CN110105287A - 一种吡唑醚菌酯的合成工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吡唑醚菌酯的合成工艺,吡唑醚菌酯的合成工艺包括对氯苯肼盐酸盐的合成、环合、氧化、溴化、醚化、还原、酯化、甲基化过程。本发明公开的吡唑醚菌酯的合成工艺,在制取1‑(4‑氯苯基)‑3‑吡唑醇时,采用空气氧化,反应温和,可控性强,收率比文献报道提高了5%以上;醚化反应采用无机碱的水溶液为缚酸剂,加入高效相转移催化剂B,有效缩短了反应时间和提高了反应的收率;采用特效催化剂C,以二氯乙烷和乙醇混合溶液为反应溶剂,有效控制硝基还原为胺基的副反应,大大提高了反应收率,达到95%以上。

Description

一种吡唑醚菌酯的合成工艺
技术领域
本发明涉及农药原药合成技术领域,具体涉及一种吡唑醚菌酯的合成工艺。
背景技术
吡唑醚菌酯结构式为,吡唑醚菌酯纯品为白色至浅米色无味结晶体。熔点63.7℃~65.2℃,温度为20℃~25℃条件下蒸气压为2.6×10-8Pa,溶解度(20℃,g/100mL):水(蒸馏水)0.00019,正庚烷0.37,甲醇10,乙腈≥50,甲苯、二氯甲烷≥57,丙酮、乙酸乙酯≥65.正辛醇2.4,DMF43;正辛醇/水分配系数:logPow4.18(pH6.5)。吡唑醚菌酯原药含量为97.5%,制剂有效含量为250g/L(23.6%WAV)。吡唑醚菌酯外观为暗黄色,有萘味液体。吡唑醚菌酯纯品在水溶液中光解半衰期0.06d(1.44h),制剂常温贮存20℃时2年稳定。
吡唑醚菌酯的毒性:大鼠急性经口LD5000mg/kg.急性经皮LD2000mg/kg,急性吸入LCso(4h)0.3lmg/L。对兔眼睛、皮肤无刺激性。豚鼠皮肤致敏试验结果为无致敏性。大鼠3个月亚慢性喂饲试验最大,无作用剂量,雄性大鼠为9.2mg/kg/d,雌性大鼠为12.9mg/kg/d。三项致突变试验:Ames试验、小鼠骨髓细胞微核试验、生殖细胞染色体畸变试验均为阴性,未见致突变作用;大鼠致畸试验未见致畸性:大鼠2年慢性喂饲试验最大无作用剂量:雄性大鼠为3.4mg/kg/d,雌性大鼠为4.6mg/kg/d;大鼠、小鼠致癌试验结果未见致癌性。25%吡唑醚菌酯乳油大鼠急性经口LDso:雄性为500mg/kg。雌性为260mg/kg,急性经皮LD4000mg/kg,急性吸入LC503.5lmg/kg;对兔眼睛和皮肤均有刺激性:豚鼠皮肤致敏试验结果为无致敏性。
吡唑醚菌酯杀菌谱广,被广泛用于防治小麦、大麦、大豆、花生、葡萄、蔬菜、马铃薯、香蕉、柠檬、咖啡、果树、核桃、茶树、烟草、观赏植物、草坪及其他大田作物上由子囊菌、担子菌、半知菌和卵菌等几乎所有类型的真菌病原体引起的病害。如谷物上的叶枯病、锈病、黄斑叶枯病和网斑病,花生上的褐斑病,大豆上的褐斑病、紫斑病和锈病,葡萄上的霜霉病和白粉病,马铃薯和番茄上的晚疫病和早疫病,香蕉上的黑条叶斑病,柑橘上的黑星病以及草坪上的褐斑病和腐霉病等。用药量分别为:粮食作物50~250g/hm2,草坪280~560g/hm2。叶面处理和种子处理皆可。
目前,吡唑醚菌酯的合成路线主要有两条,均以邻硝基甲苯和对氯苯胺为起始原料。路线如下:
方法一:
方法二:
为此,我公司积极探索新的合成工艺,试图克服现有生产工艺的不足,实现自动化生产控制,研制出一种新的适合大生产的吡唑醚菌酯合成工艺。
中国专利CN104592117A公开了一种吡唑醚菌酯的合成方法,该方法是以对氯苯胺和邻硝基甲苯为原料,通过对氯苯肼盐酸盐的合成、环合、氧化、溴化、醚化、还原、酯化和甲基化八步反应制备吡唑醚菌酯,但是此发明合成工艺的步骤复杂,工艺能耗较高,反应副产物较多,吡唑醚菌酯的收率较低。
中国专利CN106008348B公开了一种合成吡唑醚菌酯中间体的方法,所述合成方法包括:用对溴氯苯、水合肼为反应原料制得的对氯苯肼盐酸盐,制备得到中间产物1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇;用邻硝基甲苯、氯气,在催化剂存在的情况下反应制得邻硝基氯化苄;将上述1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇与邻硝基氯化苄进行醚化反应,获得吡唑醚菌酯中间体,即醚化产物2-[(N-4-氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯。但是本发明工艺中,工艺废水较多,大量溶剂使用,回收困难,容易造成环境污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足,提供一种吡唑醚菌酯的合成工艺,可以解决目前吡唑醚菌酯合成过程中,原料成本较高,工艺复杂、副产物较多,三废较多、吡唑醚菌酯收率较低的问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下的技术方案是:
一种吡唑醚菌酯的合成工艺,吡唑醚菌酯的合成工艺,步骤如下:
步骤一、对氯苯肼盐酸盐的合成:在1号四口烧瓶中,加入280g~310g水、500g~540g工业盐酸,开启搅拌后加入190g~196g对氯苯胺,然后降温至-5℃~0℃,开始滴加340g~360g质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液,控制反应温度为2℃~15℃,质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液滴完后,保温30分钟~45分钟,得到物料A备用,然后在2号四口烧瓶中,加入360g~400g亚硫酸钠、740g~770g水,升温至60℃~65℃,滴加物料A,搅拌3分钟~5分钟后保温2.5小时~3.5小时,在温度为70℃~75℃条件下,加入795g~805g盐酸,然后升温到65℃~75℃后保温2小时~2.5小时,保温完毕,降温至30℃~45℃,将反应物抽滤得到对氯苯肼盐酸盐;
上述对氯苯肼盐酸盐的合成反应方程式如下:
步骤二、环合反应:在3号四口烧瓶中,投入980g~1050g甲苯和步骤一得到的对氯苯肼盐酸盐,然后升温回流脱净水分之后降温至45℃~65℃,加入170g~190g固体甲醇钠,然后控制反应温度在40℃~60℃条件下滴加134.5g~138.5g丙烯酸甲酯,50分钟~70分钟滴加完,滴加完后保温1小时~1.5小时,取样检测,对氯苯肼盐酸盐≤0.5%为合格,取样合格后升温脱除甲苯得到中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮;
