CN110028489A - 一种减压法制备苯甲酰胺类化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
一种制备如通式(I)所示的苯甲酰胺类化合物的方法,反应式如下:
Description
技术领域
本发明属于有机合成领域,具体地涉及一种减压法制备苯甲酰胺类化合物的方法。
背景技术
苯甲酰胺类化合物是一类高效、安全的新型杀虫剂。其中3-溴-N-(2-甲基-4-氯-6-(甲氨酰基)苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(通用名为Chlorantraniliprole)、3-溴-N-(2-甲基-4-氰基-6-(甲氨酰基)苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(通用名为Cyantraniliprole。)具有高的杀虫活性,杜邦公司已开发为杀虫剂。另外,沈阳化工研究院发现了具有高杀虫活性的3-溴-N-(2,4-二氯-6-(甲氨酰基)苯基)-1-(3,5-二氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰胺,也已经开发为杀虫剂,通用名为四氯虫酰胺。
WO2009121288 A1、CN102020633A中公开了3-溴-1-(取代吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸与酰化剂作用下,酰化同时氧化制得酰氯,酰氯再与取代苯胺发生缩合反应可以制得苯甲酰胺类化合物。然而研究人员发现,采用该方法进行大规模合成时,吡唑上3-位的溴发生了卤素交反应变成氯,产生大量副产物氯代苯甲酰胺类化合物(通式V化合物)。
一直以来,技术人员致力于不断研究开发新的、更为先进合理、更加环保的制备方法,以便以更优的质量、更低的价格获得高效、安全的苯甲酰胺类杀虫剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适合大规模工业化生产的减压法制备苯甲酰胺类化合物的方法。
为实现上述目的,本发明采用技术方案为:
一种减压法制备通式(I)所示的苯甲酰胺类化合物的方法,反应式如下:
式中:R1选自卤素、CN或甲基,R2选自卤素或CN,R3选自H或C1-C3烷基,R4选自H、C1-C6烷基或C3-C6环烷基;X分别选自H或Cl;
反应为:在-0.01~-0.09MP压力下,通式IV所示的羧酸在酰氯化试剂作用下制得通式III所示的酰氯,所得通式III所示的酰氯再与通式II所示的取代苯胺反应得高收率的通式(I)所示的苯甲酰胺类化合物。
所述酰氯获得步骤:将通式(IV)所示的羧酸与其1~20倍摩尔的酰氯化试剂在溶剂A中、在-0.01~-0.09MP压力下、-10℃至溶剂A沸点范围内,进行酰氯化及氧化反应0.5~48小时,制得通式(III)所示的酰氯;所述溶剂A的用量为通式(IV)所示的羧酸的5~500倍摩尔。
所述通式(IV)所示的羧酸与酰氯化试剂的加料摩尔比为1:2~5,反应压力为-0.04~-0.07MPa,反应温度为50℃到溶剂A沸点之间,反应时间1~10小时。
所述酰氯化试剂选自氯化亚砜、草酰氯、三氯化磷或五氯化磷,所述溶剂A选自苯、甲苯、乙腈、二氧六环、己烷或所述酰氯化试剂中的液态试剂。
所述酰氯再与取代苯胺的反应过程为将所述通式(III)所示的酰氯与通式II所示的取代苯胺于溶剂B中、-0.01~-0.09MPa压力下、-10℃至溶剂B沸点范围内,进行缩合反应1~10小时,制备通式(I)所示的苯甲酰胺类化合物;其中,通式(III)所示的酰氯与通式II所示的取代苯胺加料摩尔比为1:0.8~1.2,溶剂B的用量为通式(III)所示的酰氯的5~500倍摩尔。
所述通式(III)所示的酰氯与取代苯胺(II)加料摩尔比为1:0.9~1.1,反应压力为-0.03~-0.06MPa,反应温度为20℃到溶剂B沸点之间,反应时间为1~5小时。
所述溶剂B选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、二氧六环、丙酮、丁酮或二甲基亚砜。
所述溶剂B选自甲苯或乙腈。
进一步,所述通式(III)所示的酰氯与取代苯胺(II)加料摩尔比为1:0.9-1.1,反应压力为-(0.03-0.06)MPa,反应温度为20℃到沸点之间,反应时间为1-5小时。
所述适宜的溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、二氧六环、丙酮、丁酮或二甲基亚砜。
所述适宜的溶剂选自甲苯或乙腈。
取代苯胺类化合物(II)的制备参见WO03/015519A1中描述的方法。
通式(IV)所示酸类化合物的制备参见WO2009121288 A1。
通过本发明所提供的方法可制备通式(I)所示苯甲酰胺类化合物,表1列出部分通式(I)化合物的结构。
表1.部分通式(I)化合物的结构
上面给出的合成方法及各通式化合物中基团的定义中,汇集所用术语一般定义如下:
烷基是指直链或支链形式,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、特丁基、正戊基、异戊基、正己基等基团。环烷基是指包括环状链形式,例如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、甲基环丙基、环丙基环丙基等基团。烯基是指直链或支链烯基,如1-丙烯基、2-丙烯基和不同的丁烯基、戊烯基和已烯基异构体。烯基还包括多烯,如1,2-丙二烯基和2,4-己二烯基。卤素是指氟、氯、溴、碘。
本发明所具有的优点:
本发明在减压条件下,3-溴-1-(取代2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸在一定的酰氯化试剂作用下制得在酰氯,酰氯与取代苯胺反应可以高收率的制得苯甲酰胺类化合物,同时很好的抑制了由于卤素交换产生的氯代副产物(通式V化合物)。同现有技术相比,本发明所提供的制备方法,具有意想不到的高收率和高选择性,很好的抑制了氯代副产物的产生,更适合大规模的工业化生产。
应明确的是,在本发明的权利要求所限定的范围内,可进行各种变换和改动。
本发明涉及的苯甲酰胺类化合物是一类高效、安全的新型杀虫剂,为了寻找适合苯甲酰胺类化合物大规模工业化生产的方法,发明人对其传统的制备工艺进行了全新的探索。
具体实施方式
下列实施例用于详细说明本发明所示的通式(I)的制备方法,但不意味着限制本发明。
实施例1
3-溴-N-(2-甲基-4-氯-6-(甲氨酰基)苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(表1化合物13)的合成
在2000毫升的反应瓶中,依次加入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸(158.6克,96%,0.5摩尔)、500毫升甲苯,反应压力为-0.05MPa,室温搅拌下滴加二氯亚砜(297.5克,2.5摩尔),滴加完毕后继续室温搅拌10分钟后,缓慢加热至50℃。保持50℃下1小时后,减压下蒸干溶剂,得到酰氯红褐色油170克,将得到的酰氯溶于300毫升乙腈中,直接用于下一步反应。
在2000毫升的反应瓶中,依次加入2-氨基-3-甲基-5-氯苯甲酰甲胺(100.3克,94%,0.475摩尔)、700毫升乙腈、3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰氯的乙腈溶液,反应压力为-0.04MPa,室温搅拌10分钟后,缓慢加热至回流,加热回流3小时后,将反应液倾入饱和碳酸氢钠溶液中,过滤析出的固体,干燥,得213.5克,主产物HPLC归一含量96%,氯代副产物归一含量为0.4%(通式V:R1=CH3,R2=Cl,R3=H,R4=CH3,X=H),主产物定量含量95%,收率84%。
实施例2
3-溴-N-(2-甲基-4-氰基-6-(甲氨酰基)苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(表1化合物23)的合成
在2000毫升的反应瓶中,依次加入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸(126.8克,96%,0.4摩尔)、400毫升甲苯,反应压力为-0.05MPa,室温搅拌下滴加二氯亚砜(238克,2.0摩尔),滴加完毕后继续室温搅拌10分钟后,缓慢加热至50℃。保持50℃下1小时后,减压下蒸干溶剂,得到酰氯红褐色油135克,将得到的酰氯溶于240毫升乙腈中,直接用于下一步反应。
在2000毫升的反应瓶中,依次加入2-氨基-3-甲基-5-氰基苯甲酰甲胺(76.4克,94%,0.38摩尔)、550毫升乙腈、3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰氯的乙腈溶液,反应压力为-0.04MPa,室温搅拌10分钟后,缓慢加热至回流,加热回流2.5小时后,将反应液倾入饱和碳酸氢钠溶液中,过滤析出的固体,干燥,得162.06克,主产物HPLC归一含量97%,氯代副产物归一含量为0.4%(通式V:R1=CH3,R2=CN,R3=H,R4=CH3,X=H),主产物定量含量97%,收率83%。
实施例3
3-溴-N-(2-4,二氯-6-(甲氨酰基)苯基)-1-(3,5-二氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(表1化合物32)的合成
在2000毫升的反应瓶中,依次加入3-溴-1-(3,5-二氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸(174.74克,97%,0.5摩尔)、500毫升甲苯,反应压力为-0.055MPa,室温搅拌下滴加二氯亚砜(297.5克,2.5摩尔),滴加完毕后继续室温搅拌10分钟后,缓慢加热至50℃。保持50℃下1小时后,减压下蒸干溶剂,得到酰氯红褐色油180.2克,将得到的酰氯溶于300毫升乙腈中,直接用于下一步反应。
在2000毫升的反应瓶中,依次加入2-氨基-3,5-二氯苯甲酰甲胺(107.24克,97%,0.475摩尔)、700毫升乙腈、3-溴-1-(3,5-二氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰氯的乙腈溶液,反应压力为-0.05MPa,室温搅拌10分钟后,缓慢加热至回流,加热回流3小时后,将反应液倾入饱和碳酸氢钠溶液中,过滤析出的固体,干燥,得232.73克,主产物HPLC归一含量98%,氯代副产物归一含量为0.3%(通式V:R1=Cl,R2=Cl,R3=H,R4=CH3,X=Cl),主产物定量含量97.9%,收率84.7%。
同时按照上述的制备方法还可以制备获得表1中记载的其它通式(I)所示的苯甲酰胺类化合物。
以下对照实施例按照文献WO2009121288 A1、CN102020633A提供的方法进行。
对照实施例1
3-溴-N-(2-甲基-4-氯-6-(甲氨酰基)苯基)-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(表1化合物13)的合成
