CN105294520A

CN105294520A - 一种2-（2’,2’-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺

Info

Publication number: CN105294520A
Application number: CN201510816943.6A
Authority: CN
Inventors: 李�雨; 王俊春; 王荣良; 张永杰
Original assignee: DALIAN JOIN KING BIOLOGICAL CHEMICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Inner Mongolia RUIMI Fine Chemical Co.
Priority date: 2015-11-23
Filing date: 2015-11-23
Publication date: 2016-02-03

Abstract

本发明公开了一种2-（2ˊ,2ˊ-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺。该工艺是以2-丙巯基-3-三氟甲基苯酚、2,2-二氟乙醇和甲基磺酰氯为原料，经两步反应得到目标产物。该合成方法以价廉的工业化学品为原料及反应试剂，避免了使用价格昂贵或毒性大的原料，反应转化率高，分离提纯容易，工艺操作简单，降低了生产成本。

Description

一种2-（2’,2’-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺

技术领域

本发明属于精细化工领域，具体涉及一种2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺。

背景技术

五氟磺草胺，化学名称2-(2,2-二氟乙氧基)-N-［5,8-二甲氧基(1,2,4)三唑并-(1,5-C)嘧啶-2-基］-6-三氟甲苯基-苯磺酰胺，是由美国陶农科公司(DowAgroSciences)所开发的苗后用除草剂，它是三唑并嘧啶磺酰胺除草剂，通过抑制乙酰乳酸合成酶(ALS)而起作用。五氟磺草胺为稻田用广谱除草剂，可有效防除稗草(包括对敌稗、二氯喹啉酸及抗乙酰辅酶A羧化酶具抗性的稗草)、一年生莎草科杂草，并对众多阔叶杂草有效，如沼生异蕊花、鲤肠、田菁、竹节花、鸭舌草等。持效期长达30～60天，一次用药能基本控制全季杂草危害。同时，其亦可防除稻田中抗苄嘧磺隆杂草，且对许多阔叶及莎草科杂草与稗草等具有残留活性。

五氟磺草胺的磺酰氯中间体合成工艺路线目前有很多种，专利US20020037811、US5858924、CN103724353、US20050215570、CN201010550097、CN102020647、CN102001979、CN104557800等分别报道了合成磺酰氯中间体的不同方法，但每种方法都涉及到起始原料的价格和是否工业化问题以及二氟乙氧基的引入问题。在上述合成方法中，要么所用起始原料2-氟-6-三氟甲基苯胺未工业化且价格昂贵（US20020037811、US5858924、CN103724353），要么引入二氟乙氧基时采用价格较贵且未市场化的2,2-二氟溴乙烷或2,2-二氟碘乙烷（US20050215570、CN104557800）。专利CN102020647在引入二氟乙氧基时虽然采用相对廉价易得的2,2-二氟乙醇，但采用PPh₃/DEAD方法后处理中会产生很多废固PPh₃O，纯化困难；另外，专利CN102001979采用起始原料为价廉且市场化的间三氟甲基为起始原料，采用磺酰氯对酚羟基进行保护，形成磺酸酯后再和丁基锂反应，但由于在丁基锂等强碱性环境下，磺酸酯的不稳定性［JACS，1978，100，5525］，导致拔氢反应只能在超低温（-78℃）的条件下进行且反应副产物多，工业化放大很难实现。

发明内容

本发明的目的就是针对上述方法存在的不足之处，提供一种2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺，该工艺以价廉的工业化学品为原料及反应试剂，避免使用价格昂贵或毒性大的原料，经两步反应获得目标产物，反应转化率高，分离提纯容易，工艺操作简单，降低了生产成本，适合于工业化放大生产。

本发明的技术方案如下：

一种2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺，该工艺是以2-丙巯基-3-三氟甲基苯酚、2,2-二氟乙醇和甲基磺酰氯为原料，依次经酯化和醚化两步反应制得2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚，各步骤具体如下：

（1）甲基磺酰氯和2,2-二氟乙醇的酯化反应：在有机溶剂I和碱I体系中，向2,2-二氟乙醇中滴加甲基磺酰氯，一定温度条件下搅拌发生酯化反应生成2,2-二氟乙基甲磺酸酯，原料转化完全后水洗除去反应产物中残留的甲基磺酰氯和副产物盐，溶剂浓缩后获得2,2-二氟乙基甲磺酸酯，无需提纯，直接用于下步反应。

