CN109593083B - 一种苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法 - Google Patents

一种苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，包括以下步骤：将2‑（溴甲基）‑2‑（2‑氯‑4‑（4‑氯苯氧基）苯基）‑4‑甲基‑1,3‑二氧戊环、1H‑1,2,4‑三氮唑在缚酸剂、催化剂和溶剂的存在下，进行微波反应；蒸馏后得到苯醚甲环唑粗品溶解；将苯醚甲环唑粗品溶解、加硝酸成盐；经过滤、干燥得到苯醚甲环唑硝酸盐成品。本发明制备苯醚甲环唑硝酸盐的反应条件更为温和、反应时间短、溶剂用量少、步骤简单、绿色环保，适合工业化生产，并且最终产品的收率和含量均较高。

Description

一种苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法
技术领域
本发明涉及农药制备领域，具体地讲，涉及一种杀菌剂苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法。
背景技术
苯醚甲环唑(1-((2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3-二恶戊烷-2-基)甲基)-1H-1,2,4-三唑)是一种非常重要的三唑类农用杀菌剂，具有内吸性，属于甾醇脱甲基化抑制剂，属于广谱类杀菌剂。对子囊菌纲、担子菌纲和包括链格孢属、壳二孢属、尾孢霉属、刺盘孢属、球痤菌属、茎点霉属、柱隔孢属、壳针孢属、黑星菌属在内的半知菌，白粉菌科、锈菌目及某些种传病原菌有持久的保护和治疗作用。对葡萄白粉病、花生叶斑病、网斑病、马铃薯早疫病、小麦颖枯病、叶枯病、锈病等有很好的疗效。
Figure BDA0001926285530000011
目前国内外有很多专利报道了苯醚甲环唑的合成路线以及纯化精制方法，如英国专利GB2098607(1982)、欧洲专利EP0065485A2(1982)、美国专利US5266585(1993) 以及中国专利CN101323612A(2008)、CN101560205(2009)、CN101781290A(2010)、 CN102250071(2011)、CN102432600A(2012)、CN103360372(2013)等。这些专利中只集中研究如何合成苯醚甲环唑、提高合成收率以及如何提纯苯醚甲环唑。这些现存的方法存在反应温度过高、反应条件剧烈、固废多等缺点，不符合绿色环保要求，不利于工业化生产。并且，上述专利均未对合成过程中所产生的1-((2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3-二恶戊烷-2-基)甲基)-4H-1,2,4-三唑的处理进行介绍和报道。中国专利CN107306695A(2017)中虽然对该化合物进行了研究，但未对其反应的选择性以及如何控制杂质的生成进行研究报道。因此，迫切需要对现有制备方法进行改进。
发明内容
为了解决现有技术存在的反应温度过高、反应条件剧烈、固废多等缺点，本发明提供了一种经济的、绿色环保的并适用于工业化生产的苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法。
本发明涉及一种苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，通过以下技术方案实现：
一种苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，包括以下步骤：
将2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3-二氧戊环、1H-1,2,4- 三氮唑在缚酸剂、催化剂和溶剂的存在下，进行微波反应；蒸馏后得到苯醚甲环唑粗品溶解；将苯醚甲环唑粗品溶解、加硝酸成盐；经过滤、干燥得到苯醚甲环唑硝酸盐成品。
用反应式表示如下：
Figure BDA0001926285530000021
进一步地，所述2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环和所述1H-1,2,4-三氮唑的投料摩尔比为1:1.0～1.5。
进一步地，所述2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环和所述缚酸剂的投料摩尔比为1:1.0～2.0。
进一步地，所述2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环和所述催化剂的投料摩尔比为1:0.1～0.5。
进一步地，所述缚酸剂，为无机缚酸剂或有机缚酸剂；
所述无机缚酸剂为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾或氢化钠；
所述有机缚酸剂为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾或叔丁醇钠。
进一步地，所述催化剂为碘化钾、碘化钠、四正丁基溴化铵、四正丁基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、18冠6、聚乙二醇400、聚乙二醇600或三乙烯二胺。
进一步地，所述溶剂为甲苯、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二苯醚、正丁醇或环己醇。
进一步地，所述微波反应的温度为130～200℃。
进一步地，微波反应时间为15min～60min。
进一步地，所述将苯醚甲环唑粗品溶解的步骤，是采用溶剂溶解苯醚甲环唑粗品；所述溶剂包括芳烃类和醚类；
所述芳烃类为苯、甲苯；
所述醚类为异丙醚、甲基叔丁基醚。
进一步地，所述溶剂与苯醚甲环唑粗品的体积质量比为1:4～8。
进一步地，根据所述的苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，其特征在于，所述硝酸的质量分数为80％～98％。
更进一步地，所述硝酸的用量与所述苯醚甲环唑粗品的体积质量比为1:1.0～2.0。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明的方法与传统方法相比，采用微波反应器进行反应，避免使用传统反应釜进行高温反应，从而提高了该产品生产的安全性；
2.本发明使用微波反应器进行反应，大大缩短了反应时间，由于反应时间短，异构体和其它副产物的生成量明显减少，同时提高了生产效率和粗品的含量。
具体实施方式
以下结合具体实施案例对本发明做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施案例的限制、实施案例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步的调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
本发明的微波反应，反应式表示如下：
Figure BDA0001926285530000041
实施例1
