CN102351808B - 一种新的精恶唑禾草灵的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新的精恶唑禾草灵的合成方法,将R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯溶解在惰性有机溶剂中,加入缚酸剂碳酸钾和催化剂聚乙二醇,于20~55℃下搅拌混合,然后升温并缓慢加入2,6-二氯苯并恶唑,加完后保温反应,过滤,蒸除惰性有机溶剂并直接回收套用,析出粗品、重结晶即得;其中所述惰性有机溶剂选自苯、甲苯,氯苯和二氯乙烷中的一种或几种。本发明的合成方法只需一步反应,节约了合成成本,所制备的产品具有收率高,纯度高,旋光含量高等优点,又实现了低污染,回收溶剂可直接套用的生产。极具市场竞争力,可满足国内外高端市场的需求。

Description

一种新的精恶唑禾草灵的合成方法
技术领域
本发明涉及一种除草剂的合成方法,尤其涉及一种精恶唑禾草灵的新的合成方法。
背景技术
精恶唑禾草灵属杂环氧基苯氧基丙酸类除草剂,主要是通过抑制脂肪酸合成的关键酶乙酰辅酶A羧化酶,从而抑制了脂肪酸的合成。药剂通过茎叶吸收传导至分生组织及根的生长点,作用迅速,施药后2-3天停止生长,5-6天心叶失绿变紫色,分生组织变褐色,叶片逐渐枯死,是选择性极强的茎叶处理剂。
目前精恶唑禾草灵普遍工业化生产路线主要为:由2,6-二氯苯并恶唑与对苯二酚反应得到生产物,将所得到的生产物与对甲苯磺酸基丙酸乙酯反应制备精恶唑禾草灵,反应方程式如下:
Figure BDA0000089435640000011
该方法主要存在产物旋光含量不高,产品纯度低,三废多等问题。
随着R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯的工业化生产供应且价格下降,已经有企业选择R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯与2,6-二氯苯丙恶唑反应的路线进行合成,反应方程式如下:
Figure BDA0000089435640000021
该方法可获得高旋光含量的精恶唑禾草灵产品。但是该方法是采用普通极性有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜作为反应体系,存在收率不高,反应困难,副产物多污染大等缺陷,有待改进。
CN 102070550A报道了一种精恶唑禾草灵的合成方法,包括:将2,6-二氯苯并恶唑和R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯溶解在亲水有机溶剂中,混合后加入氯化钠溶液,搅拌均匀,然后加入缚酸剂,搅拌混合进行保温反应后静置分去水层,减压蒸除有机层,析出粗品,重结晶,即得精恶唑禾草灵晶体。但该发明在亲水有机溶剂中,混合后加入氯化钠溶液中反应,仍然无法避免2,6-二氯苯并恶唑在水中分解的问题,从而影响产品的收率,化学含量以及光学含量,同时该方法产生大量的含氯化钠的含盐废水,污染大.
发明内容
本发明的目的是克服现有的以R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯与2,6-二氯苯丙恶唑为原料反应合成精恶唑禾草灵的方法中所存在的收率不高,反应困难,副产物多以及废水量大,污染大等缺陷,提供一种新的精恶唑禾草灵的合成方法。
本发明的目的可以通过以下措施达到:
一种新的精恶唑禾草灵的合成方法,将R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯溶解在惰性有机溶剂中,加入缚酸剂碳酸钾和催化剂聚乙二醇,于20~55℃下搅拌混合,然后升温并缓慢加入2,6-二氯苯并恶唑,加完后保温反应,过滤,蒸除惰性有机溶剂并直接回收套用,析出粗品、重结晶即得;其中所述惰性有机溶剂选自苯、甲苯,氯苯和二氯乙烷中的一种或几种。
该方法的反应方程式如下:
本发明的惰性有机溶剂优选为甲苯。前述惰性有机溶剂的用量为R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯质量的1~10倍。
所述催化剂聚乙二醇优选为聚乙二醇400~6000,最优选为聚乙二醇600。聚乙二醇的用量为R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯质量的1%~25%。
