CN109912436A - 一种噁草酮中间体的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种噁草酮中间体的合成方法,包括以下步骤:取间氨基苯酚作为初始原料;对间氨基苯酚进行酰化反应,得到反应溶液A;对反应溶液A进行氯化反应,得到2,4‑二氯‑5羟基乙酰苯胺;对2,4‑二氯‑5羟基乙酰苯胺进行醚化反应,得到2,4‑二氯‑5异丙氧基乙酰苯胺;对2,4‑二氯‑5异丙氧基乙酰苯胺进行脱保护,得到2,4‑二氯‑5异丙氧基苯胺。本发明的2,4‑二氯‑5‑异丙氧基苯胺合成方法避免了污染环境,而且工艺步骤少,收率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种除草剂生产技术,特别涉及一种噁草酮中间体的合成方法。
背景技术
噁草酮是一原卟啉原氧化酶抑制剂类选择性前芽、芽后除草剂品种,主要用于防除多种一年生单子叶和双子叶杂草,主要用于水田除草,对旱田的花生、棉花、甘蔗等亦有效;触杀性芽前、芽后除草剂。具有高效、长效、广谱、用量少、对人畜和环境安全、对昆虫天敌和有益生物温和等特点,市场前景广阔。
目前,噁草酮的工业化合成路线主要以2,4-二氯苯酚为原料,经过酯化、硝化、水解、醚化、还原、重氮化、二次还原、碱化、酰化和环合,共10步反应得到。其中,合成路线中的中间产物2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺是经过酯化、硝化、水解、醚化、还原得到的,该合成方法会产生大量难以循环利用的废酸和废水,严重污染环境。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种噁草酮中间体的合成方法,该合成方法避免了污染环境,而且工艺步骤少,收率高。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种噁草酮中间体的合成方法,包括以下步骤:
取间氨基苯酚作为初始原料;
对间氨基苯酚进行酰化反应,得到反应溶液A;
对反应溶液A进行氯化反应,得到2,4-二氯-5羟基乙酰苯胺;
对2,4-二氯-5羟基乙酰苯胺进行醚化反应,得到2,4-二氯-5异丙氧基乙酰苯胺;
对2,4-二氯-5异丙氧基乙酰苯胺进行脱保护,得到2,4-二氯-5异丙氧基苯胺。
优选的,所述酰化反应的步骤为:
将间氨基苯酚加入到酰化溶剂中搅拌溶解;
向搅拌溶液中滴加乙酸酐,加热条件下进行酰化反应,得到反应溶液A;
检测反应终点,达到反应终点时则进行氯化反应;
其中,酰化反应的化学反应过程为,
优选的,所述酰化溶剂选自氯仿、水、乙腈、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、1,4-二氧六环中的任意一种。
优选的,所述酰化反应的温度为60~110℃,反应时间为1~3小时。
优选的,所述氯化反应的步骤为:
向反应溶液A中滴加氯化试剂,并保温反应;
检测反应终点;
达到反应终点时,将反应结束后的溶液进行降温结晶操作,得到结晶物;
对结晶物进行过滤、烘干,得到2,4-二氯-5羟基乙酰苯胺;
其中,氯化反应的化学反应过程为,
优选的,所述氯化试剂为磺酰氯、氯气、次氯酸、三氯氧磷中的任意一种。
优选的,所述氯化反应的温度为0~60℃,反应时间为1~3小时。
优选的,所述醚化反应的步骤为:
将2,4-二氯-5羟基乙酰苯胺溶于DMF溶剂,并加入碳酸钾和异丙基溴;
搅拌反应,并检测反应终点;
达到反应终点时,直接过滤反应液;
对过滤后的滤液进行减压蒸除溶剂,得到2,4-二氯-5异丙氧基乙酰苯胺;
其中,醚化反应的化学反应过程为,
优选的,所述醚化反应的温度为60~100℃。
优选的,所述脱保护的反应步骤为:
将2,4-二氯-5异丙氧基乙酰苯胺溶于乙醇和水的混合物中;
加入氢氧化钠溶液;
