CN111718278A - 一种k胺中间体2-(羟基亚氨基)-n-(2-甲基苯基)乙酰胺合成工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种K胺中间体2‑(羟基亚氨基)‑N‑(2‑甲基苯基)乙酰胺合成新工艺。该工艺以邻氨基甲苯为主要起始原料，通过氨基乙酰化和肟化两步，实现2‑(羟基亚氨基)‑N‑(2‑甲基苯基)乙酰胺的合成。与现有工艺相比产品收率达到97％以上同时减少3倍以上废盐氯化钠和硫酸钠的产生，且中间原料价格低，工艺简单，成本下降，实现环境与经济效益双方面提高。
Description
技术领域
本发明设计有机化工领域，特别是涉及一种K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺的合成工艺。
背景技术
植物病虫害对农药品种产生抗性的问题一直是农药科研工作者面临的难题之一，美国杜邦公司于2000年发现了新型杀虫剂邻甲酰氨基苯甲酰胺类化合物，因其高效的杀虫活性和对哺乳动物的高度安全性而受到更大范围的应用，并在2016年达到13.6亿美元的销售额，因此邻甲酰氨基苯甲酰胺类化合物的研发越来越受农药公司和研发单位的广泛关注。
K胺作为作为氯虫苯甲酰胺一种重要原料，其传统生产工艺主要包括以下两种：
工艺一
工艺二
工艺一主要第一步肟化需要使用羟胺和水合氯醛，产生4倍以上废盐，且所使用羟胺价格昂贵，经济及环境效益差。
工艺二涉及硝化和高压加氢问题。因硝化存在多个活性位点，造成硝化目标产物选择性低于40％，且多种硝化产物分离工艺复杂；同时加氢时涉及高温高压，增加了生产过程中的不安全因素。
综上，目前K胺生产工艺中，存在工艺复杂，污染严重，“三废”多等问题，制约着氯虫苯甲酰胺的发展及应用，因此开发研究一种K胺生产新工艺成为一种迫切的需求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是，针对K胺生产工艺一提供一种新的K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺生产工艺，解决K胺生产过程废盐多，工艺复杂，成本居高不下等问题。
一种K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺生产工艺，其工艺如下：
所述的K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺生产工艺，其具体步骤如下：
(1)将原料邻氨基甲苯和溶剂加入反应瓶中，控温在10～30℃，滴加醋酐于反应瓶中，滴加完毕保温反应1-2h，过滤后真空干燥得邻乙酰氨基甲苯；
(2)依次将溶剂醋酸、步骤(1)所得乙酰氨基甲苯加入反应瓶中，整个过程控温在10～30℃，滴加肟化试剂，0.5～2h加料完毕，继续反应1-4h，反应完毕加入冰水，过滤、真空干燥即得2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺。
所述的，步骤(1)所述的溶剂选自醋酸、1,2-二氯乙烷、DMF；
所述的，步骤(1)，醋酐与邻氨基甲苯的用量比为1.0～1.5：1；
所述的，步骤(2)所述的肟化试剂选自酸与亚硝酸钠组合物、亚硝酸乙酯、亚硝酸异丙酯、亚硝酸正丁酯、亚硝酸异戊酯、亚硝酸正戊酯中的任意一种；
所述的，步骤(2)中肟化试剂与乙酰氨基甲苯的用量比为1.1～2.0；
所述的，酸与亚硝酸钠组合物，酸具体为盐酸、硝酸、硫酸中的任意一种；
所述的，肟化试剂选自酸与亚硝酸钠组合物时候，酸与亚硝酸钠的物质的量之比为1:1；
所述的，步骤(2)中加入冰水的质量是反应液的质量的5倍；
步骤(1)选择醋酐对氨基进行酰胺化目的是形成碳氧双键，活化双键α位置H，形成烯醇；步骤(2)使用的肟化试剂主要包括亚硝酸钠+酸以及几种亚硝酸酯，酸化的亚硝酸钠或亚硝酸酯可在反应过程释放亚硝基自由基分子，亚硝基自由基与活化的烯醇结合生成不稳定的亚硝基酮，经重排得到肟化产物，即对应的2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺。
步骤2)依次将溶剂醋酸、乙酰氨基甲苯加入反应瓶中，先加固体再加溶剂容易成团，先加溶剂再加固体能够使固体很好的分散在溶剂中。
本发明的有益效果是针对传统生产K胺中间体工艺中使用水合氯醛、盐酸羟胺等原料，产生大量废盐且工艺复杂，成本高等问题开发一种新工艺，以邻氨基甲苯为原料，选用醋酐对氨基进行酰胺化，然后选择肟化试剂对羰基α位进行肟化，得K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺。本发明避免使用价格昂贵的盐酸羟胺和三氯乙醛，改为廉价易得的亚硝酸钠+酸或亚硝酸酯做为肟化试剂，降低原料成本及废盐产生量，成本低、收率高且对环境友好，复合“绿色化学”理念。
