CN102675074A - 环丙唑醇关键中间体1-(4-氯苯基)-2-环丙基-1-丙酮的制备方法 - Google Patents

环丙唑醇关键中间体1-(4-氯苯基)-2-环丙基-1-丙酮的制备方法 Download PDF

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龚义斌
夏颖
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Abstract

本发明涉及一种环丙唑醇关键中间体1-(4-氯苯基)-2-环丙基-1-丙酮的制备方法。用2-（4-氯苯基）-3-环丙基-2-丁烯腈经过选择性地还原双键，得到合物（II），化合物（II）在催化剂存在下用氧气将氰基氧化成羰基，就得到80%含量的1-(4-氯苯基)-2-环丙基-1-丙酮粗品，最后再经过高真空精馏，就可以得到含量95%以上的环丙唑醇关键中间体1-(4-氯苯基)-2-环丙基-1-丙酮。该工艺具有收率高，质量好，成本低，生产安全的特点，完全可以实现工业化生产。

Description

环丙唑醇关键中间体1-(4-氯苯基)-2-环丙基-1-丙酮的制备方法
技术领域
   本发明涉及环丙唑醇关键中间体1-(4-氯苯基)-2-环丙基-1-丙酮的制备方法，
通过2-（4-氯苯基）-3-环丙基-2-丁烯腈简单地合成环丙唑醇关键中间体1-（4-氯苯基）-2-环丙基-1-丙酮。
背景技术
环丙唑醇是sandoz AG公司开发成功的一种高效低毒的三唑类杀菌剂，1989年在法国首先作为大麦类叶面喷施的杀菌剂推出，后来作为种子处理剂，广泛用于欧洲和美洲的多种农作物的种子处理。该杀菌剂杀菌谱广，残留少，是甾醇脱甲基化抑制剂，具有预防和治疗作用。对禾谷类作物（80g/ha）、咖啡(20-50g/ha)、甜菜(40-60g/ha)、果树和葡萄(10g/ha)上的白粉菌目、锈菌目、属孢霉属、喙孢属、壳针孢属、黑星菌属菌均有效。与其它杀菌剂混用，能很好防治谷类眼点病、叶斑病和网斑病。防治麦类锈病持效期为4～6周，防治白粉病为3～4周。目前在市场上的销售量越来越大，用途越来越广泛，2011年市场销售额为4亿美金左右，而且还有迅猛增长的趋势，所以如何低成本地量产该产品就成了当务之急，而环丙唑醇的生产又关键取决于其中间体：1-(4-氯苯基)-2-环丙基-1-丙酮的技术突破。
1-（4-氯苯基）-2-环丙基-1-丙酮的结构式为：
Figure 2012101648756100002DEST_PATH_IMAGE002
CAS 登录号：123989-29-7。
对于环丙唑醇关键中间体的合成，工业上主要有三种方法，氯苯和环丙基乙酰氯傅-克反应后再甲基化的方法，路线如下所示:
该路线虽然周期短，但是因为环丙基乙酰氯价格昂贵，所以成本居高不下，加上最后一步使用的碘甲烷试剂，不仅毒性强，而且价格也是很昂贵，该路线导致环丙唑醇的生产成本最起码在50万元/吨以上，与国内外其它公司相比没有一点竞争力，所以目前已经没有厂家用这条路线生产。
对氯苯甲醛格氏反应法，其路线如下:
Figure 2012101648756100002DEST_PATH_IMAGE006
该路线工艺流程长，用到格氏化反应无法提高产量，同时也用到碘甲烷等等价格昂贵且高毒的试剂，无论在成本上还是在生产安全上也是几乎没有竞争力的。
对氯氯苄法：
该路线总共四步反应，要用到大量的昂贵溶剂以及三氟化硼乙醚，硼氢化钠等试剂，成本也是居高不下，生产过程中产生大量三废，而且总收率低，产品质量较差，目前也不具备同国外公司竞争的优势。因此我们需要另辟捷径，找到一个简便可行的低成本生产方法。
发明内容
本发明的目的就是提供一种成本低廉，环境友好，生产安全，简便可靠的生产方法，满足国内外对日益增长的环丙唑醇的需求。