该步骤酯化反应中，原料2,2-二氟乙醇、甲基磺酰氯和碱I的摩尔比例为1:（1~1.5）：（1~1.5）；所述有机溶剂I选自二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、氯代芳烃、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯或乙酸异丙酯；所述碱I选自三乙胺、二异丙基乙胺、吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶或4-甲基吡啶；反应温度为-10~60℃，反应时间为1~5h。

（2）甲基磺酸二氟乙酯和2-丙巯基-3-三氟甲基苯酚的醚化反应：将步骤（1）所得2,2-二氟乙基甲磺酸酯与2-丙巯基-3-三氟甲基苯酚在有机溶剂II中混合，并加入碱II，然后在加热条件下进行醚化反应，生成2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚，浓缩溶剂后加水和有机溶剂III萃取分液，有机层经浓缩和减压蒸馏后，获得2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚。

该步骤中，所述2-丙巯基-3-三氟甲基苯酚、2,2-二氟乙基甲磺酸酯和碱II的摩尔比例为1:（1~1.5）：（1~2）；所述有机溶剂II选自甲醇、乙醇、乙腈、DMF、DMAC、DMSO或NMP，所用有机溶剂III选自二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、氯代芳烃、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、正己烷或正庚烷；所述碱II选自碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸钾或磷酸钠；反应温度为0~130℃，反应时间为3~10h。

各步反应及后处理的压力为0.01-1.0atm。选用该优选的条件，各步反应的收率较高，且反应过程中温度和压力条件较易控制，适合工业化生产。

本发明所用原料2-丙巯基-3-三氟甲基苯酚参照文献US2002010375工艺合成。

本发明具有以下优点和有益效果：

1、与文献报道的类似中间体相比，本发明所用的合成原料廉价易得，通过甲基磺酰氯将2,2-二氟乙醇转化为2,2-二氟乙基甲磺酸酯，可顺利高效地在酚羟基上引入二氟乙氧基，避免使用价格昂贵且未市场化的起始原料（2-氟-6-三氟甲基苯胺或2,2-二氟溴乙烷）及其他昂贵助剂。

2、与报道的其他工艺方法比，本发明合成该中间体的过程副产物生成少，后续的分离提纯操作简单，中间体含量和收率都很高（含量大于98%，收率大于78%），合成工艺过程对环境友好，具有良好的工业化价值和前景。

具体实施方式

本发明2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的化学合成工艺路线如下式所示：

实施例1

2,2-二氟乙基甲磺酸酯的合成:

向500mL四口瓶中通氮气置换后投入2,2-二氟乙醇41.44g（0.5mol、99%、1.0eq），甲苯150mL，甲基磺酰氯75.21g（0.65mol、99%、1.3eq），体系呈无色透明溶液。将体系降温至0-5℃，开始向体系中滴加三乙胺66.31g（0.65mol、99%、1.3eq），升温至20-25℃保温反应1h。向体系中加入200mL水萃取分液，油层用150mL水洗分液，减压旋蒸除溶剂，得到橘黄色液体产品79.27g，含量95.61%，收率94.8%。

2-（2',2'－二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成

向250mL四口瓶中投入2-丙巯基-3-三氟甲基苯酚24.4g(0.1mol、96.82%、1.0eq)，2,2-二氟乙基甲磺酸酯21.7g(0.13mol、95.6%、1.3eq)，无水磷酸钾21.2g（0.1mol、99%、1.0eq），DMF120mL。体系呈悬浊液。加热升温至70℃，保温反应7h。将体系降温过滤，滤饼用35mLDMF淋洗2次。将母液减压脱溶，向釜残中加入50mL二氯甲烷和50mL水，萃取分层，分出下层水层，油层用50mL水进行二次水洗。油层减压脱溶，釜液减压蒸馏获得2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚产品（真空度3-4mmHg,收集109~120℃馏分）。产品含量98.5%，收率79.0%。H¹NMR(400MHz,DMSO-d ₆):7.40-7.38(m,2H,Ar-H),7.08-7.06(m,1H,Ar-H),6.36-6.06(m,1H,CF₂H),4.33-4.26(m,2H,CH₂),2.89-2.86(m,2H,CH₂),1.60-1.50(m,2H,CH₂),0.97(t,3H,J=7.2Hz,CH₃);C¹³NMR(100MHz,DMSO-d ₆):159.46,135.63,135.34,135.06,134.77,129.16,127.55,124.82,124.02,122.10,119.38,120.23,120.17,120.11,120.06,115.96,115.80,113.40,111.00,68.61,68.32,68.02,36.84,22.99,13.24。

