CN102399211A - 3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1h-吡唑-5-甲酸酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法，包括：将三溴化磷加入到溶剂A中，在0-50℃下加入溴素，保温反应0.5～3小时，然后加入2-(3-氯-2-吡啶基)-5-吡唑啉酮-3-甲酸酯，升温至20～80℃，反应完全后处理得到3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯。本发明关于3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法具有如下优点：1.本发明的制备方法避免了剧毒品三溴氧磷和五溴化磷的使用。2.本发明的制备方法中原材料成本低，收率高，大规模工业化生产可操作性高。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工中间体制备领域，具体涉及一种新颖杀虫剂氯虫酰胺的关键中间体3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法。
背景技术
氯虫酰胺是美国杜邦公司开发的一种新型邻甲酰胺基苯甲酰胺类杀虫剂，其对哺乳动物和害虫鱼尼丁受体有着极为显著的选择性差异，大大提高了对哺乳动物和其他脊椎动物的安全性，具有高效、广谱、持续性好、毒性低、环境友好的特点，世界专利文献WO 03015519公开了其合成方法。该杀虫剂一经公开，就成为了国内外研究的热点，世界专利文献WO2008134969和WO 2009121288等相继公开了一系列类似化合物的杀虫活性，国内的新农药创制也受到其启发，例如中国专利文献CN 101337959、CN 101333213、CN 101747318等也公开了一系列具有杀虫活性的此类化合物。这些公开的专利化合物的关键中间体3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯都是以2-(3-氯-2-吡啶基)-5-吡唑啉酮-3-甲酸酯为原料，利用三溴氧磷或者五溴化磷溴化得到的，但是三溴氧磷和五溴化磷剧毒且价格较贵，目前国内尚未大规模生产，造成此类产品生产成本高，工业化前景不理想；另外，世界专利文献WO 2006068669等公开了此中间体的LDA(二异丙基氨基锂)合成法，所用原料更昂贵，只适合实验室少量制备。因此，需要开发一种更加完善的溴化方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明针对现有的3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯制备方法的弊端，提供一种成本低，合成方法简单，相对较安全的适合工业化大生产的制备方法。
一种3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法，包括：将三溴化磷加入到溶剂A中，在0-50℃下再加入溴素，保温反应0.5～3小时，然后加入2-(3-氯-2-吡啶基)-5-吡唑啉酮-3-甲酸酯，如分子式(I)所示，升温至20～80℃，反应完全后处理得到3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯，如分子式(II)所示；其反应过程如下式所示：
其中：分子式中的R为C1-C4的直链或支链烷基。
所述的溶剂A可选自常见的有机溶剂，综合考虑原料的溶解性，优选的溶剂A包括氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、乙腈或丙酮；根据溶剂A的不同，可选用不同的后处理方法，例如，当溶剂A为憎水性溶剂时，反应完全后直接水洗，脱去溶剂A即可得到最终产物3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯；当溶剂为亲水性溶剂时，反应完全后则需要将溶剂A脱去，然后加入憎水性溶剂B，然后进行水洗，最后脱去溶剂B即可得到3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯；所述的溶剂B为常见的憎水性溶剂，常见的憎水性溶剂包括氯仿、二氯甲烷、四氯化碳或二氯乙烷等。
为保证反应的完全，加入溴素及保温反应的温度优选为0～50℃；加入2-(3-氯-2-吡啶基)-5-吡唑啉酮-3-甲酸酯后，所述的反应时间优选为2～10小时。
上述反应过程中，为保证反应的顺利进行，所述的溴素与三溴化磷的摩尔比为1∶1～5，优选1∶1～2。
上述反应中，所述的2-(3-氯-2-吡啶基)-5-吡唑啉酮-3-甲酸酯与溴素的摩尔比为1∶1～5，优选1∶1～2。溴素加入的量过多，会造成原料浪费，加入量过少，则原料的转化率较低，影响反应效率。
上述反应中，所述的2-(3-氯-2-吡啶基)-5-吡唑啉酮-3-甲酸酯与溶剂A的质量体积比为1∶1～20g/ml，优选1∶1～10g/ml。
本发明关于3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法具有如下优点：
1.本发明的制备方法避免了剧毒品三溴氧磷和五溴化磷的使用。
