CN102199127A - 一种制备嘧菌酯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及嘧菌酯的制备方法，按照苯并呋喃-2(3H)-酮∶催化剂∶甲酸酯∶硫酸二甲酯＝1.0∶1.0～2.5∶1.0～10.0∶0.9～2.5的比例，首先由苯并呋喃-2(3H)-酮与甲酸酯反应生成中间体3-甲酰基苯并呋喃-2(3H)-酮，再使用硫酸二甲酯甲氧基化，生成3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮，后者再与4，6-二氯嘧啶和2-氰基苯酚反应，生成嘧菌酯。本发明反应工艺操作简单，原料成本低，“三废”生成少，环境污染小，收率高。

Description

一种制备嘧菌酯的方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，特别涉及一种嘧菌酯的合成方法。
背景技术
嘧菌酯是甲氧基丙烯酸酯(β-methoxyacrylates)杀菌剂或strobilurins类似物，具有高效、广谱、内吸活性强等特点，对几乎所有真菌纲病菌害均有很好的活性，可用于谷物、水稻、葡萄、马铃薯、蔬菜、果树及其他作物茎叶喷雾、种子处理，也可以进行土壤处理。嘧菌酯在推荐剂量下使用对作物安全、无药害，对地下水和环境安全。
嘧菌酯的合成路线，都是由3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮，与4，6-二氯嘧啶和2-氰基苯酚反应生成的。文献WO2008043977，US20080214587以及董捷等在文献《嘧菌酯的合成》(精细化个中间体Vol.27 No.2，2007年4月)等报道，嘧菌酯的合成主要是：
其中，3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮是由苯并呋喃-2(3H)-酮与原甲酸三甲酯在乙酸酐存在下反应，乙酸酐即做反应的催化剂，又同时与副产的甲醇生成乙酸甲酯，使反应继续进行，否则，反应时间很长，反应收率很低，成本高，并且副产大量的乙酸甲酯。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种新的制备嘧菌酯的方法，工艺比较简单、收率高，成本比较低。
本发明是一种制备嘧菌酯的方法，其特征在于首先由苯并呋喃-2(3H)-酮在催化剂存在下，与甲酸酯进行甲酰化反应，生成3-甲酰基苯并呋喃-2(3H)-酮，后者再使用硫酸二甲酯甲氧化反应，得到3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮，再与4，6-二氯嘧啶和2-氰基苯酚反应，生成嘧菌酯。其中：
生成3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮的物料摩尔比为：苯并呋喃-2(3H)-酮∶催化剂∶甲酸甲酯∶硫酸二甲酯＝1.0∶1.0～2.5∶1.0～10.0∶0.9～2.5；
甲酰化反应温度-10～45℃，反应时间2～24小时；
甲氧化反应温度0～60℃，反应时间1～4小时；
反应所使用的甲酸酯为甲酸甲酯，甲酸乙酯等。使用的催化剂为氢化钠或者醇的钠盐或者钾盐，比如甲醇钠/甲醇钾、乙醇钠/乙醇钾、丙醇钠/丙醇钾、异丙醇钠/异丙醇钾、丁醇钠/丁醇钾或者叔丁醇钠/叔丁醇钾等。
具体反应式为(甲酸酯以甲酸甲酯为例，催化剂以钠氢为例)：
本发明的优点：
反应使用的原料价格低，收率高，产品成本低。
具体实施方式
以下结合实施例说明本发明，但不限制本发明。
实施例1：
