CN108299185A - 一种农药中间体(s)-(-)-2-氯丙酸的合成方法 - Google Patents

一种农药中间体(s)-(-)-2-氯丙酸的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108299185A
CN108299185A CN201810218455.9A CN201810218455A CN108299185A CN 108299185 A CN108299185 A CN 108299185A CN 201810218455 A CN201810218455 A CN 201810218455A CN 108299185 A CN108299185 A CN 108299185A
Authority
CN
China
Prior art keywords
synthetic method
chloropropionic acids
pesticide intermediate
sodium nitrite
chloropropionic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810218455.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108299185B (zh
Inventor
罗世英
王晋阳
叶茂
王瑞彪
刘盼
豆飞扬
姚金莉
彭慧珍
李俊卿
王波
单永祥
殷平
殷凤山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Fengshan Biochemical Technology Co ltd
Original Assignee
JIANGSU FENGSHAN GROUP CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGSU FENGSHAN GROUP CO Ltd filed Critical JIANGSU FENGSHAN GROUP CO Ltd
Priority to CN201810218455.9A priority Critical patent/CN108299185B/zh
Publication of CN108299185A publication Critical patent/CN108299185A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108299185B publication Critical patent/CN108299185B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/347—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
    • C07C51/363—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by introduction of halogen; by substitution of halogen atoms by other halogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C245/00—Compounds containing chains of at least two nitrogen atoms with at least one nitrogen-to-nitrogen multiple bond
    • C07C245/20—Diazonium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/07—Optical isomers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

一种农药中间体(S)‑(‑)‑2‑氯丙酸的合成方法，以(S)‑2‑丙氨酸为起始原料，在催化剂和路易斯酸同时存在下，与亚硝酸钠进行重氮化反应得到(S)‑(‑)‑2‑氯丙酸产品，提高了产品的收率、含量及光学纯度，降低了生产成本，提高了产品质量，获得的(S)‑(‑)‑2‑氯丙酸光学纯度在e.e 99％以上，反应收率在85％以上，反应路线短，后处理简单，对工艺放大和生产有巨大的指导意义。

