CN106588791A - 一种无溶剂合成杀菌剂戊唑醇的新工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无溶剂法制备杀菌剂戊唑醇的新工艺。以2‑叔丁基‑2‑(4‑氯苯基乙基)环氧乙烷和1,2,4‑三氮唑为原料，经碱性催化剂和相转移催化剂催化反应。将反应产物经后处理得到产品戊唑醇。该方法在合成反应过程中无溶剂使用，减少了溶剂成本投入，且由于反应浓度高，反应速度大大加快，产品收率显著提高，分离方法简便，易于工业化生产。

Description

一种无溶剂合成杀菌剂戊唑醇的新工艺

技术领域

本发明涉及化学农药合成领域，尤其是一种无溶剂合成杀菌剂戊唑醇的新工艺。

背景技术

戊唑醇是德国拜耳公司开发的三唑类低毒高效杀菌剂，是甾醇脱甲基化抑制剂，被广泛用于防治禾谷类作物的多种锈病、白粉病、网斑病、根腐病及麦类的赤霉病、花生褐斑病、葡萄的灰霉病、白粉病以及香蕉的叶斑病和茶树的茶饼病等。使用所述戊唑醇进行种子处理，可以彻底防治大麦散黑穗病、小麦网腥病、光腥黑穗病及种传的轮斑病，在欧洲、南北美洲被广泛使用。戊唑醇杀菌活性显著，市场应用前景广阔，2015年达到5.5亿美元，全球销售额增长稳定。其化学名称为1-(4-氯苯基)-3-(1H-1，2，4-三唑-1-基甲基)-4，4二甲基戊-3-醇，分子式：C₁₆H₂₂ClN₃O，英文名：Tebuconazole。化学结构式如下：

在戊唑醇报道的合成方法中，普遍存在收率低、生产工艺复杂、溶剂用量大且不易回收、废水污染严重、毒性较大、可操作性低等问题。

如专利CN103435564，在有机胺和冠醚的共同催化下，以二甲基亚砜作溶剂，2-(4-氯苯乙基)-2-叔丁基环氧乙烷与三氮唑发生开环反应得到戊唑醇。产生的废水排量较大，三废处理要求高。

又如黄新辉等人报道了以环己醇为溶剂，2-叔丁基-2-(4-氯苯乙基)环氧乙烷与1，2，4-三氮唑高温反应20小时，通过多次水洗，得到产品戊唑醇粗品，再通过柱层析进行纯化，收率仅53.8％，柱层析工艺难以工业化应用。(安徽农业科学，2007，35(1)，144-192)。

再如谭成侠等人报道了以丁醇为溶剂，强碱性离子交换树脂和N，N-二甲基-4-氨基吡啶为催化剂，2-叔丁基-2-(4-氯苯乙基)环氧乙烷与1，2，4-三氮唑反应，得到产品戊唑醇，收率67.6％，且溶剂沸点高，回收能耗大。(高校化学工程学报，2007，21(6)，1030-1033)。

发明内容

本发明的目的在于克服以上述不足，提供了种无溶剂合成杀菌剂戊唑醇的工艺新方法，在合成反应过程中无溶剂使用，减少了溶剂成本投入，反应速度大大加快，产品收率显著提高，分离方法简便，易于工业化生产。

本发明是通过以下技术方案实现的：

1.一种无溶剂合成杀菌剂戊唑醇的工艺新方法，其特征在于，包括以下步骤：将碱和相转移催化剂加入至2-叔丁基-2-(4-氯苯基乙基)环氧乙烷中，并加入1，2，4-三氮唑进行反应。反应完成后，将反应产物经后处理后得到产品戊唑醇。

2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述的碱包括无机碱和有机碱，其中无机碱包括碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐和酸式碳酸盐，如氢氧化钠，碳酸钾，碳酸氢钠等。有机碱包括吡啶、N-甲基吗啉、氨基钠、三乙胺、醇的碱金属盐类，如甲醇钠，乙醇钾，叔丁醇钾；胺基锂化合物，如二异丙基胺基锂，六甲基二硅胺基锂。优选为氢氧化钠、碳酸钾、氢氧化钾、碳酸钠。

