法将复盐和另一单旋体分离，大大节省了劳动强度和改善生产环境；国内通用的分离方法是离心分离，存在工作量大，环境差的缺点；

本发明中各种原料单耗低，降低成本，本发明生产过程中整个操作过程都是密闭操作，损耗小；拆分剂和甲苯的单耗都达到5％以下，反式右旋DV菊酸的收率在95～99％(固体产物中反式右旋DV菊酸所占质量百分比)；

环境相容性比其他反式右旋DV菊酸加工工艺强：由于收率高，母液循环套用，所以排放废水少，一吨成品的废水量在3～4吨之间，再加上废水盐含量高，废水化学需氧量(COD)低，在1500～3000ppm之间；

能耗低：整个拆分过程都是常温操作，温度在0～40℃之间都可以，不需要降温升温过程，只有最后成品脱溶解时候需要蒸汽加热。

下面列举具体实施例来说明本发明，实施例中使用的拆分剂均为D-(-)-对羟基苯甘氨酸乙酯盐酸盐。

实施实例：

往2000ml三口瓶中加水1200g，投入反式混旋DV菊酸200g，开搅拌，滴加氨水调pH值到7.2；

往1000ml三口瓶中加入拆分剂100g，加水350g，开搅拌使拆分剂溶解为拆分剂溶液，加盐酸将pH值调整为3.6。

在搅拌下将拆分剂溶液滴加到上述2000ml三口瓶中，操作温度35℃，滴加时间85分钟，滴加结束保温20分钟，加入甲苯300g，18分钟后形成固体颗粒。静置分出水相A10，再加水500g洗涤固体颗粒，分出水相B10。将水相A10、水相B10另一只三口瓶中，进行酸化将pH值调整到2.5得到反式右旋DV菊酸和水，抽滤得到湿品102g，烘干得到成品91g(反应瓶瓶壁上大概还有5-8g附着物，可在下批制备过程中处理)。91g成品中反式右旋DV菊酸质量百分比含量为96.3％。

往经过洗涤的固体颗粒中加水200g，搅拌下滴加盐酸，调整pH值为2.8，静置分层，得到拆分剂水相a10与有机相a20。再往有机相a20中加水100g洗涤，静止分层得到拆分剂水相b10与有机相b20。将拆分剂水相a10、拆分剂水相b10转入到另一只三口瓶(可以为与上述三口瓶均不同的反应瓶)中，搅拌5分钟，得拆分剂水相液。拆分剂水相液体积是420ml，经测旋光，计算出拆分剂水相液里面含拆分剂97.4g。有机相a20和b20中反式左旋DV菊酸经加水加碱皂化转移到水相，再经酸化处理得到反式左旋DV菊酸，拆分剂水相液可用作拆分剂直接套用到下一批反式右旋DV菊酸的制备中。得到反式左旋DV菊酸湿品101g，烘干后为97.1g，这97.1g产物中含反式左旋DV菊酸质量百分比为98.3％。

批号为201403008至201403013的产品制备过程如下：

1、批号201403008产品的制备：

往2000ml三口瓶中加水1000g，投入反式混旋DV菊酸200g，开搅拌，滴加氨水调pH值到6.5；

往1000ml三口瓶中加入拆分剂90g，加水300g，开搅拌使拆分剂溶解为拆分剂溶液，加酸调整pH值为2。

在搅拌下将拆分剂溶液滴加到上述2000ml三口瓶中，操作温度0℃，滴加时间60分钟，滴加结束保温18分钟，加入甲苯200g，形成固体颗粒。静置分出水相A11，再加水洗涤固体颗粒，分出水相B11。将水相A11、水相B11转入另一只三口瓶中，进行酸化将pH值调整到2得到反式右旋DV菊酸和水，抽滤得到湿品，烘干得到成品101.2g，成品中反式右旋DV菊酸质量百分比含量为95.5％。

往经过洗涤的固体颗粒中加水，搅拌下滴加盐酸，调整pH值为2，静止分层，得到拆分剂水相a11与有机相a21。再往有机相a21中加水洗涤，静止分层得到拆分剂水相b11与有机相b21。将拆分剂水相a11、拆分剂水相b11转入到另一只三口瓶中，搅拌3分钟，得拆分剂水相液。有机相a21和b21中反式左旋DV菊酸经加水加碱皂化转移到水相，再经酸化处理得到反式左旋DV菊酸，拆分剂水相液用作拆分剂直接套用到下一批反式右旋DV菊酸的制备中。得到反式左旋DV菊酸湿品，烘干后为96.2g，这96.2g产物中含反式左旋DV菊酸质量百分比为99.2％。

