CN109320467A - 一种嘧菌酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种嘧菌酯的制备方法，包括以下步骤：(1)将邻羟基苯乙酸与乙酸酐混合反应，然后加入原甲酸三甲酯，处理后得到液体A；(2)将甲醇加入液体A中，处理得到中间体Ⅰ；(3)将甲醇钠溶于甲醇后，加入中间体Ⅰ，处理后得到液体B；(4)将液体B、碳酸钾和4,6‑二氯嘧啶加入N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，处理得到中间体Ⅱ；(5)在中间体Ⅱ中加入硫酸氢钾，然后用有机溶剂溶解、过滤，处理得到中间体Ⅲ；(6)将中间体Ⅲ、碳酸钾、碘化亚酮和水杨腈加入N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，处理得到嘧菌酯。本发明中间体不需要分离，方便操作，并减少了废水的产生，有利于保护环境。
Description
技术领域
本发明涉及杀菌剂的合成方法，具体涉及到一种嘧菌酯的制备方法。
背景技术
嘧菌酯是甲氧基丙烯酸酯类杀菌农药，高效、广谱，对几乎所有的真菌界(子囊菌亚门、担子菌亚门、鞭毛菌亚门和半知菌亚门)病害如白粉病、锈病、颖枯病、网斑病、霜霉病、稻瘟病等均有良好的活性。嘧菌酯可用于茎叶喷雾、种子处理，也可进行土壤处理，主要用于谷物、水稻、花生、葡萄、马铃薯、果树、蔬菜、咖啡、草坪等，与目前已有的杀菌剂无交互抗性。
文献CN201310182260.0公开了一种嘧菌酯的制备方法，该方法包括：a)将式(2)所示结构的化合物与2-氰基苯酚和/或其盐在作为催化剂的氮杂二环叔胺类化合物和/或其盐的催化作用下，在乙酸丁酯介质中发生醚化反应，得到含有嘧菌酯的乙酸丁酯溶液；b)将所述含有嘧菌酯的乙酸丁酯溶液降温，从乙酸丁酯中析出式(1)所示结构的嘧菌酯。但该方法生产工艺较为复杂，且生产成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种嘧菌酯的制备方法，中间体不需要分离，方便操作，并减少了废水的产生，有利于保护环境。
本发明的内容包括以下步骤：
(1)将邻羟基苯乙酸与乙酸酐混合反应，在100-110℃、氮气的保护下反应1.5-2.5小时，然后加入原甲酸三甲酯，在100-110℃继续反应18-20小时，处理后得到液体A；
作为优选的，将邻羟基苯乙酸与乙酸酐混合反应，在100℃、氮气的保护下反应2小时，然后加入原甲酸三甲酯，在100℃继续反应19小时，处理后得到液体A；
(2)将甲醇加入液体A中，处理得到中间体Ⅰ；
(3)将甲醇钠溶于甲醇后，加入中间体Ⅰ，在冰水浴条件下搅拌反应1-1.5小时，处理后得到液体B；
作为优选的，所述在冰水浴条件下搅拌反应的时间为1小时。
所述甲醇钠与中间体Ⅰ的重量比为1-1.5:1。
作为优选的，所述甲醇钠与中间体Ⅰ的重量比为1.25:1。
(4)将液体B、碳酸钾和4,6-二氯嘧啶加入N,N-二甲基甲酰胺溶液中，在50-70℃下反应7-9小时，处理得到中间体Ⅱ；
作为优选的，所述反应温度为60℃，所述反应时间为8小时。
所述碳酸钾和4,6-二氯嘧啶的重量比为1:1-1.5。
作为优选的，所述碳酸钾和4,6-二氯嘧啶的重量比为1:1.2。
(5)在中间体Ⅱ中加入硫酸氢钾，所述反应温度为120-160℃，反应压强为1.6-2.7kPa，反应时间为2小时，然后用有机溶剂溶解、过滤，处理得到中间体Ⅲ；
作为优选的，所述反应温度为140℃，反应压强为2.2kPa。