升温,进行回流反应;
反应结束后,降温减压,并过滤除去溶剂,得到2,4-二氯-5异丙氧基苯胺;
其中,脱保护的化学反应过程为,
本发明提供的一种噁草酮中间体的合成方法,相比于现有工艺反应步骤少,操作更加简单安全,避免了现有工艺产生大量废酸对环境的污染,而且通过本发明的2,4-二氯-5异丙氧基苯胺的合成方法,合成出的2,4-二氯-5异丙氧基苯胺,收率相比于现有技术得到了较大的提升,在噁草酮的产业化发展中具有很大的应用价值。
具体实施方式
下面结合实施例,通过对实施例的描述,对本发明做进一步说明。
本发明公开了一种噁草酮中间体的合成方法,具体公开了噁草酮中间体胺醚的合成方法,包括以下步骤:
S1、取间氨基苯酚作为初始原料;
S2、对间氨基苯酚进行酰化反应,得到反应溶液A;
S3、对反应溶液A进行氯化反应,得到2,4-二氯-5羟基乙酰苯胺;
S4、对2,4-二氯-5羟基乙酰苯胺进行醚化反应,得到2,4-二氯-5异丙氧基乙酰苯胺;
S5、对2,4-二氯-5异丙氧基乙酰苯胺进行脱保护,得到2,4-二氯-5异丙氧基苯胺。
其中,酰化反应的步骤为:
将间氨基苯酚加入到酰化溶剂中搅拌溶解;
向搅拌溶液中滴加乙酸酐,加热条件下进行酰化反应,得到间羟基苯胺溶液,记为反应溶液A;
检测反应终点,达到反应终点时则进行氯化反应;
酰化反应的化学反应过程为,
氯化反应的步骤为:
向反应溶液A中滴加氯化试剂,并保温反应;
检测反应终点;
达到反应终点时,将反应结束后的溶液进行降温结晶操作,得到结晶物;
对结晶物进行过滤、烘干,得到2,4-二氯-5羟基乙酰苯胺;
氯化反应的化学反应过程为,
醚化反应的步骤为:
将2,4-二氯-5羟基乙酰苯胺溶于DMF溶剂,并加入碳酸钾和异丙基溴;
搅拌反应,并检测反应终点;
达到反应终点时,直接过滤反应液;
对过滤后的滤液进行减压蒸除溶剂,得到2,4-二氯-5异丙氧基乙酰苯胺;
醚化反应的化学反应过程为,
脱保护的反应步骤为:
将2,4-二氯-5异丙氧基乙酰苯胺溶于乙醇和水的混合物中;
加入氢氧化钠溶液;
升温,进行回流反应;
反应结束后,降温减压,并过滤除去溶剂,得到2,4-二氯-5异丙氧基苯胺;
脱保护的化学反应过程为,
有机溶剂选自氯仿、水、乙腈、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、1,4-二氧六环中的任意一种。
酰化反应的温度为60~110℃,反应时间为1~3小时。
氯化试剂为磺酰氯、氯气、次氯酸、三氯氧磷中的任意一种。
氯化反应的温度为0~60℃,反应时间为1~3小时。
醚化反应的温度为60~100℃。
酰化反应中得到的间羟基苯胺与乙酸酐的摩尔比为1:1~2。
氯化反应中得到的2,4-二氯-5羟基乙酰苯胺与氯化试剂的摩尔比为1:1~2.5。
醚化反应中得到的2,4-二氯-5异丙氧基乙酰苯胺与碳酸钾、异丙基溴的摩尔比为1:1~1.5:1~1.5。
脱保护中的混合溶剂中,乙醇和水体积比为1~9:1,氢氧化钠的用量为醚化产物的1~4 倍当量。
实施例1
(1)酰化反应:
在装有机械搅拌、温度计和冷凝管的500ml四口圆底烧瓶中,加入间氨基苯酚55克、水 280克、乙酸酐62克,而后搅拌5分钟;
升温到110℃,并在110℃的条件下,回流反应3小时;
回流反应结束后,冷却到0度过滤,得到滤饼;
用少量冰水洗涤滤饼,并将滤饼于真空干燥器中干燥,得到灰白色的3-羟基乙酰苯胺固体72克,收率为95.4%;
将3-羟基乙酰苯胺固体加入到带有温度计、机械搅拌的1000ml三口烧瓶中,并加入400 克乙腈溶剂搅拌溶解。
(2)氯化反应:
在常温条件下,缓慢的向三口烧瓶内滴加145克磺酰氯溶液,滴加完毕,保温反应3小时;
液相跟踪监测反应终点,如果反应终点到达,则冷却到0℃,固体物析出,然后直接过滤,并用少量冰乙腈洗涤滤饼得到2,4-二氯-5-羟基乙酰苯胺固体94克,收率90%;