Description

一种农药中间体(S)-(-)-2-氯丙酸的合成方法
技术领域
本发明属于农药中间体生产领域，具体涉及一种农药中间体(S)-(-)-2-氯丙酸的合成方法。
背景技术
随着立体化学的发展和原子经济性概念的提出，农药学研究已经对分子的立体异构给予了足够的重视，外消旋农药向单一手性体发展已经成为农药创制的趋势。
从分子水平观察生命体的结构成份，大都具有手性特征，并且，催化生物体内生化过程的酶都具有立体专一性，因此，旋光性农药往往具有高活性。
芳氧丙酸类除草剂就是一类于上世纪70年代后发展起来的具有旋光活性的新型除草剂，其具有高效、低毒、除草谱广、选择性高、施用期长以及对后茬作物安全等优越性能，是迄今为止性能最好的一类除草剂，现已有数十个品种问世。
(S)-(-)-2-氯丙酸是合成炔草酯、精吡氟氯禾灵及高效盖草能等芳氧丙酸类除草剂的重要中间体R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸的上游原料。
(S)-(-)-2-氯丙酸英文名称(S)-(-)-2-Chloropropanoic acid，缩写为L-CPA，CAS号：29617-66-1，物化性质：熔点4℃，沸点77℃，10mmHg(lit.)，比旋光度：-14.5°(c＝neat)，密度：1.258g/L，分子结构式如下：
目前，对手性化合物(S)-(-)-2-氯丙酸的制备，可通过直接合成或拆分消旋体而获得。
主要采用的合成路线有两种：一种是以(R)-乳酸甲酯为起始物，经氯化亚砜氯化，得到(S)-(-)-2-氯丙酸甲酯，再碱解、酸化，得到(S)-(-)-2-氯丙酸，收率在80％左右；另一种是以(S)-2-丙氨酸为起始物,用亚硝酸钠、盐酸经重氮化、氯化合成(S)-(-)-2-氯丙酸，收率60～65％。
在以(R)-乳酸甲酯为起始物的合成路线中，尽管获得的产物光学纯度较高，但其用到的起始原料较为昂贵，不利于工业化生产，且，合成过程中需经过氯化、碱解和酸化几个步骤，路线较长，后处理繁琐。在现有以(S)-2-丙氨酸为起始原料的合成路线中，虽然原料易得，工艺流程短，但其收率低，产物的光学纯度也仅在e.e 95％左右。
中国发明专利CN102344355A公开了一种通过手性拆分剂对消旋2-氯丙酸进行拆分，来获得手性化合物(S)-2-氯丙酸的方法，获得的产物手性纯度较高，但手性拆分剂昂贵，拆分成本高，且步骤繁琐，难以在工业大生产中推广。
发明内容
本发明的目的在于提供一种农药中间体(S)-(-)-2-氯丙酸的合成方法，在反应过程中选择合适的催化剂，并添加了手性助剂，提高了产品的收率、含量及光学纯度，获得的(S)-(-)-2-氯丙酸光学纯度在e.e 99％以上，反应收率在85％以上，反应路线短，后处理简单，适于工业化大生产。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种农药中间体(S)-(-)-2-氯丙酸的合成方法，包括以下步骤：
1)将反应原料(S)-2-丙氨酸、路易斯酸催化剂和手性助剂加入盐酸溶液中溶解，搅拌混合均匀，降温至0～5℃；
2)向步骤1)的混合液中滴加亚硝酸钠水溶液，调节滴加速度，控制滴加过程中反应液的温度在-10～10℃；
3)亚硝酸钠水溶液滴加结束后，保温1～3小时，升至室温；
4)萃取反应液、除去溶剂，获得产物(S)-(-)-2-氯丙酸。
优选地，步骤1)中所述路易斯酸选自氯化亚铁、氯化钴、氯化锌或氯化镍。
优选地，步骤1)中所述手性助剂为酒石酸或樟脑磺酸。
进一步，步骤1)中，(S)-2-丙氨酸和路易斯催化剂的摩尔比为1：0.01～0.10。
又，步骤1)中，(S)-2-丙氨酸和手性助剂的摩尔比为1：0.01～0.10。
优选地，步骤2)中，所述亚硝酸钠水溶液中亚硝酸钠的质量分数为20～45％；所述亚硝酸钠水溶液中的亚硝酸钠与(S)-2-丙氨酸的摩尔比为1.8～3.0：1。
进一步，步骤4)中萃取反应液时时，萃取溶剂选自二氯甲烷、甲基异丁酮、二氯乙烷或甲苯。
本发明中涉及的反应式如下：
本发明在反应前添加手性助剂，在反应过程中手性助剂直接抑制R体产物的产生，从而促使反应向手性专一方向进行，抑制了消旋体的生成，避免了在反应结束后再利用大量手性拆分剂另行拆分，省去了昂贵的拆分步骤，提高了原料的利用率，节约了成本。
本发明在反应过程中添加了选自氯化亚铁、氯化钴、氯化锌或氯化镍等路易斯酸，这些路易斯酸的M+可以和手性助剂形成稳定络合物，使路易斯酸成为了带有手性诱导能力的路易斯酸，大大提高反应体系中Cl-进攻反应中间态碳正离子的几率，抑制了副反应产物乳酸等的生成；而路易斯酸的M+和手性助剂形成稳定络合物，也大大提高了手性助剂的手性诱导能力，利于反应生成手性专一的产物。
