CN106588745A - 一种苯并烯氟菌唑的中间体及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种苯并烯氟菌唑的中间体及其制备方法和应用,所述的化合物是N‑(1,2,3,4‑四氢‑1,4‑桥亚甲基‑萘‑9‑酚‑5‑基‑)‑邻苯二甲酰亚胺,其化学式如式(VI)所示:
Description
技术领域
本发明涉及苯并烯氟菌唑的中间体,即新的化合物N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺,及其制备方法和应用。
背景技术
苯并烯氟菌唑(benzovindiflupyr,又名SYN545192,商品名Solatenol)是一种具有新型作用模式的琥珀酸脱氢酶杀菌剂。苯并烯氟菌唑广谱、高效,具有更长效的杀菌作用,可广泛防治叶面病害和土壤病原菌,是重要的抗性管理工具,其在小麦、玉米和特种作物等许多作物上都展现了对主要病害的杰出防治效果。该产品对小麦叶枯病、花生黑斑病、小麦全蚀病及小麦基腐病均有很好的防治效果,尤其对小麦白粉病、玉米小斑病及灰霉病有特效,对亚洲大豆锈病具有杰出防治效果,与现有杀菌剂无交互抗性,是一个极具潜力的杀菌剂。
苯并烯氟菌唑是由先正达公司率先研制出的吡唑酰胺类杀菌剂,2013年,杜邦公司也参与到苯并烯氟菌唑的市场开发中。现由先正达和杜邦共同开发。至今有多篇专利介绍了苯并烯氟菌唑的化学合成方法,主要有WO2011131545,WO2011131544,WO2011131546,WO2010049228等。
但是目前已报道的路线分别存在着收率低,原料不易得到,中间体稳定性差,操作复杂,反应条件苛刻,不适合大规模工业化生产等缺点。
WO2011131546中报道的合成路线,是目前为止文献中可见的最短的合成路线,但是起始原料6,6-二氯富烯不稳定,需自己合成,因而步骤仍比较长,总收率比较低;其次该方法为实验室工艺,因此也不适合于大规模工业化生产。
发明人进行了3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸-(9-二氯亚甲基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-5-基)-酰胺即苯并烯氟菌唑的化学合成方法的探索,提供了一种收率高,反应条件温和,操作简便易行,产品质量好、适宜于大规模工业化生产的方法,这为生产苯并烯氟菌唑提供了另一种可行性较高的选择,并在此过程中合成了一种新的化合物中间体2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚,该中间体可用以合成苯并烯氟菌唑。
发明内容
本发明提供了一种化合物,用该化合物可作为合成苯并烯氟菌唑的中间体,所述的化合物是N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺,其化学式如式(VI)所示:
本发明还提供了一种制备以上化合物N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺的方法,所述的方法是以如式(V)所示的化合物5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚与邻苯二甲酸酐在高温熔融状态下反应结束后,加入有机溶剂,制得式(VI)化合物,所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯、环戊酮等。
进一步,所述的方法中投料物质的量比为化合物(V):邻苯二甲酸酐为1∶1.01-1.2,优选为1:1.05。所述的有机溶剂用量(质量)为化合物(V)质量的2倍。
进一步,所述的高温为120℃-150℃,优选为130℃。
再进一步,所述的有机溶剂优选二甲苯。
更进一步,制备所述的化合物N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺的方法为:所述的5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚和邻苯二甲酸酐在130℃下反应结束后,趁热滴加二甲苯,制得式(VI)化合物。
在制备所述的化合物N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺的方法中,式(V)化合物可以通过下述方法制得:2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(IV)和与Pd/C和有机碱,在氢气压力下于醇溶剂中,于120℃下反应生成5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(V)。
所述的式(IV)化合物与Pd/C的投料质量比为1∶0.01-0.05,优选为1:0.03。
所述的氢气压力为2.0MPa-3.5MPa,优选为3.0MPa。
所述的醇溶剂为无水甲醇或无水乙醇,所述的有机碱为三乙胺。
工艺步骤如下:
1)5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘的制备
将二氯甲烷,催化剂I加入到反应釜中,在40℃搅拌下同时滴加助催化剂II和2-氨基-6-硝基苯甲酸、环戊二烯的丙酮溶液,加料结束后,升温到50℃搅拌反应3h,待反应结束,反应液用硅藻土过滤,滤液浓缩,并用正己烷回流提取,得5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘,所述的催化剂I为浓硫酸,所述的助催化剂II为亚硝酸异戊酯或亚硝酸叔丁酯;
2)[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘的制备
将步骤1)得到的5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘和1,2-二氯乙烷配成溶液;向反应釜中加入间氯过氧苯甲酸,以1,2-二氯乙烷为溶剂,搅拌下滴加5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘溶液,加料结束,升温到60℃搅拌反应1.5h,反应结束后,加入饱和亚硫酸钠溶液,分液,有机层碱洗,浓缩,得[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘;
3)2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚的制备
