CN106366002A - 一种啶酰菌胺中间体4'‑氯‑2‑氨基联苯的合成方法 - Google Patents

一种啶酰菌胺中间体4'‑氯‑2‑氨基联苯的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于农药技术领域，涉及农用杀菌剂中间体的制备技术，特别涉及4'‑氯‑2‑氨基联苯的制备技术。以对氯苯胺、苯胺为原料，至少包括重氮化反应、碱化、冈伯格‑巴克曼反应及后处理过程，其特征在于：对氯苯胺在水和盐酸在亚硝酸钠的作用下生成重氮盐，以水、四氢呋喃或DMF及其混合溶剂为溶剂，在碱性条件下与苯胺发生冈伯格‑巴克曼反应，实现了啶酰菌胺的关键中间体4'‑氯‑2‑氨基联苯及其结构类似物的合成，通过通入盐酸气得到4'‑氯‑2‑氨基联苯盐酸盐，利用重结晶实现了该中间体的提纯，母液连续套用，总收率达到80％以上。

Description

一种啶酰菌胺中间体4′-氯-2-氨基联苯的合成方法
技术领域：
本发明属于农药技术领域，涉及农用杀菌剂中间体的制备技术，特别涉及4'-氯-2-氨基联苯的制备技术。
背景技术：
在农业上用作农药中间体，用于制造啶酰菌胺，是重要的中间体。
分子式：C12H10ClN
化学名称：2-(4-氯苯基)苯胺
英文名称:4'-Chloro-Biphenyl-2-Ylamine
相对分子质量(按2005年国际相对原子质量计)：203.6675
结构式：
啶酰菌胺是德国巴斯夫公司开发的新型烟酰胺类内吸性杀菌剂，是线粒体呼吸链中琥珀酸辅酶Q还原酶抑制剂。其主要防治白粉病、灰霉病、菌核病、褐腐病和根腐病等众多病害。可用于包括油菜、葡萄、果树、番茄、蔬菜和大田作物等作物相关病害的防治。其特有的作用机理，与其它药物无交互抗性，对作物安全与有利的生态效果和毒理数据，是一种重要的新型杀菌剂，市场潜力巨大。2004年啶酰菌胺全球首次登记的国家是英国、德国和瑞士。
传统的合成啶酰菌胺中间体4'-氯-2-氨基联苯的方法，有以对氯苯硼酸和邻氯硝基苯为原料,在N,N-二甲基乙酰胺和水的溶液中以钯炭为催化剂、碳酸钾为助催化剂经Suzuki反应得4'-氯-2-氨基联苯；在乙醇溶液中然后以锌粉或铁粉为还原剂回流下还原得到新型杀菌剂啶酰菌胺的关键中间体4'-氯-2-氨基联苯，该方法使用的对氯苯硼酸原料成本高，使用锌粉或铁粉还原产生固废污染严重。本方法采用低成本邻氯苯胺和苯胺为原料，具有原子经济性、较传统方法更容易获得、原料价格更具有优势、溶剂消耗少以及在工业化方面具有更大的潜力和优势。同时该方法副产物量较小，是新型的合成工艺方法。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种新型的合成4'-氯-2-氨基联苯工艺方法，解决啶酰菌胺中间体传统工艺复杂、可操作性差、原料成本高的问题，实现真正意义的简化工艺流程，降低原料成本，清洁工艺。
本发明的目的是这样实现的，以对氯苯胺、苯胺为原料，对氯苯胺在水和盐酸在亚硝酸钠的作用下生成重氮盐，以水、四氢呋喃或DMF及其混合溶剂为溶剂，在碱性条件下与苯胺发生冈伯格-巴克曼反应，实现了啶酰菌胺的关键中间体4'-氯-2-氨基联苯及其结构类似物的合成，通过通入盐酸气得到4'-氯-2-氨基联苯盐酸盐，利用得到4'-氯-2-氨基联苯盐酸盐在醇中的溶解度随温度和用量变化较大的特点，采用降温得到固体的方式有效简化后处理工艺，母液连续套用，实现高含量和高收率。
一种啶酰菌胺中间体4'-氯-2-氨基联苯的合成方法，具体包含下述步骤：
(1)重氮化反应；
在溶剂中，加入对氯苯胺、水和盐酸，搅拌升温至70℃，降温析出固体后，降温至0℃，向体系滴加亚硝酸钠溶液，控制温度0-5℃，滴加时间约1h左右，滴加完成保温0.5h反应结束，以滴定法测得收率(以对氯苯胺计)为97％以上，重氮盐可直接用于下步反应；
(2)冈伯格-巴克曼反应；
在氮气或惰性气体保护下，控制-20-0℃，向上述(1)的重氮盐中缓慢滴加20％-40％浓度的强碱溶液制成反应液，同时将苯胺溶于溶剂中，升温保持在50-90℃，将制成的反应液缓慢滴加到苯胺后，继续搅拌反应2h。检测反应液中重氮盐剩余0.5％以下，采用减压回收苯胺和水后，底液采用苯类、醇类作溶剂通入盐酸气，生成固体盐酸盐，再用苯类或醇类重结晶得到4'-氯-2-氨基联苯盐酸盐固体，降温至-5-0℃冷却结晶，过滤，干燥得4'-氯-2-氨基联苯盐酸盐固体。
步骤(2)中的溶剂选自水、四氢呋喃、DMF中的一种或组合的两种。
步骤(2)中所述的强碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种。