本发明优选不与反应产物发生酯交换反应的手性助剂，如酒石酸、樟脑磺酸，避免副产物的生成，提高反应产物纯度。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明在反应体系中，同时添加了路易斯酸催化剂和手性助剂，路易斯酸的M+可以和手性助剂形成稳定络合物，抑制了副反应产物乳酸的生成，改善了反应的选择性，使反应收率由60％左右提高到85％；其手性诱导作用抑制了对映体的生成，提高了产物(S)-(-)-2-氯丙酸的光学纯度，使产物的光学含量由现有技术中的e.e 95％提高到e.e>99％。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
向1000ml四口烧瓶中加入盐酸365.0g(3.00mol)、氯化钴0.87g(0.007mol)、酒石酸10.11g(0.067mol)，投料完毕后，再投入(S)-2-丙氨酸60.0g(0.667mol)，然后搅拌1小时，降温至0℃；滴加20％浓度的亚硝酸钠水溶液414.0g(1.200mol)，滴加10小时，滴加完毕后在0℃条件下保温1小时，反应结束。
用200ml×3二氯甲烷溶剂萃取反应生成的(S)-(-)-2-氯丙酸，萃取完毕，合并有机相，蒸馏溶剂，得到产品(S)-(-)-2-氯丙酸62.1g，含量99.4％，e.e 99.3％，收率85.2％。
实施例2
向1000ml四口烧瓶中加入盐酸365.0g(3.00mol)，再投入氯化亚铁8.54g(0.067mol)、酒石酸1.01g(0.007mol)，投料完毕后，再投入(S)-2-丙氨酸60.0g(0.667mol)，然后搅拌1小时，降温至0℃，滴加38％浓度的亚硝酸钠水溶液242.0g(1.334mol)，滴加3小时，滴加完毕后在0℃条件下保温1小时，反应结束。
用60ml×2的甲基异丁酮溶剂萃取反应生成的(S)-(-)-2-氯丙酸，萃取完毕，合并有机相，蒸馏溶剂，得到产品(S)-(-)-2-氯丙酸62.4g，含量99.1％，e.e 99.1％，收率85.4％。
实施例3
向1000ml四口烧瓶中加入盐酸365.0g(3.00mol)，再投入氯化镍4.36g(0.033mol)、樟脑磺酸7.82g(0.033mol)，投料完毕后，再投入(S)-2-丙氨酸60.0g(0.667mol)，然后搅拌1小时，降温至0℃，滴加45％浓度的亚硝酸钠水溶液307.0g(2.000mol)，滴加5小时，滴加完毕在0℃条件下保温1小时，反应结束。
用250ml×3的甲苯溶剂萃取反应生成的(S)-(-)-2-氯丙酸，萃取完毕，合并有机相，蒸馏溶剂，得到产品(S)-(-)-2-氯丙酸62.2g,含量99.3％，e.e99.2％，收率85.2％。
对比例1
向1000ml四口烧瓶中盐酸365.0g(3.00mol)，再投入氯化钴4.33g(0.033mol)，投料完毕后，再投入(S)-2-丙氨酸60.0g(0.667mol)，然后搅拌1小时，降温至0℃，开始滴加30％浓度的亚硝酸钠水溶液430g(1.867mol)，滴加5小时，滴加完毕在0℃条件下保温1小时，反应结束。
用280ml×3的二氯乙烷溶剂萃取反应生成的(S)-(-)-2-氯丙酸，萃取完毕，合并有机相。蒸馏溶剂，得到产品(S)-(-)-2-氯丙酸48.9g，含量99.2％，e.e 94.8％，收率67.0％。
对比例2
向1000ml四口烧瓶中加入盐酸365.0g(3.00mol)、樟脑磺酸3.13g(0.013mol)，投料完毕后，再投入(S)-2-丙氨酸60.0g(0.667mol)，然后搅拌1小时，降温至0℃，开始滴加40％亚硝酸钠水溶液253g(1.467mol)，滴加6小时，滴加完毕在0℃条件下保温1小时，反应结束。
用200ml×3的二氯甲烷溶剂萃取反应生成的(S)-(-)-2-氯丙酸，萃取完毕，合并有机相。蒸馏溶剂，得到产品(S)-(-)-2-氯丙酸44.2g，含量98.3％，e.e 96.7％，收率60％。
对比例3
向1000ml四口烧瓶中盐酸365.0g(3.00mol)，再投入氯化亚铜3.3g(0.033mol)，酒石酸7.54g(0.050mol)投料完毕后，再投入(S)-2-丙氨酸60.0g(0.667mol)，然后搅拌1小时，降温至0℃，滴加25％亚硝酸钠水溶液460g(1.667mol)，滴加5小时，滴加完毕在0℃条件下保温1小时，反应结束。
用250ml×3的甲苯溶剂萃取反应生成的(S)-(-)-2-氯丙酸，萃取完毕，合并有机相。蒸馏溶剂，得到产品(S)-(-)-2-氯丙酸45.3g,含量99.0％，e.e94.8％，收率62.0％。

