CN109761788A - 2-溴-3,6-二氯苯甲酸的制备方法及麦草畏的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种麦草畏的制备方法，包括以下步骤：S1)在催化剂存在的条件下，将2‑溴苯甲酸在氯磺酸或浓硫酸中进行氯化反应，得到2‑溴‑3,6‑二氯苯甲酸；S2)将2‑溴‑3,6‑二氯苯甲酸进行甲氧基化反应，得到麦草畏。与现有技术相比，本发明将2‑溴苯甲酸经定向氯化反应后得到2‑溴‑3,6‑二氯苯甲酸，再经甲氧基化反应即可得到麦草畏，该方法原料易得，综合成本低，甲氧基化反应选择性高，总收率高，且得到的产品质量稳定，流程简单，易工业化实施。

Description

2-溴-3,6-二氯苯甲酸的制备方法及麦草畏的制备方法

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，尤其涉及一种2-溴-3,6-二氯苯甲酸的制备方法及麦草畏的制备方法。

背景技术

麦草畏(Dicamba)又名百草敌，化学名3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸，属于安息香酸类除草剂，具有高效、广谱、低毒等特点，除草活性强，用量少，成本低。麦草畏对一年生和多年生阔叶杂草有显著防除效果，广泛应用于谷物玉米果园等领域的苗后除草，在发达地区被广泛使用，随着发展中国家对作物保护认识的提高，麦草畏在发展中国家的市场有望打开此外，另外由于抗麦草畏转基因作物的推广，麦草畏的出口量持续增长，需求量逐年提高。

麦草畏的合成方法主要有以下几种:(1)专利号US3013054的美国专利公开了以1,2,4-三氯苯为原料，经碱性水解，Kolbe-Schmidt羧基化得到3,6-二氯水杨酸，再经甲基化反应得麦草畏，其中第一步碱性水解会形成难以分离的酚异构体，会影响到最终产品含量，且此方法也存在生产环境气味大，投资大，产品纯度低及资源利用率低等缺点；(2)专利号为US4161611的美国专利公开了以2,5-二氯苯胺为原料，经重氮化、水解、Kolbe-Schmidt羧基化、甲基化制得麦草畏，该法原药含量高，但能耗高，投资大，流程复杂，产品成本高，设备腐蚀严重，硫酸用量大，三废产生量大；(3)专利号为US3928432的美国专利公开了以2,5-二氯-4-溴苯酚为原料，经羟甲基化、酚羟基醚化、脱溴、氧化羟甲基为羧基制得麦草畏，该方法原料不易得，成本较高，路线不适合工业化；(4)公开号为CN105294419的中国专利公开了以2,3,6-三氯甲苯为原料，经氧化制得2,3,6-三氯苯甲酸，之后经亲核取代制得麦草畏，此路线2,3,6-三氯苯甲酸制备成本高，工艺复杂，氯化时选择性不稳定，三废多，使工业化实施具备一定难度，同时2,3,6-三氯甲苯在制备过程中也存在选择性差，氯化使用催化剂固废多、工艺控制难度高、不易制备、获取成本高等缺点。因此，寻找反应步骤少，工序简单、原料易得、成本低的工业化生产的麦草畏的合成方法十分必要。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种2-溴-3,6-二氯苯甲酸的制备方法及麦草畏的制备方法，该方法制备简单且收率较高。

本发明提供了一种麦草畏的制备方法，包括以下步骤：

S1)在催化剂存在的条件下，将2-溴苯甲酸在氯磺酸或浓硫酸中进行氯化反应，得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸；

S2)将2-溴-3,6-二氯苯甲酸进行甲氧基化反应，得到麦草畏。

优选的，所述催化剂选自三氯化铁、三氯化铝与氯化锌中的一种或多种。

优选的，所述氯化反应的氯化剂选自氯气。

优选的，所述氯化反应的温度为30℃～90℃；所述氯化反应的时间为20～60min。

优选的，所述2-溴苯甲酸按照以下方法制备：

A)将苯甲酸用溴化剂溴化后，得到2-溴苯甲酸。

优选的，所述溴化剂为溴素。

优选的，所述溴化在氯磺酸中进行。

优选的，所述溴化的温度为0℃～30℃；所述溴化的时间为30～90min。

优选的，所述步骤A)具体为：

将苯甲酸与氯磺酸混合，在保护气氛中，滴加溴化剂进行溴化，得到2-溴苯甲酸；所述溴化剂的滴加速度为0.5～1g/min。

本发明还提供了一种2-溴-3,6-二氯苯甲酸的制备方法包括：

在催化剂存在的条件下，将2-溴苯甲酸在氯磺酸或浓硫酸中进行氯化反应，得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸。

