CN102558073A - 一种喹螨醚的绿色合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喹螨醚的绿色合成方法，其特征在于包括以下步骤：(1)在有机溶剂中加入4-羟基喹唑啉，以N，N二甲基甲酰胺作为催化剂；(2)向悬浮液中滴加三氯氧磷、氯化亚砜、氯甲酸三氯甲酯、双(三氯甲基)碳酸酯或五氯化磷其中一种或者几种组成的氯化试剂，反应温度为-5℃～120℃；(3)前述反应完成后，升温，脱除氯化试剂；(4)在0℃～100℃，向反应混合物中滴加对叔丁基苯乙醇与有机溶剂的混合液，在滴加结束后，保温2小时，脱除有机溶剂，洗涤，重结晶获得喹螨醚成品。本发明在简化工艺过程的同时大大减少了废水产生，降低了成本，且环境友好。
Description
技术领域
本发明涉及农药合成领域，尤其涉及一种农药杀螨剂喹螨醚的绿色合成方法。
背景技术
喹螨醚属喹唑啉类杀螨剂，以25～250mg/L用于扁桃(杏仁)、苹果、柑橘、棉花、葡萄和观赏植物上，可有效地防治真叶螨、全爪螨和红叶螨以及紫红短须螨。它的传统生产方法主要是欧洲专利EP380264提出的技术方案。该方案是将4-羟基喹唑啉在二氯甲烷中用吡啶做缚酸剂用三苯氧膦做催化剂用氯气氯化后用水中和后与叔丁基苯乙醇反应制得。其反应原理如下：
从原理可以看出，每产生一摩尔的喹螨醚就会产生一摩尔的磷酸三苯酯的固废和大量的废水，而且还要用到高毒的氯气。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于找到一种简便、清洁、高效的、环境友好、成本较低的喹螨醚的合成方法，
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案，一种喹螨醚的绿色合成方法，其包括以下步骤：
(1)在有机溶剂中加入4-羟基喹唑啉，以N，N二甲基甲酰胺作为催化剂；
(2)向悬浮液中滴加三氯氧磷、氯化亚砜、氯甲酸三氯甲酯、双(三氯甲基)碳酸酯或五氯化磷其中一种或者几种组成的氯化试剂，反应温度为-5℃～120℃；
(3)前述反应完成后，升温，脱除氯化试剂；
(4)在0℃～100℃，向反应混合物中滴加对叔丁基苯乙醇与有机溶剂的混合液，在滴加结束后，保温2小时，脱除有机溶剂，洗涤，重结晶获得喹螨醚成品。
作为本发明所述的喹螨醚的绿色合成方法的一种优选方案，其中：所述步骤(1)与步骤(4)中的有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、1，3-二氯丙烷、1，2-二氯丙烷、四氯乙烷、氯苯中的一种或者几种的混合溶剂。
作为本发明所述的喹螨醚的绿色合成方法的一种优选方案，其中：所述步骤(3)中，升温至60℃～120℃，脱除氯化试剂。
作为本发明所述的喹螨醚的绿色合成方法的一种优选方案，其中：所述步骤(4)中，在40℃～45℃下，向反应混合物中滴加对叔丁基苯乙醇与有机溶剂的混合液。
作为本发明所述的喹螨醚的绿色合成方法的一种优选方案，其中：所述步骤(1)为在反应容器中中依次加入4-羟基喹唑啉，N，N-甲基甲酰胺，二氯甲烷；所述步骤(2)为在2小时内，0～5℃下滴加双(三氯甲基)碳酸酯；所述步骤(3)为滴加完毕后，加热升温回流8小时；所述步骤(4)为将温度降至20℃，搅拌下滴加含量90％对叔丁基苯乙醇和二氯乙烷的混合液，控制滴加时间为1小时，温度不超过25℃，滴加完毕后，将反应液温度升至40℃，维持40℃反应1小时，反应完毕后，脱除有机溶剂，中和，酸析，过滤，中和得到成品喹螨醚。