上述环合反应的,反应方程式如下:
步骤三,氧化反应:在步骤二得到的中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮中加入390mL~410mLDMF并升温溶解,溶解后转入4号四口烧瓶中,投入0.45g~0.55g催化剂A,控制温度为25℃~100℃,通入空气,然后保温反应4.5小时~5.5小时,取样检测1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮≤0.5%为合格,取样合格后,减压脱除DMF,然后加入480g~520g工艺水,搅拌1小时~1.5小时后,抽滤得到中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇;
上述氧化反应的反应方程式如下:
步骤四,溴化反应:在5号四口烧瓶中,投入980g~1100g二氯乙烷、390g~410g邻硝基甲苯和0.2g~1.0g引发剂,然后升温到60℃~85℃,滴加460g~480g溴素,2.0小时~2.5小时滴完,然后在温度为60~85℃条件下搅拌2.5小时~3.0小时,取样检测,邻硝基甲苯≤2%为合格,取样合格后分出有机相,得到邻硝基溴苄的二氯乙烷溶液,备用;
上述溴化反应的反应方程式如下:
步骤五,醚化反应:先将步骤三得到的中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇投入6号四口烧瓶中,然后加入490g~510g质量分数为20%的氢氧化钾溶液,再加入0.3g~1.5g催化剂B,然后升温至75℃~80℃,滴加步骤四得到的邻硝基溴苄的二氯乙烷溶液,2.5小时~3.5小时滴加完,加完后在温度为80℃~85℃条件下搅拌1小时~1.5小时,取样检测,1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇≤1%为合格,中控合格后静置分层,下层为2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯与二氯乙烷的混合液;
上述醚化反应的反应方程式如下:
步骤六,还原反应:将步骤五得到的2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯与二氯乙烷的混合液转入7号四口烧瓶内,加入190g~210g乙醇和1.0g~1.5g催化剂C,然后冷却到10℃以下,并在温度为3℃~8℃条件下滴加76g~84g质量分数为80%的水合肼,60分钟~80分钟滴加完,加完后,保温反应1小时~1.5小时,取样检测,2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯≤1.0%为合格,中控合格后,将7号四口烧瓶降温到-5℃~0℃,过滤,滤液中加入180g~220g水,静置分层,下层即为N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺与二氯乙烷的混合液;
上述还原反应的反应方程式如下:
步骤七、酯化反应:在步骤六得到的N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺与二氯乙烷的混合液中加入185g~215g水,然后降温至0℃~15℃,保温滴加50g~70g氯甲酸甲酯,55分钟~65分钟滴加完,加完后在0℃~15℃保温反应1小时~1.5小时,取样检测,N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺≤0.5%为合格,中控合格后,开始升温回收溶剂二氯乙烷,二氯乙烷脱尽后,加入790g~810g甲苯,搅拌1小时~1.5小时,然后冷却至5℃~10℃保持2小时后抽滤、干燥得到中间体N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)]吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯;
上述酯化反应的反应方程式如下:
步骤八、甲基化反应:将步骤七得到的N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯投入8号四口烧瓶中,加入1160g~1240g二氯乙烷,然后升温到40℃~50℃,加入100g~140g无水碳酸钾,在温度为40℃~50℃条件下滴加75g~95g硫酸二甲酯,110分钟~130分钟滴加完,加完后反应2.5小时~3.5小时,取样检测,N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯≤0.5%为合格,中控合格后,加400g水,升温回流1小时~1.5小时,然后降温到50℃~60℃静置0.5小时~1.0小时,分离出下层反应物转移至9号四口烧瓶,升温减压脱尽二氯乙烷,然后加入490g~510g异丙醇,将混合液搅拌降温到0℃~2℃,保温1.5小时~2.5小时,之后抽滤,干燥,得到吡唑醚菌酯。
上述甲基化反应的反应方程式如下:
进一步的,步骤一中,质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液2.5小时~3.5小时滴完。
再进一步的,步骤一中,物料A60分钟~90分钟滴完。
进一步的,步骤三中,通入空气后,4号四口烧瓶中压力控制在0.02MPa~0.09MPa。
再进一步的,步骤三中,催化剂A为三氯化铁和氯化亚铜中任一种或者组合。
再进一步的,步骤三中,减压脱除DMF的压力为-0.05MPa~-0.08MPa。
进一步的,步骤四中,引发剂为偶氮异丁基腈、过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、偶氮二异庚腈中任一种。
再进一步的,步骤四中,搅拌速率为250转/分钟~350转/分钟。
