CN109574845A - 2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的制备方法 - Google Patents

2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的制备方法 Download PDF

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姜红林
陈会存
丁君
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Abstract

本发明属于农药化学技术领域，具体涉及2‑氯‑4,4,4‑三氟乙酰乙酸乙酯的制备方法。本发明以三氟乙酰乙酸乙酯为原料，在催化剂作用下，与磺酰氯进行取代反应，保温减压蒸馏获得2‑氯‑4,4,4‑三氟乙酰乙酸乙酯。本发明使用含硫润滑油添加剂作为催化剂，降低了反应温度，缩短了反应时间，减少了多氯代副产物的生成，原料三氟乙酰乙酸乙酯转化率≥99％，产物的收率在93％以上，纯度在98％以上。

Description

2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的制备方法
技术领域
本发明属于农药化学技术领域，具体涉及杀菌剂中间体2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的制备方法。
背景技术
噻呋酰胺thifluzamide又名氟吡菌酰胺，属于噻唑酰胺类杀菌剂，具有强内吸传导性和长持效性。2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯是噻呋酰胺原药合成中的关键中间体，其品质直接影响着噻呋酰胺原药的品质。
目前，制备2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的反应路线主要是三氟乙酰乙酸乙酯和氯化试剂的取代反应。氯化试剂包括氯气或硫酰氯等，其中采用氯气进行氯化的反应过程中，若反应条件控制不当，很容易生成二氯代或三氯代的氯代副产物，难以获得高纯度的目标产物。
《杀菌剂噻呋酰胺的合成工艺研究》(崔凯等《应用化工》2013年8月第42卷第8期P1454-1456)公开了一种杀菌剂噻呋酰胺的合成工艺，其2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的合成采用硫酰氯为氯代试剂，在30℃剧烈搅拌下反应，将反应时间缩短至8h，在后处理时采用常压蒸馏，得到纯度大于98％的中间体，但收率只有84.2％。
发明内容
为克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明目的在于提供一种噻呋酰胺原药中间体——2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的制备方法，在合成过程中提高目标产物的含量和收率，缩短反应时间。
本发明通过以下技术方案实现：
一种2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的制备方法，包括以下步骤：
(1)将三氟乙酰乙酸乙酯和催化剂含硫润滑油添加剂加入反应器中，搅拌并向反应器中滴加磺酰氯，滴加完毕后，继续搅拌保温；
(2)取代反应完毕，脱除过量的磺酰氯和溶解的HCl，即得所述2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯。
具体的，上述步骤(1)中含硫润滑油添加剂为二苄基二硫化物、硫代磷酸酯、硫化脂肪酸酯、硫化烯烃、硫代酯中的一种或两种以上。
上述步骤(1)中含硫润滑油添加剂为硫化脂肪酸酯YD-3015、硫化烯烃HIPER-3040、硫代磷酸三苯酯T309、二苄基二硫化物T322、氨基硫代酯T323中的一种或两种以上。
步骤(1)中催化剂的加入量为三氟乙酰乙酸乙酯质量的2‰～5‰。
上述步骤(1)中三氟乙酰乙酸乙酯与磺酰氯的摩尔比为1.0:1.0～1.5。
优选的，步骤(1)中反应温度为20℃～25℃，搅拌保温时间5～7h。
上述步骤(2)中采用保温减压蒸馏方法脱除过量的磺酰氯和HCl，减压蒸馏控制液温在35℃以下。
上述反应过程中，步骤(2)中减压蒸馏压强为0.095～0.1Mpa。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果在于：
(1)本发明制备的噻呋酰胺原药中间体2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的含量高(≥98％)，收率超过93％(以三氟乙酰乙酸乙酯计)；
(2)操作简单，含硫润滑油添加剂作为催化剂使用，降低了反应温度，缩短了反应时间，减少了多氯代副产物的生成，原料三氟乙酰乙酸乙酯转化率≥99％，提高了产物的收率和纯度；
(3)相对于现有中间体2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的制备方法，本发明采用的合成方法，反应流程短，后期低温蒸馏条件下，出去溶液中的小分子杂质，反应条件容易达到，适于工业化生产。
