CN103450084B - 除草剂异丙吡草酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
除草剂异丙吡草酯的制备方法,涉及一种除草剂。从易得的2-氯-4-氟甲苯出发,经过九步工艺反应,依次合成化合物(2)~(11),得目标产物5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸异丙酯(异丙吡草酯),总产率达到42%,原料易得、操作简便、条件温和,具备工业化生产的条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种除草剂,尤其是涉及一种除草剂5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸异丙酯(异丙吡草酯)的制备方法。
背景技术
异丙吡草酯(Fluazolate),化学名称为5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸异丙酯,是孟山都公司研制的吡唑类新型触杀类除草剂,主要用于防除阔叶杂草如猪殃殃、虞美人、野萝卜等,是冬小麦除草的一线农药,在作物中无残留,淋溶物对水体不构成污染,是一类高效低毒的农药。
美国专利US5698708A报道了其合成方法:由2-氯-4-氟甲苯和乙酰氯先发生酰基化反应生成1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)乙酮,其与三氟乙酰乙酸乙酯在碱的作用下合成相应的三氟-1,3丁二酮衍生物,该中间体与水合肼反应构建吡唑环,接着再进行甲基化、氧化、溴化、酯化反应得到异丙吡草酯,总产率约为30%。合成路线较为合理,主要缺陷为合成三氟-1,3丁二酮衍生物产率较低,因为这步反应涉及的原料三氟乙酰乙酸乙酯价格昂贵,所以该步产率偏低大大增加了成本,同时构建吡唑环的产率也不高。
文献Organic Letters,2012,14(18),4858–4861报道了新的合成路线,该合成方法以碘代斯德酮衍生物为原料,先和氟磺酰基二氟乙酸甲酯发生三氟甲基化反应,接着与1-氯-4-乙炔基-5-氟-2-甲苯发生环加成反应得到N-甲基吡唑环,最后氧化、溴化、酯化反应得到目标产物。该路线产率良好,但是所用原料大多十分昂贵,不适合工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于针对上述合成路线存在的缺陷,提供一种原料易得、条件温和、反应产率高的除草剂异丙吡草酯的制备方法。
所述除草剂异丙吡草酯的合成路线为:
所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,包括以下步骤:
1)5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2)的合成
将2-氯-4-氟甲苯(1)和酸混合,再加入液溴反应后,冷却,然后加入冰水和亚硫酸氢钠,经过萃取,干燥,浓缩和减压蒸馏得到产物5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2);
2)4-氯-2-氟-5-甲基苯甲醛(3)的合成
将镁条和碘加入四氢呋喃中,再加入5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2),加热回流反应后,温度降至0℃,加入N,N-二甲基甲酰胺,搅拌,淬灭,萃取,干燥和浓缩,即得产物4-氯-2-氟-5-甲基苯甲醛(3);
3)1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4)的合成
0℃下,向二异丙基胺的四氢呋喃溶液中加入正丁基锂溶液,搅拌,然后温度降到-78℃,依次加入2-溴-3,3,3-三氟丙烯和4-氯-2-氟-5-甲基苯甲醛(3),反应,淬灭,萃取,干燥,浓缩,重结晶得到产物1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4);
4)3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-1-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(5)和3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-2-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(6)的合成
将1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4)与对甲苯磺酰肼溶于溶剂中,在催化剂作用下加热反应后,再冷却至室温,加水淬灭反应,萃取,干燥,浓缩得到混合物3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-1-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(5)和3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-2-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(6);
5)3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-5-三氟甲基-1H-吡唑(7)的合成
将二氢-1H-吡唑混合物3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-1-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(5)和3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-2-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(6)溶于N,N-二甲基甲酰胺,加入碱,反应后,加水猝灭,萃取,干燥,浓缩,得到产物3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-5-三氟甲基-1H-吡唑(7);
