CN111747850B - 一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1h-茚-2-羧酸甲酯的方法 - Google Patents

一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1h-茚-2-羧酸甲酯的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种一锅法合成5‑氯‑1‑氧代‑2，3‑二氢‑1H‑茚‑2‑羧酸甲酯的方法，解决了现有技术中合成路线长、反应步数多、产生三废多、后续三废处理难度大等技术缺陷，将底物对氯苯甲酰氯与丙烯酸甲酯在路易斯酸的作用下一锅法合成5‑氯‑1‑氧代‑2，3‑二氢‑1H‑茚‑2‑羧酸甲酯。本发明采用一锅法合成反应，反应步数少，易于操作、原料易得、经济、环保，正适合当下的环保要求。

Description

一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的 方法
技术领域
本发明属于农药中间体合成领域，涉及一种茚虫威中间体5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的合成方法。
背景技术
茚虫威是最新高效杀虫剂，其作用机理是通过阻断昆虫细胞内的钠离子通道，使神经细胞失去功能，导致害虫运动失调、不能进食、麻痹并最终死亡。可有效防治粮、棉、果、蔬等作物上的多种害虫。
5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯，CAS号：65738-56-9，分子式：C11H9ClO3，相对分子量：224.6，是合成茚虫威的重要中间体。目前，5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的合成是以5-氯茚酮为原料，通过缩合反应制得，专利CN109534971A中所述原料5-氯茚酮的合成是由3-氯丙酰氯与氯苯经酰基化、烷基化两步生成，该方法合成路线长，反应步数多，产生的三废多，处理难度大，这就大大限制了5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的合成。因此寻找一条反应步数少，易于操作、原料易得、经济、环保的路线尤为重要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法，解决了现有技术中合成路线长、反应步数多、产生三废多、后续三废处理难度大等技术缺陷，将底物对氯苯甲酰氯与丙烯酸甲酯在路易斯酸的作用下一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯。
本发明具体的技术方案是这样实现的：
一种一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法，将底物对氯苯甲酰氯与丙烯酸甲酯在少量路易斯酸的作用下先低温反应，然后再补加部分路易斯酸脱去溶剂后，经高温反应、后处理得到5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯。
所述高温反应后将反应液趁热滴加到冰水混合物中淬灭，抽滤得到粗品5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯，甲醇溶解后过滤出不溶物，将溶液浓缩结晶得到最终产品5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯。
其中前后所用的路易斯酸相同，为三氯化铝、三氯化铁或氯化锌中的一种，优选采用三氯化铝，其在反应时反应转化率及选择性均较高。
其技术路线如下：
Figure BDA0002620597280000021
所述底物对氯苯甲酰氯与丙烯酸甲酯的摩尔比为1:1-1.1；所述低温反应的反应温度为0-10℃。所述低温反应比较关键，所述底物对氯苯甲酰氯与丙烯酸甲酯的摩尔比优选为1:1.05，所述低温反应的反应温度优选为5℃，这是因为摩尔比过大会导致原料的浪费，三废的增多，过小影响反应速率及收率。
所述对氯苯甲酰氯与低温反应所使用的路易斯酸的摩尔比为1:2.01-2.1。
所述对氯苯甲酰氯与高温阶段所补加的部分路易斯酸的摩尔比为1:2-3。
所述高温反应的反应温度为150-180℃。
所述低温反应时的反应溶剂为二氯甲烷或二氯乙烷，在低温反应时采用二氯甲烷或二氯乙烷作为溶剂的差别不大，但是在脱溶过程中二氯甲烷较二氯乙烷沸点低，易于脱溶，但脱溶后期容易有固体析出，不好搅拌，所以优选二氯乙烷做溶剂。
所述高温反应时为无溶剂反应，后处理可直接加入到冰水里淬灭，避免了废水中有机物质超标，降低废水处理难度，更加环保，废水中的路易斯酸可回收套用。
本发明所述一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法，采用一锅法合成反应，反应步数少，易于操作、原料易得、经济、环保，正适合当下的环保要求。
附图说明
图1是本发明合成的5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的核磁谱图。具体数据如下：1H NMR(500MHz,CDCl3,TMS)δ(ppm):3.24(dd,1H,J＝17.5,8.0Hz,CH2),3.705(dd,1H,J＝17.5,4.0Hz,CH2),3.74(s,3H,COOC H3),4.05(s,1H,CH),7.42(m,1H,J＝8.0Hz,Ph-H),7.5(s,1H,Ph-H),7.74(d,1H,J＝8.0Hz,Ph-H)。
具体实施方式
实施例1
一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法：向四口瓶中投入对氯苯甲酰氯17.9g(0.1mol)，二氯乙烷35g，三氯化铝27g(0.201mol)，降温至2℃向体系中滴加丙烯酸甲酯8.78g(0.1mol)，0-10℃反应5h，补加三氯化铝26.9g(0.2mol)，蒸出溶剂后升温至150℃反应6h，将反应液趁热滴加到冰水混合物中淬灭，抽滤得到粗品5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯，甲醇溶解后过滤出不溶物，将溶液浓缩结晶得到产品5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯，含量96％，总收率55％。
实施例2
一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法：向四口瓶中投入对氯苯甲酰氯17.9g(0.1mol)，二氯甲烷35g，三氯化铁33.6g(0.205mol)，降温至2℃向体系中滴加丙烯酸甲酯9.13g(0.105mol)，0-10℃反应5h，补加三氯化铁49g(0.3mol)，蒸出溶剂后升温至180℃反应8h，将反应液趁热滴加到冰水混合物中淬灭，抽滤得到粗品5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯，甲醇溶解后过滤出不溶物，将溶液浓缩结晶得到产品5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯，含量94％，总收率50％。
实施例3
一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法：向四口瓶中投入对氯苯甲酰氯17.9g(0.1mol)，二氯乙烷35g，三氯化铝27g(0.201mol)，降温至2℃向体系中滴加丙烯酸甲酯9.13g(0.105mol)，0-10℃反应5h，补加三氯化铝40.3g(0.3mol)，蒸出溶剂后升温至170℃反应6h，将反应液趁热滴加到冰水混合物中淬灭，抽滤得到粗品5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯，甲醇溶解后过滤出不溶物，将溶液浓缩结晶得到产品5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯，含量96.5％，总收率57％。
实施例4
一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法：向四口瓶中投入对氯苯甲酰氯17.9g(0.1mol)，二氯乙烷35g，氯化锌28.9g(0.21mol)，降温至2℃向体系中滴加丙烯酸甲酯9.6g(0.11mol)，0-10℃反应6h，补加氯化锌41.3g(0.3mol)，蒸出溶剂升温至180℃反应10h，将反应液趁热滴加到冰水混合物中淬灭，抽滤得到粗品5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯，甲醇溶解后过滤出不溶物，将溶液浓缩结晶得到产品5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯，含量94％，总收率46％。
实施例5
一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法：向四口瓶中投入对氯苯甲酰氯17.9g(0.1mol)，二氯乙烷35g，三氯化铝27g(0.201mol)，降温至2℃向体系中滴加丙烯酸甲酯9.13g(0.105mol)，0-10℃反应5h，补加三氯化铝40.3g(0.3mol)，蒸出溶剂后升温至160℃反应10h，将反应液趁热滴加到冰水混合物中淬灭，抽滤得到粗品5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯，甲醇溶解后过滤出不溶物，将溶液浓缩结晶得到产品5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯，含量96.5％，总收率50％。

