CN104387293A - 一种肟菌酯中间体邻甲基苯甲酰腈的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及肟菌酯合成过程中关键中间体邻甲基苯甲酰腈的制备方法，该方法包括：将邻甲基苯甲酰氯与溶剂、催化剂加入反应釜中，在通入计量的氢氰酸气体，并保温反应，即可反应完全，得到邻甲基苯甲酰腈。反蒸馏得到邻甲基苯甲酰腈产品。产品含量99％以上，以邻甲基苯甲酰氯计，收率可达95％以上。本发明操作简便，原料邻甲基苯甲酰氯利用率高，而且除副产盐酸外，基本没有其他废弃物产生，基本做到原子经济反应，是一条非常有经济前景的合成工艺。
Description
技术领域
本发明涉及肟菌酯关键中间体邻甲基苯甲酰腈的合成方法，属于有机合成领域。
背景技术
肟菌酯是由先正达公司率先开始研制，并由德国拜耳公司开发的甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂，具有广谱的杀菌效果，对几乎所有的真菌病害(如白粉病，锈病，霜霉病，灰霉病和稻瘟病)都有明显的抑制效果.还有耐雨水冲刷，药效持久，环境友好等优点.其作用机制独特，与目前已有杀菌剂无交互抗性，对1，4-脱甲基化酶抑制剂、苯甲酰胺类、二羧酰胺类和苯并咪唑类农药产生抗性的菌株依然有效.因此，肟菌酯的出现对改善我国农药结构，减少农药残留，降低对生态环境的不良影响有着十分重要的意义。
作为如此优秀的杀菌剂，肟菌酯的合成成为各大农药公司的研究重点。而邻甲基苯甲酰腈是目前工业合成肟菌酯的一个重要中间体，在该产品的现行合成工艺中，采用氰化钠为氰化试剂，同时副产大量的含氰化钠的氯化钠，不仅产生大量危险固废，而且由于是两相反应，反应所需时间长，原料利用率不高，无法满足日益严苛的环保要求；另一种工艺以液体氰化钠为原料进行氰化，反应时间大大缩短，但仍无法避免危险固废的生成，极大的增加了后处理成本，而且邻甲基苯甲酰氯与水反应会生成邻甲基苯甲酸，降低收率。随着肟菌酯专利的到期以及该产品在专利期内表现出来的良好药效，开发出一种收率高、操作、后处理简单的合成工艺迫在眉睫。
目前工业化的合成工艺为邻甲基苯甲酰氯与氰化钠在在催化剂作用下反应制得的，不同之处主要是催化剂以及溶剂等的不同，常见的催化剂包括表面活性剂如TBAB、TEBA等，溶剂可以是水或者甲苯等惰性溶剂，但无论如何调整，都无法彻底避免副产大量危险固废，极大的增加了后处理成本。
而且以水为溶剂时还存在邻甲基苯甲酰氯水解生成邻甲基苯甲酸等问题，降低了原料利用率。其反应过程如下：
发明内容
本发明主要解决了邻甲基苯甲酰腈合成过程中收率低，危险固废较多且难以处理的问题，通过邻甲基苯甲酰氯直接与氢氰酸进行反应，从根本上避免了危险固废的，而且副产品盐酸可以作为基础化工原料进行销售和使用，而且由于避免了原料水解引起的收率降低等问题。此外，本发明工艺的产品收率课高达95％以上。
本发明采用的工艺方案是：一种肟菌酯关键中间体邻甲基苯甲酰腈(化合物1)的制备方法，其过程包括：
1、将化合物II与催化剂共同溶解在有机溶剂中；
2、温度0～25℃条件下缓慢通入氢氰酸，通气完毕保温2～10h；
3、鼓泡吹出剩余的氢氰酸；
4、有机相减压蒸馏，回收溶剂；
5、高真空减压蒸馏得到含量99％以上产品。
上述有机溶剂可以是甲苯、二甲苯、乙腈、氯仿等惰性有机溶剂，或者是上述溶剂的混合溶剂。
利用本发明工艺生产邻甲基苯甲酰腈的收率可以达到95％以上，产品含量在99％以上，而且操作简单、反应条件温和，副产物容易处理。
步骤1加入的催化剂可以是CuCN、聚乙二醇中的一种或两种；也可以是TBAB、TEBA中的一种或两种，或者上述催化剂的组合。投料量为0.001～0.01倍的邻甲基苯甲酰氯的量；
