CN106397174B - 一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法 - Google Patents

一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制备3,6‑二氯‑2‑甲氧基苯甲酸的方法，涉及一种农药除草剂制备技术领域。包括下述步骤：A、2‑甲氧基‑3,6‑二氯苯甲醛的合成：将2,5‑二氯苯甲醚和氰化试剂、路易斯酸加入到有机溶剂中，通入HCl气体在25‑80℃反应，然后在75‑100℃水解反应，得到2‑甲氧基‑3,6‑二氯苯甲醛；氰化试剂为HCN或NaCN；B、3,6‑二氯‑2‑甲氧基苯甲酸的合成：将2‑甲氧基‑3,6‑二氯苯甲醛在氧化剂作用下反应得到3,6‑二氯‑2‑甲氧基苯甲酸。本发明方法反应条件温和，避免了高温高压羧基化反应，反应条件易于实现，操作简单，并且收率高，反应步骤少，具有很好的应用价值。

Description

一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法
技术领域
本发明涉及一种农药除草剂制备技术领域。
背景技术
麦草畏（Dicamba）化学名为3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸，又名百草敌，由美国维尔斯科尔化学公司创制，是一种具有选择性和内吸传导型苗后生长素类除草剂，属于苯甲酸系列激素类除草剂，具有高效、广谱、低毒的特点。麦草畏主要通过对激素的类似调节来控制敏感植物的生长，其内吸作用强，对阔叶杂草具有较高的选择杀草活性，而且药效时间长，主要用于玉米和谷物田地中杂草的防除，同时在高粱、甘蔗、牧场和非农田作物上也都有使用。近年来，随着耐草铵膦和麦草畏的转基因作物的开发，麦草畏这一传统的除草剂品种亦焕发新生，其使用量逐年增长。
目前麦草畏的合成路线主要有以下几种：
1）以1,2,4-三氯苯为原料，经醇解、Kolbe-Schmidt反应羧基化制备3,6-二氯水杨酸，再用硫酸二甲酯或氯甲烷醚化，之后再进行水解得到3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸（US3345157、US4670610、GB1464320等）。此路线是国外生产厂家广泛采用的路线，国内也有部分厂家采用此路线生产。该路线缺点是第一步会形成难以分离的酚的异构体，分离提纯难度大，进而影响终产品的纯度。
2）以2,5-二氯苯胺为原料经重氮化、水解、Kolbe-Schmidt反应羧基化、成醚、水解得到麦草畏（US4005151）。国内大部分厂家采用此路线合成麦草畏，但在制备2,5-二氯苯酚时产生的酸性废水量大，经历高压高温的羧基化过程，成本相对较高。
3）长青农化报道了以2,4-二氯苯酚为原料，通过乙酰化、Fries重排、醚化后再氧化合成麦草畏，但总收率偏低，产生的副产盐较难处理。
4）浙江升华拜克报道了以2,5-二氯苯甲醚为起始原料，先与二氯甲基醚反应,再经过水解得到相应的醛，再经氧化制备麦草畏。该路线中原料1,1-二氯甲基甲醚无工业化产品，同时该中间体制备过程中伴随致癌物的产生。
总之，上述几种方法均存在一定缺陷，要么中间体分离纯化难度较大；要么反应过程需要使用高压设备及必须在很高的压力下才能反应；要么反应步骤过长，使反应总产率较低；要么原料暂无工业化，很难放大生产。因此，需要开发一种新型的麦草畏合成工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法，该方法反应条件温和，避免了高温高压羧基化反应，反应条件易于实现，操作简单，并且收率高，反应步骤少，具有很好的应用价值。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法，包括下述步骤：
A、2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛的合成
将2,5-二氯苯甲醚和氰化试剂、路易斯酸加入到有机溶剂中，通入HCl气体在25-80℃反应，然后在75-100℃水解反应，得到2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛；氰化试剂为HCN或NaCN；
B、3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的合成
将2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛在氧化剂作用下反应得到3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸，反应方程式如下：
。
优选的，步骤A中，路易斯酸为AlCl3或ZnCl2。
进一步优选的，步骤A中，2,5-二氯苯甲醚、氰化试剂、路易斯酸的摩尔比例为1:2-3: 1.5-2.5。
优选的，步骤A中，有机溶剂为乙醚、叔丁基甲基醚、异丙醚或二氯乙烷。
进一步优选的，步骤A中，2,5-二氯苯甲醚与有机溶剂的质量比例为1:3-5。
优选的，步骤A中，水解反应所用水解溶剂为水或者为水和乙醇的混合物；2,5-二氯苯甲醚与水解溶剂的质量比例为1:3-5。
优选的，步骤A中，将2,5-二氯苯甲醚和氰化试剂、路易斯酸加入到有机溶剂中，通入HCl气体在25-80℃反应4-6小时，然后在75-100℃水解反应0.5-1小时，反应结束后用萃取剂萃取后浓缩即得到2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛；其中，萃取剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、二氯乙烷或甲苯，2,5-二氯苯甲醚与萃取剂的质量比例为1:1-2。