所述中间体Ⅱ与硫酸氢钾的重量比为5.5-6.5:1。
作为优选的，所述中间体Ⅱ与硫酸氢钾的重量比为6:1。
(6)将中间体Ⅲ、碳酸钾、碘化亚酮和水杨腈加入N,N-二甲基甲酰胺溶液中，加热至100-140℃，反应1-2小时，处理得到嘧菌酯。
作为优选的，所述加热温度为120℃，反应时间为1.5小时。
所述步骤(1)中邻羟基苯乙酸与原甲酸三甲酯的重量比为1:1.5-2。
作为优选的，所述步骤(1)中邻羟基苯乙酸与原甲酸三甲酯的重量比为1:1.6。
所述步骤(1)中处理为利用分水器分离出低沸点物质，然后在45-55℃下进行减压蒸馏，目的是为了回收乙酸酐。
所述步骤(2)中处理为加热回流，冷却，析晶和过滤。
所述步骤(3)中处理为酸化、萃取、洗涤、干燥和脱溶，所述酸化温度为20-30℃，所述酸化使用的是乙酸；所述萃取使用的是二氯甲烷；所述洗涤使用的是碳酸钠水溶液；所述干燥使用的是硫化钠。
所述步骤(4)中处理为过滤、溶解、过滤水洗、干燥和脱溶，所述过滤后，滤液通过减压回收N,N-二甲基甲酰胺，残余物使用1,2-二氯乙烷溶解。
所述步骤(5)中处理为水洗、干燥和脱溶，并将得到的中间体Ⅲ在160-200℃、2.5-2.9kPa保持2.5-3.5小时，然后经过冷却处理得到粗品。所述干燥使用的是无水硫酸钠。所述步骤(5)中有机溶剂为1,2-二氯乙烷。
作为优选的，所述中间体Ⅲ在180℃、2.7kPa保持3小时。
所述步骤(6)中中间体Ⅲ、碳酸钾、碘化亚酮和水杨腈的重量比为30-40:15-25:1:10-14。
作为优选的，所述步骤(6)中中间体Ⅲ、碳酸钾、碘化亚酮和水杨腈的重量比为35:20:1:12。
所述步骤(6)中处理为过滤、洗涤、减压蒸馏、加热溶解、析晶、过滤、洗涤和干燥，过滤后滤饼使用N,N-二甲基甲酰胺溶液洗涤，减压蒸馏的温度为60-70℃，加热溶解使用的是甲醇，洗涤使用的是石油醚，干燥为真空干燥。
本发明的有益效果为：
(1)本发明中间体不需要分离，方便操作，对设备的要求不高，适合工业化生产。
(2)使用有机溶剂水解减少了酸碱的用量，减少了废水的产生，有利于保护环境。
(3)本发明中间体生成较少，简化了中间操作步骤，且产品收率高。
具体实施方式
实施例1
(1)在100mL单口烧饼中加入3.04g邻羟基苯乙酸与15mL乙酸酐，在100℃、氮气保护下反应2小时，然后加入4.6g原甲酸三甲酯，在100℃继续反应19小时，在此过程中利用分水器分离出低沸点物质，反应结束后，将混合物在50℃下减压蒸馏，回收乙酸酐，残留物为黑色油状液体，得到液体A；
(2)向此黑色油状物中加入20mL甲醇，加热回流，冷却，析出结晶，过滤，得到棕色固体，即中间体Ⅰ，熔点为101.103℃；
(3)将1.25g甲醇钠溶于25mL甲醇后，加入1g中间体Ⅰ，冰水浴条件下搅拌反应1小时，于20℃用乙酸酸化，加水稀释，二氯甲烷萃取，有几层用饱和碳酸钠水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，减压脱溶，得到红色液体，即液体B；
(4)将液体B不经纯化直接放入含10mL N,N-二甲基甲酰胺的烧瓶中，加入0.8g碳酸钾和0.85g 4,6-二氯嘧啶，在60℃下反应8小时，检测反应完毕后，过滤，滤液减压回收N,N-二甲基甲酰胺，残余物用二氯乙烷溶解，过滤，滤液水洗，干燥，脱溶得到中间体Ⅱ；
(5)将1.66g中间体Ⅱ在140℃、2.2kPa的条件下保持1小时，加入0.28g硫酸氢钾继续反应2小时，冷却后用1,2-二氯乙烷溶解、过滤，滤液用水洗、无水硫酸钠干燥、脱溶，将所得油状物在180℃、2.7kPa保持3小时，冷却得到粗品，重结晶得到中间体Ⅲ；