所述2,6-二氯苯并恶唑和R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯的摩尔比为0.95~1.05∶1。
缚酸剂的加入的量为R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯摩尔量的1~2.5倍。
上述反应中,加入缚酸剂碳酸钾和催化剂后于20~55℃下的搅拌速度优选为150~350rmp。保温反应过程也可在搅拌下进行,其搅拌速度为150~350rmp。
本发明保温反应的温度为20℃~100℃,保温反应时间为4.0~6.5小时。加入缚酸剂碳酸钾和催化剂聚乙二醇于20~55℃下搅拌混合后,优选升温至60~65℃下缓慢加入2,6-二氯苯并恶唑,加完后优选于60~65℃下保温反应。
本发明提供了一种用于合成精恶唑禾草灵的体系,该合成方法采用了在惰性有机溶剂中,加入缚酸剂和催化剂聚乙二醇400-6000的反应体系,控制一定的反应温度,尤其该体系由于使用催化剂聚乙二醇400-6000,既避免了使用无水反应有机溶剂反应中原料与碳酸钾接触不充分,反应速度慢的问题,又解决了单独使用亲水有机溶剂,原料2,6-二氯苯并恶唑在水中分解过快影响质量及收率,含盐废水量大的问题。
本合成方法采用了在惰性有机溶剂中,加入缚酸剂和催化剂的反应体系,控制一定的反应温度,既保持了原合成方法中能获得高收率,高化学含量,高旋光产品的优点,又实现了单一溶剂甲苯可直接套用,,同时苯发明的方法的生产产品无废水产生,减少了三废排放量。本发明的合成方法只需一步反应,节约了合成成本,所制备的产品具有收率高,纯度高,旋光含量高等优点,又实现了无废水的低污染,采用的单一溶剂可直接回收套用的生产。极具市场竞争力,可满足国内外高端市场的需求。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1
在500ml四口烧瓶中投入200ml甲苯、21gR-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯(0.1mol)、1.05克聚乙二醇600和17.4g无水碳酸钾(0.125mol),开启搅拌在200rmp的搅拌速度下进行混合,边搅拌边升温至50℃至溶解完全,升温在60-65℃滴加19.7g 2,6-二氯苯并恶唑(0.105mol),大约2小时滴完,滴完后在60-65℃保温反应6小时,反应结束后冷却到室温过滤,滤液用2*50g水洗,静置分出下层水层,有机层减压蒸馏蒸馏出甲苯直接回收套用,析出粗品,用乙醇重结晶得精恶唑禾草灵白色针状晶体35.46g,熔点80-84℃,产品纯度为98.95%,有效旋光体含量为99.7%,产品摩尔收率96.8.%(以R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯计)。
实施例2
在500ml四口烧瓶中投入200ml甲苯、21gR-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯(0.1mol)、1.05克聚乙二醇6000和17.4g无水碳酸钾(0.125mol),开启搅拌在200rmp的搅拌速度下进行混合,边搅拌边升温至50℃至溶解完全,升温在60-65℃滴加19.7g 2,6-二氯苯并恶唑(0.105mol),大约2小时滴完,滴完后在60-65℃保温反应6小时,反应结束后冷却到室温过滤,滤液用2*50g水洗,在50℃静置分出下层水层,有机层减压蒸馏蒸馏出甲苯直接回收套用,析出粗品,用乙醇重结晶得精恶唑禾草灵白色针状晶体35.27g,熔点80-84℃,产品纯度为99.1%,有效旋光体含量为99.5%,产品摩尔收率96.58%(以R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯计)。
实施例3