步骤(1)中，所述的对氯苯胺与盐酸与亚硝酸的摩尔比例为1:2.5～3.5：1.05～1.1。
所述重氮盐与强碱的摩尔比例为1:5～8。
所述的对氯苯胺、苯胺的摩尔比介于1：8～10之间。
本发明涉及的啶酰菌胺中间体4'-氯-2-氨基联苯的制备方法，以对氯苯胺、苯胺苯为原料，至少包括重氮化反应、碱化、冈伯格-巴克曼反应及后处理过程，其特征在于：所述重氮盐的碱液和苯胺发生冈伯格-巴克曼反应要经过除氧且反应采用氮气或惰性气体保护。
本发明涉及的啶酰菌胺中间体4'-氯-2-氨基联苯的制备方法，实现了不使用昂贵钯类催化剂，采用常见试剂对氯苯胺和苯胺，第一步重氮化反应完后生成重氮化试剂可直接进行第二步冈伯格-巴克曼反应，减少物料转移损失，原料易得，工艺流程简单，是4'-氯-2-氨基联苯制备的最佳反应工艺。。
本发明涉及的啶酰菌胺中间体4'-氯-2-氨基联苯的制备方法，三废的排放实现了高效的回收利用率，反应残留原料可在母液中回收再利用，副产物量较小，是新型的合成工艺方法。
四、具体实施方式
下面结合实施例对发明涉及的技术方案进行进一步说明，以便有助于本发明的理解，但不作为对技术方案的限制。
实施例一
在250mL四口圆底烧瓶里加入对氯苯胺(3.86g，0.03mol)、5.8g水、12mL盐酸、调整体系温度为50-70℃，再降温至0-5℃，滴加亚硝酸钠(2.26g，0.033mol)的水溶液。反应约2h即制得重氮盐。酸滴定法测得收率(以对氯苯胺计)为97.5％。在氮气保护下，将上述重氮盐降温至-13℃，滴加氢氧化钠溶液(23.5ml，8mol/L)，制备重氮盐的碱液。苯胺(28g，0.3mol)、5ml水，加热至70℃，将上述的重氮盐的碱液滴加到体系中，滴加时间2h，检测重氮盐剩余0.2％，真空0.095Mpa以上，脱出20g苯胺和9g水，底液加入20ml甲苯，通盐酸气后，继续搅拌，充分析出后，降温至-5-0℃冷却结晶，过滤，干燥得到6.2g产物4'-氯-2-氨基联苯盐酸盐，含量93.5％，收率80.5％。
实施例二
在250mL四口圆底烧瓶里加入对氯苯胺(3.86g，0.03mol)、6g水、10mL盐酸、调整体系温度为50-70℃，再降温至0-5℃，滴加亚硝酸钠(2.2g，0.032mol)的水溶液。反应约2h即制得重氮盐。酸滴定法测得收率(以对氯苯胺计)为97.2％。在氮气保护下，将上述重氮盐降温至-15℃，滴加氢氧化钠溶液(25ml，8mol/L)，制备重氮盐的碱液。苯胺(25.11g，0.27mol)、10mlTHF，加热至60℃，将上述的重氮盐的碱液滴加到体系中，滴加时间2h，检测重氮盐剩余0.2％，真空0.095Mpa以上，脱出19.5g苯胺和11g水，底液加入25ml甲苯，通盐酸气后，继续搅拌，充分析出后，降温至-5-0℃冷却结晶，过滤，干燥得到6.5g产物4'-氯-2-氨基联苯盐酸盐，含量93.1％，收率84.0％。
实施例三
在250mL四口圆底烧瓶里加入对氯苯胺(3.86g，0.03mol)、6g水、13mL盐酸、调整体系温度为50-70℃，再降温至0-5℃，滴加亚硝酸钠(2.24g，0.0324mol)的水溶液。反应约2h即制得重氮盐。酸滴定法测得收率(以对氯苯胺计)为97.6％。在氩气保护下，将上述重氮盐降温至-18℃，滴加氢氧化钠溶液(24ml，8mol/L)，制备重氮盐的碱液。苯胺(23.25g，0.25mol)、10mlDMF，加热至85℃，将上述的重氮盐的碱液滴加到体系中，滴加时间2h，检测重氮盐剩余0.2％，真空0.095Mpa以上，脱出18g苯胺和7.6g水，底液加入20ml乙醇，通盐酸气后，继续搅拌，充分析出后，降温至-5-0℃冷却结晶，过滤，干燥得到6.3g产物4'-氯-2-氨基联苯盐酸盐，含量94.5％，收率82.7％。
实施例四
在250mL四口圆底烧瓶里加入对氯苯胺(3.86g，0.03mol)、6.5g水、15mL盐酸、调整体系温度为50-70℃，再降温至0-5℃，滴加亚硝酸钠(2.26g，0.033mol)的水溶液。反应约2h即制得重氮盐。酸滴定法测得收率(以对氯苯胺计)为97.1％。在氮气保护下，将上述重氮盐降温至-15℃，滴加氢氧化钠溶液(23ml，8mol/L)，制备重氮盐的碱液。苯胺(24.18g，0.26mol)、5mlTHF、5ml水，加热至60℃，将上述的重氮盐的碱液滴加到体系中，滴加时间2h，检测重氮盐剩余0.2％，真空0.095Mpa以上，脱出20g苯胺和10g水，底液加入25ml甲苯，通盐酸气后，继续搅拌，充分析出后，降温至-5-0℃冷却结晶，过滤，干燥得到6.2g产物4'-氯-2-氨基联苯盐酸盐，含量93.9％，收率80.9％。