3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述的相转移催化剂包括聚醚类、环状冠醚类、季铵盐类、叔铵类、季铵碱类、季膦盐类，如聚乙二醇PEG、环糊精、苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、吡啶、三丁胺等。优选PEG600～PEG10000、四丁基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、四丁基溴化铵。

4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述的2-叔丁基-2-(4-氯苯基乙基)环氧乙烷、1，2，4-三氮唑、碱与相转移催化剂的质量比为1∶0.2-0.5∶0.01-0.5∶0.01-5.0。

5.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述2-叔丁基-2-(4-氯苯基乙基)环氧乙烷与1，2，4-三氮唑的反应温度为50-150℃。优选为80-130℃。

6.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述反应时长为2-24小时。优选为5-15小时。

7.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述后处理过程为：停止加热反应，加入水和有机溶剂打浆，保温，析出大量固体后抽滤，滤饼干燥得到产品戊唑醇。

8.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、乙腈、四氯化碳、甲苯、甲基环己烷、己烷、氯仿、四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷，二氯乙烷、石油醚。优选为甲基环己烷、二氯甲烷、甲苯、甲醇。

9.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述加入溶剂的质量为2-叔丁基-2-(4-氯苯基乙基)环氧乙烷的1-10倍。优选为1-3倍。

10.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述加入水的质量为2-叔丁基-2-(4-氯苯基乙基)环氧乙烷的1-10倍。优选为1-3倍。

11.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述打浆保温的温度为20-90℃，优选为30-80℃。

12.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述打浆保温时间为0.5-10小时，优选为0.5-4小时。

13.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述抽滤母液可以继续套用至下一批反应的后处理。

本发明的技术效果是：

1.本方法操作简便、设备利用率高、安全低风险，更利于大规模生产。

2.反应过程无溶剂使用，不仅有利于降低生产成本，更有利于控制有机溶剂气体排放，符合绿色清洁的工艺要求。

3.经上述方法合成得到的产品戊唑醇收率明显提高，达到92％。

附图说明

图1是本发明方法合成杀菌剂戊唑醇的化学反应方程式。

具体实施方式

下面参照具体的实施例和附图对本发明“无溶剂合成杀菌剂戊唑醇的新工艺”作进一步地描述，以更好地理解本发明。

实施例1

在250ml三口瓶中，加入2-叔丁基-2-(4-氯苯乙基)环氧乙烷23.8g，加入碳酸钾10.3g和四丁基溴化铵3.6g，并加入1，2，4-三氮唑8.2g，升温并控制温度120℃，反应5小时，停止反应。加水50g，加入甲苯110g，自然降温至40℃保温0.5h，抽滤。滤饼烘干得产品戊唑醇26.4g(白色固体)，含量98.3％，收率86.1％。本实施例的化学反应方程式如图1所示。

实施例2

在250ml三口瓶中，加入2-叔丁基-2-(4-氯苯乙基)环氧乙烷35.7g，加入氢氧化钠3.0g和PEG 2000 12.8g，并加入1，2，4-三氮唑12.0g，升温并控制温度115℃，反应6小时，停止反应。加水42g，加入甲基环己烷100g，自然降温至30℃保温3h，抽滤。滤饼烘干得产品戊唑醇42.6g(白色固体)，含量98.6％，收率92.5％。本实施例的化学反应方程式如图1所示。

实施例3

在250ml三口瓶中，加入2-叔丁基-2-(4-氯苯乙基)环氧乙烷29.8g，加入三乙胺4.4g和PEG 4000 7.3g，并加入1，2，4-三氮唑10.3g，升温并控制温度125℃，反应8小时，停止反应。加水38g，加入环己烷110g，自然降温至30℃保温2h，抽滤。滤饼烘干得产品戊唑醇34.7g(白色固体)，含量98.1％，收率88.2％。本实施例的化学反应方程式如图1所示。

实施例4

在250ml三口瓶中，加入2-叔丁基-2-(4-氯苯乙基)环氧乙烷33.3g，加入氢氧化钾1.8g和PEG 1000 4.5g，并加入1，2，4-三氮唑10.0g，升温并控制温度120℃，反应8小时，停止反应。加水30g，加入甲基环己烷110g，自然降温至30℃保温2h，抽滤。滤饼烘干得产品戊唑醇34.8g(白色固体)，含量98.5％，收率91.0％。本实施例的化学反应方程式如图1所示。