进一步的,步骤五中,催化剂B为PEG-600、苄基三乙基氯化铵(TEBA)、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵(TBAB)、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的任意一种或两种以上组合。
进一步的,步骤六中,催化剂C为雷尼镍、Pd/C、Pt/C中的任意一种或两种以上组合。
本发明的优点是:
1.本发明公开的吡唑醚菌酯的合成工艺,在制取1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇时,采用空气氧化,反应温和,可控性强,副反应少,收率比文献报道提高了5%以上;
2.本发明公开的吡唑醚菌酯的合成工艺,制取2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯时,采用氢氧化钾水溶液为缚酸剂,加入高效相转移催化剂B,缩短了反应时间,提高了收率;
3.本发明公开的吡唑醚菌酯的合成工艺,采用特效催化剂C,以二氯乙烷和乙醇混合溶液为反应溶剂,有效控制硝基还原为胺基的副反应,大大提高了反应收率,达到95%以上;
4.本发明公开的吡唑醚菌酯的合成工艺,对现有合成工艺进行改进,明显提高反应速率,降低副产物生成,提高了吡唑醚菌酯的产量和收率,同时工艺废水和废弃物较少,可以有效保护环境,减少环境污染,且工艺能耗较低,适合推广。
附图说明
构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的实施方案,并与说明书一起用来说明本发明的合成工艺流程。在附图中:
图1是本发明对氯苯肼盐酸盐的合成工艺流程图;
图2是本发明环合反应流程图;
图3是本发明氧化反应流程图;
图4是本发明溴化反应流程图;
图5是本发明醚化反应流程图;
图6是本发明还原反应流程图;
图7是本发明酯化反应流程图;
图8是本发明甲基化反应流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用原料、相关配料等,如无特殊说明,均为市售购买产品。
实施例1
一种吡唑醚菌酯的合成工艺
步骤如下:
步骤一、对氯苯肼盐酸盐的合成:在1号四口烧瓶中,加入280g水、500g工业盐酸,开启搅拌后加入190g对氯苯胺,然后降温至-5℃,开始滴加340g质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液,控制反应温度为2℃,质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液滴完后,保温30分钟,得到物料A备用,然后在2号四口烧瓶中,加入360g亚硫酸钠、740g水,将2号四口烧瓶升温至60℃,滴加物料A,搅拌3分钟后保温2.5小时,然后在温度为70℃条件下,加入795g盐酸,并升温到65℃后保温2小时,保温完毕,降温至30℃,将反应物抽滤得到对氯苯肼盐酸盐241.2g(HPLC),含量98.6%,收率90.1%(以对氯苯胺计);
上述操作中,质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液2.5小时滴完;步骤一中,所述物料A60分钟滴完。
步骤二、环合反应:在3号四口烧瓶中,投入980g甲苯和步骤一得到的对氯苯肼盐酸盐,然后升温回流脱净水分之后降温至45℃,加入170g固体甲醇钠,然后控制反应温度在40℃条件下滴加134.5g丙烯酸甲酯,50分钟滴加完,滴加完后保温1小时,取样检测,对氯苯肼盐酸盐为0.42%,然后升温脱除甲苯得到中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮240.3g,含量97.5%(HPLC),收率89.7%(以对氯苯肼盐酸盐计);
步骤三,氧化反应:在步骤二得到的中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮中加入390mLDMF并升温溶解,溶解后转入4号四口烧瓶中,然后投入0.45g催化剂A,控制温度为25℃,通入空气,然后保温反应4.5小时,取样检测1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮为0.32%,之后,减压脱除DMF,然后加入480g工艺水,搅拌1小时后,抽滤、干燥得到中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇213.3g,含量99.2%(HPLC),收率91.2%(以1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮计);
上述操作中,通入空气后,4号四口烧瓶压力在0.02MPa;催化剂A为三氯化铁;减压脱除DMF的压力为-0.05MPa。
步骤四,溴化反应:在5号四口烧瓶中,投入980g二氯乙烷、390g邻硝基甲苯和0.2g引发剂,然后升温到60℃,滴加460g溴素,2.0小时滴完。然后在温度为60条件下以250转/分钟的速率搅拌2.5小时,取样检测,邻硝基甲苯为1.2%,之后分出有机相,得到邻硝基溴苄的二氯乙烷溶液,备用;
上述操作中,引发剂为偶氮异丁基腈。
步骤五,醚化反应:先将步骤三得到的中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇投入6号四口烧瓶中,然后加入490g质量分数为20%的氢氧化钾溶液,再加入0.3g催化剂B,然后升温至75℃,滴加步骤四得到的邻硝基溴苄的二氯乙烷溶液,2.5小时滴加完,加完后在温度为80℃条件下搅拌1小时,取样检测,1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇为0.41%,之后静置分层,下层为2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯与二氯乙烷的混合液;
上述操作中,催化剂B为PEG-600。