(6)在50mL三口烧瓶中加入10mL N,N-二甲基甲酰胺，1.6g中间体Ⅲ、1g碳酸钾、0.05g碘化亚酮和0.6g水杨腈，加热至120℃后搅拌反应1.5小时，过滤反应液，滤饼用N,N-二甲基甲酰胺洗涤，滤液在65℃下减压蒸馏，得粗产物，再用甲醇加热溶解，冷却后得到棕色晶体，过滤后用石油醚洗涤，真空干燥得到棕黄色固体，即嘧菌酯，产率为63％，熔点为116-118℃。
实施例2
(1)在100mL单口烧饼中加入3.04g邻羟基苯乙酸与20mL乙酸酐，在100℃、氮气保护下反应1.5小时，然后加入4.56g原甲酸三甲酯，在100℃继续反应18小时，在此过程中利用分水器分离出低沸点物质，反应结束后，将混合物在45℃下减压蒸馏，回收乙酸酐，残留物为黑色油状液体，得到液体A；
(2)向此黑色油状物中加入25mL甲醇，加热回流，冷却，析出结晶，过滤，得到棕色固体，即中间体Ⅰ，熔点为101.103℃；
(3)将1.3g甲醇钠溶于25mL甲醇后，加入1.3g中间体Ⅰ，冰水浴条件下搅拌反应1小时，于20℃用乙酸酸化，加水稀释，二氯甲烷萃取，有几层用饱和碳酸钠水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，减压脱溶，得到红色液体，即液体B；
(4)将液体B不经纯化直接放入含15mL N,N-二甲基甲酰胺的烧瓶中，加入1g碳酸钾和1g 4,6-二氯嘧啶，在50℃下反应7小时，检测反应完毕后，过滤，滤液减压回收N,N-二甲基甲酰胺，残余物用二氯乙烷溶解，过滤，滤液水洗，干燥，脱溶得到中间体Ⅱ；
(5)将1.75g中间体Ⅱ在120℃、1.6kPa的条件下保持1小时，加入0.35g硫酸氢钾继续反应2小时，冷却后用1,2-二氯乙烷溶解、过滤，滤液用水洗、无水硫酸钠干燥、脱溶，将所得油状物在160℃、2.5kPa保持2.5小时，冷却得到粗品，重结晶得到中间体Ⅲ；
(6)在50mL三口烧瓶中加入10mL N,N-二甲基甲酰胺，1.5g中间体Ⅲ、0.75g碳酸钾、0.05g碘化亚酮和0.5g水杨腈，加热至100℃后搅拌反应1小时，过滤反应液，滤饼用N,N-二甲基甲酰胺洗涤，滤液在60℃下减压蒸馏，得粗产物，再用甲醇加热溶解，冷却后得到棕色晶体，过滤后用石油醚洗涤，真空干燥得到棕黄色固体，即嘧菌酯，产率为62.5％，熔点为116-118℃。
实施例3
(1)在100mL单口烧饼中加入3.04g邻羟基苯乙酸与15mL乙酸酐，在110℃、氮气保护下反应2.5小时，然后加入5.86g原甲酸三甲酯，在110℃继续反应20小时，在此过程中利用分水器分离出低沸点物质，反应结束后，将混合物在50℃下减压蒸馏，回收乙酸酐，残留物为黑色油状液体，得到液体A；
(2)向此黑色油状物中加入30mL甲醇，加热回流，冷却，析出结晶，过滤，得到棕色固体，即中间体Ⅰ，熔点为101.103℃；
(3)将1.5g甲醇钠溶于25mL甲醇后，加入1g中间体Ⅰ，冰水浴条件下搅拌反应1.5小时，于30℃用乙酸酸化，加水稀释，二氯甲烷萃取，有几层用饱和碳酸钠水溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，减压脱溶，得到红色液体，即液体B；
(4)将液体B不经纯化直接放入含20mL N,N-二甲基甲酰胺的烧瓶中，加入0.8g碳酸钾和1.2g 4,6-二氯嘧啶，在70℃下反应9小时，检测反应完毕后，过滤，滤液减压回收N,N-二甲基甲酰胺，残余物用二氯乙烷溶解，过滤，滤液水洗，干燥，脱溶得到中间体Ⅱ；