作为本发明所述的喹螨醚的绿色合成方法的一种优选方案，其中：所述步骤(2)为在反应容器中加入五氯化磷，三氯氧磷；所述步骤(3)为加热升温回流，回流温度为108℃，反应液澄清后再回流，反应完毕，降温到70℃，在70℃、0.09MPa条件下将三氯氧磷减压蒸馏回收，三氯氧磷蒸干后，向反应瓶中加入甲苯，水分控制在200ppm以下，继续在70℃、0.09MPa条件下将甲苯溶剂蒸馏回收；溶剂蒸干后，将温度降至20℃，加入二氯甲烷，搅拌下滴加含量90％对叔丁基苯乙醇和二氯乙烷的混合液，温度不超过25℃，滴加完毕后，将反应液温度升至40℃，维持40℃反应1小时，反应完毕后，脱除溶剂，洗涤，重结晶获得成品喹螨醚。
本发明的制备方法是以2-羟基喹唑啉为起始原料，用氯化亚砜、三氯氧磷、氯甲酸三氯甲酯、双(三氯甲基)碳酸酯、五氯化磷为氯化试剂，在氯化反应完成后，不经过中和和提纯，直接与对叔丁基苯乙醇缩合得到喹螨醚。
本发明的反应原理如下：
其中双(三氯甲基)碳酸酯可以用氯化亚砜、氯化亚砜、三氯氧磷、氯甲酸三氯甲酯或者五氯化磷代替。
本发明的反应条件如下：在有机溶剂中加入4-羟基喹唑啉和催化剂量的N，N二甲基甲酰胺，也可简称为DMF，再向悬浮液中滴加三氯氧磷、氯化亚砜、氯甲酸三氯甲酯，双(三氯甲基)碳酸酯、五氯化磷其中一种或者几种混合物组成的氯化试剂，反应温度为-5℃～120℃。在反应完成后，升温60℃-120℃脱除氯化试剂。在0℃～100℃，优选40℃～45℃下，向反应混合物中滴加对叔丁基苯乙醇，在滴加结束后，保温2小时，脱除溶剂，洗涤，重结晶获得喹螨醚成品收率80％，以4-羟基喹唑啉计，熔点78℃-79℃，纯度99％。
其中有机溶剂可以是二氯甲烷、二氯乙烷、1，3-二氯丙烷、1，2-二氯丙烷，四氯乙烷，氯苯一种或者几种的混合溶剂。
本发明的有益技术效果：用N，N二甲基甲酰胺为催化剂，催化三氯氧磷、氯化亚砜、氯甲酸三氯甲酯，双(三氯甲基)碳酸酯、五氯化磷一种或者几种氯化试剂对4-羟基喹唑啉进行氯化，在反应物脱除溶剂后直接与对叔丁基苯乙醇反应制备喹螨醚。该反应过程省去了对于酰氯的中和过程和对于4-氯喹唑啉的提纯过程。在简化工艺过程的同时大大减少了废水产生，降低了成本，且环境友好。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明给予进一步说明，当然本发明不仅限于下述实施例。
实施例1
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的500ml四口烧瓶中依次加入4-羟基喹唑啉29.2g，即0.2mol，N，N-甲基甲酰胺0.5g，二氯甲烷190g，在2小时内，0-5℃下滴加双(三氯甲基)碳酸酯25g，即0.125mol，滴加完毕后，加热升温回流8小时。将温度降至20℃，搅拌下滴加含量90％叔丁基苯乙醇47.5g，即0.24mol和65g二氯乙烷的混合液，控制滴加时间为1h，温度不超过25℃。滴加完毕后，将反应液温度升至40℃，维持40℃反应1h，LC进行反应跟踪。无4-氯喹唑啉即为反应终点。反应完毕，脱溶，中和，酸析，过滤，中和得到最后产品喹螨醚，产量40g。含量97.7％，收率65％，以4-羟基喹唑啉计。
实施例2