如果反应终点未达到,则继续监测,直至反应终点到达;
在经过过滤后的滤液需要回收,以便于重新利用。
(3)醚化反应:
在装有机械搅拌、温度计和冷凝管的1000ml四口圆底烧瓶中加入得到的2,4-二氯-5-羟基乙酰苯胺、400克DMF溶剂、76.7克碳酸钾,加完搅拌溶解10分钟;
测试PH值,若酸性过强则补加碳酸钾,然后升温到60℃;
缓慢滴加68.3克异丙基溴,滴加结束,升温到100℃,并保温回流反应6小时;
保温反应结束后取样分析,直到判定终点到达;
然后冷却降温到室温,直接过滤除去滤渣,并用DMF溶剂洗涤滤渣,合并滤液,得到2,4-二氯-5-异丙氧基乙酰苯胺的DMF溶液557.5克(2,4-二氯-5-异丙氧基乙酰苯胺含量19.3%,收率为96%)。
(4)脱保护:
将2,4-二氯-5-异丙氧基乙酰苯胺的DMF溶液减压脱DMF溶剂;
脱除DMF溶剂后进行降温,并加入乙醇和水的混合溶剂(乙醇480毫升,水60毫升);
搅拌溶解,然后加入25克氢氧化钠固体,升温回流反应12小时,直到监测终点到达;
蒸除乙醇溶剂及过滤水,得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺固体86.7克,收率为96%。
实施例2
(1)酰化反应:
在装有机械搅拌、温度计和冷凝管的1000ml四口圆底烧瓶中,加入间氨基苯酚55克、乙腈450克在常温下搅拌溶解;
然后缓慢加入乙酸酐76.5克在常温下反应3小时;
监测反应终点,直至反应终点到达,得到乙腈体系,进行氯化反应。
(2)氯化反应:
在常温条件下,向酰化反应得到的乙腈体系中,缓慢滴加150克磺酰氯溶液,滴加完毕,反应3小时;
液相跟踪监测反应终点,直至反应终点到达;
然后冷却到0℃,固体物析出,然后直接过滤,用少量冰乙腈洗涤滤饼,得到2,4-二氯 -5-羟基乙酰苯胺固体103克,收率为94%;
在经过过滤后的滤液需要回收,以便于重新利用。
(3)醚化反应:
在装有机械搅拌、温度计和冷凝管的1000ml四口圆底烧瓶中加入上步得到的2,4-二氯 -5-羟基乙酰苯胺、400克DMF、98克碳酸钾,加完搅拌溶解10分钟;
然后测试体系PH值,若酸性过强则补加碳酸钾;
然后升温到60℃,开始缓慢滴加88克异丙基溴,滴加结束,升温到90℃,保温回流反应5小时;
保温结束后取样分析,直到判定终点到达;
然后冷却降温到室温,直接过滤除去滤渣,用少量DMF溶剂洗涤滤渣,并合并滤液,得到2,4-二氯-5-异丙氧基乙酰苯胺的DMF溶液502克(2,4-二氯-5-异丙氧基乙酰苯胺含量24%,收率98%)。
(4)脱保护:
将上步的2,4-二氯-5-异丙氧基乙酰苯胺的DMF溶液减压脱DMF溶剂;
脱除DMF溶剂后,降温加入乙醇和水的混合溶剂(乙醇420毫升,水140毫升)搅拌溶解;
加入50克氢氧化钠固体,升温回流反应8小时;
监测反应终点,直至反应终点到达;
蒸除乙醇溶剂及过滤水,得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺固体97克,收率为96%。
实施例3
(1)酰化反应:
在装有机械搅拌、温度计和冷凝管的1000ml四口圆底烧瓶中,加入间氨基苯酚55克、氯仿400克、乙酸酐55克,而后搅拌5分钟;
然后升温到60℃回流反应3小时;
监测反应终点,到达反应终点后,直接降温到40℃,得到氯仿体系,进行氯化反应。
(2)氯化反应:
在40℃的条件下,向上一步的氯仿体系中,缓慢滴加150克磺酰氯溶液,滴加完毕,保温反应3小时;
液相跟踪监测反应终点,直至反应终点到达;
直接冷却到0℃,固体物析出,然后直接过滤,并用少量冰氯仿洗涤滤饼,得到2,4-二氯-5-羟基乙酰苯胺固体105克,收率为95%;
在经过过滤后的滤液需要回收,以便于重新利用。
(3)醚化反应:
