CN108440435A - 一种适合工业化生产的双苯恶唑酸的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种适合工业化生产的双苯恶唑酸的合成方法，该方法以氯化苯为原料，以四氢呋喃为溶剂，与镁反应制得苯基氯化镁格氏试剂，再与苯乙酮通过亲核加成生成1,1‑二苯乙醇，再加入对甲苯磺酸脱水制得1,1‑二苯乙烯，1,1‑二苯乙烯再与氯代肟基乙酸乙酯反应生成双苯恶唑酸产品，其纯度可达99%。

Description

一种适合工业化生产的双苯恶唑酸的合成方法
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种适合工业化生产的，低成本，高纯度的双苯恶唑酸的生产方法。
背景技术
双苯恶唑酸的化学名称为4,5-二氢-5,5-二苯基-1,2-恶唑-3-羧酸乙酯，它是一种异噁唑类安全剂。中国专利CN1133038A公开了一种制备方法：在0℃下将13.52g的1,1-二苯乙烯，5.06g三乙胺溶于200ml乙醚中，然后经2h滴加溶于100ml乙醚的7.58g的氯代肟基乙酸乙酯，在室温下搅拌1h，加入100ml水，然后用乙醚萃取混合物，然后经柱层析得到产物。该方法成本较高，不适合工业化生产。CN103172582A也公开了一种制备方法，将16.2g的1,1-二苯乙烯和18.7g的N,N-二乙基乙醇胺在环己烷中混合，1h滴加入24.6g氯代肟基乙酸乙酯中，室温下搅拌1h，用有机层水洗，用无水MgSO4干燥，经柱层析得到产物。经过验证也不可避免的有大量副产物产生。
《农药》2012年11期，公开报道了一种方法，采用24.6g氯代肟基乙酸乙酯，80ml环己烷，室温下滴加16.2g 1,1-二苯乙烯、16.4g三乙胺、30ml环己烷，室温下搅拌1h，用有机层水洗，用无水MgSO4干燥，经柱层析得到产物。该方法的不足是不可避免的有副产物产生，采用一般的结晶方法除去这些副产物很困难。
发明内容
本发明提供了一种适合工业化生产的双苯恶唑酸的合成方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种适合工业化生产的双苯恶唑酸的合成方法，包括如下步骤，
S1、由氯苯经格氏反应后与苯乙酮生成1,1-二苯乙醇；
S2、将S1中的1,1-二苯乙醇经过脱水得到1,1-二苯乙烯；
S3、将S2中制得的1,1-二苯乙烯与氯代肟基乙酸乙酯反应生成双苯恶唑酸，反应式如下所示：
优选地，所述S1包括如下步骤，
S11、苯基氯化镁格氏试剂制备，以镁、四氢呋喃、加入溴乙烷升温，并加入甲苯和四氢呋喃进行反应，制得苯基氯化镁格氏试剂；
S12、在S11中的苯基氯化镁格氏试剂中滴加苯乙酮，通过亲核加成生成1,1-二苯乙醇；
S13，在S12中所述的1,1-二苯乙醇中滴加酸，控制pH＝1-3。
优选地，所述S2包括如下步骤，
S21、在1,1-二苯乙醇中加入对甲苯磺酸，回流脱水得到1,1-二苯乙烯。
优选地，所述S3中包括如下步骤，
S31、将S2中制得的1,1-二苯乙烯与氯代肟基乙酸乙酯、及DMF、碳酸氢钠进行反应，保持25℃-30℃反应；
S32、减压蒸馏母液回收DMF，水洗，升温至50℃，分取下层油层，加入三乙胺搅拌，降温至15℃结晶，过滤得到双苯恶唑酸。
优选地，所述S13中pH控制为pH＝2。
一种双苯恶唑酸，所述双苯恶唑酸由权利要求1-4中任意一种适合工业化生产的双苯恶唑酸的合成方法制得，且所述双苯恶唑酸纯度99％。
本发明的有益效果体现在：本发明的方法成本低，但成品率纯度高，适合工业化生产。
具体实施方式
以下结合实施例具体阐述本发明的技术方案，本发明揭示了一种适合工业化生产的，低成本，高纯度的双苯恶唑酸的生产方法。
实施例1(实验室阶段)：
苯基氯化镁格氏试剂的制备：将4.5g(0.19mol)镁屑，65ml四氢呋喃，加入0.45g溴乙烷升温至65℃，滴入18.7g(约0.17mol)氯苯、65ml四氢呋喃，80℃下保温反应4h-5h，降温至15℃，GC检测氯苯反应完全后，降温低至15℃，制得苯基氯化镁格氏试剂(1)，含量98.9％，直接用于下一步反应。
1,1-二苯乙烯的制备：温度控制在10℃-15℃，缓慢将14g(0.12mol)苯乙酮与30ml甲苯混合液滴入苯基氯化镁格氏试剂中，滴完后保温30min，停止反应，待用。然后向其中加入6g氯化铵加23g水配制的水溶液，然后加入60ml甲苯，搅拌30分钟，并用盐酸调pH＝1-3，优选为调节至pH＝2。静置分取甲苯层，至另一反应瓶中，加入0.5g对甲苯磺酸，升温回流脱水至无水。降温水洗后，减压蒸馏脱除甲苯得到1,1-二苯乙烯(2)23g。
氯代肟基乙酸乙酯制备：将26g甘氨酸乙酯盐酸盐，40g水，25g盐酸，溶解降温至-5℃，滴加亚硝酸钠溶液(13.2g+23g水)，滴完反应1小时，加入40ml二氯甲烷萃取，用无水MgSO4干燥，脱干得到产物氯代肟基乙酸乙酯(3)20g。