在步骤(1)中化合物II与氢氰酸投料比为1∶1～1∶5，优选1∶1.1～1∶1.5；
在步骤(2)中，反应温度应控制在0～25℃，优选5～10℃；
副产的HCl需要及时排除反应体系。
本发明的反应方程式为：
有益效果
本发明采用上述方案取得了以下技术效果。
1.采用HCN代替现有技术中的NaCN，解决中收率低，危险固废较多且难以处理的问题，使得工艺路线成本低、环境友好、工艺简单。
2.本反应为均相反应，反应均匀，时间较短，总反应基本在10小时全部完成操作，一般在5小时即可全部完成，相对于现有技术大大缩短，在工业生产中具有很大收益。
3.本工艺扩展了催化剂的种类，选用了现有技术中没有的CuCN和聚乙二醇，达到了很好的效果。
4.本反应采用鼓气的方式将过量的HCN和产生的HCl带出，处理方式简单，处理效果好，可以很好的回收原料和副产物，使成本进一步降低。
5.本工艺产品纯度高，达到99％以上，产率高，可以达到95％以上。
具体实施方式
为加深本领域科技工作者对本发明生产工艺的了解，通过下面具体实施例进行详细阐述：
实施例1：
将邻甲基苯甲酰氯156.2g投入氯仿和乙腈的混合溶剂550ml中，加入催化剂TBAB 1.1g，降温至10-15℃，之后在10-15℃之间液面下通入HCN气体，通气量为34.3g，通气过程中排出副产的HCl气体，通气后保温3h。以氮气鼓出过量的HCN以及剩余的HCl。剩余反应料液减压蒸馏除去乙腈，剩余为邻甲基苯甲酰腈粗品152.2g。
将所得邻甲基苯甲酰腈粗品进行高真空蒸馏，得到含量99％以上的邻甲基苯甲酰腈产品141.1g，收率95.57％。
实施例2：
将邻甲基苯甲酰氯156.2g投入乙腈700ml中，加入催化剂聚乙二醇1.1g，降温至10-15℃，之后在10-15℃之间液面下通入HCN气体，通气量为35.0g，通气过程中排出副产的HCl气体，通气后保温5h。以氮气鼓出过量的HCN以及剩余的HCl。剩余反应料液减压蒸馏除去乙腈，剩余为邻甲基苯甲酰腈粗品154.8g。
将所得邻甲基苯甲酰腈粗品进行高真空蒸馏，得到含量99％以上的邻甲基苯甲酰腈产品142.5g，收率97.16％。
实施例3：
将邻甲基苯甲酰氯156.2g投入氯仿500ml中，加入催化剂TEBA0.8g，降温至15-20℃，之后在15-20℃之间液面下通入HCN气体，通气量为37.0g，通气过程中排出副产的HCl气体，通气后保温2h。以氮气鼓出过量的HCN以及剩余的HCl。剩余反应料液减压蒸馏除去乙腈，剩余为邻甲基苯甲酰腈粗品147.2g。
将所得邻甲基苯甲酰腈粗品进行高真空蒸馏，得到含量99％以上的邻甲基苯甲酰腈产品140.5g，收率95.13％。
实施例4：
将邻甲基苯甲酰氯156.2g投入甲苯600ml中，加入催化剂CuCN 0.2g，降温至0℃，之后在0-10℃之间通入HCN气体，通气量为29.7g，通气过程中排出副产的HCl气体，通气后保温2h。以氮气鼓出过量的HCN以及剩余的HCl。剩余为邻甲基苯甲酰腈的甲苯溶液，减压蒸馏除去甲苯，剩余为邻甲基苯甲酰腈粗品148.9g。
将所得邻甲基苯甲酰腈粗品进行高真空蒸馏，得到含量99％以上的邻甲基苯甲酰腈产品141.4g，收率96.41％。
上述实施例是对本发明的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
Claims (9)
1.一种制备肟菌酯关键中间体邻甲基苯甲酰腈的方法，其特征在于：所述制备方法以邻甲基苯甲酰氯为原料，与氢氰酸在催化剂作用下保温反应得到化合物邻甲基苯甲酰腈；其步骤包括：
(1)将邻甲基苯甲酰氯与催化剂共同溶解在有机溶剂中；
(2)温度0～25℃条件下缓慢通入氢氰酸，通气完毕保温2～10h；
