CN100336810C - 高纯度戊唑醇的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高纯度戊唑醇的制备方法，是以1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷为原料，在碱存在的极性有机溶剂中与1，2，4-三唑反应，反应时加入催化剂，催化剂为N，N-二甲基-4-氨基吡啶或N，N-二甲基苯胺，催化剂用量为1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷质量的0.1-5.0%，反应温度为90-150℃，反应时间为4-12h，得到纯度≥98.0%的戊唑醇。本制备方法具有产品纯度高、收率高、不需重结晶，操作方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种农药戊唑醇(4，4-二甲基-3-(1H-1，2，4-三唑-1-基甲基)-1-(4-氯苯基)-3-戊醇)的合成方法。
背景技术
戊唑醇(4，4-二甲基-3-(1H-1，2，4-三唑-1-基甲基)-1-(4-氯苯基)-3-戊醇，1)，是德国拜尔公司开发的三唑类低毒高效杀菌剂，是甾醇脱甲基化抑制剂，用于重要经济作物的种子处理或叶面喷洒。其结构式为：
合成的戊唑醇中主要杂质为开环反应中生成的异构体副产物——4，4-二甲基-3-(4H-1，2，4-三唑-4-基甲基)-1-(4-氯苯基)-3-戊醇(2)，由于2与1性质相近，不易分离，导致产品纯度只有95％，收率低于76％(以1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷，3计)。由于在1，2，4-三唑类化合物中1-位取代基衍生物才具有杀菌活性，4-位取代基衍生物无杀菌活性。因此在合成戊唑醇过程中，应控制4-位取代基衍生物异戊唑醇的产生，不仅可以省去产品精制工序，而且提高了收率和产品质量，降低生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种产品纯度高、收率高、成本低及单元操作简单方便的高纯度戊唑醇的制备方法。
本发明的技术构思是这样的：
1，2，4-三唑有二种异构体1H-1，2，4-三唑(4)，4H-1，2，4-三唑(5)处于动态平衡中：
其中4较稳定，为主要异构体。4与3反应生成主产物1。含量较少的5与3反应生成杂质2，含量少。利用1，2，4-三唑两种异构体稳定性的差异，选择具有优良选择性的催化剂，在反应体系中有效地将5转化为4，将在不使用催化剂时可能生成的2转化为1。这样可控制生产，使反应液中w(2)＜0.5％(液相色谱，面积归一)，不需重结晶产品纯度达到w(1)≥98.0％(液相色谱，外标)，收率≥80.0％(以3计)。
本发明的技术方案：以1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷为原料，在碱存在的极性有机溶剂中与1，2，4-三唑反应，反应时加入催化剂，所述催化剂为N，N-二甲基-4-氨基吡啶或N，N-二甲基苯胺，以质量比计催化剂用量为1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷质量的0.1～5.0％，反应温度为90～150℃，反应时间为4～12h，得到纯度≥98.0％的戊唑醇。
反应式如下：
以质量比计，所述1，2，4-三唑用量为1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷质量的30.0-50.0％。
碱可以为氢氧化钾或乙醇钠，以质量比计碱用量为1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷质量的1.0～10.0％。
极性有机溶剂可以为脂肪醇、环己酮、二甲基甲酰胺等中的任一种，以质量比计，极性有机溶剂用量为1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷质量的50.0～200.0％。
1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷为1-(4-氯苯基)-4，4-二甲基-3-戊酮的环氧化产物。
与其他合成方法相比，本发明具有以下优点：
1)产品纯度高，w(1)≥98.0％(液相色谱，外标)；
2)收率高，收率≥80.0％(以3计)；
3)不需重结晶，操作方便。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步地详细说明。
现有技术实施例：不加催化剂的情况下的现有技术的合成方法，该例用于与本发明作对比。
120g(0.40mol)3、氢氧化钾3g(0.05mol)、1，2，4-三唑40g(0.55mol)、正丁醇100mL加入带有搅拌和回流管的500mL三口烧瓶，回流温度120℃下搅拌6h，反应毕，加入盐酸中和、分相，有机相冷却结晶，过滤干燥得白色固体105g，w(1)≥88.0％(液相色谱，外标)，收率≥75.1％(以3计)。对合成的产品进行多次分离提纯得到5g白色晶体2，熔点182～183℃。得到89g白色晶体1，w(1)≥95.0％(液相色谱，外标)，熔点102～104℃(文献值：熔点102～104℃)。