实施例2

2,2-二氟乙基甲磺酸酯的合成:

向500mL四口瓶中通氮气置换后投入2,2-二氟乙醇41.44g（0.5mol、99%、1.0eq），乙酸乙酯150mL，甲基磺酰氯75.21g（0.65mol、99%、1.3eq），体系呈无色透明溶液。将体系降温至0-5℃，开始向体系中滴加三乙胺66.31g（0.65mol、99%、1.3eq），升温至20-25℃保温反应1h。向体系中加入200mL水萃取分液，油层用150mL水洗分液，减压旋蒸除溶剂，得到橘黄色液体产品77.9g，含量95.6%，收率93.2%。

2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成:

向250mL四口瓶中投入2-丙巯基-3-三氟甲基苯酚24.4g(0.1mol、96.82%、1.0eq)，2,2-二氟乙基甲磺酸酯21.7g(0.13mol、95.6%、1.3eq)，无水碳酸钾16.75g（0.12mol、99%、1.2eq），乙腈120mL。体系呈悬浊液。加热升温至70℃，保温反应7h。将体系降温过滤，滤饼用35mL乙腈淋洗2次。将母液减压脱溶，向釜残中加入50mL乙酸乙酯和50mL水，萃取分层，分出下层水层，油层用50mL水进行二次水洗。油层减压脱溶，釜液减压蒸馏获得2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚产品（真空度3-4mmHg，收集109~120℃馏分）。产品含量98.2%，收率83%，核磁数据同实施例1。

Claims

1.一种2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：

（1）甲基磺酰氯和2,2-二氟乙醇的酯化反应：在有机溶剂I和碱I体系中，向2,2-二氟乙醇中滴加甲基磺酰氯，一定温度条件下搅拌发生酯化反应生成2,2-二氟乙基甲磺酸酯，原料转化完全后水洗除去反应产物中残留的甲基磺酰氯和副产物盐，溶剂浓缩后获得2,2-二氟乙基甲磺酸酯；

（2）甲基磺酸二氟乙酯和2-丙巯基-3-三氟甲基苯酚的醚化反应：将步骤（1）所得2,2-二氟乙基甲磺酸酯与2-丙巯基-3-三氟甲基苯酚在有机溶剂II中混合，并加入碱II，然后进行在加热条件下进行醚化反应，生成2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚，浓缩溶剂后加水和有机溶剂III萃取分液，有机层经浓缩和减压蒸馏后，获得2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚。

2.根据权利要求1所述的一种2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺，其特征在于：步骤（1）酯化反应中，原料2,2-二氟乙醇、甲基磺酰氯和碱I的摩尔比例为1:（1~1.5）：（1~1.5）。

3.根据权利要求1所述的一种2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺，其特征在于：步骤（2）醚化反应中，所述2-丙巯基-3-三氟甲基苯酚、2,2-二氟乙基甲磺酸酯和碱II的摩尔比例为1:（1~1.5）：（1~2）。

4.根据权利要求1所述的一种2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺，其特征在于：步骤（1）中，所述有机溶剂I选自1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、氯代芳烃、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯或乙酸异丙酯。

5.根据权利要求1所述的一种2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺，其特征在于：步骤（1）中，所述碱I选自三乙胺、二异丙基乙胺、吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶或4-甲基吡啶。

6.根据权利要求1所述的一种2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺，其特征是：步骤（2）醚化反应中，所述有机溶剂II选自甲醇、乙醇、乙腈、DMF、DMAC、DMSO或NMP；所用有机溶剂III选自二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、氯代芳烃、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、正己烷或正庚烷。

7.根据权利要求1所述的一种2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺，其特征是：步骤（2）醚化反应中，所述碱II选自碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸钾或磷酸钠。

8.根据权利要求2所述的一种2-（2',2'-二氟乙氧基）-6-三氟甲基苯基丙基硫醚的合成工艺，其特征在于：步骤（1）酯化反应的反应温度为-10~60℃，反应时间为1~5h；步骤（2）醚化反应温度为0~130℃，反应时间为3~10h；各步反应及后处理的压力为0.01~1.0atm。