500ml反应瓶中，加入无水DMF200ml，甲酸甲酯30.0g，苯并呋喃-2(3H)-酮27g，搅拌降温到-10℃以下，滴加12g60％的氢化钠在200ml无水DMF中的悬浊液，滴加结束后，混合物0℃反应2小时，然后加入500g碎冰中进行水解，200ml乙醚分2次洗涤水解液，使用15％盐酸中和水解液到pH 4，500ml乙醚分2次提取水解液，提取液经过无水硫酸镁干燥，回收乙醚得到淡黄色油状液体3-甲酰基苯并呋喃-2(3H)-酮。
上述油状物溶于150mlDMF中，同时加入碳酸钾42g粉末，室温下滴加32g硫酸二甲酯，滴加结束后，继续保温反应2小时，加入200ml水中，300ml乙醚分三次提取水解液，适量水水洗乙醚提取液，回收乙醚，加入30ml甲醇，降温析晶，过滤，得到32g淡黄色结晶3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮，熔点100～101℃，收率90％。
实施例2：
500ml反应瓶中，加入无水DMF200ml，甲酸甲酯30.0g，苯并呋喃-2(3H)-酮27g，搅拌降温到0℃以下，滴加23g94％的固体甲醇钠在200ml无水DMF中的悬浊液，滴加结束后，混合物室温反应2小时，然后加入500g碎冰中进行水解，200ml乙醚分2次洗涤水解液，使用15％盐酸中和水解液到pH 4，500ml乙醚分2次提取水解液，提取液经过无水硫酸镁干燥，回收乙醚得到淡黄色油状液体3-甲酰基苯并呋喃-2(3H)-酮。
上述油状物溶于150mlDMF中，同时加入碳酸钾42g粉末，室温下滴加32g硫酸二甲酯，滴加结束后，继续保温反应2小时，加入200ml水中，300ml乙醚分三次提取水解液，适量水水洗乙醚提取液，回收乙醚，加入30ml甲醇，降温析晶，过滤，得到29g淡黄色结晶3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮，熔点100～101℃，收率82％。
实施例3：
500ml反应瓶中，加入无水DMF200ml，甲酸甲酯30.0g，苯并呋喃-2(3H)-酮27g，搅拌降温到-10℃以下，滴加29g97％的叔丁醇钾在200ml无水DMF中的悬浊液，滴加结束后，混合物0℃反应4小时，然后加入500g碎冰中进行水解，200ml乙醚分2次洗涤水解液，使用15％盐酸中和水解液到pH 4，500ml乙醚分2次提取水解液，提取液经过无水硫酸镁干燥，回收乙醚得到淡黄色油状液体3-甲酰基苯并呋喃-2(3H)-酮。
上述油状物溶于150mlDMF中，同时加入碳酸钾35g粉末，室温下滴加26g硫酸二甲酯，滴加结束后，继续保温反应2小时，加入200ml水中，300ml乙醚分三次提取水解液，适量水水洗乙醚提取液，回收乙醚，加入30ml甲醇，降温析晶，过滤，得到30g淡黄色结晶3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮，熔点100～101℃，收率85％。
实施例4：
500ml反应瓶中，加入无水DMF200ml，甲酸乙酯74.0g，苯并呋喃-2(3H)-酮27g，搅拌降温到-10℃以下，滴加29g96％的乙醇钠在200ml无水DMF中的悬浊液，滴加结束后，混合物0℃反应8小时，然后加入500g碎冰中进行水解，200ml乙醚分2次洗涤水解液，使用15％盐酸中和水解液到pH 4，500ml乙醚分2次提取水解液，提取液经过无水硫酸镁干燥，回收乙醚得到淡黄色油状液体3-甲酰基苯并呋喃-2(3H)-酮。
上述油状物溶于150mlDMF中，同时加入碳酸钾35g粉末，室温下滴加26g硫酸二甲酯，滴加结束后，继续保温反应4小时，加入200ml水中，300ml乙醚分三次提取水解液，适量水水洗乙醚提取液，回收乙醚，加入30ml甲醇，降温析晶，过滤，得到30.5g淡黄色结晶3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮，熔点100～101℃，收率86.5％。