在500ml四口烧瓶中投入200ml二氯乙烷、21gR-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯(0.1mol)、1.05克聚乙二醇6000和17.4g无水碳酸钾(0.125mol),开启搅拌在200rmp的搅拌速度下进行混合,边搅拌边升温至50℃至溶解完全,升温在60-65℃滴加19.7g 2,6-二氯苯并恶唑(0.105mol),大约2小时滴完,滴完后在60-65℃保温反应6小时,反应结束后冷却到室温过滤,滤液用2*50g水洗,静置分出下层水层,有机层减压蒸馏蒸馏出二氯乙烷直接回收套用,析出粗品,用乙醇重结晶得精恶唑禾草灵白色针状晶体35.3g,熔点80-84℃,产品纯度为99.5%,有效旋光体含量为99%,产品摩尔收率95.31%(以R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯计)。
实施例4
在500ml四口烧瓶中投入200ml二氯乙烷、21gR-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯(0.1mol)、1.05克聚乙二醇6000和17.4g无水碳酸钾(0.125mol),开启搅拌在200rmp的搅拌速度下进行混合,边搅拌边升温至50℃至溶解完全,升温在60-65℃滴加19.7g 2,6-二氯苯并恶唑(0.105mol),大约2小时滴完,滴完后在60-65℃保温反应6小时,反应结束后冷却到室温过滤,滤液用2*50g水洗,在50℃静置分出下层水层,有机层减压蒸馏蒸馏出二氯乙烷直接回收套用,析出粗品,用乙醇重结晶得精恶唑禾草灵白色针状晶体35.4g,熔点80-84℃,产品纯度为99.1%,有效旋光体含量为99.5%,产品摩尔收率95.11%(以R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯计)。
实施例5
在500ml四口烧瓶中投入200ml甲苯、22.1g R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯(0.105mol)、1.05克聚乙二醇600和17.4g无水碳酸钾(0.125mol),开启搅拌在200rmp的搅拌速度下进行混合,边搅拌边升温至50℃至溶解完全,升温在60-65℃滴加18.8g 2,6-二氯苯并恶唑(0.10mol),大约2小时滴完,滴完后在60-65℃保温反应6小时,反应结束后冷却到室温过滤,滤液用2*50g水洗,静置分出下层水层,有机层减压蒸馏蒸馏出甲苯直接回收套用,析出粗品,用乙醇重结晶得精恶唑禾草灵白色针状晶体34.8g,熔点80-84℃,产品纯度为99.0%,有效旋光体含量为99.5%,产品摩尔收率95.22%(以2,6-二氯苯并恶唑计)。
实施例6
在500ml四口烧瓶中投入200ml甲苯、22.1g R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯(0.105mol)、1.05克聚乙二醇600和17.4g无水碳酸钾(0.125mol),开启搅拌在200rmp的搅拌速度下进行混合,边搅拌边升温至50℃至溶解完全,升温在60-65℃滴加18.8g 2,6-二氯苯并恶唑(0.10mol),大约2小时滴完,滴完后在60-65℃保温反应6小时,反应结束后冷却到室温过滤,滤液用2*50g水洗,在60-65℃静置分出下层水层,有机层减压蒸馏蒸馏出甲苯直接回收套用,析出粗品,用乙醇重结晶得精恶唑禾草灵白色针状晶体34.6g,熔点80-84℃,产品纯度为99.0%,有效旋光体含量为98.2%,产品摩尔收率95.0%(以2,6-二氯苯并恶唑计)。
对比例1
在1000ml四口烧瓶中投入19.7g(0.105mol)2,6-二氯苯并恶唑和21g(0.Imol)R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯,加入200ml乙酸乙酯开启搅拌至溶解完全,再往体系中加入200ml25%氯化钠溶液,然后加入34.5g(0.25mol)无水碳酸钾,在200rmp的搅拌速度下进行混合,边搅拌边升温至50℃,保温反应12小耐,反应结束后静置分去水层,减压蒸馏有机层,析出粗品,用乙醇重结晶得精嗯唑禾草灵白色针状晶体34.2g,熔点80-84℃(与参考文献公布熔点相符),产品纯度为98%,有效旋光体含量为98%,产品摩尔收率94%(以R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯计)。
对比例2