步骤六,还原反应:将步骤五得到的2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯与二氯乙烷的混合液转入7号四口烧瓶内,加入190g乙醇和1.0g催化剂C,然后冷却到3℃,并在温度为3℃条件下滴加76g质量分数为80%的水合肼,60分钟滴加完,加完后,保温反应1小时,取样检测,2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯为0.53%,之后,降温到-5℃,过滤,滤液中加入180g水,静置分层,下层即为N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺与二氯乙烷的混合液;
上述操作中,催化剂C为雷尼镍。
步骤七、酯化反应:在步骤六得到的N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺与二氯乙烷的混合液中加入185g水,然后降温至0℃,保温滴加50g氯甲酸甲酯,55分钟滴加完,加完后在0℃保温反应1小时,取样检测,N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺为0.16%,之后,开始升温回收溶剂二氯乙烷,二氯乙烷脱尽后,加入790g甲苯,搅拌1小时,然后冷却至5℃保持2小时后抽滤、干燥得到中间体N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)]吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯336.5g,98.1%(HPLC),收率81.2%(以1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇计);
步骤八、甲基化反应:将步骤七得到的N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯投入8号四口烧瓶中,加入1160g二氯乙烷,升温到40℃,加入100g无水碳酸钾,在温度为40℃条件下滴加75g硫酸二甲酯,110分钟滴加完,加完后反应2.5小时,取样检测,N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯为0.21%,之后,加400g水,升温回流1小时,然后降温到50℃静置0.5小时,分离出下层反应物转移至9号四口烧瓶,升温减压脱尽二氯乙烷,然后加入490g异丙醇,将混合液搅拌降温到0℃,保温1.5小时,之后抽滤,干燥,得到吡唑醚菌酯315.6g,含量98.2%,收率90.5%(以N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯计)。
实施例2
一种吡唑醚菌酯的合成工艺
步骤如下:
步骤一、对氯苯肼盐酸盐的合成:在1号四口烧瓶中,加入310g水、540g工业盐酸,开启搅拌后加入196g对氯苯胺,然后降温至0℃,开始滴加360g质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液,控制反应温度为15℃,质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液滴完后,保温45分钟,得到物料A备用,然后在2号四口烧瓶中,加入400g亚硫酸钠、770g水,将2号四口烧瓶升温至65℃,滴加物料A,搅拌5分钟后保温3.5小时,然后在温度为75℃条件下,加入805g盐酸,并升温到75℃后保温2.5小时,保温完毕,降温至45℃,将反应物抽滤得到对氯苯肼盐酸盐256.1g,含量97.8%(HPLC),收率92%(以对氯苯胺计);
上述操作中,质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液3.5小时滴完;步骤一中,所述物料A90分钟滴完。
步骤二、环合反应:在3号四口烧瓶中,投入1050g甲苯和步骤一得到的对氯苯肼盐酸盐,然后升温回流脱净水分之后降温至65℃,加入190g固体甲醇钠,然后控制反应温度在60℃条件下滴加138.5g丙烯酸甲酯,70分钟滴加完,滴加完后保温1.5小时,取样检测,对氯苯肼盐酸盐为0.45%,然后升温脱除甲苯得到中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮254.6g,含量98.1%(HPLC),收率90.8%(以对氯苯肼盐酸盐计);
步骤三,氧化反应:在步骤二得到的中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮中加入410MLDMF并升温溶解,溶解后转入4号四口烧瓶中,投入0.55g催化剂A,控制温度为100℃,通入空气,然后保温反应5.5小时,取样检测1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮为0.28%,之后,减压脱除DMF,然后加入520g工艺水,搅拌1.5小时后,抽滤得到中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇216g,含量97.3%(HPLC),收率85%(以1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮计);
上述操作中,通入空气后,4号四口烧瓶中压力控制在0.09MPa;催化剂A为氯化亚铜;减压脱除DMF的压力为-0.08MPa。
步骤四,溴化反应:在5号四口烧瓶中,投入1100g二氯乙烷、410g邻硝基甲苯和1.0g引发剂,然后升温到85℃,滴加480g溴素,2.5小时滴完。然后在温度为85℃条件下以350转/分钟的速率搅拌3.0小时,取样检测,邻硝基甲苯为0.8%,之后分出有机相,得到邻硝基溴苄的二氯乙烷溶液,含量50%(GC),备用;
上述操作中,引发剂为过氧化苯甲酰。
步骤五,醚化反应:先将步骤三得到的中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇投入6号四口烧瓶中,然后加入510g质量分数为20%的氢氧化钾溶液,再加入1.5g催化剂B,然后升温至80℃,滴加步骤四得到的邻硝基溴苄的二氯乙烷溶液,3.5小时滴加完,加完后在温度为85℃条件下搅拌1.5小时,取样检测,1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇为0.56%,之后静置分层,下层为2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯与二氯乙烷的混合液;