实施例5：
500ml反应瓶中，加入无水DMF200ml，甲酸甲酯36.0g，苯并呋喃-2(3H)-酮27g，搅拌降温到0℃以下，滴加42g99％的异丙醇钠在200ml无水DMF中的悬浊液，滴加结束后，混合物25℃反应24小时，然后加入500g碎冰中进行水解，200ml乙醚分2次洗涤水解液，使用15％盐酸中和水解液到pH 4，500ml乙醚分2次提取水解液，提取液经过无水硫酸镁干燥，回收乙醚得到淡黄色油状液体3-甲酰基苯并呋喃-2(3H)-酮。
上述油状物溶于150mlDMF中，同时加入碳酸钾35g粉末，室温下滴加26g硫酸二甲酯，滴加结束后，继续保温反应4小时，加入200ml水中，300ml乙醚分三次提取水解液，适量水水洗乙醚提取液，回收乙醚，加入30ml甲醇，降温析晶，过滤，得到31g淡黄色结晶3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮，熔点100～101℃，收率88％。
实施例6：
控制20～25℃，3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮17.6g和4，6-二氯嘧啶16.5g搅拌下溶解于甲酸甲酯60ml中，在8小时内滴加28％甲醇钠24.5g，加完所有的甲醇钠溶液后，将混合物搅拌2小时，适量的乙酸调反应液pH6～7，然后从反应混合物中蒸馏除去低沸物，得到残渣，加入甲苯100ml和水100ml，在50℃下搅拌混合物30分钟，分离有机相和水相，有机相减压回收甲苯，加入0.25g硫酸氢钾在140℃反应2h，得到油状物25g，其中(E)-2-[2-(6-氯嘧啶-4-氧基)苯基]-3-甲氧基丙稀酸甲酯的含量75％，收率65％，不精制直接用于下步反应。
控制85～95℃，滴加2-氰基苯酚11.5g、碳酸钾8.7g和水25ml的混合液于含有(E)-2-[2-(6-氯嘧啶-4-氧基)苯基]-3-甲氧基丙稀酸甲酯的25.0g混合物中，加完后升温，不断蒸出水，130℃保温3小时。然后将该混合物冷却至70℃，加入甲醇50ml，溶解30分钟后过滤，滤液冷却至0℃左右保持2小时结晶。过滤即得到(E)-2-[2-(6-氰基苯氧基嘧啶-4-氧基)苯基]-3-甲氧基丙稀酸甲酯，即为嘧菌酯，含量95％，产率82.0％。

Claims (4)

1.一种制备嘧菌酯的方法，其特征在于首先由苯并呋喃-2(3H)-酮与甲酸酯在催化剂存在下进行甲酰化反应，生成3-甲酰基苯并呋喃-2(3H)-酮，后者与硫酸二甲酯进行甲氧化反应生成3-(α-甲氧基)-亚甲基苯并呋喃-2(3H)-酮，再与4，6-二氯嘧啶和2-氰基苯酚进行反应，生成嘧菌酯，其中：
反应物料的摩尔比为：苯并呋喃-2(3H)-酮∶催化剂∶甲酸酯∶硫酸二甲酯＝1.0∶1.0～2.5∶1.0～10.0∶0.9～2.5；
甲酰化反应温度-10～45℃，反应时间2～24小时；
甲氧化反应温度0～60℃，反应时间1～4小时。
2.根据权利要求1所述的制备嘧菌酯的方法，其特征在于所述甲酸酯为甲酸甲酯或甲酸乙酯。
3.根据权利要求1所述的制备嘧菌酯的方法，其特征在于所述催化剂为氢化钠或者醇的钠盐或者钾盐。
4.根据权利要求3所述的制备嘧菌酯的方法，其特征在于所述醇的钠盐或者钾盐为甲醇钠/甲醇钾、乙醇钠/乙醇钾、丙醇钠/丙醇钾、异丙醇钠/异丙醇钾、丁醇钠/丁醇钾或者叔丁醇钠/叔丁醇钾。
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