CN111808020B - 一种flometoquin中间体的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种flometoquin中间体2‑乙基‑3,7‑二甲基‑6‑(4‑(三氟甲氧基)苯氧基)喹啉‑4‑醇的合成方法，本发明以甲苯为溶剂，以Pt/C和甲磺酸为催化剂，以2‑甲基‑4‑硝基‑1‑(4‑(三氟甲氧基)苯氧基)苯和2‑甲基‑3‑氧代戊酸乙酯为原料，在带有回流分水的压力釜中通氢气加压反应，将传统的还原和合环两个操作单元改为一锅法，操作简单，生产成本低，固废量少，易处理，环境污染小，对工业化生产具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种一锅法合成flometoquin中间体2-乙基-3,7-二甲基-6-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)喹啉-4-醇的方法。
背景技术
2-乙基-3,7-二甲基-6-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)喹啉-4-醇为白色固体，是合成flometoquin的重要中间体。
Flometoquin是由日本Meiji Seika Kaisha公司（现Meiji Seika Pharma公司）与Nippon Kayaku公司共同开发，并于2004年报道的新型喹啉类杀虫杀螨剂。2011年6月英文通用名获ISO批准，2018年在日本登记后上市。其化学结构新颖、作用机理和位点独特，主要用于控制小型刺吸式害虫，对缨翅目（Thysanoptera）、半翅目（Hemiptera）、鞘翅目（Coleoptera）、蜱螨目（Acari）、鳞翅目（Lepidoptera）、膜翅目（Hymenoptera）、直翅目（Orthoptera）、双翅目（Diptera）害虫及抗性靶标害虫都具有较高杀虫活性。同时，flometoquin还可减轻因蓟马等害虫传播引起的病毒感染，可用于蔬菜、水果、茶树和花卉等农业园艺的害虫综合治理。
文献武汉工程大学学报 2019, 41(03): 238-241公开的方法中，2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯经铁粉还原制得中间体3-甲基-4-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯胺，然后在对甲苯磺酸的催化下，以3-甲基-4-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯胺与2-甲基-3-氧代戊酸甲酯反应缩合闭环生成2-乙基-3,7-二甲基-6-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)喹啉-4-醇，该方法经过两步合成目标物，第一步还原使用铁粉还原，后处理繁琐，产生大量铁泥固废，生产中处理成本高，两步总收率77.3%。
文献农药 2014, 53(01): 15-16公开的方法中，2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯经氯化锡还原制得中间体3-甲基-4-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯胺，然后在对多聚磷酸的催化下，以3-甲基-4-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯胺与2-甲基-3-氧代戊酸乙酯反应缩合闭环生成2-乙基-3,7-二甲基-6-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)喹啉-4-醇，该方法经过两步合成目标物，第一步还原使用氯化锡还原，后处理完成后会产生大量金属固废，生产中处理成本高，两步总收率78.8%。
发明内容
本发明主要为了克服flometoquin中间体2-乙基-3,7-二甲基-6-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)喹啉-4-醇的传统两步合成工艺中使用大量金属或多属盐为还原剂，产生大量难处理固废等问题，提供一种一锅法合成方法，该方法操作简单，生产成本低，固废量少，易处理，对环境污染小。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：带有回流分水的压力釜中加入溶剂甲苯，催化剂Pt/C，催化剂甲磺酸，2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯和2-甲基-3-氧代戊酸乙酯，通氢气加压至0.01～0.1 MPa，并在该压力下回流分水反应，高效液相色谱监测反应终点，反应完成后将反应液冷却至室温，过滤回收催化剂Pt/C，滤液倒入水中，用盐酸调pH至5，析出白色固体，过滤，烘干得到产品，含量≥95%，收率≥80%（以2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯计）。
进一步地，上述反应溶剂甲苯的量为2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯质量的3～10倍。
进一步地，上述反应2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯和2-甲基-3-氧代戊酸乙酯的摩尔比为1：1.03～1.10。
进一步地，上述反应催化剂Pt/C中Pt的量为2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯质量的0.03%～0.3%。
进一步地，上述反应催化剂甲磺酸的量为2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯质量的0.2%～1.0%。
反应式如下：
本发明将两步间歇操作改为一锅反应，操作简单，生产成本低；本发明不使用金属或金属盐来还原硝基，后处理简单，不会产生大量难处理的固废，实际生产中具有很好的环保效益，对工业化生产具有重要意义。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1：