上述操作中,催化剂B为苄基三乙基氯化铵(TEBA)和四丁基溴化铵的组合,质量比为1:0.3。
步骤六,还原反应:将步骤五得到的2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯与二氯乙烷的混合液转入7号四口烧瓶内,加入210g乙醇和1.5g催化剂C,然后冷却到8℃,并在温度为8℃条件下滴加84g质量分数为80%的水合肼,80分钟滴加完,加完后,保温反应1.5小时,取样检测,2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯为0.65%,之后,降温到0℃,过滤,滤液中加入220g水,静置分层,下层即为N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺与二氯乙烷的混合液;
上述操作中,催化剂C为Pd/C。
步骤七、酯化反应:在步骤六得到的N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺与二氯乙烷的混合液中加入215g水,然后降温至15℃,保温滴加70g氯甲酸甲酯,65分钟滴加完,加完后在15℃保温反应1.5小时,取样检测,N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺为0.18%,中控合格后,开始升温回收溶剂二氯乙烷,二氯乙烷脱尽后,加入810g甲苯,搅拌1.5小时,然后冷却至10℃保持2小时后抽滤、干燥得到中间体N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)]吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯344.2g,含量98.5%(HPLC),收率84%(以1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇计);
步骤八、甲基化反应:将步骤七得到的N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯投入8号四口烧瓶中,加入1240g二氯乙烷,然后升温到50℃,加入140g无水碳酸钾,在温度为50℃条件下滴加95g硫酸二甲酯,130分钟滴加完,加完后反应3.5小时,取样检测,N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯为0.16%,之后,加400g水,升温回流1.5小时,然后降温到60℃静置1.0小时,分离出下层反应物转移至9号四口烧瓶,升温减压脱尽二氯乙烷,然后加入510g异丙醇,将混合液搅拌降温到2℃,保温2.5小时,之后抽滤,干燥,得到吡唑醚菌酯330g,含量98.3%,收率92.2%(以N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯计)。
实施例3
一种吡唑醚菌酯的合成工艺
步骤一、对氯苯肼盐酸盐的合成:在1号四口烧瓶中,加入290g水、510g工业盐酸,开启搅拌后加入191g对氯苯胺,然后降温至-3℃,开始滴加345g质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液,控制反应温度为4℃,质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液滴完后,保温35分钟,得到物料A备用,然后在2号四口烧瓶中,加入370g亚硫酸钠、750g水,将2号四口烧瓶升温至61℃,滴加物料A,搅拌5分钟后保温2.8小时,然后在温度为71℃条件下,加入798g盐酸,并升温到68℃后保温2.1小时,保温完毕,降温至35℃,将反应物抽滤得到对氯苯肼盐酸盐247.4g,含量98.5%(HPLC),收率91.8%(以对氯苯胺计);
上述操作中,质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液2.8小时滴完;步骤一中,所述物料A70分钟滴完。
步骤二、环合反应:在3号四口烧瓶中,投入985g甲苯和步骤一得到的对氯苯肼盐酸盐,然后升温回流脱净水分之后降温至50℃,加入175g固体甲醇钠,然后控制反应温度在45℃条件下滴加135.5g丙烯酸甲酯,55分钟滴加完,滴加完后保温1.1小时,取样检测,对氯苯肼盐酸盐为0.39%,然后升温脱除甲苯得到中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮248.5g,含量98%(HPLC),收率91%(以对氯苯肼盐酸盐计);
步骤三,氧化反应:在步骤二得到的中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮中加入395mLDMF并升温溶解,溶解后转入4号四口烧瓶中,投入0.50g催化剂A,控制温度为36℃,通入空气,然后保温反应4.7小时,取样检测1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮为0.24%,之后,减压脱除DMF,然后加入490g工艺水,搅拌1.2小时后,抽滤,干燥得到中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇217.4g,含量97.6%(HPLC),收率88%(以1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮计);
上述操作中,通入空气后,4号四口烧瓶中压力控制在0.04MPa;催化剂A为三氯化铁和氯化亚铜的组合,质量比为0.2:1;减压脱除DMF的压力为-0.06MPa。
步骤四,溴化反应:在5号四口烧瓶中,投入990g二氯乙烷、396g邻硝基甲苯和0.4g引发剂,然后升温到65℃,滴加462g溴素,2.1小时滴完。然后在温度为65℃条件下以270转/分钟的速率搅拌2.6小时,取样检测,邻硝基甲苯为1.0%,之后分出有机相,得到邻硝基溴苄的二氯乙烷溶液,含量53%,备用;
上述操作中,引发剂为异丙苯过氧化氢。