将步骤2)得到的[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘和有机溶剂配成溶液;向反应釜中加入氢溴酸水溶液,于20℃下,滴加[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘的溶液,加料结束,搅拌反应5min,反应结束后,分液,有机层洗至中性后,干燥,浓缩,得2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚;
4)5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚的制备
将步骤3)得到的2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚加入反应釜中,以无水乙醇或无水甲醇为溶剂,加入金属催化剂IV和助催化剂V,在氢气压力下升温搅拌反应5-6小时,待反应完全,将反应液过滤,滤液蒸馏回收溶剂,得5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚,所述金属催化剂IV为Pd/C、Rh/C、Pt/C或雷尼镍中的任意一种,所述助催化剂V为三乙胺、二异丙基乙胺或吡啶中的任意一种;
5)N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺的制备
将步骤4)得到的5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚加入反应釜中,加入邻苯二甲酸酐,在无溶剂条件下升温熔融搅拌反应1.5h,待反应结束,趁热滴加有机溶剂VI,冷却至室温后,过滤,得浅白色固体N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺,所述的有机溶剂VI为二甲苯、环戊酮、氯苯或甲苯中的任意一种。
其中,
步骤1)所述催化剂I为浓硫酸,2-氨基-6-硝基苯甲酸和浓硫酸的摩尔比为1:0.01。
步骤3)所述氢溴酸水溶液的浓度为48%氢溴酸水溶液,[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘和48%氢溴酸水溶液的摩尔比为1:1-20。
步骤3)中所述有机溶剂III为二氯甲烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、乙腈或氯苯中的任意一种。
步骤4)所述金属催化剂IV为5%Pd/C;2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚和金属催化剂IV的质量比为1:0.01-0.05。
步骤4)所述的助催化剂V为三乙胺;2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚和助催化剂V的摩尔比为1:2-5。
步骤4)所述氢气压力为2.0-3.5MPa,反应温度为120℃。
步骤5)所述5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚和邻苯二甲酸酐的摩尔比为1:1.01-1.2,反应温度为120-150℃。
步骤5)所述有机溶剂VI为二甲苯,5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚和二甲苯的质量比为1:2。
另外本发明提供了化合物N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VI)制备N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-羰基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VII),最终制得苯并烯氟菌唑的应用,具体的所述的式(VII)化合物是以式(VI)所示的N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺为原料,在乙酸乙酯中与三氯异氰脲酸(TCCA)、溴化钠,在2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物(TEMPO)的催化下于0℃反应生成式(VII)所示的化合物。
所述的式(VI):TEMPO:TCCA:溴化钠的物质的量的比为1:0.01-0.1:1.0-1.5:0.1-0.5,优选比例是化合物(VI):TEMPO:TCCA:溴化钠的物质的量的比为1:0.02:1.3:0.2。
如上所述的化合物N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-羰基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VII)可用以制备N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-二氯甲烯基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VIII),最终用以制得苯并烯氟菌唑,具体的所述的式(VIII)化合物是以式(VII)所示的N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-羰基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺为原料,在乙腈中与三苯基膦和四氯化碳在氮气的保护下于60℃-65℃下反应生成式(VII)所示的化合物。
所述的式(VII)与三苯基膦和四氯化碳的物质的量的比为1:3:2。
如上所述的化合物N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-二氯甲烯基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VIII)可用以制备9-(二氯甲烯基)-1,2,3,4-四氢-5-氨基萘(IX),最终用以制得苯并烯氟菌唑,具体的所述的式(IX)化合物是以式(VIII)所示的N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-二氯甲烯基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺为原料,在醇溶剂中与碱性试剂在90℃下反应生成式(IX)所示的化合物。所述的醇溶剂为甲醇或乙醇,所述的碱性试剂为40%甲胺水溶液或80%水合肼溶液。
所述的式(VIII)与碱性试剂的物质的量的比为1:1-8,优选为1:4。
如上所述的化合物9-(二氯甲烯基)-1,2,3,4-四氢-5-氨基萘(IX)可用以制得苯并烯氟菌唑,具体的所述的式(X)化合物是以式(IX)所示的9-(二氯甲烯基)-1,2,3,4-四氢-5-氨基萘为原料,在有机溶剂和三乙胺中与3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-碳酰氯在0℃下反应生成式(X)所示的化合物。所述的有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲苯、二甲苯或氯苯中的任意一种,优选为二氯甲烷。