在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管的500ml四口烧瓶中依次加入4-羟基喹唑啉29.2g，即0.2mol，五氯化磷52g，即0.25mol、三氯氧磷460g，即3mol，0.5gDMF，加热升温回流，回流温度为108℃。反应液澄清后再回流2h，即到反应终点。反应完毕，降温到70℃，在70℃、0.09MPa条件下将三氯氧磷减压蒸馏回收，三氯氧磷蒸干后，向反应瓶中加入100g甲苯，水分控制在200ppm以下。继续在70℃、0.09MPa条件下将甲苯溶剂蒸馏回收。溶剂蒸干后，将温度降至20℃，加入190g二氯甲烷，搅拌下滴加含量90％叔丁基苯乙醇47.5g，即0.24mol和65g二氯乙烷的混合液，控制滴加时间为1h，温度不超过25℃。滴加完毕后，将反应液温度升至40℃，维持40℃反应1h，LC进行反应跟踪。无4-氯喹唑啉即为反应终点。其余过程与实施例一完全相同，收率60％。
实施例3-10的过程与前述实施例完全相同，只是溶剂，氯化剂略有不同。实验结果见下表：
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种喹螨醚的绿色合成方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在有机溶剂中加入4-羟基喹唑啉，以N，N二甲基甲酰胺作为催化剂；
(2)向悬浮液中滴加三氯氧磷、氯化亚砜、氯甲酸三氯甲酯、双(三氯甲基)碳酸酯或五氯化磷其中一种或者几种组成的氯化试剂，反应温度为-5℃～120℃；
(3)前述反应完成后，升温，脱除氯化试剂；
(4)在0℃～100℃，向反应混合物中滴加对叔丁基苯乙醇与有机溶剂的混合液，在滴加结束后，保温2小时，脱除有机溶剂，洗涤，重结晶获得喹螨醚成品。
2.根据权利要求1所述的喹螨醚的绿色合成方法，其特征在于：所述步骤(1)与步骤(4)中的有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、1，3-二氯丙烷、1，2-二氯丙烷、四氯乙烷、氯苯中的一种或者几种的混合溶剂。
3.根据权利要求1所述的喹螨醚的绿色合成方法，其特征在于：所述步骤(3)中，升温至60℃～120℃，脱除氯化试剂。
4.根据权利要求1所述的喹螨醚的绿色合成方法，其特征在于：所述步骤(4)中，在40℃～45℃下，向反应混合物中滴加对叔丁基苯乙醇与有机溶剂的混合液。
5.根据权利要求1所述的喹螨醚的绿色合成方法，其特征在于：所述步骤(1)为在反应容器中中依次加入4-羟基喹唑啉，N，N-甲基甲酰胺，二氯甲烷；所述步骤(2)为在2小时内，0～5℃下滴加双(三氯甲基)碳酸酯；所述步骤(3)为滴加完毕后，加热升温回流8小时；所述步骤(4)为将温度降至20℃，搅拌下滴加含量90％对叔丁基苯乙醇和二氯乙烷的混合液，控制滴加时间为1小时，温度不超过25℃，滴加完毕后，将反应液温度升至40℃，维持40℃反应1小时，反应完毕后，脱除有机溶剂，中和，酸析，过滤，中和得到成品喹螨醚。
6.根据权利要求1所述的喹螨醚的绿色合成方法，其特征在于：所述步骤(2)为在反应容器中加入五氯化磷，三氯氧磷；所述步骤(3)为加热升温回流，回流温度为108℃，反应液澄清后再回流，反应完毕，降温到70℃，在70℃、0.09MPa条件下将三氯氧磷减压蒸馏回收，三氯氧磷蒸干后，向反应瓶中加入甲苯，水分控制在200ppm以下，继续在70℃、0.09MPa条件下将甲苯溶剂蒸馏回收；溶剂蒸干后，将温度降至20℃，加入二氯甲烷，搅拌下滴加含量90％对叔丁基苯乙醇和二氯乙烷的混合液，温度不超过25℃，滴加完毕后，将反应液温度升至40℃，维持40℃反应1小时，反应完毕后，脱除溶剂，洗涤，重结晶获得成品喹螨醚。
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