步骤五,醚化反应:先将步骤三得到的中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇投入6号四口烧瓶中,然后加入492g质量分数为20%的氢氧化钾溶液,再加入0.5g催化剂B,然后升温至76℃,滴加步骤四得到的邻硝基溴苄的二氯乙烷溶液,2.7小时滴加完,加完后在温度为81℃条件下搅拌1.1小时,取样检测,1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇为0.58%,之后静置分层,下层为2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯与二氯乙烷的混合液;
上述操作中,催化剂B为四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵(TBAB)和三辛基甲基氯化铵的组合,质量比为1:0.1:0.6。
步骤六,还原反应:将步骤五得到的2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯与二氯乙烷的混合液转入7号四口烧瓶内,加入192g乙醇和1.2g催化剂C,然后冷却到5℃,并在温度为5℃条件下滴加78g质量分数为80%的水合肼,65分钟滴加完,加完后,保温反应1.1小时,取样检测,2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯为0.47%,之后,降温到-3℃,过滤,滤液中加入190g水,静置分层,下层即为N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺与二氯乙烷的混合液;
上述操作中,催化剂C为Pt/C。
步骤七、酯化反应:在步骤六得到的N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺与二氯乙烷的混合液中加入195g水,然后降温至3℃,保温滴加55g氯甲酸甲酯,57分钟滴加完,加完后在3℃保温反应1.1小时,取样检测,N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺为0.26%,中控合格后,开始升温回收溶剂二氯乙烷,二氯乙烷脱尽后,加入795g甲苯,搅拌1.1小时,然后冷却至7℃保持2小时后抽滤、干燥得到中间体N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)]吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯356.6g,含量98.4%(HPLC),收率86.1%(以1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇计);
步骤八、甲基化反应:将步骤七得到的N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯投入8号四口烧瓶中,加入1180g二氯乙烷,然后升温到42℃,加入110g无水碳酸钾,在温度为42℃条件下滴加78g硫酸二甲酯,115分钟滴加完,加完后反应2.7小时,取样检测,N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯为0.27%,之后,加400g水,升温回流1.1小时,然后降温到55℃静置0.6小时,分离出下层反应物转移至9号四口烧瓶,升温减压脱尽二氯乙烷,然后加入495g异丙醇,将混合液搅拌降温到2℃,保温1.7小时,之后抽滤,干燥,得到吡唑醚菌酯315.5g,含量98.1%,收率85%(以N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯计)。
实施例4
一种吡唑醚菌酯的合成工艺
步骤如下:
步骤一、对氯苯肼盐酸盐的合成:在1号四口烧瓶中,加入305g水、530g工业盐酸,开启搅拌后加入195g对氯苯胺,然后降温至-1℃,开始滴加355g质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液,控制反应温度为12℃,质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液滴完后,保温42分钟,得到物料A备用,然后在2号四口烧瓶中,加入392g亚硫酸钠、760g水,将2号四口烧瓶升温至64℃,滴加物料A,搅拌3分钟后保温3.3小时,然后在温度为74℃条件下,加入802g盐酸,然后升温到73℃后保温2.4小时,保温完毕,降温至43℃,将反应物抽滤得到对氯苯肼盐酸盐252.1g,含量98%(HPLC),收率91.2%(以对氯苯胺计);
上述操作中,质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液3.2小时滴完;步骤一中,所述物料A80分钟滴完。
步骤二、环合反应:在3号四口烧瓶中,投入1010g甲苯和步骤一得到的对氯苯肼盐酸盐,然后升温回流脱净水分之后降温至60℃,加入185g固体甲醇钠,然后控制反应温度在55℃条件下滴加137.5g丙烯酸甲酯,65分钟滴加完,滴加完后保温1.4小时,取样检测,对氯苯肼盐酸盐为0.38%,然后升温脱除甲苯得到中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮253.2g,含量98.6%(HPLC),收率92%(以对氯苯肼盐酸盐计);
步骤三,氧化反应:在步骤二得到的中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮中加入406mLDMF并升温溶解,溶解后溶解后转入4号四口烧瓶中,投入0.52g催化剂A,控制温度为72℃,通入空气,然后保温反应5.3小时,取样检测1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮为0.36%,之后,减压脱除DMF,然后加入510g工艺水,搅拌1.4小时后,抽滤得到中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇233.8g,含量98.3%,收率93%(以1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮计);