6)1-甲基-3-[4-氯-2-氟-5-甲基-苯基-1-基]-5-三氟甲基吡唑(8)的合成
3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-5-三氟甲基-1H-吡唑(7)和硫酸二甲酯在甲苯中加热回流反应后,洗涤,萃取,干燥,浓缩和重结晶得到产物1-甲基-3-[4-氯-2-氟-5-甲基-苯基-1-基]-5-三氟甲基吡唑(8);
7)2-氯-4-氟-5-[1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]苯甲酸(9)的合成
将1-甲基-3-[4-氯-2-氟-5-甲基-苯基-1-基]-5-三氟甲基吡唑(8)和催化量的Co(OAc)2·4H2O,Mn(OAc)2·4H2O,48%溴化氢醋酸溶液,过氧化二叔丁基的乙酸溶液加入高压反应釜中,通O2,加热反应后,得产物2-氯-4-氟-5-[1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]苯甲酸(9);
8)5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸(10)的合成
将2-氯-4-氟-5-[1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]苯甲酸(9)和乙酸混合,加入溴化钠水溶液,加热至70℃时加入次氯酸钠水溶液反应,得产物5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸(10);
9)5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸异丙酯(11)的合成
5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸(10)与氯化亚砜加热反应生成酰氯中间体,再与三乙胺和异丙醇反应酯化得到最终产物异丙吡草酯(11)。
在步骤1)中,所述酸可选自路易斯酸或质子酸等,所述路易斯酸可选自AlCl3、FeCl3、ZnBr2等中的一种,所述质子酸可选自98%浓硫酸、乙酸等中的一种;所述反应的条件可为将2-氯-4-氟甲苯(1)和酸混合,加热到30~80℃,再加入液溴,反应1~3h后,冷却;所述2-氯-4-氟甲苯(1)和液溴的投料摩尔比可为1∶(1.1~1.5),所述酸的用量可为2-氯-4-氟甲苯(1)摩尔量的1%~5%;亚硫酸氢钠的用量可为2-氯-4-氟甲苯(1)摩尔量的0.1~0.5。
在步骤2)中,所述5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2)和镁条的投料摩尔比可为1∶(1~1.5),碘的用量可为5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2)投料摩尔量的0.1%~1%;所述加热回流反应的条件可为:温度50~80℃,时间1~3h;所述N,N-二甲基甲酰胺的用量可为5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2)投料摩尔量的1~1.5倍。
在步骤3)中,所述4-氯-2-氟-5-甲基苯甲醛(3)、二异丙基胺、正丁基锂及2-溴-3,3,3-三氟丙烯的投料摩尔比可为1∶(2~3)∶(2~3)∶(1~1.5);所述反应的时间可为1~3h。
在步骤4)中,所述溶剂可选自1,2-二氯乙烷、甲苯、乙腈等中的一种;所述催化剂可选自AgOTf、Cu(OTf)2、InCl3等中的一种;所述加热反应的条件可为:将1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4)与对甲苯磺酰肼溶于溶剂中,加热到60~100℃,反应1~3h后,冷却;所述1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4)与对甲苯磺酰肼的投料摩尔比可为1∶(1.1~1.5),所述催化剂的用量可为1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4)摩尔量的3%~10%。
在步骤5)中,所述碱可选自叔丁醇钾、氢氧化钠、甲醇钠等中的一种;所述反应的条件可为:加热温度40~80℃,反应时间1~3h;所述3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-1-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(5)和3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-2-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(6)和碱的投料摩尔比可为1∶(1.1~1.5)。
在步骤6)中,所述3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-5-三氟甲基-1H-吡唑(7)和硫酸二甲酯的投料摩尔比可为1∶(1.1~1.5);所述加热回流反应的温度可为100~130℃;所述洗涤可采用10%氢氧化钠水溶液洗涤,所述10%氢氧化钠水溶液的用量可为3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-5-三氟甲基-1H-吡唑(7)摩尔量的5~20倍。