本发明合成1-(4-氯苯基)-2-环丙基-1-丙酮的方法就是用2-（4-氯苯基）-3-环丙基-2-丁烯腈经过选择性地还原双键，得到合物（II），化合物（II）在催化剂存在下用氧气将氰基氧化成羰基，就得到80%含量的1-(4-氯苯基)-2-化环丙基-1-丙酮粗品，最后再经过高真空精馏，得到含量95%以上的环丙唑醇关键中间体1-(4-氯苯基)-2-环丙基-1-丙酮。
本发明具体包含以下步骤：
1）2-（4-氯苯基）-3-环丙基-2-丁烯腈加入到压力釜中，然后加入溶剂，加入2%－５％重量的5%的钯碳催化剂，氮气置换空气，然后保持一定压力和温度反应完全，冷却，泄压，过滤，脱掉溶剂，得到化合物（II），收率为95%。
2）上述化合物（II）加入到溶剂中，加入氢氧化钾或者氢氧化钠以及其它有机碱类催化剂，慢慢匀速通入氧气，保持一定温度和时间氧化反应完全，后处理，得到粗品，粗品再经过减压蒸馏，得到95%以上含量的1-（4-氯苯基）-2-环丙基-1-丙酮，收率为80%-85%左右。
本发明工艺路线如下：
Figure 2012101648756100002DEST_PATH_IMAGE010
具体实施方式
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
化合物（II）的合成：
将2-（4-氯苯基）-3-环丙基-2-丁烯腈４４克加入到１０００毫升压力釜中，然后加入甲醇２００克，５％的钯碳合金１.５克，用氮气置换空气三次，氢气置换２次，维持1.2MPa的氢气压力，然后慢慢加热到60度反应8小时左右，取样分析反应完全，冷却，泄压，物料放出后过滤回收催化剂，滤液先常压蒸馏回收甲醇，再减压彻底蒸馏干净甲醇，得到约41.9克左右粘稠状物体，GC分析纯度约95%。纯化得42.0克，摩尔收率95.4%。实际生产中无需进一步纯化，直接用于下一步反应。
实施例2
化合物（I）的合成；
将化合物（II）22克加入到66克干燥的DMSO中，然后加入22克氢氧化钾粉末，搅拌均匀，慢慢匀速通入氧气流，此时反应会放热，保持40度左右内温，通入氧气约16小时左右，取样分析反应完全，冷却到20度，加入200毫升水稀释反应液，然后用10%的稀盐酸中和到中性，用100毫升甲苯萃取2次，合并萃取的甲苯液，水洗涤一次，先常压蒸馏回收甲苯，再负压彻底蒸馏干净甲苯，得到的粗品再用油泵高真空蒸馏，收集到约17.5克95%(GC, 面积归一法)纯度的1-（4-氯苯基）-2-环丙基-1-丙酮化合物（I），淡黄色液体。摩尔收率84.1%。
实施例3
化合物（II）的合成：
将2-（4-氯苯基）-3-环丙基-2-丁烯腈４４克加入到１０００毫升压力釜中，然后加入甲醇２００克，５％的钯碳合金１.５克，用氮气置换空气三次，氢气置换２次，维持1.2MPa的氢气压力，然后慢慢加热到60度反应8小时左右，取样分析反应完全，冷却，泄压，物料放出后过滤回收催化剂，滤液先常压蒸馏回收甲醇，再减压彻底蒸馏干净甲醇，得到约42.4克左右粘稠状物体，GC分析纯度约95%。纯化得41.8克，摩尔收率95.0%。实际生产中无需进一步纯化，直接用于下一步反应。
实施例4
化合物（I）的合成：
将化合物（II）22克加入到66克干燥的DMSO中，然后加入22克氢氧化钾粉末，搅拌均匀，慢慢匀速通入氧气流，此时反应会放热，保持40度左右内温，通入氧气约16小时左右，取样分析反应完全，冷却到20度，加入200毫升水稀释反应液，然后用10%的稀盐酸中和到中性，用100毫升甲苯萃取2次，合并萃取的甲苯液，水洗涤一次，先常压蒸馏回收甲苯，再负压彻底蒸馏干净甲苯，得到的粗品再用油泵高真空蒸馏，收集到约16.9克95%(GC,面积归一法)纯度的1-（4-氯苯基）-2-环丙基-1-丙酮化合物（I），淡黄色液体。摩尔收率81.3%。