2、批号201403009产品的制备：

往2000ml三口瓶中加水1300g，投入反式混旋DV菊酸200g，开搅拌，滴加氨水调pH值到6.8；

往1000ml三口瓶中加入拆分剂100g，加水350g，开搅拌使拆分剂溶解为拆分剂溶液，加酸调整pH值为2.2。

在搅拌下将拆分剂溶液滴加到上述2000ml三口瓶中，操作温度20℃，滴加时间90分钟，滴加结束保温19分钟，加入甲苯210g，后形成固体颗粒。静置分出水相A12，再加水洗涤固体颗粒，分出水相B12。将水相A12、水相B12转入另一只三口瓶中，进行酸化将pH值调整到2.2得到反式右旋DV菊酸和水，抽滤得到湿品，烘干得到成品98.0g，成品中反式右旋DV菊酸质量百分比含量为95.6％。

往经过洗涤的固体颗粒中加水，搅拌下滴加盐酸，调整pH值为2.1，静止分层，得到拆分剂水相a12与有机相a22。再往有机相a22中加水洗涤，静止分层得到拆分剂水相b12与有机相b22。将拆分剂水相a12、拆分剂水相b12转入到另一只三口瓶中，搅拌4分钟，得拆分剂水相液。有机相a22和b22中反式左旋DV菊酸经加水加碱皂化转移到水相，再经酸化处理得到反式左旋DV菊酸，拆分剂水相液用作拆分剂直接套用到下一批反式右旋DV菊酸的制备中。得到反式左旋DV菊酸湿品，烘干后为99.0g，这99.0g产物中含反式左旋DV菊酸质量百分比为95.6％。

3、批号201403010产品的制备：

往2000ml三口瓶中加水1400g，投入反式混旋DV菊酸200g，开搅拌，滴加氨水调pH值到7.3；

往1000ml三口瓶中加入拆分剂98g，加水380g，开搅拌使拆分剂溶解为拆分剂溶液，加酸调整pH值为2.6。

在搅拌下将拆分剂溶液滴加到上述2000ml三口瓶中，操作温度24℃，滴加时间110分钟，滴加结束保温20分钟，加入石油醚240g，后形成固体颗粒。静置分出水相A13，再加水洗涤固体颗粒，分出水相B13。将水相A13、水相B13转入另一只三口瓶中，进行酸化将pH值调整到2.6得到反式右旋DV菊酸和水，抽滤得到湿品，烘干得到成品98.5g，成品中反式右旋DV菊酸质量百分比含量为96.3％。

往经过洗涤的固体颗粒中加水，搅拌下滴加盐酸，调整pH值为2.4，静止分层，得到拆分剂水相a13与有机相a23。再往有机相a23中加水洗涤，静止分层得到拆分剂水相b13与有机相b23。将拆分剂水相a13、拆分剂水相b13转入到另一只三口瓶中，搅拌5分钟，得拆分剂水相液。有机相a23和b23中反式左旋DV菊酸经加水加碱皂化转移到水相，再经酸化处理得到反式左旋DV菊酸，拆分剂水相液用作拆分剂直接套用到下一批反式右旋DV菊酸的制备中。得到反式左旋DV菊酸湿品，烘干后为96.5g，这96.5g产物中含反式左旋DV菊酸质量百分比为96.3％。

4、批号201403011产品的制备：

往2000ml三口瓶中加水1750g，投入反式混旋DV菊酸200g，开搅拌，滴加NaOH水溶液调pH值到7.6；

往1000ml三口瓶中加入拆分剂100g，加水400g，开搅拌使拆分剂溶解为拆分剂溶液，加酸调整pH值为3.8。

在搅拌下将拆分剂溶液滴加到上述2000ml三口瓶中，操作温度28℃，滴加时间130分钟，滴加结束保温21分钟，加入石油醚280g，后形成固体颗粒。静置分出水相A14，再加水洗涤固体颗粒，分出水相B14。将水相A14、水相B14转入另一只三口瓶中，进行酸化将pH值调整到2.9得到反式右旋DV菊酸和水，抽滤得到湿品，烘干得到成品98.4g，成品中反式右旋DV菊酸质量百分比含量为95.5％。

往经过洗涤的固体颗粒中加水，搅拌下滴加盐酸，调整pH值为2.8，静止分层，得到拆分剂水相a14与有机相a24。再往有机相a24中加水洗涤，静止分层得到拆分剂水相b14与有机相b24。将拆分剂水相a14、拆分剂水相b14转入到另一只三口瓶中，搅拌3分钟，得拆分剂水相液。有机相a24和b24中反式左旋DV菊酸经加水加碱皂化转移到水相，再经酸化处理得到反式左旋DV菊酸，拆分剂水相液用作拆分剂直接套用到下一批反式右旋DV菊酸的制备中。得到反式左旋DV菊酸湿品，烘干后为98.7g，这98.7g产物中含反式左旋DV菊酸质量百分比为95.5％。

5、批号201403012产品的制备：

往2000ml三口瓶中加水1580g，投入反式混旋DV菊酸200g，开搅拌，滴加NaOH水溶液调pH值到7.9；

往1000ml三口瓶中加入拆分剂102g，加水430g，开搅拌使拆分剂溶解为拆分剂溶液，加酸调整pH值为4.5。

在搅拌下将拆分剂溶液滴加到上述2000ml三口瓶中，操作温度36℃，滴加时间150分钟，滴加结束保温25分钟，加入甲苯330g，后形成固体颗粒。静置分出水相A15，再加水洗涤固体颗粒，分出水相B15。将水相A15、水相B15转入另一只三口瓶中，进行酸化将pH值调整到3.3得到反式右旋DV菊酸和水，抽滤得到湿品，烘干得到成品96.6g，成品中反式右旋DV菊酸质量百分比含量为97.3％。