附图说明
图1为实施例1制备的K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺核磁H谱
具体实施方式
实施例1
一种K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺合成新工艺，其具体实施步骤如下：
(1)将邻氨基甲苯10.7g(0.1mol)和53.5g溶剂醋酸加入反应瓶中，控温在10℃，滴加11.22g(0.1mol)醋酐于反应瓶中，滴加完毕保温反应2h，过滤后真空干燥得邻乙酰氨基甲苯；
(2)依次将溶剂74.5g HOAc、步骤(1)所得乙酰氨基甲苯加入反应瓶中，然后缓慢滴加12.54g(0.11mol)盐酸，整个过程控温在10-20℃，滴加完毕后分批加入7.59g(0.11mol)亚硝酸钠进行肟化，加料时间为0.5h，加料完毕继续反应4h，反应完毕加入5倍质量比冰水，过滤、真空干燥即得2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺，收率在80％，纯度95.6％。
2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺：
核磁氢谱图分析CDCl-d，δ8.19(s，1H)，7.99(d，1H)，7.83(s，1H)，7.61(s，1H))，7.19(t，3H)，7.09(t，1H)，2.3(s，3H)
实施例2
一种K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺合成新工艺，其具体实施步骤如下：
(1)将邻氨基甲苯10.7g(0.1mol)和53.5g溶剂1,2-二氯乙烷加入反应瓶中，控温在20℃，滴加15.3g(0.15mol)醋酐于反应瓶中，滴加完毕保温反应2h，过滤后真空干燥得邻乙酰氨基甲苯；
(2)依次将溶剂74.5g醋酸、步骤(1)所得乙酰氨基甲苯加入反应瓶中，然后缓慢滴加14.5g(0.15mol)硝酸，整个过程控温在20-30℃，滴加完毕后分批加入10.35g(0.15mol)亚硝酸钠进行肟化，加料时间为2h，加料完毕继续反应2h，反应完毕加入5倍质量比冰水，过滤、真空干燥即得2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺，收率在85.4％，纯度95.6％。
实施例3
一种K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺合成新工艺，其具体实施步骤如下：
(1)将邻氨基甲苯10.7g(0.1mol)和53.5g溶剂醋酸加入反应瓶中，控温在20℃，滴加15.3g(0.15mol)醋酐于反应瓶中，滴加完毕保温反应2h，过滤后真空干燥得邻乙酰氨基甲苯；
(2)依次将溶剂74.5g醋酸、步骤(1)所得乙酰氨基甲苯加入反应瓶中，升温至30℃，然后缓慢滴加11.25g(0.15mol)亚硝酸乙酯进行肟化，加料完毕继续反应3h，反应完毕加入5倍质量比冰水，过滤、真空干燥即得2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺，收率在90.3％，纯度96.1％。
实施例4
一种K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺合成新工艺，其具体实施步骤如下：
(1)将邻氨基甲苯10.7g(0.1mol)和53.5g溶剂醋酸加入反应瓶中，控温在30℃，滴加15.3g(0.15mol)醋酐于反应瓶中，滴加完毕保温反应2h，过滤后真空干燥得邻乙酰氨基甲苯；
(2)依次将溶剂74.5g醋酸、步骤(1)所得乙酰氨基甲苯加入反应瓶中，升温至20℃，然后缓慢滴加17.8g(0.2mol)亚硝酸异丙酯进行肟化，加料完毕继续反应4h，反应完毕加入5倍质量比冰水，过滤、真空干燥即得2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺，收率在93.3％，纯度97.1％。
实施例5
一种K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺合成新工艺，其具体实施步骤如下：
(1)将邻氨基甲苯10.7g(0.1mol)和53.5gDMF加入反应瓶中，控温在30℃，滴加15.3g(0.15mol)醋酐于反应瓶中，滴加完毕保温反应2h，过滤后真空干燥得邻乙酰氨基甲苯；