所述的式(IX)与3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-碳酰氯的物质的量的比为1:1.01。
本发明可使苯并烯氟菌唑的制备按如下路线进行制备,反应式表示如下:
通过采用上述技术,与现有技术相比,本发明的贡献在于:
1)化合物(III)直接与氢溴酸水溶液反应得到化合物(IV),且该化合物的化学性质稳定,避免了不稳定中间体的存在;寻找了一种新的用以生产苯并烯氟菌唑关键中间体及其制备的方法,使合成苯并烯氟菌唑的路线更合理,并在此过程中发现新的化合物N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VI)。
2)化合物(IV)采用Pd/C催化还原脱溴反应,避免了使用会导致大量固废产生的锌粉,成本低,环境友好。
3)苯并烯氟菌唑的制备过程中,化合物(V)先用价廉易得的苯酐进行保护,最后一步连接价格昂贵的1H-吡唑片段,避免了昂贵试剂的浪费,且苯酐的上保护和脱保护过程产率高,操作简便易行,反应条件温和,产品质量好,是适宜于大规模工业化生产的方法。
具体实施方式
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案,但本发明的保护范围不限于此:
实施例1 N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VI)的合成。
投料物质的量比为5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚:邻苯二甲酸酐=1:1.05。
在装有机械搅拌,温度计的500ml四口瓶中,加入5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(99.8g,0.57mol),邻苯二甲酸酐(88.5g,0.59mol),升温至130℃,搅拌1.5h,反应结束后,趁热滴加甲苯200ml,加毕,自然冷却至室温后,过滤,得N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VI)167.3g,收率96.2%,熔点148.9-149.7℃。
实施例2 N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VI)的合成。
投料物质的量比为5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚:邻苯二甲酸酐=1:1.01。
在装有机械搅拌,温度计的500ml四口瓶中,加入5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(99.8g,0.57mol),邻苯二甲酸酐(85.8g,0.58mol),升温至150℃,搅拌1.5h,反应结束后,趁热滴加甲苯200ml,加毕,自然冷却至室温后,过滤,得N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VI)158.2g,收率90.1%,熔点148.8-149.9℃。
实施例3 N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VI)的合成。
投料物质的量比为5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚:邻苯二甲酸酐=1:1.2。
在装有机械搅拌,温度计的500ml四口瓶中,加入5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(99.8g,0.57mol),邻苯二甲酸酐(100.6g,0.68mol),升温至120℃,搅拌1.5h,反应结束后,趁热滴加甲苯200ml,加毕,自然冷却至室温后,过滤,得N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VI)162.6g,收率93.5%,熔点148.9-149.9℃。
实施例4 5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘(II)的合成
投料物质的量比为2-氨基-6-硝基苯甲酸(I):环戊二烯:亚硝酸异戊酯:浓硫酸=1:3:1.2:0.01
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗及温度计的500ml三口瓶中,加入170ml二氯甲烷和浓硫酸(0.098g,0.001mol),在40℃下同时滴加亚硝酸异戊酯(14.1g,0.12mol)、2-氨基-6-硝基苯甲酸(18.2g,0.1mol)和环戊二烯(19.8g,0.3mol)的丙酮溶液。加料时间控制在1h,加料结束后升温至50℃搅拌3h,反应结束后,冷却至室温,反应液用硅藻土过滤,滤液浓缩后,用正己烷回流提取3次,合并正己烷,浓缩后得5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘(II)14.9g,收率74.6%,GC含量97.3%[GC法:富力9790II型气相色谱仪;色谱柱:SE-54;进样器:330℃;检测器:340℃;柱温:250℃]。
实施例5 5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘(II)的合成
投料物质的量比为2-氨基-6-硝基苯甲酸(I):环戊二烯:亚硝酸异戊酯:浓硫酸=1:2:1.2:0.01
环戊二烯的投料量为13.2g,其余投料量及操作条件同实施例8,得5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘(II)11.4g,收率60.9%,GC含量98.4%。气相检测条件同实施例4。
实施例6 5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘(II)的合成
投料物质的量比为2-氨基-6-硝基苯甲酸(I):环戊二烯:亚硝酸异戊酯:浓硫酸=1:18:1.2:0.01
环戊二烯的投料量为118.8g,其余投料量及操作条件同实施例8,得5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘(II)14.7g,收率70.6%,GC含量96.8%。气相检测条件同实施例4。
实施例7[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘(III)的合成