实施例5

在250ml三口瓶中，加入2-叔丁基-2-(4-氯苯乙基)环氧乙烷23.8g，加入碳酸钾3.5g和四丁基溴化铵6.0g，并加入1，2，4-三氮唑8.2g，升温并控制温度120℃，反应8小时，停止反应。加水60g，加入正己烷100g，自然降温至40℃保温1h，抽滤。滤饼烘干得产品戊唑醇26.4g(白色固体)，含量97.9％，收率84.2％。本实施例的化学反应方程式如图1所示。

实施例6

在250ml三口瓶中，加入2-叔丁基-2-(4-氯苯乙基)环氧乙烷23.8g，加入氢氧化钾2.0g和PEG 800g，并加入1，2，4-三氮唑8.0g，升温并控制温度130℃，反应18小时，停止反应。加水40g，加入甲基环己烷90g，自然降温至30℃保温3h，抽滤。滤饼烘干得产品戊唑醇28.5g(白色固体)，含量97.9％，收率92.3％。本实施例的化学反应方程式如图1所示。

实施例7

在250ml三口瓶中，加入2-叔丁基-2-(4-氯苯乙基)环氧乙烷23.8g，加入氢氧化钾2.0g和PEG 800g，并加入1，2，4-三氮唑8.0g，升温并控制温度130℃，反应7小时，停止反应。加入实施例6中的抽滤母液，自然降温至30℃保温3h，抽滤。滤饼烘干得产品戊唑醇29.1g(白色固体)，含量98.1％，收率94.0％。本实施例的化学反应方程式如图1所示。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种无溶剂合成杀菌剂戊唑醇的新工艺，其特征在于，包括以下步骤：将碱和相转移催化剂加入至2-叔丁基-2-(4-氯苯基乙基)环氧乙烷中，并加入1,2,4-三氮唑进行反应。反应完成后，将反应产物经后处理后得到产品戊唑醇。

2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述的碱包括无机碱和有机碱，其中无机碱包括碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐和酸式碳酸盐，如氢氧化钠，碳酸钾，碳酸氢钠等。有机碱包括吡啶、N-甲基吗啉、氨基钠、三乙胺、醇的碱金属盐类，如甲醇钠，乙醇钾，叔丁醇钾；胺基锂化合物，如二异丙基胺基锂，六甲基二硅胺基锂。优选为氢氧化钠、碳酸钾、氢氧化钾、碳酸钠。

3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述的相转移催化剂包括聚醚类、环状冠醚类、季铵盐类、叔铵类、季铵碱类、季膦盐类，如聚乙二醇PEG、环糊精、苄基三乙基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、吡啶、三丁胺等。优选PEG 600～PEG10000、四丁基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、四丁基溴化铵。

4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述的2-叔丁基-2-(4-氯苯基乙基)环氧乙烷、1,2,4-三氮唑、碱与相转移催化剂的质量比为1：0.2-0.5：0.01-0.5：0.01-5.0。

5.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述2-叔丁基-2-(4-氯苯基乙基)环氧乙烷与1,2,4-三氮唑的反应温度为50-150℃。优选为80-140℃。

6.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述反应时长为2-24小时。优选为5-15小时。

7.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述后处理过程为：停止加热反应，加入水和有机溶剂打浆，保温，析出大量固体后抽滤，滤饼干燥得到产品戊唑醇。

8.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、乙腈、四氯化碳、甲苯、甲基环己烷、己烷、氯仿、四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷，二氯乙烷、石油醚。优选为甲基环己烷、环己烷、甲苯、甲醇。

9.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述加入溶剂的质量为2-叔丁基-2-(4-氯苯基乙基)环氧乙烷的1-10倍。优选为2-5倍。

10.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述加入水的质量为2-叔丁基-2-(4-氯苯基乙基)环氧乙烷的1-10倍。优选为1-3倍。

11.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述打浆保温的温度为20-90℃，优选为30-80℃。

12.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述打浆保温时间为0.5-10小时，优选为0.5-4小时。

13.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述抽滤母液可以继续套用至下一批反应。