(5)将1.66g中间体Ⅱ在160℃、2.7kPa的条件下保持1小时，加入0.28g硫酸氢钾继续反应2小时，冷却后用1,2-二氯乙烷溶解、过滤，滤液用水洗、无水硫酸钠干燥、脱溶，将所得油状物在200℃、2.9kPa保持3.5小时，冷却得到粗品，重结晶得到中间体Ⅲ；
(6)在100mL三口烧瓶中加入20mL N,N-二甲基甲酰胺，2g中间体Ⅲ、1.25g碳酸钾、0.05g碘化亚酮和0.7g水杨腈，加热至140℃后搅拌反应2小时，过滤反应液，滤饼用N,N-二甲基甲酰胺洗涤，滤液在70℃下减压蒸馏，得粗产物，再用甲醇加热溶解，冷却后得到棕色晶体，过滤后用石油醚洗涤，真空干燥得到棕黄色固体，即嘧菌酯，产率为64.1％，熔点为116-118℃。
Claims (10)
1.一种嘧菌酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将邻羟基苯乙酸与乙酸酐混合反应，然后加入原甲酸三甲酯，处理后得到液体A；
(2)将甲醇加入液体A中，处理得到中间体Ⅰ；
(3)将甲醇钠溶于甲醇后，加入中间体Ⅰ，处理后得到液体B；
(4)将液体B、碳酸钾和4,6-二氯嘧啶加入N,N-二甲基甲酰胺溶液中，处理得到中间体Ⅱ；
(5)在中间体Ⅱ中加入硫酸氢钾，然后用有机溶剂溶解、过滤，处理得到中间体Ⅲ；
(6)将中间体Ⅲ、碳酸钾、碘化亚酮和水杨腈加入N,N-二甲基甲酰胺溶液中，处理得到嘧菌酯。
2.如权利要求1所述的嘧菌酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中邻羟基苯乙酸与原甲酸三甲酯的重量比为1:1.5-2。
3.如权利要求1或2所述的嘧菌酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中处理包括利用分水器分离出低沸点物质，然后进行减压蒸馏。
4.如权利要求1或2所述的嘧菌酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中处理包括加热回流，冷却，析晶和过滤。
5.如权利要求1或2所述的嘧菌酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中处理包括酸化、萃取、洗涤、干燥和脱溶。
6.如权利要求1或2所述的嘧菌酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中处理包括过滤、溶解、过滤水洗、干燥和脱溶。
7.如权利要求1所述的嘧菌酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中处理包括水洗、干燥和脱溶。
8.如权利要求1或7所述的嘧菌酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中有机溶剂为1,2-二氯乙烷。
9.如权利要求1所述的嘧菌酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中中间体Ⅲ、碳酸钾、碘化亚酮和水杨腈的重量比为30-40:15-25:1:10-14。
10.如权利要求1或9所述的嘧菌酯的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中处理包括过滤、洗涤、减压蒸馏、加热溶解、析晶、过滤、洗涤和干燥。
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