优选的，步骤B中，氧化剂为NaClO或H2O2；2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛和氧化剂的摩尔比例为1:2-3。
优选的，步骤B中，采用溶剂将2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛溶解，然后滴加氧化剂并控制反应温度在50-60℃反应5-8小时，反应结束加入淬灭剂终止反应，然后加酸，酸化至pH为1-2，过滤干燥得到3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸。
进一步优选的，步骤B中，溶剂为乙腈或四氢呋喃；淬灭剂为NaHCO3或Na2SO3；所用的酸为硫酸或盐酸；2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛与溶剂的质量比例为1:3-5。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明以2,5-二氯苯甲醚为原料，结合本公司产品氰化试剂原料的资源优势，在HCl和路易斯酸的存在下通过Gattermann合成反应制备2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛中间体，该中间体被氧化成3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸。反应条件温和，避免了高温高压羧基化反应，反应条件易于实现，操作简单，并且收率高，反应步骤少，具有很好的应用价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
实施例1
在温度控制在5-10℃后，把100.0 g 2,5-二氯苯甲醚、30.53g HCN以及113.0 gAlCl3加入到300.0 g乙醚溶剂中，然后通入HCl气体并将反应液升温至25℃反应6小时，之后停止HCl气体通入，将反应液转移至300.0 g 的50%乙醇溶液中在75℃反应1小时。水解结束后用100.0g乙酸乙酯萃取，静置分液。有机相减压浓缩得到2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛111.2g，收率96.0%。
将111.2g的2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛溶于333.6g的乙腈中，并升温到50℃后滴加136.6 g 27%的H2O2溶液，并保温反应8h，反应结束后加入饱和NaHCO3水溶液100.0 g淬灭，减压蒸馏回收溶剂乙腈。再用盐酸调节反应液的pH为1-2，过滤干燥后得到3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸113.9g，收率95.0%。
实施例2
在温度控制在5-10℃后，把50.0g 2,5-二氯苯甲醚、34.6 g NaCN以及75.3 gAlCl3加入到200.0g异丙醚溶剂中，然后通入HCl气体并将反应液升温至60℃反应5.5小时。停止HCl气体通入，将反应液转移至200.0 g 的20%的乙醇溶液中在85℃反应0.5小时。水解结束后用100.0g甲苯萃取并静置分液。之后减压浓缩得到2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛55.5g，收率95.8%。
将55.5 g的2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛溶于220.0 g的四氢呋喃中，并升温到55℃后滴加404.3g 13 %的NaClO溶液，并保温反应5 h，反应结束后加入饱和Na2SO3水溶液100.0 g淬灭，减压蒸馏回收溶剂四氢呋喃。再用硫酸调节反应液的pH为1-2，过滤干燥后得到3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸57.1g，收率95.4%。
实施例3
在温度控制在5-10℃后，把75.0 g 2,5-二氯苯甲醚、34.6 g HCN以及141.3 gZnCl2加入到375.0g二氯乙烷溶剂中，然后通入HCl气体并将反应液升温至80℃反应4小时。停止HCl气体通入，将反应液转移至375.0 g 的水中在100℃反应0.5小时。水解结束后分液，水层用75.0 g二氯甲烷萃取。合并有机相之后减压浓缩得到2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛83.1 g，收率95.6%。
将83.1g的2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛溶于415.5 g的乙腈中，并升温到60 ℃后滴加153.0 g 27 %的H2O2溶液，并保温反应7 h，反应结束后加入饱和Na2SO3水溶液100 g淬灭，减压蒸馏回收溶剂乙腈。再用硫酸调节反应液的pH为1-2，过滤干燥后得到3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸85.3 g，收率95.3%。
本发明以2,5-二氯苯甲醚为原料，结合本公司产品氰化试剂原料的资源优势，在HCl和路易斯酸的存在下通过Gattermann合成反应制备2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛中间体，该中间体被氧化成3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸。反应条件温和，避免了高温高压羧基化反应，反应条件易于实现，操作简单，并且收率高，反应步骤少，具有很好的应用价值。