在步骤7)中,Co(OAc)2·4H2O、Mn(OAc)2·4H2O、48%溴化氢醋酸溶液和过氧化二叔丁基的用量分别为1-甲基-3-[4-氯-2-氟-5-甲基-苯基-1-基]-5-三氟甲基吡唑(8)摩尔量的0.1%~0.5%、0.1%~0.5%、0.5%~1.5%和0.5%~1.5%;O2用量为压强控制为200~400psi;所述加热反应的温度可为130~160℃,加热反应的时间可为2~5h。
在步骤8)中,2-氯-4-氟-5-[1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]苯甲酸(9)、乙酸、溴化钠水溶液及次氯酸钠水溶液的投料摩尔比可为1∶(3~10)∶(1~2)∶(1~2);所述反应的时间可为1~4h。
在步骤9)中,所述5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸(10)与氯化亚砜,三乙胺及异丙醇的投料比为1∶(1~3)∶(1~2)∶(1~2);所述加热反应的温度可为60~100℃,加热反应的时间可为1~5h;所述反应酯化的温度可为60~100℃,反应酯化的时间可为1~5h。
本发明从易得的2-氯-4-氟甲苯出发,经过九步工艺成熟的反应,合成了目标产物5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸异丙酯(异丙吡草酯),总产率达到42%,原料易得、操作简便、条件温和,具备工业化生产的条件。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明:
步骤一:
25℃下,将2-氯-4-氟甲苯(1,21.6g,150mol)和FeCl3(0.5g,3mmol)混合,加热到50℃,滴加液溴(26.4g,165mmol),反应剧烈放气,搅拌2h。冷却至室温,加入50mL水和10mL饱和亚硫酸氢钠溶液,分层,乙酸乙酯萃取水相(每次30mL,共3次),无水硫酸钠干燥有机相,减压蒸馏得到5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2)30.3g。产率91%。1HNMR(500mHz,CDCl3):2.33(s,3H),7.15(d,J=7.9Hz,1H),δ7.42(d,J=7.3Hz,1H)。
步骤二:
将5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2,22.2g,100mmol)溶于100mL四氢呋喃中,再将该溶液滴加到氮气保护下的装有镁条(2.7g,110mmol)和100mL四氢呋喃的容器中,加入少量碘晶,加热至沸腾,搅拌2h。冷却至0℃,将N,N-二甲基甲酰胺(8.0g,110mmol)慢慢滴加至反应液中,升至室温反应3h。加入150mL10%的盐酸溶液淬灭反应,乙酸乙酯萃取水相(每次80mL,共3次),无水硫酸钠干燥有机相,减压蒸馏除去溶剂,得到白色固体14.8g,即为4-氯-2-氟-5-甲基苯甲醛(3)。熔点:69~70℃。1HNMR(500mHz,CDCl3):δ2.41(s,3H),7.24(d,J=7.1Hz,1H),7.75(d,J=7.8Hz,1H),10.31(s,1H)。无需进一步纯化,直接投入下一步反应。
步骤三:
0℃氮气保护下,向溶有二异丙基胺(18.2g,180mmol)的四氢呋喃(200mL)的溶液中滴加1.6mol/L的正丁基锂(112.5mL,180mmol)四氢呋喃溶液,搅拌0.5h。温度降至-78℃,加入2-溴-3,3,3-三氟丙烯(15.7g,90mmol),搅拌30min,最后加入步骤二得到的4-氯-2-氟-5-甲基苯甲醛(3,14.8g),室温下反应2h。加入100mL10%的盐酸溶液淬灭反应,乙酸乙酯萃取水相(每次50mL,共3次),无水硫酸钠干燥有机相,减压蒸馏除去溶剂,石油醚重结晶得到白色固体21.1g,即1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4)。熔点:81~82℃。1HNMR(500mHz,CDCl3):δ2.39(s,3H),3.50(br,1H),5.55(s,1H),7.21(d,J=7.3Hz,1H),7.74(d,J=7.8Hz,1H)。两步总产率79%。
步骤四:
将1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4,2.66g,10mmol)与对甲苯磺酰肼(2.24g,12mmol)溶于30mL1,2-二氯乙烷中,加入AgOTf(0.128g,0.5mmo)作为催化剂,80℃下反应2h。冷却至室温,加入500mL水淬灭反应,乙酸乙酯萃取水相(每次30mL,共3次),无水硫酸钠干燥有机相,减压蒸馏除去溶剂,得到浅黄色固体3.92g,分别为3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-1-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(5),1HNMR(500MHz,CDCl3)δ2.44(s,3H),2.50(s,3H),5.14(s,1H),6.07(s,1H),6.95-7.04(m,2H),7.13-7.23(m,2H),7.40(s,1H),7.67(s,1H)10.82(s,1H),和3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-2-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(6),1HNMR(500MHz,CDCl3)δ2.40(s,3H),2.50(s,3H),5.82(s,1H),6.34(s,1H),7.26-7.36(m,3H),7.41-7.43(m,2H),7.73(s,1H),11.05(s,1H)。无需进一步纯化,直接投入下一步反应。
步骤五:
将步骤四得到的混合物3.92g溶于50mL N,N-二甲基甲酰胺,再加入叔丁醇钾(1.12g,10mmol),加热至50℃反应2h。加50mL水猝灭,二氯甲烷萃取(每次30mL,共3次),无水硫酸钠干燥有机相,减压蒸馏除去溶剂得到淡黄色固体产物2.42g,即为3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-5-三氟甲基-1H-吡唑(7)。熔点:157~159℃。1HNMR(500MHz,CDCl3):δ2.39(s,3H),6.89(d,1H,J=3.4Hz),7.26(d,1H,J=11.2Hz),7.49(d,1H,J=8.0Hz),11.38(br,1H)。无需进一步纯化,直接投入下一步反应。
步骤六:
将步骤五得到的2.42g3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-5-三氟甲基-1H-吡唑(7)全部溶于50mL甲苯中,室温下再向其溶液中慢慢滴加硫酸二甲酯(1.26g,10mmol)。滴加完毕后安装分水器,加热回流12h,共沸除去水。冷却,用10%氢氧化钠水溶液洗涤(每次20mL,共3次),然后乙酸乙酯萃取水相(每次20mL,共3次),无水硫酸钠干燥有机相,减压蒸馏除去溶剂,甲醇重结晶得到白色固体1-甲基-3-[4-氯-2-氟-5-甲基-苯基-1-基]-5-三氟甲基吡唑(8)2.37g。三步总产率81%。熔点:46~47℃。1HNMR(500mHz,CDCl3):δ2.37(s,3H),4.03(s,3H),6.99(d,1H,J=3.3Hz),7.14(d,1H,J=10.4),7.82(d,1H,J=8.0Hz)。
步骤七:
将1-甲基-3-[4-氯-2-氟-5-甲基-苯基-1-基]-5-三氟甲基吡唑(8,5.8g,20mmol)和Co(OAc)2·4H2O(15mg,0.06mmol),Mn(OAc)2·4H2O(14mg,0.06mmol),30mg48%溴化氢醋酸溶液,过氧化二叔丁基(30mg,0.2mmol)和50mL乙酸加入高压反应釜中,再向反应釜内通O2,压强控制为300psi,加热至140℃,反应3h。冷却后将反应液倒入50mL冰水中,白色固体析出,过滤,冷水洗,干燥后得到2-氯-4-氟-5-[1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]苯甲酸(9)5.9g,产率92%。熔点:195~197℃。δ:4.07(s,3H),7.01(d,1H,J=3.3Hz),7.35(d,1H,J=9.2Hz),8.29(d,1H,J=7.2Hz),10.0(br,1H)。
步骤八:
将2-氯-4-氟-5-[1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]苯甲酸(9,6.4g,20mmol)和5mL乙酸混合,先在25℃加入溴化钠水溶液(2.5g溴化钠溶于10mL水中),加热至70℃时加入次氯酸钠水溶液(2.3g次氯酸钠溶于10mL水中),反应3h。冷却至室温,加入50mL冰水和10mL饱和亚硫酸氢钠溶液,白色固体析出,过滤,干燥得到5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸(10)7.2g,产率90%。熔点:171~173℃。1HNMR(500mHz,CDCl3),δ:4.07(s,3H),7.35(d,1H,J=9.2Hz),8.29(d,1H,J=7.2Hz),10.1(br,1H)。
步骤九:
将5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸(10,6.0g,15mmol)溶于50mL甲苯中,25℃下加入氯化亚砜(2.2mL,30mmol),加热至80℃,反应2h。减压蒸馏除去溶剂和多余的氯化亚砜,得到的酰氯中间体溶于30mL二氯甲烷中。将3.0g三乙胺(30mmol)和异丙醇(1.35g,22mmol)混合溶于20mL二氯甲烷,0℃下滴入酰氯中间体的二氯甲烷溶液中,室温反应3h。加入50mL水淬灭反应,分层,无水硫酸钠干燥有机相,减压蒸馏除去溶剂,甲醇/水重结晶得到最终产物5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸异丙酯(11)5.9g,即异丙吡草酯,产率89%。熔点:79~81℃。1HNMR(500mHz,CDCl3),δ:1.48(d,6H,J=6.9Hz),5.59(m,1H),7.43(d,1H,J=9.0Hz),8.14(d,1H,J=7.2Hz)。
Claims (26)
1.除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于其合成路线为:
2.除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2)的合成
将2-氯-4-氟甲苯(1)和酸混合,再加入液溴反应后,冷却,然后加入冰水和亚硫酸氢钠,经过萃取,干燥,浓缩和减压蒸馏得到产物5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2);
2)4-氯-2-氟-5-甲基苯甲醛(3)的合成
将镁条和碘加入四氢呋喃中,再加入5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2),加热回流反应后,温度降至0℃,加入N,N-二甲基甲酰胺,搅拌,淬灭,萃取,干燥和浓缩,即得产物4-氯-2-氟-5-甲基苯甲醛(3);
3)1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4)的合成
0℃下,向二异丙基胺的四氢呋喃溶液中加入正丁基锂溶液,搅拌,然后温度降到-78℃,依次加入2-溴-3,3,3-三氟丙烯和4-氯-2-氟-5-甲基苯甲醛(3),反应,淬灭,萃取,干燥,浓缩,重结晶得到产物1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4);