在2000毫升的反应瓶中,依次加入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸(158.6克,96%,0.5摩尔)、500毫升甲苯,常压下反应,室温搅拌下滴加二氯亚砜(297.5克,2.5摩尔),滴加完毕后继续室温搅拌10分钟后,缓慢加热至50℃。保持50℃下1小时后,减压下蒸干溶剂,得到酰氯红褐色油169克,将得到的酰氯溶于300毫升乙腈中,直接用于下一步反应。
在2000毫升的反应瓶中,依次加入2-氨基-3-甲基-5-氯苯甲酰甲胺(100.3克,94%,0.475摩尔)、700毫升乙腈、3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰氯的乙腈溶液,常压下进行反应,室温搅拌10分钟后,缓慢加热至回流,加热回流3小时后,将反应液倾入饱和碳酸氢钠溶液中,过滤析出的固体,干燥,得208.1克,主产物HPLC归一含量90%,氯代副产物归一含量为7.1%(通式V:R1=CH3,R2=Cl,R3=H,R4=CH3,X=H),主产物定量含量89%,收率76.7%。
对照实施例2
3-溴-N-(2-4,二氯-6-(甲氨酰基)苯基)-1-(3,二氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(下表1中化合物32)
在2000毫升的反应瓶中,依次加入3-溴-1-(3,5-二氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸(174.74克,97%,0.5摩尔)、500毫升甲苯,反应压力为0MPa(即为常压下),室温搅拌下滴加二氯亚砜(297.5克,2.5摩尔),滴加完毕后继续室温搅拌10分钟后,缓慢加热至50℃。保持50℃下1小时后,减压下蒸干溶剂,得到酰氯红褐色油179.8克,将得到的酰氯溶于300毫升乙腈中,直接用于下一步反应。
在2000毫升的反应瓶中,依次加入2-氨基-3,5-二氯苯甲酰甲胺(107.24克,97%,0.475摩尔)、700毫升乙腈、3-溴-1-(3,5-二氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酰氯的乙腈溶液,常压下进行反应,室温搅拌10分钟后,缓慢加热至回流,加热回流4小时后,将反应液倾入饱和碳酸氢钠溶液中,过滤析出的固体,干燥,得230.4克,主产物HPLC归一含量85.8%,氯代副产物归一含量为13.3%(通式V:R1=Cl,R2=Cl,R3=H,R4=CH3,X=Cl),主产物定量含量84.2%,收率72.1%。
Claims (8)
1.一种减压法制备苯甲酰胺类化合物的方法,其特征在于:反应式如下:
式中:R1选自卤素、CN或甲基,R2选自卤素或CN,R3选自H或C1-C3烷基,R4选自H、C1-C6烷基或C3-C6环烷基;X分别选自H或Cl;
反应为:在-0.01~-0.09MP压力下,通式IV所示的羧酸在酰氯化试剂作用下制得通式III所示的酰氯,所得通式III所示的酰氯再与通式II所示的取代苯胺反应得通式(I)所示的苯甲酰胺类化合物。
2.按照权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述酰氯获得的步骤:将获得方式为通式(IV)所示的羧酸与其1~20倍摩尔的酰氯化试剂在溶剂中、在-0.01~-0.09MP压力下、-10℃至溶剂沸点范围内,进行酰氯化及氧化反应0.5~48小时,制得通式(III)所示的酰氯;所述溶剂的用量为通式(IV)所示的羧酸的5~500倍摩尔。
3.按照权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述通式(IV)所示的羧酸与酰氯化试剂的加料摩尔比为1:2~5,反应压力为-0.04~-0.07MPa,反应温度为50℃到溶剂沸点之间,反应时间1~10小时。
4.按照权利要求2或3所述的制备方法,其特征在于:所述酰氯化试剂选自氯化亚砜、草酰氯、三氯化磷或五氯化磷,所述溶剂选自苯、甲苯、乙腈、二氧六环、己烷或所述酰氯化试剂中的液态试剂。
5.按照权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述酰氯再与取代苯胺反应的过程是将所述通式(III)所示的酰氯与通式II所示的取代苯胺在溶剂中、在-0.01~-0.09MPa压力下、-10℃至溶剂沸点范围内,进行缩合反应1~10小时,制备通式(I)所示的苯甲酰胺类化合物;其中,通式(III)所示的酰氯与通式II所示的取代苯胺加料摩尔比为1:0.8~1.2,溶剂的用量为通式(III)所示的酰氯的5~500倍摩尔。
6.按照权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述通式(III)所示的酰氯与取代苯胺(II)加料摩尔比为1:0.9~1.1,反应压力为-0.03~-0.06MPa,反应温度为20℃到溶剂沸点之间,反应时间为1~5小时。
7.按照权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、己烷、苯、甲苯、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、二氧六环、丙酮、丁酮或二甲基亚砜。
8.按照权利要求7所述的制备方法,其特征在于:所述溶剂选自甲苯或乙腈。
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GR01 | Patent grant | ||
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