向35mL的反应管中加入2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环(4g，9.57mmol)和1H-1,2,4三氮唑(0.66g，9.57mmol)、碳酸钾(1.32g，9.57mmol)、碘化钾(0.16g，0.96mmol)以及甲苯20mL，置于微波反应器中于160 ℃条件下反应15min，液相监控反应收率85.2％。
实施例2
向35mL的反应管中加入2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环(4g，9.57mmol)和1H-1,2,4三氮唑(0.8g，11.48mmol)、碳酸钾(2.64g，14.35mmol)、碘化钾(0.40g，2.39mmol)以及N,N-二甲基甲酰胺20mL，置于微波反应器中于185℃条件下反应15min，液相监控反应收率92.6％。
实施例3
向35mL的反应管中加入2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环(4g，9.57mmol)和1H-1,2,4三氮唑(1.0g，14.35mmol)、碳酸钾(1.98g，19.14mmol)、碘化钾(0.80g，4.78mmol)以及N-甲基吡咯烷酮20mL，置于微波反应器中于190℃条件下反应15min，液相监控反应收率91.8％。
实施例4
向35mL的反应管中加入2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环(4g，9.57mmol)和1H-1,2,4三氮唑(0.8g，11.48mmol)、氢氧化钾(0.80g，14.35mmol)、聚乙二醇600(1.43g，2.39mmol)以及N,N-二甲基甲酰胺20mL，置于微波反应器中于130℃条件下反应15min，液相监控反应收率84.5％。
实施例5
向35mL的反应管中加入2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环(4g，9.57mmol)和1H-1,2,4三氮唑(0.8g，11.48mmol)、甲醇钠(0.78g，14.35mmol)、四正丁基溴化铵(0.77g，2.39mmol)以及N,N-二甲基甲酰胺20mL，置于微波反应器中于200℃条件下反应15min，液相监控反应收率87.3％。
实施例6
向35mL的反应管中加入2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环(4g，9.57mmol)和1H-1,2,4三氮唑(0.8g，11.48mmol)、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(2.18g，14.35mmol)、碘化钾(0.40g，2.39mmol)以及N,N-二甲基甲酰胺20mL，置于微波反应器中于175℃条件下反应15min，液相监控反应收率87.2％。
实施例7
向35mL的反应管中加入2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环(4g，9.57mmol)和1H-1,2,4三氮唑(0.8g，11.48mmol)、碳酸钾(1.98g，14.35mmol)、碘化钾(0.40g，2.39mmol)以及N,N-二甲基甲酰胺20mL，置于微波反应器中于185℃条件下反应15min，液相中控反应结束，抽滤除去碳酸钾，减压旋蒸除去溶剂，得到苯醚甲环唑粗品约3.5g，加入14mL的甲苯，室温条件下搅拌，缓慢滴加 80％的硝酸7mL，有白色固体析出，滴加完毕后20-25℃搅拌2小时，抽滤，干燥，得白色固体3.62g，收率80.4％，含量97.5％。
实施例8
向35mL的反应管中加入2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环(4g，9.57mmol)和1H-1,2,4三氮唑(0.8g，11.48mmol)、碳酸钾(1.98g，14.35mmol)、碘化钾(0.16g，0.96mmol)以及N,N-二甲基甲酰胺20mL，置于微波反应器中于185℃条件下反应15min，液相中控反应结束，抽滤除去碳酸钾，减压旋蒸除去溶剂，得到苯醚甲环唑粗品约3.5g，加入14mL的甲苯，室温条件下搅拌，缓慢滴加 95％的硝酸4.2mL，有白色固体析出，滴加完毕后20-25℃搅拌2小时，抽滤，干燥，得白色固体3.7g，收率82.2％，含量98.3％。
实施例9
向35mL的反应管中加入2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环(4g，9.57mmol)和1H-1,2,4三氮唑(0.8g，11.48mmol)、碳酸钾(1.98g，14.35mmol)、碘化钾(0.16g，0.96mmol)以及N,N-二甲基甲酰胺20mL，置于微波反应器中于185℃条件下反应15min，液相中控反应结束，抽滤除去碳酸钾，减压旋蒸除去溶剂，得到苯醚甲环唑粗品约3.5g，加入21mL的甲基叔丁基醚，室温条件下搅拌，缓慢滴加98％的硝酸3.5mL，有白色固体析出，滴加完毕后20-25℃搅拌2小时，抽滤，干燥，得白色固体3.64g，收率81.2％，含量97.8％。
实施例10
向35mL的反应管中加入2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环(4g，9.57mmol)和1H-1,2,4三氮唑(0.8g，11.48mmol)、碳酸钾(1.98g，14.35mmol)、碘化钾(0.16g，0.96mmol)以及N,N-二甲基甲酰胺20mL，置于微波反应器中于185℃条件下反应15min，液相中控反应结束，抽滤除去碳酸钾，减压旋蒸除去溶剂，得到苯醚甲环唑粗品约3.5g，加入28mL的甲基叔丁基醚，室温条件下搅拌，缓慢滴加98％的硝酸4mL，有白色固体析出，滴加完毕后20-25℃搅拌2小时，抽滤，干燥，得白色固体3.6g，收率80.35％，含量97.5％。
实施例11
向1L的反应瓶的中加入2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基-1,3- 二氧戊环(120g，287mmol)、1H-1,2,4三氮唑(23.8g，344.4mmol)、碳酸钾(57.6g，417mmol)、碘化钾(4.76g，28.7mmol)以及N,N-二甲基甲酰胺600mL，置于微波反应器中于185℃条件下反应20min，液相中控反应结束，抽滤除去碳酸钾，减压旋蒸除去溶剂，得到苯醚甲环唑粗品约100g，加入400mL的甲苯，室温条件下搅拌，缓慢滴加96％的硝酸120mL，有白色固体析出，滴加完毕后室温搅拌2h，抽滤，干燥，得白色固体113g，收率84.1％，含量98.1％。
实施例12
向50L的反应瓶的中加入2-(溴甲基)-2-(2-氯-4-(4-氯苯氧基)苯基)-4-甲基 -1,3-二氧戊环(7.5kg，18mol)、1H-1,2,4三氮唑(1.5kg，21.6mol)、碳酸钾(3.73kg，27mmol)、碘化钾(0.3kg，1.8mol)以及N,N-二甲基甲酰胺37.5L，置于微波反应器中于185℃条件下反应60min，液相中控反应结束，抽滤除去碳酸钾，减压蒸馏除去溶剂，得到苯醚甲环唑粗品约6.2kg，加入24.8L的甲苯，于50L的反应釜中搅拌，缓慢滴加96％的硝酸7.4L，在滴加的过程中有白色固体析出，滴加完毕后室温搅拌2h，抽滤，干燥，得白色固体6.9kg，收率82.4％，含量98.0％。