Claims (9)

1.一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法，其特征在于：包括下述步骤：
A、2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛的合成
将2,5-二氯苯甲醚和氰化试剂、路易斯酸加入到有机溶剂中，通入HCl气体在25-80℃反应，然后在75-100℃水解反应，得到2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛；
所述氰化试剂为HCN或NaCN；
B、3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的合成
将2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛在氧化剂作用下反应得到3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸，反应方程式如下：
步骤A中，有机溶剂为乙醚、叔丁基甲基醚、异丙醚或二氯乙烷。
2.根据权利要求1所述的一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法，其特征在于：步骤A中，路易斯酸为AlCl3或ZnCl2。
3.根据权利要求2所述的一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法，其特征在于：步骤A中，2,5-二氯苯甲醚、氰化试剂、路易斯酸的摩尔比例为1:2-3:1.5-2.5。
4.根据权利要求1所述的一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法，其特征在于：步骤A中，2,5-二氯苯甲醚与有机溶剂的质量比例为1:3-5。
5.根据权利要求1所述的一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法，其特征在于：步骤A中，水解反应所用水解溶剂为水或者为水和乙醇的混合物；2,5-二氯苯甲醚与水解溶剂的质量比例为1:3-5。
6.根据权利要求1所述的一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法，其特征在于：步骤A中，将2,5-二氯苯甲醚和氰化试剂、路易斯酸加入到有机溶剂中，通入HCl气体在25-80℃反应4-6小时，然后在75-100℃水解反应0.5-1小时，反应结束后用萃取剂萃取后浓缩即得到2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛；其中，萃取剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、二氯乙烷或甲苯，2,5-二氯苯甲醚与萃取剂的质量比例为1:1-2。
7.根据权利要求1所述的一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法，其特征在于：步骤B中，氧化剂为NaClO或H2O2；2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛和氧化剂的摩尔比例为1:2-3。
8.根据权利要求1或7所述的一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法，其特征在于：步骤B中，采用溶剂将2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛溶解，然后滴加氧化剂并控制反应温度在50-60℃反应5-8小时，反应结束加入淬灭剂终止反应，然后加酸，酸化至pH为1-2，过滤干燥得到3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸。
9.根据权利要求8所述的一种制备3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸的方法，其特征在于：步骤B中，溶剂为乙腈或四氢呋喃；淬灭剂为NaHCO3或Na2SO3；所用的酸为硫酸或盐酸；2-甲氧基-3,6-二氯苯甲醛与溶剂的质量比例为1:3-5。
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