CN104151149A - 一种1-乙酰基-1-氯环丙烷的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种1-乙酰基-1-氯环丙烷的合成方法，以3,5-二氯-2-戊酮为原料，包括以下步骤：在碱作用下，3,5-二氯-2-戊酮在多元醇溶剂中脱去一分子氯化氢，生成1-乙酰基-1-氯环丙烷；碱与3,5-二氯-2-戊酮的摩尔比为1.5～3.0：1。本发明收率高，且无需后处理。本发明主要用于农药中间体1-乙酰基-1-氯环丙烷的合成。

Description

一种1-乙酰基-1-氯环丙烷的合成方法
技术领域
本发明涉及一种农药中间体的合成方法，具体涉及一种1-乙酰基-1-氯环丙烷的合成方法。
技术背景
丙硫菌唑(Prothioconazole)是一种新型广谱三唑硫酮类杀菌剂，主要用于防治禾谷类作物如小麦、大麦、油菜、花生、水稻和豆类作物等的众多病害，具有毒性低、无致畸、无致突变性，对胚胎无毒性，对人和环境安全等诸多优点，是公认的最具有前景的三唑类杀菌剂之一。1-乙酰基-1-氯环丙烷是丙硫菌唑合成过程中所需的重要中间体(US4913727；US6201128)。1-乙酰基-1-氯环丙烷通常由3,5-二氯-2-戊酮脱去一分子氯化氢获得。现有技术(US2005/222451)中，3,5-二氯-2-戊酮在相转移催化剂的作用下，与碱反应，得到的1-乙酰基-1-氯环丙烷收率最高只有86％。且该方法实验操作和后处理较复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种工艺简单，收率高的1-乙酰基-1-氯环丙烷的合成方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种1-乙酰基-1-氯环丙烷的合成方法，1-乙酰基-1-氯环丙烷的结构式如下：
以3,5-二氯-2-戊酮为原料，包括以下步骤：在烧瓶中加入碱和多元醇溶剂，加热至110～130℃，再滴加3,5-二氯-2-戊酮，同时控制内压为30毫米汞柱的条件下减压蒸馏，即可获得1-乙酰基-1-氯环丙烷产品。反应式如下：
按照本发明的合成方法，上述反应式中，多元醇溶剂选自甘油、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇或者三缩四乙二醇；更优选的溶剂选自一缩二乙二醇；多元醇溶剂和3,5-二氯-2-戊酮的摩尔比为3.0～15.0：1，优选的摩尔比为6.0～9.0：1。
反应中所用的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氟化钠、氟化钾、磷酸钠或磷酸钾；优选的碱为氟化钾和氟化钠；碱和3,5-二氯-2-戊酮的摩尔比为1.1～5.0：1，更优选的摩尔比为1.5～3.0：1。
按照本发明的合成方法，包括以下步骤：在圆底烧瓶中加入多元醇和碱，110～130℃下，滴加3,5-二氯-2-戊酮，3,5-二氯-2-戊酮、多元醇和碱的摩尔比为1：7.5：2,同时控制内压为30毫米汞柱的条件下减压蒸馏，即可获得1-乙酰基-1-氯环丙烷产品。
本发明的优点：1)原料3,5-二氯-2-戊酮可完全转化，并且1-乙酰基-1-氯环丙烷的收率达到92％，而现有技术的收率为86％。2)本发明方法操作简单；在滴加原料3,5-二氯-2-戊酮的同时，产物1-乙酰基-1-氯环丙烷被迅速蒸出，避免了产物在强碱长时间作用下分解；现有技术中，需将碱、原料与相转移催化剂的混合物分别加热至指定温度后，迅速混合，反应数分钟后，再淬灭反应，操作复杂，不易于连续操作及放大制备。3)本发明方法无需后处理；而现有技术中，反应终止后，均需经历中和，萃取，干燥，蒸馏的后处理过程。
具体实施方式
以下实例用于进一步详细说明本发明中的1-乙酰基-1-氯环丙烷的合成方法。但是本发明绝非仅限于以下实例。在权利要求所限定的范围内的碱和多元醇溶剂，均可按照本发明提供的方法用于从3,5-二氯-2-戊酮制备1-乙酰基-1-氯环丙烷的过程。
实施例1
在配置有恒压滴液漏斗和减压蒸馏装置的反应器中，加入254.4克(2.4mol)一缩二乙二醇和37.1克(0.64mol)无水氟化钾，并在滴液漏斗中放入50克(0.32mol)3,5-二氯-2-戊酮。将反应器加热至内温110℃，同时控制内压为30毫米汞柱，并剧烈搅拌。将滴液漏斗中的3,5-二氯-2-戊酮匀速滴入反应器中，滴加过程保持体系内温度和真空度不变，过程中可以在蒸馏接收瓶中逐渐收集到无色透明液体。约0.5小时滴加完，继续保持温度反应0.5小时，再升温至130℃反应0.5小时后停止反应。反应结束后，蒸馏接收瓶中收集到36.3克无色透明液体，经NMR分析确认为1-乙酰基-1-氯环丙烷，收率92％，纯度96％。
结构鉴定：
1H NMR(CDCl3,500MHz，δ/ppm):2.46(s,3H),1.64(dd,J＝8.5,5.0Hz,2H),1.35(dd,J＝8.5,5.0Hz,2H).