带有回流分水的压力釜中加入溶剂156.00 g甲苯，3.90 g催化剂Pt/C（3%，含湿60%），0.16 g催化剂甲磺酸，15.60 g（49.80 mmol）2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯和8.70 g（54.99 mmol）2-甲基-3-氧代戊酸乙酯，通氢气加压至0.05 MPa，并在该压力下回流分水反应，高效液相色谱监测反应终点，反应温度最终为123℃，反应完成后将反应液冷却至室温，过滤回收催化剂Pt/C，滤液倒入水中，用盐酸调pH至5，析出白色固体，过滤，烘干得到产品16.96 g，含量95.5%，收率≥86.2%（以2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯计）。
实施例2：
带有回流分水的压力釜中加入溶剂46.80 g甲苯，0.39 g催化剂Pt/C（3%，含湿60%），0.03 g催化剂甲磺酸，15.60 g（49.80 mmol）2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯和8.15 g（51.52 mmol）2-甲基-3-氧代戊酸乙酯，通氢气加压至0.10 MPa，并在该压力下回流分水反应，高效液相色谱监测反应终点，反应温度最终为135℃，反应完成后将反应液冷却至室温，过滤回收催化剂Pt/C，滤液倒入水中，用盐酸调pH至5，析出白色固体，过滤，烘干得到产品17.01 g，含量95.0%，收率≥86.0%（以2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯计）。
实施例3：
带有回流分水的压力釜中加入溶剂78.00 g甲苯，3.90 g催化剂Pt/C（3%，含湿60%），0.06 g催化剂甲磺酸，15.60 g（49.80 mmol）2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯和8.38 g（52.97 mmol）2-甲基-3-氧代戊酸乙酯，通氢气加压至0.01 MPa，并在该压力下回流分水反应，高效液相色谱监测反应终点，反应温度最终为114℃，反应完成后将反应液冷却至室温，过滤回收催化剂Pt/C，滤液倒入水中，用盐酸调pH至5，析出白色固体，过滤，烘干得到产品16.99 g，含量95.9%，收率≥86.7%（以2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯计）。
实施例4：
带有回流分水的压力釜中加入溶剂109.20 g甲苯，0.39 g催化剂Pt/C（10%，含湿60%），0.08 g催化剂甲磺酸，15.60 g（49.80 mmol）2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯和8.54 g（53.98 mmol）2-甲基-3-氧代戊酸乙酯，通氢气加压至0.07 MPa，并在该压力下回流分水反应，高效液相色谱监测反应终点，反应温度最终为129℃，反应完成后将反应液冷却至室温，过滤回收催化剂Pt/C，滤液倒入水中，用盐酸调pH至5，析出白色固体，过滤，烘干得到产品16.98 g，含量96.3%，收率≥87.0%（以2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯计）。
实施例5：
带有回流分水的压力釜中加入溶剂93.60 g甲苯，1.56 g催化剂Pt/C（5%，含湿60%），0.09 g催化剂甲磺酸，15.60 g（49.80 mmol）2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯和8.70 g（54.99 mmol）2-甲基-3-氧代戊酸乙酯，通氢气加压至0.03 MPa，并在该压力下回流分水反应，高效液相色谱监测反应终点，反应温度最终为119℃，反应完成后将反应液冷却至室温，过滤回收催化剂Pt/C，滤液倒入水中，用盐酸调pH至5，析出白色固体，过滤，烘干得到产品16.95 g，含量95.7%，收率≥86.3%（以2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯计）。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种flometoquin中间体的合成方法，其特征在于：带有回流分水的压力釜中加入溶剂甲苯，催化剂Pt/C，催化剂甲磺酸，2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯和2-甲基-3-氧代戊酸乙酯，连续通入氢气进行加压回流分水反应，高效液相色谱监测反应终点，反应完成后将反应液冷却至室温，过滤回收Pt/C催化剂，滤液倒入水中，用盐酸调pH至5，析出白色固体，过滤，烘干得到2-乙基-3,7-二甲基-6-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)喹啉-4-醇。
2.根据权利要求1所述的一种flometoquin中间体的合成方法，其特征在于反应溶剂甲苯的量为2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯质量的3～10倍。
3.根据权利要求1所述的一种flometoquin中间体的合成方法，其特征在于2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯和2-甲基-3-氧代戊酸乙酯的摩尔比为1：1.03～1.10。
4.根据权利要求1所述的一种flometoquin中间体的合成方法，其特征在于催化剂Pt/C中Pt的量为2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯质量的0.03%～0.3%。
5.根据权利要求1所述的一种flometoquin中间体的合成方法，其特征在于催化剂甲磺酸的量为2-甲基-4-硝基-1-(4-(三氟甲氧基)苯氧基)苯质量的0.2%～1.0%。
6.根据权利要求1所述的一种flometoquin中间体的合成方法，其特征在于反应体系压力为0.01～0.1 MPa。
7.根据权利要求1所述的一种flometoquin中间体的合成方法，其特征在于反应温度为体系回流温度。
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