CN103787915B - 一种肟菌酯中间体(e)-2-(2-溴甲基苯基)-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种肟菌酯中间体（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的制备方法，以邻甲基苯甲酸经过氯化、氰化、水解、酯化、肟化反应制备得到的（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯为原料，通过对溴化反应过程的分析，采用氧化剂将溴化反应过程中放出的溴化氢转化成溴，使其继续参与反应，并通过对合成工艺条件进行优化，提高了溴原子的利用率，使得溴化产物的含量与收率得到提高，进而提高了肟菌酯的产品质量；同时减少了含溴废水的排放，减少了对设备的腐蚀和对环境的污染，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种肟菌酯中间体（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的制备方法。
背景技术
肟菌酯类广谱杀菌剂是从天然产物strobilurins作为杀菌剂先导化合物成功开发的一类新的含氟杀菌剂，具有高效、广谱、保护、治疗、铲除、渗透、内吸活性、耐雨水冲刷、持效期长等特性。
目前有关肟菌酯合成的文献报道较少，其中中间体（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的制备方法均是以液溴或NBS为溴化试剂，在AIBN、BPO或光照等引发下进行溴化反应，由于溴化反应要生成溴化氢，溴原子的利用率最多只有50%，因而溴原子利用率低，其原子经济性且反应选择性较差，其经过溴化反应生成的中间体（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的收率及产品品质的高低将直接影响肟菌酯的质量；且该溴化反应过程中产生的大量含溴废水较难处理，造成严重的环境污染，不符合现代有机合成绿色化学的发展趋势，也不满足实际工业化使用的需求。
。
发明内容
本发明的目的在于提供一种肟菌酯中间体（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的制备方法，发明人通过对溴化反应过程的分析，采用氧化剂将溴化反应过程中放出的溴化氢转化成溴，使其继续参与反应，并通过对合成工艺条件进行优化，提高了溴原子的利用率，使得溴化产物的含量与收率得到提高，进而提高了肟菌酯的产品质量；同时减少了含溴废水的排放，减少了对设备的腐蚀和对环境的污染，降低了生产成本。
一种肟菌酯中间体（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的制备方法，以邻甲基苯甲酸经过氯化、氰化、水解、酯化、肟化反应制备得到的（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯为原料，具体步骤如下：
（1）溴化反应：在装有（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯、四氯化碳的反应器中，搅拌下加入引发剂，升温至60~65℃，再加入液溴与四氯化碳的混合液，在温度为60~65℃的条件下进行保温搅拌反应，待反应溶液的颜色变为浅黄色时，再加入氧化剂，升温至65-75℃，在温度为65-75℃的条件下进行保温搅拌反应，待反应溶液中（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的含量不再上升时结束反应；
（2）后处理过程：将步骤（1）反应完的溶液加水进行水洗，静置分层，分出有机相，减压脱除溶剂，得到浅黄色油状物，即（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯。
步骤（1）中所述（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的含量指的是利用气相色谱进行检测，为气相色谱上（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的出峰面积占总面积的百分比。
本发明所述（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的制备是根据现有技术制备得到的，具体步骤为：邻甲基苯甲酸与氯化亚砜反应生成邻甲基苯甲酰氯，然后再与氰化钠反应生成邻甲基苯甲酰氰。再水、浓硫酸、溴化钠作用下生成邻甲基苯甲酰酸，再与甲氧胺基盐酸盐反应生成（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯。本发明所制备的肟菌酯中间体（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯与间三氟甲基苯乙酮肟在DMF体系中反应生成肟菌酯产品。
步骤（1）所述（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯在引发剂作用下，与液溴生成（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯和氢溴酸。
步骤（1）中所述氧化剂为双氧水，其质量分数为20%-30%，质量分数过大或过小，都会使的产品的收率降低，优选为27.5%，收率最高。所述氧化剂之所以选择双氧水，是因为反应完后，生成的是水，不会产生其他副产物，无需过滤步骤，若选用其他氧化剂，则会产生盐等固体废产物，不仅增加了过滤操作步骤，而且还增加了处理成本。