实施例2
在配置有恒压滴液漏斗和减压蒸馏装置的反应器中，加入102克(0.96mol)一缩二乙二醇和37.1克(0.64mol)无水氟化钾，并在滴液漏斗中放入50克(0.32mol)3,5-二氯-2-戊酮。将反应器加热至内温110℃，同时控制内压为30毫米汞柱，并剧烈搅拌。将滴液漏斗中的3,5-二氯-2-戊酮匀速滴入反应器中，滴加过程保持体系内温度和真空度不变，过程中可以在蒸馏接收瓶中逐渐收集到无色透明液体。约0.5小时滴加完，继续保持温度反应0.5小时，再升温至130℃反应0.5小时后停止反应。反应结束后，蒸馏接收瓶中收集到36.1克无色透明液体，经NMR分析确认为1-乙酰基-1-氯环丙烷，收率78％，纯度82％。
实施例3
在配置有恒压滴液漏斗和减压蒸馏装置的反应器中，加入500克(4.72mol)一缩二乙二醇和37.1克(0.64mol)无水氟化钾，并在滴液漏斗中放入50克(0.32mol)3,5-二氯-2-戊酮。将反应器加热至内温110℃，同时控制内压为30毫米汞柱，并剧烈搅拌。将滴液漏斗中的3,5-二氯-2-戊酮匀速滴入反应器中，滴加过程保持体系内温度和真空度不变，过程中可以在蒸馏接收瓶中逐渐收集到无色透明液体。约0.5小时滴加完，继续保持温度反应0.5小时，再升温至130℃反应0.5小时后停止反应。反应结束后，蒸馏接收瓶中收集到30克无色透明液体，经NMR分析确认为1-乙酰基-1-氯环丙烷，收率72％，纯度91％。
实施例4
在配置有恒压滴液漏斗和减压蒸馏装置的反应器中，加入254.4克(2.4mol)一缩二乙二醇和20.4克(0.352mol)无水氟化钾，并在滴液漏斗中放入50克(0.32mol)3,5-二氯-2-戊酮。将反应器加热至内温110℃，同时控制内压为30毫米汞柱，并剧烈搅拌。将滴液漏斗中的3,5-二氯-2-戊酮匀速滴入反应器中，滴加过程保持体系内温度和真空度不变，过程中可以在蒸馏接收瓶中逐渐收集到无色透明液体。约0.5小时滴加完，继续保持温度反应0.5小时，再升温至130℃反应0.5小时后停止反应。反应结束后，蒸馏接收瓶中收集到28.5克无色透明液体，经NMR分析确认为1-乙酰基-1-氯环丙烷，收率65.3％，纯度86.8％。
实施例5
在配置有恒压滴液漏斗和减压蒸馏装置的反应器中，加入254.4克(2.4mol)一缩二乙二醇和92.8克(1.6mol)无水氟化钾，并在滴液漏斗中放入50克(0.32mol)3,5-二氯-2-戊酮。将反应器加热至内温110℃，同时控制内压为30毫米汞柱，并剧烈搅拌。将滴液漏斗中的3,5-二氯-2-戊酮匀速滴入反应器中，滴加过程保持体系内温度和真空度不变，过程中可以在蒸馏接收瓶中逐渐收集到无色透明液体。约0.5小时滴加完，继续保持温度反应0.5小时，再升温至130℃反应0.5小时后停止反应。反应结束后，蒸馏接收瓶中收集到25克无色透明液体，经NMR分析确认为1-乙酰基-1-氯环丙烷，收率63.2％，纯度96％。
实施例6
在配置有恒压滴液漏斗和减压蒸馏装置的反应器中，加入220.8克(2.4mol)甘油和37.1克(0.64mol)无水氟化钾，并在滴液漏斗中放入50克(0.32 mol)3,5-二氯-2-戊酮。将反应器加热至内温110℃，同时控制内压为30毫米汞柱，并剧烈搅拌。将滴液漏斗中的3,5-二氯-2-戊酮匀速滴入反应器中，滴加过程保持体系内温度和真空度不变，过程中可以在蒸馏接收瓶中逐渐收集到无色透明液体。约0.5小时滴加完，继续保持温度反应0.5小时，再升温至130℃反应0.5小时后停止反应。反应结束后，蒸馏接收瓶中收集到34.3克无色透明液体，经NMR分析确认为1-乙酰基-1-氯环丙烷，收率84％，纯度93％。
实施例7
在配置有恒压滴液漏斗和减压蒸馏装置的反应器中，加入360克(2.4mol)二缩三乙二醇和37.1克(0.64mol)无水氟化钾，并在滴液漏斗中放入50克(0.32mol)3,5-二氯-2-戊酮。将反应器加热至内温110℃，同时控制内压为30毫米汞柱，并剧烈搅拌。将滴液漏斗中的3,5-二氯-2-戊酮匀速滴入反应器中，滴加过程保持体系内温度和真空度不变，过程中可以在蒸馏接收瓶中逐渐收集到无色透明液体。约0.5小时滴加完，继续保持温度反应0.5小时，再升温至130℃反应0.5小时后停止反应。反应结束后，蒸馏接收瓶中收集到34.7克无色透明液体，经NMR分析确认为1-乙酰基-1-氯环丙烷，收率87％，纯度95％。