具体实施方式
下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行；所述试剂和材料，均采用分析纯试剂，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
下列实施例中，以95wt％的三氟乙酰乙酸乙酯、95wt％的磺酰氯为反应原料。
硫化脂肪酸酯YD-3015购自沧州市亿达渤润石化有限公司，硫化烯烃HIPER-3040购自锦州天合化工集团，硫代磷酸三苯酯T309购自北京天一永昌化工科技有限公司，二苄基二硫化物T322购自北京天一永昌化工科技有限公司，氨基硫代酯T323购自上海渤大化工有限公司。
实施例1
(1)500mL干燥的反应器接上HCl吸收装置，将184g(146.2mL)三氟乙酰乙酸乙酯和0.5g硫化脂肪酸酯YD-3015加入反应器中，搅拌，缓慢滴加202.5g(121.3mL)磺酰氯，控制温度在20℃，滴加完毕后，继续搅拌保温，从滴加开始计时，反应进行6h后，取样进行气相色谱分析，转化率达到99.2％，取代反应完成。
(2)取代反应完毕，保持液温35℃以下、0.095MPa，蒸馏脱除过量的磺酰氯和溶解的HCl，得到2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯197.86g，含量为98.3％，收率为93.7％(以三氟乙酰乙酸乙酯计)。
实施例2
(1)500mL干燥的反应器接上HCl吸收装置，将184g(146.2mL)三氟乙酰乙酸乙酯和0.5g硫化烯烃HIPER-3040加入反应器中，搅拌，缓慢滴加202.5g(121.3mL)磺酰氯，控制温度在20℃，滴加完毕后，继续搅拌保温，从滴加开始计时，反应进行6h后，取样进行气相色谱分析，转化率达到99.3％，取代反应完成。
(2)取代反应完毕，保持液温35℃以下、0.095MPa，蒸馏脱除过量的磺酰氯和溶解的HCl，得到2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯197.42g，含量为98.1％，收率为93.3％(以三氟乙酰乙酸乙酯计)。
实施例3
(1)500mL干燥的反应器接上HCl吸收装置，将184g(146.2mL)三氟乙酰乙酸乙酯和0.5g硫代磷酸三苯酯T309加入反应器中，搅拌，缓慢滴加202.5g(121.3mL)磺酰氯，控制温度在20℃，滴加完毕后，继续搅拌保温，从滴加开始计时，反应进行6h后，取样进行气相色谱分析，转化率达到99.2％，取代反应完成。
(2)取代反应完毕，保持液温35℃以下、0.095MPa，蒸馏脱除过量的磺酰氯和溶解的HCl，得到2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯197.25g，含量为98.0％，收率为93.1％(以三氟乙酰乙酸乙酯计)。
实施例4
(1)500mL干燥的反应器接上HCl吸收装置，将184g(146.2mL)三氟乙酰乙酸乙酯和0.5g二苄基二硫化物T322加入反应器中，搅拌，缓慢滴加202.5g(121.3mL)磺酰氯，控制温度在23℃，滴加完毕后，继续搅拌保温，从滴加开始计时，反应进行6h后，取样进行气相色谱分析，转化率达到99.1％，取代反应完成。
(2)取代反应完毕，保持液温35℃以下、0.095MPa，蒸馏脱除过量的磺酰氯和溶解的HCl，得到2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯197.65g，含量为98.3％，收率为93.6％(以三氟乙酰乙酸乙酯计)。
实施例5
(1)500mL干燥的反应器接上HCl吸收装置，将230g(182.7mL)三氟乙酰乙酸乙酯和0.5g二苄基二硫化物T322加入反应器中，搅拌，缓慢滴加219.4g(131.4mL)磺酰氯，控制温度在23℃，滴加完毕后，继续搅拌保温，从滴加开始计时，反应进行6h后，取样进行气相色谱分析，转化率达到99.2％，取代反应完成。
(2)取代反应完毕，保持液温35℃以下、0.095MPa，蒸馏脱除过量的磺酰氯和溶解的HCl，得到2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯246.05g，含量为98.1％，收率为93.0％(以三氟乙酰乙酸乙酯计)。
实施例6
(1)500mL干燥的反应器接上HCl吸收装置，将230g(182.7mL)三氟乙酰乙酸乙酯和0.25g硫化脂肪酸酯YD-3015、0.25g二苄基二硫化物T322加入反应器中，搅拌，缓慢滴加219.4g(131.4mL)磺酰氯，控制温度在20℃，滴加完毕后，继续搅拌保温，从滴加开始计时，反应进行6h后，取样进行气相色谱分析，转化率达到99.3％，取代反应完成。
(2)取代反应完毕，保持液温35℃以下、0.095MPa，蒸馏脱除过量的磺酰氯和溶解的HCl，得到2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯246.85g，含量为98.2％，收率为93.4％(以三氟乙酰乙酸乙酯计)。
实施例7
