CN109912436A - 一种噁草酮中间体的合成方法 - Google Patents

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张家星
潘正凯
罗鸿文
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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

一种噁草酮中间体的合成方法
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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