上述操作中,通入空气后,4号四口烧瓶中压力控制在0.08MPa;催化剂A为三氯化铁和氯化亚铜的组合,质量比为1:2;减压脱除DMF的压力为-0.07MPa。
步骤四,溴化反应:在5号四口烧瓶中,投入1040g二氯乙烷、404g邻硝基甲苯和0.8g引发剂,然后升温到80℃,滴加476g溴素,2.4小时滴完。然后在温度为80℃条件下以330转/分钟的速率搅拌2.8小时,取样检测,邻硝基甲苯为0.95%,之后分出有机相,得到邻硝基溴苄的二氯乙烷溶液,含量56%(GC),备用;
上述操作中,引发剂为偶氮二异庚腈。
步骤五,醚化反应:先将步骤三得到的中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇投入6号四口烧瓶中,然后加入506g质量分数为20%的氢氧化钾溶液,再加入1.3g催化剂B,然后升温至79℃,滴加步骤四得到的邻硝基溴苄的二氯乙烷溶液,3.3小时滴加完,加完后在温度为84℃条件下搅拌1.4小时,取样检测,1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇为0.39%,之后静置分层,下层为2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯与二氯乙烷的混合液;
上述操作中,催化剂B为十二烷基三甲基氯化铵。
步骤六,还原反应:将步骤五得到的2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯与二氯乙烷的混合液转入7号四口烧瓶内,加入205g乙醇和1.5g催化剂C,然后冷却到7℃,并在温度为7℃条件下滴加82g质量分数为80%的水合肼,75分钟滴加完,加完后,保温反应1.4小时,取样检测,2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯为0.58%,之后,降温到-1℃,过滤,滤液中加入210g水,静置分层,下层即为N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺与二氯乙烷的混合液;
上述操作中,催化剂C为雷尼镍和Pd/C的组合,质量比为1:1.2。
步骤七、酯化反应:在步骤六得到的N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺与二氯乙烷的混合液中加入205g水,然后降温至12℃,保温滴加65g氯甲酸甲酯,63分钟滴加完,加完后在12℃保温反应1.4小时,取样检测,N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺为0.25%为合格,之后,开始升温回收溶剂二氯乙烷,二氯乙烷脱尽后,加入803g甲苯,搅拌1.4小时,然后冷却至8℃保持2小时后抽滤、干燥得到中间体N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)]吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯395.7g,含量98.5%(HPLC),收率88.2%(以1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇计);
步骤八、甲基化反应:将步骤七得到的N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯投入8号四口烧瓶中,加入1220g二氯乙烷,然后升温到48℃,加入130g无水碳酸钾,在温度为48℃条件下滴加92g硫酸二甲酯,125分钟滴加完,加完后反应3.3小时,取样检测,N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯为0.33%,之后,加400g水,升温回流1.4小时,然后降温到58℃静置0.8小时,分离出下层反应物转移至9号四口烧瓶,升温减压脱尽二氯乙烷,然后加入505g异丙醇,将混合液搅拌降温到0℃,保温2.2小时,之后抽滤,干燥,得到吡唑醚菌酯359.1g,含量98.3%,收率87.3%(以N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯计)。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种吡唑醚菌酯的合成工艺,其特征是,所述吡唑醚菌酯的合成工艺,步骤如下:
步骤一、对氯苯肼盐酸盐的合成:在1号四口烧瓶中,加入280g~310g水、500g~540g工业盐酸,开启搅拌后加入190g~196g对氯苯胺,然后降温至-5℃~0℃,开始滴加340g~360g质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液,控制反应温度为2℃~15℃,质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液滴完后,保温30分钟~45分钟,得到物料A备用,然后在2号四口烧瓶中,加入360g~400g亚硫酸钠、740g~770g水,将2号四口烧瓶升温至60℃~65℃,滴加物料A,搅拌3分钟~5分钟后保温2.5小时~3.5小时,然后在温度为70℃~75℃条件下,加入795g~805g盐酸,然后升温到65℃~75℃保温2小时~2.5小时,保温完毕,降温至30℃~45℃,将反应物抽滤得到对氯苯肼盐酸盐;
步骤二、环合反应:在3号四口烧瓶中,投入980g~1050g甲苯和步骤一得到的对氯苯肼盐酸盐,然后升温回流脱净水分之后降温至45℃~65℃,加入170g~190g固体甲醇钠,然后控制反应温度在40℃~60℃条件下滴加134.5g~138.5g丙烯酸甲酯,50分钟~70分钟滴加完,滴加完后保温1小时~1.5小时,取样检测,对氯苯肼盐酸盐≤0.5%为合格,取样合格后升温脱除甲苯得到中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮;