Claims (8)

1.一种农药中间体(S)-(-)-2-氯丙酸的合成方法，包括以下步骤：
1)将反应原料(S)-2-丙氨酸、路易斯酸催化剂和手性助剂加入盐酸溶液中溶解，搅拌混合均匀，降温至0～5℃；
2)向步骤1)的混合液中滴加亚硝酸钠水溶液，调节滴加速度，控制滴加过程中反应液的温度在-10～10℃；
3)亚硝酸钠水溶液滴加结束后，保温1～3小时，升至室温；
4)萃取反应液、除去溶剂，获得产物(S)-(-)-2-氯丙酸。
2.根据权利要求1所述农药中间体(S)-(-)-2-氯丙酸的合成方法，其特征在于，步骤1)中所述路易斯酸选自氯化亚铁、氯化钴、氯化锌或氯化镍。
3.根据权利要求1所述农药中间体(S)-(-)-2-氯丙酸的合成方法，其特征在于，步骤1)中所述手性助剂为酒石酸或樟脑磺酸。
4.根据权利要求1所述农药中间体(S)-(-)-2-氯丙酸的合成方法，其特征在于，步骤1)中，(S)-2-丙氨酸和路易斯酸催化剂的摩尔比为1：0.01～0.10。
5.根据权利要求1所述农药中间体(S)-(-)-2-氯丙酸的合成方法，其特征在于，步骤1)中，(S)-2-丙氨酸和手性助剂的摩尔比为1：0.01～0.10。
6.根据权利要求1所述农药中间体(S)-(-)-2-氯丙酸的合成方法，其特征在于，步骤2)中，所述亚硝酸钠水溶液中亚硝酸钠的质量分数为20～45％。
7.根据权利要求1所述农药中间体(S)-(-)-2-氯丙酸的合成方法，其特征在于，步骤2)中，所述亚硝酸钠水溶液中的亚硝酸钠与(S)-2-丙氨酸的摩尔比为1.8～3.0：1。
8.根据权利要求1所述农药中间体(S)-(-)-2-氯丙酸的合成方法，其特征在于，步骤4)中，萃取反应液时，萃取溶剂选自二氯甲烷、甲基异丁酮、二氯乙烷或甲苯。
CN201810218455.9A 2018-03-16 2018-03-16 一种农药中间体(s)-(-)-2-氯丙酸的合成方法 Active CN108299185B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810218455.9A CN108299185B (zh) 2018-03-16 2018-03-16 一种农药中间体(s)-(-)-2-氯丙酸的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810218455.9A CN108299185B (zh) 2018-03-16 2018-03-16 一种农药中间体(s)-(-)-2-氯丙酸的合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108299185A true CN108299185A (zh) 2018-07-20
CN108299185B CN108299185B (zh) 2021-02-19