投料物质的量比为5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘(II):间氯过氧苯甲酸=1:1.5。
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗及温度计的1000ml三口瓶中,加入75%间氯过氧苯甲酸(86.3g,0.375mol)和1,2-二氯乙烷(500ml),开启搅拌,室温下,缓缓滴加5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘(47.0g,0.25mol)的1,2-二氯乙烷(100ml)溶液,0.5h后滴加完毕,然后升温至60℃,在60℃下搅拌1.5h。反应结束后,向反应液中加入100ml饱和亚硫酸钠溶液,搅拌10min后,过滤,滤液静置分层。有机层用饱和碳酸氢钠溶液1000ml洗至中性,再用饱和食盐水洗一次,减压蒸馏回收1,2-二氯乙烷后得[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘(III)49.8g,收率98.1%,GC含量97.4%。气相检测条件同实施例4.
实施例8[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘(III)的合成
投料物质的量比为5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘(II):间氯过氧苯甲酸=1:1.1
75%间氯过氧苯甲酸间氯过氧苯甲酸的投料量为63.3g,其余投料量及操作条件同实施例5,得[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘(III)41.6g,收率81.9%,GC含量98.2%,气相检测条件同实施例4。
实施例9[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘(III)的合成
投料物质的量比为5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘(II):间氯过氧苯甲酸=1:1.6
75%间氯过氧苯甲酸间氯过氧苯甲酸的投料量为92.0g,反应温度为80℃,其余投料量及操作条件同实施例5,得[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘(III)46.7g,收率92.0%,GC含量96.4%,气相检测条件同实施例4。
实施例10 2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(IV)的合成
投料物质的量比为[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘(III):48%氢溴酸水溶液=1:10
在装有机械搅拌及温度计的500ml三口瓶中,加入48%氢溴酸水溶液(177.2g,1.05mol),于20℃下,滴加[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘(III)(14.3g,0.07mol)的二氯甲烷溶液130ml,1.5h后,加料结束,保温搅拌5min,用TLC跟踪反应情况。反应结束后,静置分液,有机层用25ml饱和碳酸氢钠溶液洗2次,再用40ml饱和食盐水洗一次,分液,有机层干燥浓缩,得土黄色固体,粗品用正己烷和乙酸乙酯的混合溶剂重结晶得白色固体2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(IV),干燥后得到13.1g化合物(IV),熔点132.1℃-133.2℃,收率66.1%。
实施例11 2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(IV)的合成
投料物质的量比为[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘(III):48%氢溴酸水溶液=1:5
48%氢溴酸水溶液投料量为59.1g,其余投料量及操作过程同实施例1。得2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(IV)9.7g,收率49.2%,熔点132.1℃-133.3℃。
实施例12 2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(IV)的合成
投料物质的量比为[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘(III):48%氢溴酸水溶液=1:20
48%氢溴酸水溶液投料量为236.2g,其余投料量及操作过程同实施例1。得2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(IV)11.8g,收率59.6%,熔点132.1℃-133.4℃。
实施例13 2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(IV)的合成
投料物质的量比为[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘(III):48%氢溴酸水溶液=1:1。
48%氢溴酸水溶液投料量为11.8g,其余投料量及操作过程同实施例1。得2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(IV)4.1g,收率20.7%,熔点131.9℃-133.5℃。
实施例14 5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(V)的合成
投料质量比为2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚:5%Pd/C=1:0.03,三乙胺用量为3当量。
向500ml高压釜中加入2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(2.83g,0.01mol),催化剂5%Pd/C 0.08g,三乙胺(3.0g,0.03mol),无水乙醇(300ml),釜内氢气压力3.0MPa,温度120℃下,搅拌5h,待原料转化完全后,过滤,回收催化剂5%Pd/C,滤液浓缩后,加入水和乙酸乙酯各20ml,室温下搅拌10min后,静置分层,有机层干燥、浓缩,得5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(V)1.68g,收率96.0%,GC含量97.1%。[GC法:富力9790II型气相色谱仪;色谱柱:SE-54;进样器:330℃;检测器:340℃;柱温:200℃下保温2min,1℃/min升至220℃,保持220℃3min,5℃/min升至250℃,再保持250℃恒温]。