本发明提供了一种麦草畏的制备方法，包括以下步骤：S1)在催化剂存在的条件下，将2-溴苯甲酸在氯磺酸或浓硫酸中进行氯化反应，得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸；S2)将2-溴-3,6-二氯苯甲酸进行甲氧基化反应，得到麦草畏。与现有技术相比，本发明将2-溴苯甲酸经定向氯化反应后得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸，再经甲氧基化反应即可得到麦草畏，该方法原料易得，综合成本低，甲氧基化反应选择性高，总收率高，且得到的产品质量稳定，流程简单，易工业化实施。

附图说明

图1为本发明实施例2中得到的麦草畏的高效液相色谱图；

图2为本发明实施例2中得到的麦草畏的质谱图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种2-溴-3,6-二氯苯甲酸的制备方法，包括：在催化剂存在的条件下，将2-溴苯甲酸在氯磺酸或浓硫酸中进行氯化反应，得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸。

其中，本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。

按照本发明，所述2-溴苯甲酸优选按照以下方法制备：A)将苯甲酸用溴化剂溴化后，得到2-溴苯甲酸。其中，所述溴化剂为本领域技术人员熟知的溴化剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为溴素；所述溴化反应优选在氯磺酸中进行；所述溴化的温度优选为0℃～30℃，更优选为5℃～25℃，再优选为10℃～20℃，最优选为10℃；所述溴化的时间优选为30～90min，更优选为30～60min，再优选为30～40min。所述苯甲酸与溴素的摩尔比优选为1：(0.5～0.6)；所述溴化反应优选在惰性气体保护下进行；在本发明中此步骤优选具体为：将苯甲酸与氯磺酸混合，在保护气氛中，滴加溴化剂进行溴化，得到2-溴苯甲酸；所述溴化剂的滴加速度优选为0.5～1g/min，更优选为0.6～0.8g/min，再优选为0.66～0.7g/min。

在催化剂存在的条件下，将2-溴苯甲酸在氯磺酸或浓硫酸中进行氯化反应，得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸；所述催化剂为本领域技术人员熟知的催化剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为金属盐，更优选为三氯化铁、三氯化铝与氯化锌中的一种或多种；所述氯化反应的氯化剂为本领域技术人员熟知的氯化剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为氯气；所述2-溴苯甲酸与氯化剂的摩尔比优选为为1：(1～1.1)，更优选为1：(1～1.05)；所述2-溴苯甲酸与氯磺酸或浓硫酸的质量比优选为1：(1～3)，更优选为1：(1～1.5)；所述氯化反应的温度优选为30℃～90℃，更优选为30℃～80℃，再优选为30℃～60℃，最优选为30℃～40℃；所述氯化反应的时间优选为20～60min，更优选为30～50min；氯化反应结束后优选负压将残留的酸性气体脱出，降温至0℃～20℃，更优选降温至5℃～15℃，再优选降温至10℃，过滤，得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸。

本发明还提供了一种麦草畏的制备方法，包括以下步骤：

S1)在催化剂存在的条件下，将2-溴苯甲酸在氯磺酸或浓硫酸中进行氯化反应，得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸；

S2)将2-溴-3,6-二氯苯甲酸进行甲氧基化反应，得到麦草畏。

反应流程如下：

其中，所述2-溴-3,6-二氯苯甲酸的制备同上所述，在此不再赘述。

将所述2-溴-3,6-二氯苯甲酸进行甲氧化反应，得到麦草畏；其中所述甲氧化反应并无特殊的限制，为本领域技术人员熟知的方法即可。

按照本发明，所述步骤S2)优选具体为：将所述2-溴-3,6-二氯苯甲酸与甲醇钠进行甲氧基化反应，得到麦草畏；所述2-溴-3,6-二氯苯甲酸与甲醇钠的摩尔比优选为1：(0.95～1.2)；所述甲氧基化反应优选在醇溶剂中进行；所述醇溶剂为本领域技术人员熟知的醇溶剂即可，并无特殊的限制，本发明中优选为甲醇；所述甲氧基化反应的温度优选为40℃～100℃，更优选为60℃～100℃，再优选为68℃～80℃，最优选为68℃～70℃；所述甲氧基化反应的时间优选为1～3h，更优选为2～2.5h。在本发明中，优选将3,6-二氯-2-溴苯甲酸与醇溶剂混合，升温至35℃～45℃，更优选升温至40℃，然后加入甲醇钠，继续加热进行甲氧基化反应。甲氧基化反应结束后，优选蒸馏回收醇溶剂，调节体系的pH值为1～3，更优选为1～2，降温过滤后，得到麦草畏；所述蒸馏回收醇溶剂后优选先降温至40℃～50℃，再调节体系的pH值；在本发明中优选采用盐酸调节体系的pH值，更优选10％～30％的盐酸；所述降温过滤的温度优选为20℃～30℃。