Family

ID=62850215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810218455.9A Active CN108299185B (zh) 2018-03-16 2018-03-16 一种农药中间体(s)-(-)-2-氯丙酸的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108299185B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104292107A (zh) * 2014-09-15 2015-01-21 江苏七洲绿色化工股份有限公司 一种4-氯-3-硝基苯甲醚的制备方法
CN105732358A (zh) * 2016-04-06 2016-07-06 衢州信步化工科技有限公司 一种l-2-氯丙酸钠的合成方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104292107A (zh) * 2014-09-15 2015-01-21 江苏七洲绿色化工股份有限公司 一种4-氯-3-硝基苯甲醚的制备方法
CN105732358A (zh) * 2016-04-06 2016-07-06 衢州信步化工科技有限公司 一种l-2-氯丙酸钠的合成方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YAN WU等: "Asymmetric Synthesis of Atorvastatin Calcium through Intramolecular Oxidative Oxygen-Nucleophilic Bromocyclization", 《EUROPEAN JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY》 *
潘万贵: "L-2-氯丙酸的合成工艺研究", 《化学世界》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108299185B (zh) 2021-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210198192A1 (en) Methods for preparing florfeniol and intermediate thereof
EP1971589A1 (en) Method for preparing 3-hydroxytetrahydrofuran using cyclodehydration
CN109232178B (zh) 制备高纯度羟基酪醇的新方法
US5663360A (en) Process for preparing [R-(R*,R*)]-5-(3-chlorophenyl)-3-[2-(3,4-dimethoxylphenyl)-1-methyl-ethyl]-oxazolidin-2-one
JP6137185B2 (ja) （ｒ）−１，１，３−トリメチル−４−アミノインダンの製造方法
CN108299185A (zh) 一种农药中间体(s)-(-)-2-氯丙酸的合成方法
DE60314410T2 (de) Verfahren zur herstellung von modafinil
CN101492382A (zh) 一种制备左乙拉西坦中间体s-(+)-2-氨基丁酸酯盐酸盐的新方法
CN108164423B (zh) 一种盐酸萘替芬的制备方法
JP6028606B2 (ja) アミン化合物の製造方法
EP2234974B1 (en) Process for the preparation of (s)-1-alkyl-2',6'-pipecoloxylidide compound
CN111377850B (zh) 一种手性n-取代-3,3-二氟-4-羟基哌啶衍生物及其制备方法
CN110028448B (zh) 一种3-羟基-2,3-二氢异喹啉-1,4-二酮化合物的制备方法
EP1748975B1 (de) Verfahren zur herstellung optisch aktiver 3-alkylcarbonsäuren und deren zwischenprodukte
WO2006080401A1 (ja) フッ素化プロリン誘導体の製造方法
WO2014001075A1 (de) Verfahren zur racemisierung von optisch aktiven arylalkyl -aminen
CN109879775A (zh) 一种5-氨基乙酰丙酸盐酸盐中间体的环保制备方法
JP5188475B2 (ja) ２−（３−ニトロベンジリデン）アセト酢酸イソプロピルの製造方法
CN108715576A (zh) 一种3-乙氧基-4-羧基苯乙酸的制备方法
JP4314600B2 (ja) 酒石酸低級アルキルジエステルの製造法
CN110256387B (zh) 一种医药中间体的制备方法
CN114685377B (zh) 嘧菌酯类化合物的制备方法
KR100654923B1 (ko) 고순도의 광학활성아미드를 연속적으로 제조하는 방법
CN110862311B (zh) 一种1-羟基环丙烷羧酸以及羧酸酯的合成方法
CN113979854B (zh) 一种电化学制备2-苯基丙酸的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230217

Address after: 224134 south head of wanggangzha, Dafeng District, Yancheng City, Jiangsu Province

Patentee after: Jiangsu Fengshan Biochemical Technology Co.,Ltd.

Address before: 224134 south head of wanggangzha, Dafeng District, Yancheng City, Jiangsu Province

Patentee before: JIANGSU FENGSHAN GROUP Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right