在500ml四口烧瓶中投入200ml乙腈、21g(0.1mol)R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯和17.4g(0.125mol)无水碳酸钾,开启搅拌在200rmp的搅拌速度下进行混合,边搅拌边升温至50℃至溶解完全,升温在60-65℃滴加19.7g(0.105mol)2,6-二氯苯并恶唑,大约2小时滴完,滴完后升温至回流温度,保温反应35小时,反应结束后冷却到室温过滤,有机层减压蒸除有机浴剂得到混合物,在乙醇中加热溶解,冷却重结晶得精嗯唑禾草灵白色针状晶体30.75g,熔点80-84℃(与参考文献公布熔点相符),产品纯度为94%,有效旋光体含量为94%,产品摩尔收率85%(以R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯计)。
对比例3
在500ml四口烧瓶中投入200ml甲苯、21gR-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯(0.1mol)和17.4g无水碳酸钾(0.125mol),开启搅拌在200rmp的搅拌速度下进行混合,边搅拌边升温至50℃至溶解完全,升温在60-65℃滴加19.7g2,6-二氯苯并恶唑(0.105mol),大约2小时滴完,滴完后在60-65℃保温反应144小时,反应结束后冷却到室温过滤,滤液用2*50g水洗,静置分出下层水层,有机层减压蒸馏蒸馏出甲苯直接回收套用,析出粗品,用乙醇重结晶得精恶唑禾草灵白色针状晶体24.5g,熔点80-84℃,产品纯度为85.65%,有效旋光体含量为85.5%,产品摩尔收率58.13%(以R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸乙酯计)。

Claims (3)

1.一种精噁唑禾草灵的合成方法,其特征在于在500ml四口烧瓶中投入200ml甲苯、21g、0.1mol R-(+)-2- (4-羟基苯氧基)丙酸乙酯、1.05克聚乙二醇6000和17.4g、0.125mol无水碳酸钾,开启搅拌在200rmp的搅拌速度下进行混合,边搅拌边升温至50℃至溶解完全,升温在60-65℃滴加19.7g、0.105mol 2,6-二氯苯并噁唑, 2小时滴完,滴完后在60-65℃保温反应6小时,反应结束后冷却到室温过滤,滤液用2*50g水洗,在50℃静置分出下层水层, 有机层减压蒸馏,蒸馏出甲苯直接回收套用,析出粗品,用乙醇重结晶得精噁唑禾草灵白色针状晶体35.27g,熔点80-84℃,产品纯度为99.1%,有效旋光体含量为99.5%,产品摩尔收率以R-(+)-2- (4-羟基苯氧基)丙酸乙酯计为96.58%。
2.一种精噁唑禾草灵的合成方法,其特征在于在500ml四口烧瓶中投入200ml二氯乙烷、21g、0.1mol R-(+)-2- (4-羟基苯氧基)丙酸乙酯、1.05克聚乙二醇6000和17.4g、0.125mol无水碳酸钾,开启搅拌在200rmp的搅拌速度下进行混合,边搅拌边升温至50℃至溶解完全,升温在60-65℃滴加19.7g、0. 105mol 2,6-二氯苯并噁唑, 2小时滴完,滴完后在60-65℃保温反应6小时,反应结束后冷却到室温过滤,滤液用2*50g水洗,静置分出下层水层, 有机层减压蒸馏,蒸馏出二氯乙烷直接回收套用,析出粗品,用乙醇重结晶得精噁唑禾草灵白色针状晶体35.3g,熔点80-84℃,产品纯度为99.5%,有效旋光体含量为99%,产品摩尔收率以R-(+)-2- (4-羟基苯氧基)丙酸乙酯计为95.31%。
3.一种精噁唑禾草灵的合成方法,其特征在于在500ml四口烧瓶中投入200ml二氯乙烷、21g、0.1mol R-(+)-2- (4-羟基苯氧基)丙酸乙酯、1.05克聚乙二醇6000和17.4g、0.125mol无水碳酸钾,开启搅拌在200rmp的搅拌速度下进行混合,边搅拌边升温至50℃至溶解完全,升温在60-65℃滴加19.7g、0.105mol 2,6-二氯苯并噁唑, 2小时滴完,滴完后在60-65℃保温反应6小时,反应结束后冷却到室温过滤,滤液用2*50g水洗,在50℃静置分出下层水层, 有机层减压蒸馏,蒸馏出二氯乙烷直接回收套用,析出粗品,用乙醇重结晶得精噁唑禾草灵白色针状晶体35. 4g,熔点80-84℃,产品纯度为99.1%,有效旋光体含量为99.5%,产品摩尔收率以R-(+)-2- (4-羟基苯氧基)丙酸乙酯计为95.11%。
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