Claims (3)

1. 一种环丙唑醇关键中间体1-(4-氯苯基)-2-环丙基-1-丙酮的制备方法，其特征是通过以下步骤获得的：
1）化合物（II）的制备：将2-（4-氯苯基）-3-环丙基-2-丁烯腈加入到压力釜中，加入催化剂和助催化剂以及溶剂，用氮气置换空气，然后加热加压进行还原反应，反应完成，过滤，减压脱溶，得到化合物（II）；
2）化合物（I）的制备：将化合物（II）加入到溶剂中，然后加入催化剂，慢慢通入氧气并加热进行氧化反应，反应完成，加入适量的水稀释反应液，然后加入溶剂萃取粗品，减压脱溶蒸馏掉溶剂，得到约80%含量的粗品，然后用高真空泵进行减压蒸馏，得到95%含量的化合物（I）；
所述的原料2-（4-氯苯基）-3-环丙基-2-丁烯腈和化合物（II）以及化合物（I）的结构式如下图所示：
Figure 2012101648756100001DEST_PATH_IMAGE002
         
Figure 2012101648756100001DEST_PATH_IMAGE004
Figure 2012101648756100001DEST_PATH_IMAGE006
。
2.如权利要求1所述的一种环丙唑醇关键中间体1-(4-氯苯基)-2-环丙基-1-丙酮的制备方法，其特征是步骤1的反应氢气压力为0.8-1.5Mpa，优选1.2MPa；催化剂为雷尼镍，钯碳或者氧化铂，优选5%的钯碳合金；反应温度为20-80度，优选60度；溶剂为甲醇或者乙醇，优选甲醇，反应时间为3-15小时，优选8小时，反应完毕，过滤回收催化剂，甲醇溶液减压脱干净，得到化合物（II）。
3.如权利要求1所述的一种环丙唑醇关键中间体1-（4-氯苯基）-2-环丙基-1-丙酮的制备方法，其特征是步骤2的反应中溶剂为二甲基亚砜，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，二甲基吡咯烷酮以及它们的混合物，优选二甲基亚砜作为溶剂，其使用量为化合物（II）重量的3-6倍，优选3倍；氧化所用的碱性催化剂为无机碱或者有机碱，包括氢氧化钠，氢氧化钾，甲醇钠，乙醇钠，叔丁醇钠，也可以是他们的混合物，本专利优选氢氧化钾作为氧化催化剂，用量为化合物（II）的3-4摩尔当量；氧化温度为20-60度，优选40度作为氧化反应温度；氧化时间为8-24小时，优选16小时作为氧化反应时间；反应完毕，用适量水稀释反应液，10%的盐酸水溶液中和到中性，然后用甲苯萃取反应液，水洗涤反应液，减压蒸馏回收甲苯，得到80%左右含量的1-（4-氯苯基）-2-环丙基-1-丙酮粗品，该粗品高真空减压蒸馏，收集100-200pa,120-140度顶温之间的馏分，得到95%以上含量的1-（4-氯苯基）-2-环丙基-1-丙酮成品。
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