2.本发明的制备方法中原材料成本低，收率高，大规模工业化生产可操作性高。
具体实施方式
实施例1～8
按照表1的投料比，在三颈烧瓶中加入溶剂A，随后加入三溴化磷，在T1(℃)条件下加入溴素，保温反应t1小时，然后加入2-(3-氯-2-吡啶基)-5-吡唑啉酮-3-甲酸酯，升温至T1(℃)，反应t2小时后，分下述两种情况对反应液进行后处理：
对于实施例1～6，直接向反应体系中加入水2500ml水洗涤两次，最后将减压蒸去有机相中的溶剂，最后即可得到3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯；
对于实施例7和8，首先将反应溶剂A蒸出，然后向浓缩液中加入有机溶剂B，同样用2500ml水洗涤两次，最后将溶剂B减压条件蒸出即可得到3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯。
最后反应产物的收率以及反应产物的纯度结果见表1，由表1可知本发明在避免使用剧毒品三溴氧磷和五溴化磷的前提条件下，仍能得到高的产品收率和纯度，实用性非常强，且易实现工业化。
表1
由实施例3或8制备得到的3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯的结构检测数据如下：
m.p.59-60℃；
1H NMR(DMSO-d6，400MHz)δ：1.12(t，J＝7.0Hz，3H，CH2CH3)，3.24～3.31(m，1H，CH2)，3.54～3.61(m，1H，CH2)，4.08(q，J＝7.0Hz，2H，CH2CH3)，5.14～5.19(m，1H，CH)，6.98(dd，J＝4.8，7.6Hz，1H，pyridyl-H)，7.83(d，J＝7.7Hz，1H，pyridyl-H)，8.10(d，J＝4.4Hz，1H，pyridyl-H).
Claims (9)
1.一种3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法，包括：将三溴化磷加入到溶剂A中，再加入溴素，反应0.5～3小时，然后加入2-(3-氯-2-吡啶基)-5-吡唑啉酮-3-甲酸酯，升温至20～80℃，反应完全后，后处理得到3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯；
所述的2-(3-氯-2-吡啶基)-5-吡唑啉酮-3-甲酸酯的结构如式(I)所示：
式(I)中，R为C1-C4的直链或支链烷基；
所述的3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的结构如式(II)所示：
式(II)中R为C1-C4的直链或支链烷基。
2.根据权利要求1所述的3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法，其特征在于，所述的溶剂A选自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳或二氯乙烷。
3.根据权利要求1所述的3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法，其特征在于，所述的溶剂A选自乙腈或丙酮。
4.根据权利要求3所述的3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法，其特征在于，所述的后处理方法为：首先去除反应体系中的溶剂A得到浓缩液，加入溶剂B将浓缩液溶解，水洗，最后去除有机相中的溶剂B得到3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-氢-1H-吡唑-5-甲酸酯；所述的溶剂B选自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳或二氯乙烷。
5.根据权利要求1所述的3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法，其特征在于，在0-50℃下加入溴素后，在相同温度下保温反应。
6.根据权利要求1所述的3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法，其特征在于，加入2-(3-氯-2-吡啶基)-5-吡唑啉酮-3-甲酸酯后，所述的反应时间为2～10小时。
7.根据权利要求1所述的3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法，其特征在于，所述的溴素与三溴化磷的摩尔比为1∶1～5。
8.根据权利要求1所述的3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法，其特征在于，所述的2-(3-氯-2-吡啶基)-5-吡唑啉酮-3-甲酸酯与溴素的摩尔比为1∶1～5。
9.根据权利要求1所述的3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4，5-氢-1H-吡唑-5-甲酸酯的制备方法，其特征在于，所述的2-(3-氯-2-吡啶基)-5-吡唑啉酮-3-甲酸酯与溶剂A的质量体积比为1∶1～20g/ml。
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