Claims (6)

1.一种啶酰菌胺中间体4'-氯-2-氨基联苯的合成方法，其特征在于，具体包含下述步骤：
(1)重氮化反应；
在溶剂中，加入对氯苯胺、水和盐酸，搅拌升温至70℃，降温析出固体后，降温至0℃，向体系滴加亚硝酸钠溶液，控制温度0-5℃，滴加时间约1h左右，滴加完成保温0.5h反应结束，得重氮盐，重氮盐可直接用于下步反应；
(2)冈伯格-巴克曼反应；
在氮气或惰性气体保护下，控制-20-0℃，向上述(1)的重氮盐中缓慢滴加20％-40％浓度的强碱溶液制成反应液，同时将苯胺溶于溶剂中，升温保持在50-90℃，将制成的反应液缓慢滴加到苯胺溶液后，继续搅拌反应2h，检测反应液中重氮盐剩余0.5％以下，采用减压回收苯胺和水后，底液采用苯类、醇类作溶剂通入盐酸气，生成固体盐酸盐，再用苯类或醇类重结晶得到4'-氯-2-氨基联苯盐酸盐固体，降温至-5-0℃冷却结晶，过滤，干燥得4'-氯-2-氨基联苯盐酸盐固体。
2.如权利要求1所述的啶酰菌胺中间体4'-氯-2-氨基联苯的合成方法，其特征在于，步骤(2)中的溶剂选自水、四氢呋喃、DMF中的一种或组合的两种。
3.如权利要求1所述的啶酰菌胺中间体4'-氯-2-氨基联苯的合成方法，其特征在于，步骤(2)中所述的强碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种。
4.如权利要求1所述的啶酰菌胺中间体4'-氯-2-氨基联苯的合成方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的对氯苯胺与盐酸与亚硝酸的摩尔比例为1:2.5～3.5：1.05～1.1。
5.如权利要求1所述的啶酰菌胺中间体4'-氯-2-氨基联苯的合成方法，其特征在于，步骤(2)中所述重氮盐与强碱的摩尔比例为1:5～8。
6.如权利要求1所述的啶酰菌胺中间体4'-氯-2-氨基联苯的合成方法，其特征在于，所述的对氯苯胺、苯胺的摩尔比介于1：8～10之间。
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