异戊唑醇2的谱图数据如下：ESI-MS(m/z)：308(M+)。1H NMR(400MHz，CDCl3)，δ：1.03(s，9H，C(CH3)3)，1.64(tt，J＝14.0Hz，4.0Hz，1H，CH2)，1.87(m，2H，CH2CH2)，2.20(s，1H，OH)，2.36(tt，J＝14.0Hz，4.0Hz，1H，CH2C6H4Cl)，4.11(d，J＝14.0Hz，1H，CH2)，4.24(d，J＝14.0Hz，1H，CH2)，6.92(d，J＝8.8Hz，2H，苯环2，6-H)，7.18(d，J＝8.0Hz，2H，苯环3，5-H)，8.37(s，2H，4H-1，2，4-三唑环3，5-H)。13C NMR(400MHz，CDCl3)，δ：25.38(3C，3×CH3)，30.10(1C，CH2)，36.37(1C，CH2)，38.45(1C，C)，51.06(1C，CH2)，65.90(1C，C-OH)，128.68(2C，苯环3，5-C)，129.49(2C，苯环2，6-C)，132.20，139.86(2C，苯环1，4-C)，144.23(2C，4H-1，2，4-三唑环3，5-C)，符合结构特征。
本发明实施例1
120g(0.40mol)3、氢氧化钾3g(0.05mol)、1，2，4-三唑40g(0.55mol)、N，N-二甲基-4-氨基吡啶1g、正丁醇100mL加入带有搅拌和回流管的500mL三口烧瓶，回流温度120℃下搅拌6h，反应毕，加入盐酸中和、分相，有机相冷却结晶，过滤干燥得白色固体102g，w(1)≥98.0％(液相色谱，外标)，收率≥81.4％(以3计)。熔点102～104℃(文献值：熔点102～104℃)。
戊唑醇1的谱图数据如下ESI-MS(m/z)；308(M+)。1H NMR(400MHz，CDCl3)，δ：1.03(s，9H，C(CH3)3)，1.67(tt，J＝14.0Hz，4.0Hz，1H，CH2)，1.82(m，2H，CH2CH2)，2.44(tt，J＝14.0Hz，4.0Hz，1H，CH2)，3.01(s，1H，OH)，4.33(d，J＝14.4Hz，1H，CH2)，4.38(d，J＝14.4Hz，1H，CH2)，6.95(d，J＝8.4Hz，2H，苯环2，6-H)，7.23(d，J＝8.4Hz，2H，苯环3，5-H)，8.02(s，1H，1H-1，2，4-三唑环5-H)，8.25(s，1H，1H-1，2，4-三唑环3-H)，符合结构特征。
本发明实施例2
120g(0.40mol)3、氢氧化钾6g(0.10mol)、1，2，4-三唑40g(0.55mol)、N，N-二甲基苯胺1g、二甲基甲酰胺100mL加入带有搅拌和回流管的500mL三口烧瓶，130℃下搅拌4h，反应毕，加入盐酸中和、副压蒸馏回收溶剂，有机相冷却结晶，水洗过滤干燥得白色固体106g，w(1)≥98.6％(液相色谱，外标)，收率≥85.0％(以3计)。
本发明实施例3
120g(0.40mol)3、乙醇钠7g(0.10mol)、1，2，4-三唑40g(0.55mol)、N，N-二甲基-4-氨基吡啶0.5g、正丁醇100mL加入带有搅拌和回流管的500mL三口烧瓶，120℃下搅拌6h，反应毕，加入盐酸中和、副压蒸馏回收溶剂，有机相冷却结晶，过滤干燥得白色固体101g，w(1)≥98.3％(液相色谱，外标)，收率≥80.7％(以3计)。
本发明实施例4
120g(0.40mol)3、乙醇钠7g(0.10mol)、1，2，4-三唑40g(0.55mol)、N，N-二甲基-4-氨基吡啶0.5g、环己酮100mL加入带有搅拌和回流管的500mL三口烧瓶，130℃下搅拌4h，反应毕，加入盐酸中和、副压蒸馏回收溶剂，有机相冷却结晶，水洗过滤干燥得白色固体100g，w(1)≥98.9％(液相色谱，外标)，收率≥80.4％(以3计)。
Claims (5)
1、一种高纯度戊唑醇的制备方法，以1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷为原料，在碱存在的极性有机溶剂中与1，2，4-三唑反应，其特征在于：反应时加入催化剂，所述催化剂为N，N-二甲基-4-氨基吡啶或N，N-二甲基苯胺，以质量比计催化剂用量为1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷质量的0.1-5.0％，反应温度为90-150℃，反应时间为4-12h，得到纯度≥98.0％的戊唑醇。
2、根据权利要求1所述的高纯度戊唑醇的制备方法，其特征在于以质量比计1，2，4-三唑用量为1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷质量的30.0-50.0％。
3、根据权利要求1所述的高纯度戊唑醇的制备方法，其特征在于碱为氢氧化钾、乙醇钠中的一种，以质量比计碱用量为1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷质量的1.0-10.0％。
4、根据权利要求1所述的高纯度戊唑醇的制备方法，其特征在于极性有机溶剂为脂肪醇、环己酮、二甲基甲酰胺中的一种，以质量比计极性有机溶剂用量为1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷质量的50.0-200.0％。
5、根据权利要求1所述的高纯度戊唑醇的制备方法，其特征在于1-(4-氯苯乙基)-1-叔丁基-1，2-环氧乙烷为1-(4-氯苯基)-4，4-二甲基-3-戊酮的环氧化产物。
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