(1)500mL干燥的反应器接上HCl吸收装置，将184g(146.2mL)三氟乙酰乙酸乙酯和0.5g硫化脂肪酸酯YD-3015加入反应器中，搅拌，缓慢滴加202.5g(121.3mL)磺酰氯，控制温度在25℃，滴加完毕后，继续搅拌保温，从滴加开始计时，反应进行6h后，取样进行气相色谱分析，转化率达到98.4％，取代反应完成。
(2)取代反应完毕，保持液温35℃以下、0.095MPa，蒸馏脱除过量的磺酰氯和溶解的HCl，得到2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯195.32g，含量为98.1％，收率为92.3％(以三氟乙酰乙酸乙酯计)。
对比例1
(1)500mL干燥的反应器接上HCl吸收装置，加入184g(146.2mL)三氟乙酰乙酸乙酯，25～30℃滴加202.5g(121.3mL)磺酰氯，约2小时滴加完毕，滴加结束后于25～40℃保温反应24h，转化率达到99.1％，取代反应完成。
(2)反应结束后于25～40℃下减压蒸馏(0.095MPa)，脱除过量的磺酰氯和溶解的HCl，得到2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯198.52g，含量为98.0％，收率为93.7％(以三氟乙酰乙酸乙酯计)。
对比例2
(1)500mL干燥的反应器接上HCl吸收装置，加入184g(146.2mL)三氟乙酰乙酸乙酯和0.5g硫化烯烃HIPER-3040，25～30℃滴加202.5g(121.3mL)磺酰氯，约2小时滴加完毕，滴加结束后于30℃保温反应6h，转化率达到99.3％，取代反应完成。
(2)反应结束后于30℃下减压蒸馏(0.095MPa)，脱除过量的磺酰氯和溶解的HCl，得到2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯187.77g，含量为98.1％，收率为88.7％(以三氟乙酰乙酸乙酯计)。
对比文件3
(1)500mL干燥的反应器接上HCl吸收装置，加入184g(146.2mL)三氟乙酰乙酸乙酯和0.5g硫化烯烃HIPER-3040，25～30℃滴加202.5g(121.3mL)磺酰氯，约2小时滴加完毕，滴加结束后于35℃保温反应6h，转化率达到99.5％，取代反应完成。
(2)反应结束后于35℃下减压蒸馏(0.095MPa)，脱除过量的磺酰氯和溶解的HCl，得到2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯171.93g，含量为98.2％，收率为81.3％(以三氟乙酰乙酸乙酯计)。
本发明实施例采用三氟乙酰乙酸乙酯与磺酰氯反应，磺酰氯作为Lewis酸提供氯正离子进行取代反应，含硫润滑油添加剂系列催化剂的加入促进了氯正离子的产生，明显缩短了取代反应时间，降低了反应温度。反应温度过高很容易导致多氯代副产物生成，降低收率。实施例1中取代反应温度为20℃，反应进行6h可以获得99.2％的转化率。实施例6中增加催化剂的种类并不能够再显著提高该取代反应的转化率。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (8)

1.一种2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将三氟乙酰乙酸乙酯和催化剂含硫润滑油添加剂加入反应器中，搅拌并向反应器中滴加磺酰氯，滴加完毕后，继续搅拌保温；
(2)取代反应完毕，脱除过量的磺酰氯和溶解的HCl，即得所述2-氯-4,4,4-三氟乙酰乙酸乙酯。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中含硫润滑油添加剂为二苄基二硫化物、硫代磷酸酯、硫化脂肪酸酯、硫化烯烃、硫代酯中的一种或两种以上。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中含硫润滑油添加剂为硫化脂肪酸酯YD-3015、硫化烯烃HIPER-3040、硫代磷酸三苯酯T309、二苄基二硫化物T322、氨基硫代酯T323中的一种或两种以上。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中催化剂的加入量为三氟乙酰乙酸乙酯质量的2‰～5‰。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中三氟乙酰乙酸乙酯与磺酰氯的摩尔比为1.0:1.0～1.5。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中反应温度为20℃～25℃，搅拌保温时间5～7h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中采用保温减压蒸馏方法脱除过量的磺酰氯和HCl，减压蒸馏控制液温在35℃以下。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中减压蒸馏压强为0.095～0.1MPa。
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