(2)依次将溶剂74.5g醋酸、步骤(1)所得乙酰氨基甲苯加入反应瓶中，升温至25℃，然后缓慢滴加20.6g(0.2mol)亚硝酸正丁酯进行肟化，加料完毕继续反应4h，反应完毕加入5倍质量比冰水，过滤、真空干燥即得2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺，收率在95.3％，纯度96.1％。
实施例6
一种K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺合成新工艺，其具体实施步骤如下：
(1)将邻氨基甲苯10.7g(0.1mol)和53.5g溶剂醋酸加入反应瓶中，控温在20℃，滴加12.24g(0.12mol)醋酐于反应瓶中，滴加完毕保温反应2h，过滤后真空干燥得邻乙酰氨基甲苯；
(2)依次将溶剂74.5g醋酸、步骤(1)所得乙酰氨基甲苯加入反应瓶中，升温至30℃，然后缓慢滴加17.57g(0.15mol)亚硝酸异戊酯进行肟化，加料完毕继续反应2h，反应完毕加入5倍质量比冰水，过滤、真空干燥即得2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺，收率在97.3％，纯度98.1％。
实施例7
一种K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺合成新工艺，其具体实施步骤如下：
(1)将邻氨基甲苯10.7g(0.1mol)和53.5g溶剂DMF加入反应瓶中，控温在20℃，滴加12.24g(0.12mol)醋酐于反应瓶中，滴加完毕保温反应2h，过滤后真空干燥得邻乙酰氨基甲苯；
(2)依次将溶剂74.5g醋酸、步骤(1)所得乙酰氨基甲苯加入反应瓶中，升温至30℃，然后缓慢滴加17.57g(0.15mol)亚硝酸正戊酯进行肟化，加料完毕继续反应3h，反应完毕加入5倍质量比冰水，过滤、真空干燥即得2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺，收率在98.5％，纯度97.1％。
Claims (9)
1.一种K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺生产工艺，其特征在于，其工艺如下：
2.如权利要求1所述的K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺生产工艺，其特征在于，其具体步骤如下：
(1)将原料邻氨基甲苯和溶剂加入反应瓶中，控温在10～30℃，滴加醋酐于反应瓶中，滴加完毕保温反应1-2h，过滤后真空干燥得邻乙酰氨基甲苯；
(2)依次将溶剂醋酸、步骤(1)所得乙酰氨基甲苯加入反应瓶中，整个过程控温在10～30℃，滴加肟化试剂，0.5～2h加料完毕，继续反应1-4h，反应完毕加入冰水，过滤、真空干燥即得2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺。
3.如权利要求2所述的K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺生产工艺，其特征在于，步骤(1)所述的溶剂选自醋酸、1,2-二氯乙烷、DMF。
4.如权利要求2所述的K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺生产工艺，其特征在于，步骤(1)，醋酐与邻氨基甲苯的用量比为1.0～1.5：1。
5.如权利要求2所述的K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺生产工艺，其特征在于，步骤(2)所述的肟化试剂选自酸与亚硝酸钠组合物、亚硝酸乙酯、亚硝酸异丙酯、亚硝酸正丁酯、亚硝酸异戊酯、亚硝酸正戊酯中的任意一种。
6.如权利要求2所述的K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺生产工艺，其特征在于，步骤(2)中肟化试剂与乙酰氨基甲苯的用量比为1.1～2.0。
7.如权利要求5所述的K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺生产工艺，其特征在于，酸与亚硝酸钠组合物，酸具体为盐酸、硝酸、硫酸中的任意一种。
8.如权利要求5所述的K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺生产工艺，其特征在于，肟化试剂选自酸与亚硝酸钠组合物时候，酸与亚硝酸钠的物质的量之比为1:1。
9.如权利要求2所述的K胺中间体2-(羟基亚氨基)-N-(2-甲基苯基)乙酰胺生产工艺，其特征在于，所述的，步骤(2)中加入冰水的质量是反应液的质量的5倍。
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