4)3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-1-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(5)和3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-2-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(6)的合成
将1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4)与对甲苯磺酰肼溶于溶剂中,在催化剂作用下加热反应后,再冷却至室温,加水淬灭反应,萃取,干燥,浓缩得到混合物3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-1-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(5)和3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-2-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(6);
5)3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-5-三氟甲基-1H-吡唑(7)的合成
将二氢-1H-吡唑混合物3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-1-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(5)和3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-2-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(6)溶于N,N-二甲基甲酰胺,加入碱,反应后,加水猝灭,萃取,干燥,浓缩,得到产物3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-5-三氟甲基-1H-吡唑(7);
6)1-甲基-3-[4-氯-2-氟-5-甲基-苯基-1-基]-5-三氟甲基吡唑(8)的合成
3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-5-三氟甲基-1H-吡唑(7)和硫酸二甲酯在甲苯中加热回流反应后,洗涤,萃取,干燥,浓缩和重结晶得到产物1-甲基-3-[4-氯-2-氟-5-甲基-苯基-1-基]-5-三氟甲基吡唑(8);
7)2-氯-4-氟-5-[1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]苯甲酸(9)的合成
将1-甲基-3-[4-氯-2-氟-5-甲基-苯基-1-基]-5-三氟甲基吡唑(8)和催化量的Co(OAc)2·4H2O,Mn(OAc)2·4H2O,48%溴化氢醋酸溶液,过氧化二叔丁基的乙酸溶液加入高压反应釜中,通O2,加热反应后,得产物2-氯-4-氟-5-[1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]苯甲酸(9);
8)5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸(10)的合成
将2-氯-4-氟-5-[1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]苯甲酸(9)和乙酸混合,加入溴化钠水溶液,加热至70℃时加入次氯酸钠水溶液反应,得产物5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸(10);
9)5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸异丙酯(11)的合成
5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸(10)与氯化亚砜加热反应生成酰氯中间体,再与三乙胺和异丙醇反应酯化得到最终产物异丙吡草酯(11)。
3.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤1)中,所述酸选自路易斯酸或质子酸。
4.如权利要求3所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于所述路易斯酸选自AlCl3、FeCl3、ZnBr2中的一种。
5.如权利要求3所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于所述质子酸选自98%浓硫酸、乙酸中的一种。
6.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤1)中,所述反应的条件为将2-氯-4-氟甲苯(1)和酸混合,加热到30~80℃,再加入液溴,反应1~3h后,冷却;所述2-氯-4-氟甲苯(1)和液溴的投料摩尔比为1∶(1.1~1.5),所述酸的用量为2-氯-4-氟甲苯(1)摩尔量的1%~5%;亚硫酸氢钠的用量为2-氯-4-氟甲苯(1)摩尔量的0.1~0.5。
7.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤2)中,所述5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2)和镁条的投料摩尔比为1∶(1~1.5)。
8.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤2)中,碘的用量为5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2)投料摩尔量的0.1%~1%。