Claims (11)

1.一种苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，包括以下步骤：
将2-（溴甲基）-2-（2-氯-4-（4-氯苯氧基）苯基）-4-甲基-1,3-二氧戊环、1H-1,2,4-三氮唑在缚酸剂、催化剂和溶剂的存在下，进行微波反应；蒸馏后得到苯醚甲环唑粗品；将苯醚甲环唑粗品溶解、加硝酸成盐；经过滤、干燥得到苯醚甲环唑硝酸盐成品；所述2-（溴甲基）-2-（2-氯-4-（4-氯苯氧基）苯基）-4-甲基-1,3-二氧戊环和所述1H-1,2,4-三氮唑的投料摩尔比为1: 1.0～1.2；微波反应时间为15min～60min。
2.根据权利要求1所述的苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，其特征在于，所述2-（溴甲基）-2-（2-氯-4-（4-氯苯氧基）苯基）-4-甲基-1,3-二氧戊环和所述缚酸剂的投料摩尔比为1:1.0～2.0。
3.根据权利要求1所述的苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，其特征在于，所述2-（溴甲基）-2-（2-氯-4-（4-氯苯氧基）苯基）-4-甲基-1,3-二氧戊环和所述催化剂的投料摩尔比为1:0.1～0.5。
4.根据权利要求1所述的苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，其特征在于，所述缚酸剂，为无机缚酸剂或有机缚酸剂；
所述无机缚酸剂为碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾或氢化钠；
所述有机缚酸剂为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾或叔丁醇钠。
5.根据权利要求1所述的苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，其特征在于，所述催化剂为碘化钾、碘化钠、四正丁基溴化铵、四正丁基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、18冠6、聚乙二醇400、聚乙二醇600或三乙烯二胺。
6.根据权利要求1所述的苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，其特征在于，所述溶剂为甲苯、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二苯醚、正丁醇或环己醇。
7.根据权利要求1所述的苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，其特征在于，所述微波反应的温度为130～200℃。
8.根据权利要求1所述的苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，其特征在于，所述将苯醚甲环唑粗品溶解的步骤，是采用溶剂溶解苯醚甲环唑粗品；所述溶剂包括芳烃类和醚类；
所述芳烃类为苯、甲苯；
所述醚类为异丙醚、甲基叔丁基醚。
9.根据权利要求8所述的苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，其特征在于，所述溶剂与苯醚甲环唑粗品的体积质量比为1:4～8。
10.根据权利要求1所述的苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，其特征在于，所述硝酸的质量分数为80%～98%。
11.根据权利要求1所述的苯醚甲环唑硝酸盐的制备方法，其特征在于，所述硝酸的用量与所述苯醚甲环唑粗品的体积质量比为1:1.0～2.0。
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