(3)鼓泡吹出剩余的氢氰酸和副产物HCl；
(4)有机相减压蒸馏，回收溶剂；
(5)高真空减压蒸馏得到含量99％以上产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中邻甲基苯甲酰氯与氢氰酸投料摩尔比为1∶1～1∶5，优选1∶1.1～1∶1.5。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中所用催化剂为CuCN、TBAB、TEBA或聚乙二醇，或其组合，投料量为0.001～0.01倍的邻甲基苯甲酰氯的摩尔量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中反应所需的有机溶剂为甲苯、二甲苯、乙腈或氯仿，或者其混合。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中，反应温度应控制在0～25℃，优选5～10℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤如下：将邻甲基苯甲酰氯156.2g投入甲苯600ml中，加入催化剂CuCN 0.2g，降温至0℃，之后在0-10℃之间通入HCN气体，通气量为29.7g，通气过程中排出副产的HCl气体，通气后保温2h；以氮气鼓出过量的HCN以及剩余的HCl；剩余为邻甲基苯甲酰腈的甲苯溶液，减压蒸馏除去甲苯，剩余为邻甲基苯甲酰腈粗品148.9g；将所得邻甲基苯甲酰腈粗品进行高真空蒸馏，得到含量99％以上的邻甲基苯甲酰腈产品141.4g，收率96.41％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤如下：将邻甲基苯甲酰氯156.2g投入乙腈700ml中，加入催化剂聚乙二醇1.1g，降温至10-15℃，之后在10-15℃之间液面下通入HCN气体，通气量为35.0g，通气过程中排出副产的HCl气体，通气后保温5h；以氮气鼓出过量的HCN以及剩余的HCl；剩余反应料液减压蒸馏除去乙腈，剩余为邻甲基苯甲酰腈粗品154.8g；将所得邻甲基苯甲酰腈粗品进行高真空蒸馏，得到含量99％以上的邻甲基苯甲酰腈产品142.5g，收率97.16％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤如下：将邻甲基苯甲酰氯156.2g投入氯仿和乙腈的混合溶剂550ml中，加入催化剂TBAB 1.1g，降温至10-15℃，之后在10-15℃之间液面下通入HCN气体，通气量为34.3g，通气过程中排出副产的HCl气体，通气后保温3h；以氮气鼓出过量的HCN以及剩余的HCl；剩余反应料液减压蒸馏除去乙腈，剩余为邻甲基苯甲酰腈粗品152.2g；将所得邻甲基苯甲酰腈粗品进行高真空蒸馏，得到含量99％以上的邻甲基苯甲酰腈产品141.1g，收率95.57％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤如下：将邻甲基苯甲酰氯156.2g投入氯仿500ml中，加入催化剂TEBA0.8g，降温至15-20℃，之后在15-20℃之间液面下通入HCN气体，通气量为37.0g，通气过程中排出副产的HCl气体，通气后保温2h；以氮气鼓出过量的HCN以及剩余的HCl；剩余反应料液减压蒸馏除去乙腈，剩余为邻甲基苯甲酰腈粗品147.2g；将所得邻甲基苯甲酰腈粗品进行高真空蒸馏，得到含量99％以上的邻甲基苯甲酰腈产品140.5g，收率95.13％。
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