步骤三,氧化反应:在步骤二得到的中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮中加入390mL~410mLDMF并升温溶解,溶解后转入4号四口烧瓶中,投入0. 45g~0.55g催化剂A,控制温度为25℃~100℃,通入空气,然后保温反应4.5小时~5.5小时,取样检测1-(4-氯苯基)-3-吡唑酮≤0.5%为合格,取样合格后,减压脱除DMF,然后加入480g~520g工艺水,搅拌1小时~1.5小时后,抽滤得到中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇;
步骤四,溴化反应:在5号四口烧瓶中,投入980g~1100g二氯乙烷、390g~410g邻硝基甲苯和0.2g~1.0g引发剂,然后升温到60℃~85℃,滴加460g~480g溴素,2.0小时~2.5小时滴完,然后在温度为60~85℃条件下搅拌2.5小时~3.0小时,取样检测,邻硝基甲苯≤2%为合格,取样合格后分出有机相,得到邻硝基溴苄的二氯乙烷溶液,备用;
步骤五,醚化反应:先将步骤三得到的中间体1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇投入6号四口烧瓶中,然后加入490g~510g质量分数为20%的氢氧化钾溶液,再加入0.3g~1.5g催化剂B,然后升温至75℃~80℃,滴加步骤四得到的邻硝基溴苄的二氯乙烷溶液,2.5小时~3.5小时滴加完,加完后在温度为80℃~85℃条件下搅拌1小时~1.5小时,取样检测,1-(4-氯苯基)-3-吡唑醇≤1%为合格,中控合格后静置分层,下层为2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯与二氯乙烷的混合液;
步骤六,还原反应:将步骤五得到的2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯与二氯乙烷的混合液转入7号四口烧瓶内,加入190g~210g乙醇和1.0g~1.5g催化剂C,然后冷却到10℃以下,并在温度为3℃~8℃条件下滴加76g~84g质量分数为80%的水合肼,60分钟~80分钟滴加完,加完后,保温反应1小时~1.5小时,取样检测,2-[(N-对氯苯基)-3-吡唑氧基甲基]硝基苯≤1.0%为合格,中控合格后,降温到-5℃~0℃,过滤,滤液中加入180g~220g水,静置分层,下层即为N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺与二氯乙烷的混合液;
步骤七、酯化反应:在步骤六得到的N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺与二氯乙烷的混合液中加入185g~215g水,然后降温至0℃~15℃,保温滴加50g~70g氯甲酸甲酯,55分钟~65分钟滴加完,加完后在0℃~15℃保温反应1小时~1.5小时,取样检测,N-(2-((1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-基氧基)甲基)苯基)羟胺≤0.5%为合格,中控合格后,开始升温回收溶剂二氯乙烷,二氯乙烷脱尽后,加入790g~810g甲苯,搅拌1小时~1.5小时,然后冷却至5℃~10℃保持2小时后抽滤、干燥得到中间体N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)]吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯;
步骤八、甲基化反应:将步骤七得到的N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯投入8号四口烧瓶中,加入1160g~1240g二氯乙烷,然后升温到40℃~50℃,加入100g~140g无水碳酸钾,在温度为40℃~50℃条件下滴加75g~95g硫酸二甲酯,110分钟~130分钟滴加完,加完后反应2.5小时~3.5小时,取样检测,N-羟基-N-2-[N-(对氯苯基)吡唑-3-氧基甲基]苯基氨基甲酸甲酯≤0.5%为合格,中控合格后,加400g水,升温回流1小时~1.5小时,然后降温到50℃~60℃静置0.5小时~1.0小时,分离出下层反应物转移至9号四口烧瓶,升温减压脱尽二氯乙烷,然后加入490g~510g异丙醇,将混合液搅拌降温到0℃~2℃,保温1.5小时~2.5小时,之后抽滤,干燥,得到吡唑醚菌酯。
2.根据权利要求1所述的吡唑醚菌酯的合成工艺,其特征是,步骤一中,所述质量分数为30%的亚硝酸钠的水溶液2.5小时~3.5小时滴完。
3.根据权利要求1所述的吡唑醚菌酯的合成工艺,其特征是,步骤一中,所述物料A60分钟~90分钟滴完。
4.根据权利要求1所述的吡唑醚菌酯的合成工艺,其特征是,步骤三中,所述通入空气后,4号四口烧瓶中压力控制在0.02MPa~0.09MPa。
5.根据权利要求1所述的吡唑醚菌酯的合成工艺,其特征是,步骤三中,所述催化剂A为三氯化铁和氯化亚铜中任一种或者组合。
6.根据权利要求1所述的吡唑醚菌酯的合成工艺,其特征是,步骤三中,所述减压脱除DMF的压力为-0.05MPa~-0.08MPa。
7.根据权利要求1所述的吡唑醚菌酯的合成工艺,其特征是,步骤四中,所述引发剂为偶氮异丁基腈、过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、偶氮二异庚腈中任一种。
8.根据权利要求1所述的吡唑醚菌酯的合成工艺,其特征是,步骤四中,所述搅拌速率为250转/分钟~350转/分钟。
9.根据权利要求1所述的吡唑醚菌酯的合成工艺,其特征是,步骤五中,所述催化剂B为PEG-600、苄基三乙基氯化铵(TEBA)、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵(TBAB)、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵中的任意一种或两种以上组合。
10.根据权利要求1所述的吡唑醚菌酯的合成工艺,其特征是,步骤六中,所述催化剂C为雷尼镍、Pd/C、Pt/C中的任意一种或两种以上组合。
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