采用双氧水将反应中生成的氢溴酸氧化为溴自由基或液溴，使其与底物（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯继续反应，这样加入氧化剂双氧水，一方面提高了溴原子的利用率，使得溴化产物（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的含量与收率得到提高，进而提高了肟菌酯的产品质量；另一方面减少了含溴废水的排放，减少了对设备的腐蚀和对环境的污染，降低了生产成本；另外，还减少了液溴的用量。
步骤（1）中所述引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰中的一种，优选偶氮二异丁腈。
所述引发剂的用量为（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯重量的3%-6%。若引发剂的量太少，则起不到引发的效果；若引发剂的量太多，不但浪费原料而且剩余的引发剂在脱溶过程中有可能发生剧烈分解，产生危险。优选地，所述引发剂的用量为（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯重量的4%。
步骤（1）中所述四氯化碳为反应溶剂，所述四氯化碳与（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的重量比为8.0-13.0：1。若溶剂用量过少，则不能保证反应的正常进行，若溶剂用量过多，则造成原料浪费，增加生产成本。优选地，所述四氯化碳与（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的重量比为11：1，所述四氯化碳的用量为两次四氯化碳用量之和。
步骤（1）中所述液溴与（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的摩尔比为1.1-1.6：1，优选1.1：1。在这样的比例范围内，既能保证液溴完全反应，又能使得生成的氢溴酸与加入的氧化剂双氧水完全反应生成溴自由基或液溴，使其与剩余的（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯完全反应。一方面提高了溴原子的利用率，使得溴化产物（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的含量与收率得到提高，进而提高了肟菌酯的产品质量；另一方面减少了含溴废水的排放，减少了对设备的腐蚀和对环境的污染，降低了生产成本。
步骤（1）中所述氧化剂的用量为（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯重量的30%-50%，优选35%。若氧化剂过量浪费原料，若用量过低，则产品收率低。
本发明所述制备方法采用氧化剂将溴化反应过程中放出的溴化氢转化成溴，使其继续参与反应，并通过对合成工艺条件进行优化，提高了溴原子的利用率，使得溴化产物的含量与收率得到提高，进而提高了肟菌酯的产品质量；同时减少了含溴废水的排放，减少了对设备的腐蚀和对环境的污染，降低了生产成本。
具体实施方式
实施例1
一种肟菌酯中间体（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的制备方法，以邻甲基苯甲酸经过氯化、氰化、水解、酯化、肟化反应制备得到的（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯为原料，具体步骤如下：
（1）溴化反应：在装有20.72g（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯、110.52g四氯化碳的反应器中，搅拌下加入1.04g偶氮二异丁腈，升温至62℃，再加入22.4g液溴与55.26g四氯化碳的混合液，在温度为62℃的条件下进行保温搅拌反应，待反应溶液的颜色变为浅黄色时，再加入8.29g质量分数为20%的双氧水，升温至65℃，在温度为65℃的条件下进行保温搅拌反应，待反应溶液中（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的含量不再上升时结束反应；
（2）后处理过程：将步骤（1）反应完的溶液加水进行水洗，静置分层，分出有机相，减压脱除溶剂，得到32.1g浅黄色油状物，即（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯，质量分数为90.5%，收率为95.2%。
实施例2
一种肟菌酯中间体（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的制备方法，以邻甲基苯甲酸经过氯化、氰化、水解、酯化、肟化反应制备得到的（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯为原料，具体步骤如下：
（1）溴化反应：在装有41.11g（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯、276.31g四氯化碳的反应器中，搅拌下加入1.24g过氧化苯甲酰，升温至60℃，再加入35.2g液溴与138.15g四氯化碳的混合液，在温度为60℃的条件下进行保温搅拌反应，待反应溶液的颜色变为浅黄色时，再加入12.43g质量分数为25%的双氧水，升温至68℃，在温度为68℃的条件下进行保温搅拌反应，待反应溶液中（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的含量不再上升时结束反应；