在装有机械搅拌、温度计和冷凝管的1000ml四口圆底烧瓶中加入上步得到的2,4-二氯 -5-羟基乙酰苯胺、400克DMF、98克碳酸钾,加完搅拌溶解10分钟;
测试体系PH值,若酸性过强则补加碳酸钾;
升温到60℃,开始缓慢滴加88克异丙基溴,滴加结束,升温到90℃,并保温回流反应 5小时;
保温反应结束后,取样分析,直到判定终点到达;
冷却降温到室温,直接过滤除去滤渣,用少量DMF溶剂洗涤滤渣,并合并滤液,得到2, 4-二氯-5-异丙氧基乙酰苯胺的DMF溶液572.5克(2,4-二氯-5-异丙氧基乙酰苯胺含量21.4%,收率98%)。
(4)脱保护:
将上步的2,4-二氯-5-异丙氧基乙酰苯胺的DMF溶液减压脱DMF溶剂;
脱除DMF溶剂后,降温加入乙醇和水的混合溶剂(乙醇480毫升,水80毫升)搅拌溶解;
加入50克氢氧化钠固体,升温回流反应8小时,直到监测终点到达;
蒸除乙醇溶剂,过滤水洗得到2,4-二氯-5-异丙氧基苯胺固体100.8克,收率为98%。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种噁草酮中间体的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
对间氨基苯酚进行酰化反应,得到反应溶液A;
对反应溶液A进行氯化反应,得到2,4-二氯-5羟基乙酰苯胺;
对2,4-二氯-5羟基乙酰苯胺进行醚化反应,得到2,4-二氯-5异丙氧基乙酰苯胺;
对2,4-二氯-5异丙氧基乙酰苯胺进行脱保护,得到2,4-二氯-5异丙氧基苯胺。
2.根据权利要求1所述的噁草酮中间体的合成方法,其特征在于,所述酰化反应的步骤为:
将间氨基苯酚加入到酰化溶剂中搅拌溶解;
向搅拌溶液中滴加乙酸酐,加热条件下进行酰化反应,得到反应溶液A;
检测反应终点,达到反应终点时则进行氯化反应;
其中,酰化反应的化学反应过程为,
3.根据权利要求2所述的噁草酮中间体的合成方法,其特征在于,所述酰化溶剂选自氯仿、水、乙腈、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、1,4-二氧六环中的任意一种。
4.根据权利要求2或3所述的噁草酮中间体的合成方法,其特征在于,所述酰化反应的温度为60~110℃,反应时间为1~3小时。
5.根据权利要求2所述的噁草酮中间体的合成方法,其特征在于,所述氯化反应的步骤为:
向反应溶液A中滴加氯化试剂,并保温反应;
检测反应终点;
达到反应终点时,将反应结束后的溶液进行降温结晶操作,得到结晶物;
对结晶物进行过滤、烘干,得到2,4-二氯-5羟基乙酰苯胺;
其中,氯化反应的化学反应过程为,
6.根据权利要求5所述的噁草酮中间体的合成方法,其特征在于,所述氯化试剂为磺酰氯、氯气、次氯酸、三氯氧磷中的任意一种。
7.根据权利要求5或6所述的噁草酮中间体的合成方法,其特征在于,所述氯化反应的温度为0~60℃,反应时间为1~3小时。
8.根据权利要求5所述的噁草酮中间体的合成方法,其特征在于,所述醚化反应的步骤为:
将2,4-二氯-5羟基乙酰苯胺溶于DMF溶剂,并加入碳酸钾和异丙基溴;
搅拌反应,并检测反应终点;
达到反应终点时,直接过滤反应液;
对过滤后的滤液进行减压蒸除溶剂,得到2,4-二氯-5异丙氧基乙酰苯胺;
其中,醚化反应的化学反应过程为,
9.根据权利要求8所述的噁草酮中间体的合成方法,其特征在于,所述醚化反应的温度为60~100℃。
10.根据权利要求8或9所述的噁草酮中间体的合成方法,其特征在于,所述脱保护的反应步骤为:
将2,4-二氯-5异丙氧基乙酰苯胺溶于乙醇和水的混合物中;
加入氢氧化钠溶液;
升温,进行回流反应;
反应结束后,降温减压,并过滤除去溶剂,得到2,4-二氯-5异丙氧基苯胺;
其中,脱保护的化学反应过程为,
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