实施例15 5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(V)的合成
投料质量比为2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚:5%Pd/C=1:0.1,三乙胺用量为5当量。
向500ml高压釜中加入2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(50.9g,0.18mol),5%Pd/C 0.51g,三乙胺(90.9g,0.90mol),无水乙醇(300ml),釜内氢气压力3.5MPa,温度120℃下,搅拌6h,待原料转化完全后,过滤,回收催化剂5%Pd/C,滤液浓缩后,加入水和乙酸乙酯各200ml,室温下搅拌10min后,静置分层,有机层干燥、浓缩,得5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(V)25.2g,收率80.0%,GC含量93.2%。气相检测条件同实施例14。
实施例16 5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(V)的合成
投料质量比为2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚:5%Pd/C=1:0.05,三乙胺用量为3当量。
向500ml高压釜中加入2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(8.5g,0.03mol),5%Pd/C 0.43g,三乙胺(15.2g,0.15mol),无水甲醇(300ml),釜内氢气压力2.0MPa,温度120℃下,搅拌5h,待原料转化完全后,过滤,回收催化剂5%Pd/C,滤液浓缩后,加入水和乙酸乙酯各50ml,室温下搅拌10min后,静置分层,有机层干燥、浓缩,得5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚(V)4.9g,收率93.3%,GC含量92.8%。气相检测条件同实施例14。
实施例17 N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-羰基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VII)的合成。
投料物质的量比为N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺:TEMPO:TCCA:溴化钠=1:0.02:1.3:0.2
在装有机械搅拌,温度计和恒压滴液漏斗的500ml三口瓶中,加入N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(10.0g,32.8mmol)和乙酸乙酯(200ml),开启搅拌,在0℃下加入TEMPO(0.1g,0.65mmol),溴化钠(0.66g,6.5mmol),加料结束后保温搅拌10min,然后滴加TCCA(9.8g,42.6mmol)的乙酸乙酯溶液(100ml),1h后加料结束,在0℃下搅拌1h,反应结束后,向反应瓶中加入饱和亚硫酸钠溶液10ml,室温下搅拌1h,再加入水200ml,搅拌10min后,静置分液,有机层浓缩,得N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-羰基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VII)9.4g,收率94.6%。
实施例18 N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-二氯甲烯基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VIII)的合成
投料物质的量比为N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-羰基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺:三苯基膦:四氯化碳=1:3:2
在装有机械搅拌,温度计和恒压滴液漏斗的500ml三口瓶中,加入N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-羰基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(12.1g,0.04mol),三苯基膦(31.4g,0.12mol)和乙腈(100ml),氮气置换三次后,开启搅拌,在60℃下滴加四氯化碳(12.3g,0.08mol),滴加结束后,保温搅拌1h,反应结束后,反应液浓缩,再向浓缩液中加入40ml甲醇,静置冷藏3h后,过滤,得N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-二氯甲烯基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(VIII)12.6g,收率85.4%。
实施例19 9-(二氯甲烯基)-1,2,3,4-四氢-5-氨基萘(IX)的合成
投料物质的量比为N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-二氯甲烯基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺:40%甲胺水溶液=1:6
在装有机械搅拌,温度计和恒压滴液漏斗的500ml三口瓶中,加入N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-二氯甲烯基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺(11.1g,0.03mol)和乙醇(100ml),在90℃下滴加40%甲胺水溶液(13.9g,0.18mol),0.5h后加料结束,再保温搅拌3h,反应结束后,反应液浓缩,向浓缩液中加入乙酸乙酯(30ml)和水(50ml),分液,有机层干燥、浓缩,得9-(二氯甲烯基)-1,2,3,4-四氢-5-氨基萘(IX)6.1g,收率85.1%。HPLC含量:99.4%。[HPLC法:色谱柱:XDB-C18 4.6mm×150mm×5μm;流动相:甲醇:水=65:35;检测波长216nm;柱温:30℃;流速1.0ml/min]。.