往经过洗涤的固体颗粒中加水，搅拌下滴加盐酸，调整pH值为3.5，静止分层，得到拆分剂水相a15与有机相a25。再往有机相a25中加水洗涤，静止分层得到拆分剂水相b15与有机相b25。将拆分剂水相a15、拆分剂水相b15转入到另一只三口瓶中，搅拌5分钟，得拆分剂水相液。有机相a25和b25中反式左旋DV菊酸经加水加碱皂化转移到水相，再经酸化处理得到反式左旋DV菊酸，拆分剂水相液用作拆分剂直接套用到下一批反式右旋DV菊酸的制备中。得到反式左旋DV菊酸湿品，烘干后为102g，这102g产物中含反式左旋DV菊酸质量百分比为94.8％。

6、批号201403013产品的制备：

往2000ml三口瓶中加水2000g，投入反式混旋DV菊酸200g，开搅拌，滴加NaOH水溶液调pH值到8.2；

往1000ml三口瓶中加入拆分剂120g，加水500g，开搅拌使拆分剂溶解为拆分剂溶液，加酸调整pH值为5。

在搅拌下将拆分剂溶液滴加到上述2000ml三口瓶中，操作温度40℃，滴加时间180分钟，滴加结束保温22分钟，加入石油醚400g，后形成固体颗粒。静置分出水相A16，再加水洗涤固体颗粒，分出水相B16。将水相A16、水相B16转入另一只三口瓶中，进行酸化将pH值调整到4得到反式右旋DV菊酸和水，抽滤得到湿品，烘干得到成品102.8g，成品中反式右旋DV菊酸质量百分比含量为96.2％。

往经过洗涤的固体颗粒中加水，搅拌下滴加盐酸，调整pH值为4，静止分层，得到拆分剂水相a16与有机相a26。再往有机相a26中加水洗涤，静止分层得到拆分剂水相b16与有机相b26。将拆分剂水相a16、拆分剂水相b16转入到另一只三口瓶中，搅拌6分钟，得拆分剂水相液。有机相a26和b26中反式左旋DV菊酸经加水加碱皂化转移到水相，再经酸化处理得到反式左旋DV菊酸，拆分剂水相液用作拆分剂直接套用到下一批反式右旋DV菊酸的制备中。得到反式左旋DV菊酸湿品，烘干后为98.1g，这98.1g产物中含反式左旋DV菊酸质量百分比为96.2％。

上述实施例汇总为如下表：

表1:

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种反式右旋DV菊酸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：反式混旋DV菊酸盐溶液的制备，在搅拌下将200g反式混旋DV菊酸加入到1000～2000g母液中，用碱皂化，将pH值调整到6.5～8.2，制得反式混旋DV菊酸盐溶液；所述母液为水；

步骤2：拆分剂水溶液的制备，在搅拌下将90～110g拆分剂溶解于水并且通过加酸将pH值调整到2～5，制得拆分剂水溶液；所述拆分剂为D-(-)-对羟基苯甘氨酸乙酯盐酸盐；

步骤3：拆分，在搅拌下将步骤2制得的拆分剂水溶液滴加到步骤1制得的反式混旋DV菊酸盐溶液中，控制滴加时间为1～3小时，制得包含固体复盐的溶液；

步骤4：结粒，在搅拌下向步骤3制得的包含固体复盐的溶液中加入200～400g分离剂，使固体复盐的溶液分离为固体复盐颗粒和水相，并将固体复盐颗粒和水相分离；所述分离剂为甲苯或者石油醚；

步骤5：水相酸化，在搅拌下加酸使步骤4分离出的水相的pH值调整到2～4，获得固体和水溶液，该固体即为反式右旋DV菊酸。

2.根据权利要求1所述的一种反式右旋DV菊酸的制备方法，其特征在于，还包括：

步骤6：在搅拌下向步骤4分离出的固体复盐颗粒中加入200～400g水，并且加酸使pH值调整到2～4，获得水相和有机相，并且将水相和有机相分离。

3.根据权利要求1所述的一种反式右旋DV菊酸的制备方法，其特征在于，还包括：将步骤5获得的水溶液用作制备下一批反式右旋DV菊酸时使用的母液。

4.根据权利要求2所述的一种反式右旋DV菊酸的制备方法，其特征在于，还包括：将步骤6分离出的水相液用作制备下一批反式右旋DV菊酸时使用的拆分剂。

5.根据权利要求1所述的一种反式右旋DV菊酸的制备方法，其特征在于，所述碱为氨水或NaOH水溶液。

6.根据权利要求1所述的一种反式右旋DV菊酸的制备方法，其特征在于，步骤2和步骤5中使用的酸为盐酸。