9.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤2)中,所述加热回流反应的条件为:温度50~80℃,时间1~3h。
10.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤2)中,所述N,N-二甲基甲酰胺的用量为5-溴-2-氯-4-氟-甲苯(2)投料摩尔量的1~1.5倍。
11.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤3)中,所述4-氯-2-氟-5-甲基苯甲醛(3)、二异丙基胺、正丁基锂及2-溴-3,3,3-三氟丙烯的投料摩尔比为1∶(2~3)∶(2~3)∶(1~1.5);所述反应的时间为1~3h。
12.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤4)中,所述溶剂选自1,2-二氯乙烷、甲苯、乙腈中的一种。
13.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤4)中,所述催化剂选自AgOTf、Cu(OTf)2、InCl3中的一种。
14.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤4)中,所述加热反应的条件为:将1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4)与对甲苯磺酰肼溶于溶剂中,加热到60~100℃,反应1~3h后,冷却。
15.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤4)中,所述1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4)与对甲苯磺酰肼的投料摩尔比为1∶(1.1~1.5),所述催化剂的用量为1-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4,4,4-三氟丁-2-炔-1-醇(4)摩尔量的3%~10%。
16.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤5)中,所述碱选自叔丁醇钾、氢氧化钠、甲醇钠中的一种。
17.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤5)中,所述反应的条件为:加热温度40~80℃,反应时间1~3h。
18.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤5)中,所述3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-1-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(5)和3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-2-对甲苯磺酰-5-三氟甲基-2,3-二氢-1H-吡唑(6)和碱的投料摩尔比为1∶(1.1~1.5)。
19.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤6)中,所述3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-5-三氟甲基-1H-吡唑(7)和硫酸二甲酯的投料摩尔比为1∶(1.1~1.5)。
20.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤6)中,所述加热回流反应的温度为100~130℃。
21.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤6)中,所述洗涤采用10%氢氧化钠水溶液洗涤,所述10%氢氧化钠水溶液的用量为3-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-5-三氟甲基-1H-吡唑(7)摩尔量的5~20倍。
22.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤7)中,Co(OAc)2·4H2O、Mn(OAc)2·4H2O、48%溴化氢醋酸溶液和过氧化二叔丁基的用量分别为1-甲基-3-[4-氯-2-氟-5-甲基-苯基-1-基]-5-三氟甲基吡唑(8)摩尔量的0.1%~0.5%、0.1%~0.5%、0.5%~1.5%和0.5%~1.5%;O2用量为压强控制为200~400psi。
23.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤7)中,所述加热反应的温度为130~160℃,加热反应的时间为2~5h。
24.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤8)中,2-氯-4-氟-5-[1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]苯甲酸(9)、乙酸、溴化钠水溶液及次氯酸钠水溶液的投料摩尔比为1∶(3~10)∶(1~2)∶(1~2);所述反应的时间为1~4h。
25.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤9)中,所述5-[4-溴-1-甲基-5-三氟甲基-1H-吡唑-3-基]-2-氯-4-氟苯甲酸(10)与氯化亚砜,三乙胺及异丙醇的投料比为1∶(1~3)∶(1~2)∶(1~2)。
26.如权利要求2所述除草剂异丙吡草酯的制备方法,其特征在于在步骤9)中,所述加热反应的温度为60~100℃,加热反应的时间为1~5h;所述反应酯化的温度为60~100℃,反应酯化的时间为1~5h。
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