实施例20 9-(二氯甲烯基)-1,2,3,4-四氢-5-氨基萘(IX)的合成
投料物质的量比为N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-二氯甲烯基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺:80%水合肼溶液=1:4
80%水合肼溶液的用量为7.4g(0.12mol),其余投料量及操作过程同实施例19,得9-(二氯甲烯基)-1,2,3,4-四氢-5-氨基萘(IX)6.3g,收率87.9%,HPLC含量99.5%。液相检测方法同实施例19。
实施例21 3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸(9-二氯亚甲基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-5-基)-酰胺(IX)的合成
投料物质的量比为9-(二氯甲烯基)-1,2,3,4-四氢-5-氨基萘:3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-碳酰氯:三乙胺=1:1.01:2
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗和尾气吸收器的500ml三口瓶中,加入9-(二氯甲烯基)-1,2,3,4-四氢-5-氨基萘(23.9g,0.1mol)、二氯甲烷100ml和三乙胺(20.2g,0.2mol),开启搅拌,在0℃下滴加3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-碳酰氯,加料结束后,保温反应至原料转化完全,向反应瓶中加入水20ml,在室温下搅拌10分钟,静置分液,有机层干燥、浓缩,得3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸(9-二氯亚甲基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-5-基)-酰胺(IX)39.3g,收率98.9%。HPLC纯度(面积归一法)98.7%,熔点148.7-149.2℃,物化数据与文献Tobler,H.;Walter,H.;Ehrenfreund,J.;Corsi,C.WO2007/048556,2007(Syngenta);Chem.Abstr.
2007,146,481833报道相符。[HPLC法:色谱柱:XDB-C18 4.6mm×150mm×5μm;流动相:乙腈:膦酸水溶液(1:1000)=70:30;检测波长255nm;柱温:40℃;流速1.0ml/min]。
Claims (10)
1.结构式如(VI)所示N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺
2.制备权利要求1所述的化合物N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺的方法,其特征在于:以式(V)所示的化合物5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚与邻苯二甲酸酐在120℃-150℃熔融状态下反应结束后,加入有机溶剂,制得式(VI)化合物
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯或环戊酮。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述的方法中投料物质的量比为化合物(V):
邻苯二甲酸酐为1∶1.01-1.2;所述的有机溶剂用量为化合物(V)质量的2倍。
5.制备权利要求2所述的化合物N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺的方法,其特征在于:工艺步骤如下:
1)5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘的制备
将二氯甲烷,催化剂I加入到反应釜中,在40℃搅拌下同时滴加助催化剂I I和2-氨基-6-硝基苯甲酸、环戊二烯的丙酮溶液,加料结束后,升温到50℃搅拌反应3h,待反应结束,反应液用硅藻土过滤,滤液浓缩,并用正己烷回流提取,得5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘,所述的催化剂I为浓硫酸,所述的助催化剂I I为亚硝酸异戊酯或亚硝酸叔丁酯;
2)[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘的制备
将步骤1)得到的5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘和1,2-二氯乙烷配成溶液;向反应釜中加入间氯过氧苯甲酸,以1,2-二氯乙烷为溶剂,搅拌下滴加5-硝基-1,4-二氢-1,4-桥亚甲基-萘溶液,加料结束,升温到60℃搅拌反应1.5h,反应结束后,加入饱和亚硫酸钠溶液,分液,有机层碱洗,浓缩,得[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘;
3)2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚的制备
将步骤2)得到的[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘和有机溶剂配成溶液;向反应釜中加入氢溴酸水溶液,于20℃下,滴加[2,3]-环氧-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘的溶液,加料结束,搅拌反应5min,反应结束后,分液,有机层洗至中性后,干燥,浓缩,得2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚;
4)5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚的制备
将步骤3)得到的2-溴-5-硝基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚加入反应釜中,以无水乙醇或无水甲醇为溶剂,加入金属催化剂IV和助催化剂V,在氢气压力下升温搅拌反应5-6小时,待反应完全,将反应液过滤,滤液蒸馏回收溶剂,得5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚,所述金属催化剂IV为Pd/C、Rh/C、Pt/C或雷尼镍中的任意一种,所述助催化剂V为三乙胺、二异丙基乙胺或吡啶中的任意一种;