（2）后处理过程：将步骤（1）反应完的溶液加水进行水洗，静置分层，分出有机相，减压脱除溶剂，得到63.2g浅黄色油状物，即（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯，质量分数为92.3%，收率为96.1%。
实施例3
一种肟菌酯中间体（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的制备方法，以邻甲基苯甲酸经过氯化、氰化、水解、酯化、肟化反应制备得到的（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯为原料，具体步骤如下：
（1）溴化反应：在装有20.72Kg（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯、179.59Kg四氯化碳的反应器中，搅拌下加入1.24Kg过氧化苯甲酰，升温至65℃，再加入25.6Kg液溴与89.80Kg四氯化碳的混合液，在温度为65℃的条件下进行保温搅拌反应，待反应溶液的颜色变为浅黄色时，再加入10.36Kg质量分数为30%的双氧水，升温至75℃，在温度为75℃的条件下进行保温搅拌反应，待反应溶液中（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的含量不再上升时结束反应；
（2）后处理过程：将步骤（1）反应完的溶液加水进行水洗，静置分层，分出有机相，减压脱除溶剂，得到32.2Kg浅黄色油状物，即（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯，质量分数为90.0%，收率为95.0%。
实施例4
一种肟菌酯中间体（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的制备方法，以邻甲基苯甲酸经过氯化、氰化、水解、酯化、肟化反应制备得到的（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯为原料，具体步骤如下：
（1）溴化反应：在装有20.72Kg（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯、151.97Kg四氯化碳的反应器中，搅拌下加入0.829Kg偶氮二异丁腈，升温至64℃，再加入20.3Kg液溴与75.98Kg四氯化碳的混合液，在温度为64℃的条件下进行保温搅拌反应，待反应溶液的颜色变为浅黄色时，再加入7.25Kg质量分数为27.5%的双氧水，升温至70℃，在温度为70℃的条件下进行保温搅拌反应，待反应溶液中（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的含量不再上升时结束反应；
（2）后处理过程：将步骤（1）反应完的溶液加水进行水洗，静置分层，分出有机相，减压脱除溶剂，得到32.4Kg浅黄色油状物，即（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯，质量分数为93.1%，收率为96.7%。
Claims (1)
1.一种肟菌酯中间体（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的制备方法，以邻甲基苯甲酸经过氯化、氰化、水解、酯化、肟化反应制备得到的（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯为原料，其特征在于：具体步骤如下：
（1）溴化反应：在装有（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯、四氯化碳的反应器中，搅拌下加入引发剂，升温至60~65℃，再加入液溴与四氯化碳的混合液，在温度为60~65℃的条件下进行保温搅拌反应，待反应溶液的颜色变为浅黄色时，再加入氧化剂，升温至65-75℃，在温度为65-75℃的条件下进行保温搅拌反应，待反应溶液中（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的含量不再上升时结束反应；
（2）后处理过程：将步骤（1）反应完的溶液加水进行水洗，静置分层，分出有机相，减压脱除溶剂，得到浅黄色油状物，即（E）-2-（2-溴甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯；
步骤（1）中所述氧化剂的用量为（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯重量的30%-50%；
步骤（1）中所述氧化剂为双氧水；
步骤（1）中所述双氧水的质量分数为27.5%；
所述引发剂的用量为（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯重量的3%-6%；
步骤（1）中所述引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰中的一种；
步骤（1）中所述四氯化碳与（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的重量比为8.0-13.0：1；
步骤（1）中所述液溴与（E）-2-（2-甲基苯基）-2-甲氧亚胺基乙酸甲酯的摩尔比为1.1-1.6：1。
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