实施例8
在配置有恒压滴液漏斗和减压蒸馏装置的反应器中，加入465克(2.4mol)三缩四乙二醇和37.1克(0.64mol)无水氟化钾，并在滴液漏斗中放入50克(0.32mol)3,5-二氯-2-戊酮。将反应器加热至内温110℃，同时控制内压为30毫米汞柱，并剧烈搅拌。将滴液漏斗中的3,5-二氯-2-戊酮匀速滴入反应器中，滴加过程保持体系内温度和真空度不变，过程中可以在蒸馏接收瓶中逐渐收集到无色透明液体。约0.5小时滴加完，继续保持温度反应0.5小时，再升温至130℃反应0.5小时后停止反应。反应结束后，蒸馏接收瓶中收集到32.8克无色透明液体，经NMR分析确认为1-乙酰基-1-氯环丙烷，收率82.2％，纯度95％。
实施例9
在配置有恒压滴液漏斗和减压蒸馏装置的反应器中，加入254.4克(2.4mol)一缩二乙二醇和25.6克(0.64mol)氢氧化钠，并在滴液漏斗中放入50克(0.32mol)3,5-二氯-2-戊酮。将反应器加热至内温110℃，同时控制内压为30毫米汞柱，并剧烈搅拌。将滴液漏斗中的3,5-二氯-2-戊酮匀速滴入反应器中，滴加过程保持体系内温度和真空度不变，过程中可以在蒸馏接收瓶中逐渐收集到无色透明液体。约0.5小时滴加完，继续保持温度反应0.5小时，再升温至130℃反应0.5小时后停止反应。反应结束后，蒸馏接收瓶中收集到25.2克无色透明液体，经NMR分析确认为1-乙酰基-1-氯环丙烷，收率62.4％，纯度94％。
实施例10
在配置有恒压滴液漏斗和减压蒸馏装置的反应器中，加入254.4克(2.4mol)一缩二乙二醇和95.4克(0.64mol)磷酸钠，并在滴液漏斗中放入50克(0.32mol)3,5-二氯-2-戊酮。将反应器加热至内温110℃，同时控制内压为30毫米汞柱，并剧烈搅拌。将滴液漏斗中的3,5-二氯-2-戊酮匀速滴入反应器中，滴加过程保持体系内温度和真空度不变，过程中可以在蒸馏接收瓶中逐渐收集到无色透明液体。约0.5小时滴加完，继续保持温度反应0.5小时，再升温至130℃反应0.5小时后停止反应。反应结束后，蒸馏接收瓶中收集到24.9克无色透明液体，经NMR分析确认为1-乙酰基-1-氯环丙烷，收率57.1％，纯度87％。

Claims (4)

1.一种1-乙酰基-1-氯环丙烷的合成方法，1-乙酰基-1-氯环丙烷的结构式如下：
以3,5-二氯-2-戊酮为原料，包括以下步骤：在烧瓶中加入碱和多元醇溶剂，加热至110～130℃，再滴加3,5-二氯-2-戊酮，同时控制内压为30毫米汞柱的条件下减压蒸馏，即可获得1-乙酰基-1-氯环丙烷产品；反应式如下：
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：反应所用的多元醇溶剂选自甘油、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇或三缩四乙二醇；优选的多元醇溶剂为一缩二乙二醇；多元醇溶剂和3,5-二氯-2-戊酮的摩尔比为3.0～15.0：1，优选的摩尔比为6.0～9.0：1。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：反应所用的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氟化钠、氟化钾、磷酸钠或磷酸钾；优选的碱为氟化钾和氟化钠；碱和3,5-二氯-2-戊酮的摩尔比为1.1～5.0：1，更优选的摩尔比为1.5～3.0：1。
4.按照权利要求1所述的1-乙酰基-1-氯环丙烷的合成方法，包括以下步骤：在圆底烧瓶中加入多元醇和碱，110～130℃下，滴加3,5-二氯-2-戊酮，3,5-二氯-2-戊酮、多元醇和碱的摩尔比为1：7.5：2,同时控制内压为30毫米汞柱的条件下减压蒸馏，即可获得1-乙酰基-1-氯环丙烷产品。
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