5)N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺的制备
将步骤4)得到的5-氨基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚加入反应釜中,加入邻苯二甲酸酐,在无溶剂条件下升温熔融搅拌反应1.5h,待反应结束,趁热滴加有机溶剂VI,冷却至室温后,过滤,得浅白色固体N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺,所述的有机溶剂VI为二甲苯、环戊酮、氯苯或甲苯中的任意一种。
6.权利要求1所述的N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺在制备如式(X)所示的化合物3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸-(9-二氯亚甲基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-5-基)-酰胺中的应用。
7.权利要求1所述的N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺在制备如式(X)所示的化合物3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸-(9-二氯亚甲基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-5-基)-酰胺的方法,其特征在于:
工艺步骤如下:
1)N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-羰基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺的制备
将N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺加入反应釜中,以乙酸乙酯为溶剂,开启搅拌,在0℃下加入氧化剂VII、溴化钠和三氯异氰脲酸,待反应结束后,向反应釜中加入饱和硫代硫酸钠溶液,搅拌0.5h后,反应液水洗分液,有机层浓缩,得N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-羰基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺,所述的氧化剂VII为2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物或4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基中的任意一种;
2)N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-二氯甲烯基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺的制备
将步骤1)得到的N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-羰基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺加入反应釜中,以乙腈为溶剂,加入三苯基膦,氮气置换后,升温搅拌下加入四氯化碳,待反应结束后,反应液浓缩,向其中加入甲醇并静置冷藏3h后,过滤,得N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-二氯甲烯基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺;
3)9-(二氯甲烯基)-1,2,3,4-四氢-5-氨基萘的制备
将步骤2)得到的N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-二氯甲烯基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺加入反应釜中,以乙醇为溶剂,升温搅拌下加入碱性试剂,待反应结束后,反应液浓缩回收溶剂,向浓缩物中加入乙酸乙酯,水洗分液,有机层浓缩,得白色固体9-(二氯甲烯基)-1,2,3,4-四氢-5-氨基萘,所述的碱性试剂为水合肼溶液或甲胺水溶液中的任意一种;
4)3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸-(9-二氯亚甲基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-5-基)-酰胺的制备
将步骤3)得到的9-(二氯甲烯基)-1,2,3,4-四氢-5-氨基萘加入反应釜中,加入溶剂VIII和三乙胺,开启搅拌,0℃下滴加3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-碳酰氯,待反应结束后,水洗,分液,有机层浓缩,得3-二氟甲基-1-甲基-1H-吡唑-4-羧酸-(9-二氯亚甲基-1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-5-基)-酰胺,所述的溶剂VIII为乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲苯、二甲苯或氯苯中的任意一种。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:步骤1)中所述氧化剂VII为2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物,N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-酚-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺和2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物的摩尔比为1:0.01-0.1。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于步骤3)中所述水合肼溶液的浓度为80%,N-(1,2,3,4-四氢-1,4-桥亚甲基-萘-9-二氯甲烯基-5-基-)-邻苯二甲酰亚胺和80%水合肼溶液或40%甲胺水溶液的摩尔比为1:1-8,反应温度为85-90℃。
10.结构式(X)苯并烯氟菌唑的制备按如下路线进行制备,反应式表示如下:
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