双苯恶唑酸的制备：将以上制得的20g氯代肟基乙酸乙酯，23g 1,1-二苯乙烯，100mlDMF，投入碳酸氢钠22g，保持25℃-30℃反应6-8h，反应结束，抽滤得到母液，减压蒸馏母液回收DMF，然后加入100ml水洗，升温至40℃-50℃，分取下层油层，加入20ml三乙胺搅拌，降温至10℃-15℃结晶，过滤得到产品13g，含量99.5％。
实施例2(工业放大实验)：
原料种类：
原料1，镁屑、四氢呋喃；镁屑与四氢呋喃质量比约为1：2.98，其中镁屑45kg；
原料2，氯苯、四氢呋喃；氯苯与四氢呋喃质量比约为1：1.02，其中氯苯187kg；
原料3，苯乙酮、甲苯；溴乙烷；苯乙酮、甲苯与溴乙烷质量比约为31：6.2：1，其中溴乙烷4.5kg；
在工业应用时，以上投料量可以按照镁屑50kg折算。
具体实施步骤：
2000L第一反应釜先用甲苯带水至无水，投入原料1，40℃-50℃加入溴乙烷升温至65℃回流后，滴入原料2，约滴加8-10h，滴完后，80℃保温反应4h-5h，降温至小于15℃，并将其抽入另一干燥的2000L第二反应釜中，于10℃-15℃滴加原料3，滴完后保温30min，停止反应，待用。
在2000L第三反应釜中，加入58.5kg氯化铵和水(所述氯化铵和水质量比约为1：4)，将上述第二反应釜中的料在小于30℃下抽入，加入10倍量的甲苯，搅拌30min，盐酸调pH＝1-3，静置分层，甲苯层水洗一遍后抽入脱水釜中，加入5kg对甲苯磺酸，升温回流脱水至无水，降温，水洗一遍后，常压蒸甲苯至130℃，再减压蒸至140℃，降温装桶，得约230kg 1,1-二苯乙烯，GC：85％左右。
在2000L第四反应釜中，加入260kg甘氨酸乙酯盐酸盐、盐酸、水，(其中，甘氨酸乙酯盐酸盐、盐酸、水质量比约为1：0.96：1.54)，搅拌溶解，降温至-5℃-0℃，保持此温度滴加亚硝酸钠溶液(所述溶液采用132kg亚硝酸钠和230kg水配置)。加毕，搅拌10min-20min，再滴入250kg盐酸，然后再滴入亚硝酸钠溶液(所述溶液采用132kg亚硝酸钠和230kg水配置)，加毕，搅拌反应1h-2h，加入二氯甲烷萃取，静置分层，再用两桶二氯甲烷再次萃取，合并后转至水洗釜水洗两遍，转至干燥釜，加入25kg无水硫酸镁干燥，抽滤至脱溶釜，脱干得到产品氯代肟基乙酸乙酯，产品重约为200kg。
在2000L第五反应釜中，抽入第三反应制得的1,1-二苯乙烯230kg，1000kg DMF，以及第四反应釜得到的氯代肟基乙酸乙酯200kg，投入碳酸氢钠220kg，(投入后温度会升至40℃-50℃)，25℃-30℃反应6-8h，反应结束，抽滤至脱溶釜，减压蒸馏脱除DMF，抽入水洗釜，加水水洗，调整温度至40℃-50℃，静置分层，分取下层料层至结晶釜，由高位槽加入1桶三乙胺，降温至10℃-15℃结晶，抽滤，离心得到料130kg，含量99.5％。
本发明尚有多种具体的实施方式。凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种适合工业化生产的双苯恶唑酸的合成方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1、由氯苯经格氏反应后与苯乙酮生成1,1-二苯乙醇；
S2、将S1中的1,1-二苯乙醇经过脱水得到1,1-二苯乙烯；
S3、将S2中制得的1,1-二苯乙烯与氯代肟基乙酸乙酯反应生成双苯恶唑酸，反应式如下所示：
2.如权利要求1所述的一种适合工业化生产的双苯恶唑酸的合成方法，其特征在于：所述S1包括如下步骤，
S11、苯基氯化镁格氏试剂制备，以镁、四氢呋喃、加入溴乙烷升温，并加入甲苯和四氢呋喃进行反应，制得苯基氯化镁格氏试剂；
S12、在S11中的苯基氯化镁格氏试剂中滴加苯乙酮，通过亲核加成生成1,1-二苯乙醇；
S13，在S12中所述的1,1-二苯乙醇中滴加酸，控制pH＝1-3。
3.如权利要求1所述的一种适合工业化生产的双苯恶唑酸的合成方法，其特征在于：所述S2包括如下步骤，
S21、在1,1-二苯乙醇中加入对甲苯磺酸，回流脱水得到1,1-二苯乙烯。
4.如权利要求1所述的一种适合工业化生产的双苯恶唑酸的合成方法，其特征在于：所述S3中包括如下步骤，
S31、将S2中制得的1,1-二苯乙烯与氯代肟基乙酸乙酯、及DMF、碳酸氢钠进行反应，保持25℃-30℃反应；
S32、减压蒸馏母液回收DMF，水洗，升温至50℃，分取下层油层，加入三乙胺搅拌，降温至15℃结晶，过滤得到双苯恶唑酸。
5.如权利要求1所述的一种适合工业化生产的双苯恶唑酸的合成方法，其特征在于：所述S13中pH控制为pH＝2。
6.一种双苯恶唑酸，其特征在于：所述双苯恶唑酸由权利要求1-4中任意一种适合工业化生产的双苯恶唑酸的合成方法制得，且所述双苯恶唑酸纯度99％。
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