Claims (6)

1.一种一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法，其特征在于：将底物对氯苯甲酰氯与丙烯酸甲酯在少量路易斯酸的作用下先低温反应，然后再补加部分路易斯酸脱去溶剂后，经高温反应、后处理得到5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯；
其中所用的路易斯酸为三氯化铝、三氯化铁或氯化锌中的一种；
其技术路线如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
所述底物对氯苯甲酰氯与丙烯酸甲酯的摩尔比为1:1-1.1。
2.根据权利要求1所述的一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法，其特征在于：所述低温反应的反应温度为0-10℃。
3.根据权利要求1所述的一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法，其特征在于：所述对氯苯甲酰氯与低温反应所使用的路易斯酸的摩尔比为1:2.01-2.1。
4.根据权利要求1所述的一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法，其特征在于：所述对氯苯甲酰氯与高温阶段所补加的部分路易斯酸的摩尔比为1:2-3。
5.根据权利要求1所述的一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法，其特征在于：所述高温反应的反应温度为150-180℃。
6.根据权利要求1所述的一锅法合成5-氯-1-氧代-2，3-二氢-1H-茚-2-羧酸甲酯的方法，其特征在于：所述低温反应时的反应溶剂为二氯甲烷或二氯乙烷，所述高温反应时为无溶剂反应。
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