本发明将2-溴苯甲酸经定向氯化反应后得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸，再经甲氧基化反应即可得到麦草畏，该方法原料易得，综合成本低，甲氧基化反应选择性高，总收率高，且得到的产品质量稳定，流程简单，易工业化实施。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种2-溴-3,6-二氯苯甲酸的制备方法及麦草畏的制备方法进行详细描述。

以下实施例中所用的试剂均为市售。

实施例1

取苯甲酸122g，氯磺酸200g，加入烧瓶中，氮气置换后，开启搅拌，降温至10℃，开启滴加液溴80g。滴加用时2小时，滴加完毕，保温30分钟，尾气使用水和液碱两级吸收。

向上述烧瓶中加入三氯化铁0.1g，在40℃时通氯气141g。通氯结束。保温30分钟，负压将残留的酸性气体脱出。然后降温至10℃，过滤得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸。用水洗涤至中性，烘干，固体重量：244.6g。

向四口烧瓶中加入甲醇500g，投入上述固体247.6g。然后升温至40℃，之后在无水无氧条件下加入甲醇钠固体54g，升温至68℃，保温2小时。之后蒸馏回收甲醇，然后降温至50℃滴加10％的盐酸溶液进行酸化，调节pH值为2，用酸359g，之后降温至30℃，抽滤，水洗得到麦草畏209.7g，纯度97.6％，以苯甲酸计收率92.6％。

实施例2

取苯甲酸122g，氯磺酸300g，加入烧瓶中，氮气置换后，开启搅拌，降温至20℃，开启滴加液溴85g。滴加用时2小时，滴加完毕，保温30分钟，尾气使用水和液碱两级吸收。

向烧瓶中加入三氯化铝0.1g，在30℃时通氯气141g。通氯结束。保温30分钟，负压将残留的酸性气体脱出，然后降温至10℃，过滤得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸。用水洗涤至中性，烘干，固体重量：243.7g。

向四口烧瓶中加入甲醇500g，投入上述固体243.7g。然后升温至60℃，之后在无水无氧条件下加入甲醇钠固体54g，升温至65℃，保温2小时。之后蒸馏回收甲醇。再降温至50℃时滴加10％的盐酸溶液进行酸化，调节pH为1，用酸365g。之后降温至30℃，抽滤，水洗得到麦草畏208.7g，纯度97.8％。以苯甲酸计收率92.3％。

利用高效液相色谱对实施例2中得到的麦草畏进行分析，得到其高效液相色谱图如图1所示。

利用质谱仪对实施例2中得到的麦草畏进行分析，得到其质谱图，如图2所示。

由图1与图2可知，其与麦草畏谱图完全吻合，得到的为目标产物。

实施例3

向烧瓶中加入2-溴苯甲酸195g，加入质量分数为95％的硫酸300g，开启搅拌，加入三氯化铝0.2g，在40℃时通氯气140g。通氯结束。保温30分钟，负压将残留的酸性气体脱出。然后降温至10℃，过滤得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸。用水洗涤至中性，烘干，固体重量：244.2g。

向另一四口烧瓶中加入甲醇480g，投入上述固体244.2g。然后升温至40℃，之后在无水无氧条件下加入甲醇钠固体53g，升温至65℃，保温2小时。之后蒸馏回收甲醇，然后降温至50℃滴加10％的盐酸溶液进行酸化，调节pH值为2，用酸356g，之后降温至30℃，抽滤，水洗得到麦草畏208.8g，纯度98.1％，以2-溴苯甲酸计收率95.5％。

Claims (10)

1.一种麦草畏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)在催化剂存在的条件下，将2-溴苯甲酸在氯磺酸或浓硫酸中进行氯化反应，得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸；

S2)将2-溴-3,6-二氯苯甲酸进行甲氧基化反应，得到麦草畏。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂选自三氯化铁、三氯化铝与氯化锌中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氯化反应的氯化剂选自氯气。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氯化反应的温度为30℃～90℃；所述氯化反应的时间为20～60min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述2-溴苯甲酸按照以下方法制备：

A)将苯甲酸用溴化剂溴化后，得到2-溴苯甲酸。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述溴化剂为溴素。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述溴化在氯磺酸中进行。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述溴化的温度为0℃～30℃；所述溴化的时间为30～90min。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)具体为：

将苯甲酸与氯磺酸混合，在保护气氛中，滴加溴化剂进行溴化，得到2-溴苯甲酸。

10.一种2-溴-3,6-二氯苯甲酸的制备方法，其特征在于，包括：

在催化剂存在的条件下，将2-溴苯甲酸在氯磺酸或浓硫酸中进行氯化反应，得到2-溴-3,6-二氯苯甲酸。