CN112341362A - 顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐及其制备和应用 - Google Patents
顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐及其制备和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种结构式如式(I)所示的顺式‑对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐及其制备方法和作为中间体制备农药中的应用。式(I):
Description
技术领域
本发明涉及化合物中间体领域,具体涉及一种顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐及其制备和应用。
背景技术
中国专利CN103270020B中提供了下式所示的顺-氨基-4-烷氧基环己甲腈盐:
其中HX为盐酸、硫酸、磷酸、甲酸、乙酸、对甲苯磺酸或甲磺酸,R为烷氧基。
中国专利CN110691771A中提供了上式所示的顺-氨基-4-烷氧基环己甲腈盐,HX为马来酸以及羟基乙酸。
然而,本申请人发明研究发现CN103270020B中使用的盐酸、硫酸和磷酸三种无机酸均不具有选择性,无法通过这些酸与氨基-4-烷氧基环己烷甲腈成盐而选择性地结晶分离出顺式异构体化合物;醋酸、甲酸、对甲苯磺酸、甲磺酸以及CN110691771A中所提及的马来酸以及羟基乙酸等有机酸,成盐以后得到的盐化合物中依然含有3%-4%的反式-氨基-4-烷氧基环己烷甲腈盐杂质无法利用,不能达到最好的分离效果,同时在下一步使用中,这些有机酸难以重复利用,会产生大量的高化学耗氧量高盐废水难以处理,对环境不友好。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供了一种顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐,苹果酸能够以很好的选择性(顺式:反式可超过99:1)分离对位取代的环己氨基腈化合物,并且在后续使用中可以很方便的回收再利用,有效地降低了环保压力。
一种顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐,结构式如下式(I)所示:
其中,R选自C1-C10的烷基或烷基氧基、C1-C10的烯基或烯基氧基、C1-C10的炔基或炔基氧基、C1-C10的环烷基或环烷基氧基、含有1-2个选自O或N的杂原子的C1-C10的杂环烷基或杂环基氧基中的一种,HX为苹果酸。
所述苹果酸包括D-苹果酸、L-苹果酸、DL-苹果酸等。
作为优选,所述R选自C1-C6的烷基或烷基氧基、C1-C6的烯基或烯基氧基、C1-C6的炔基或炔基氧基、C1-C6的环烷基或环烷基氧基、含有1-2个选自O或N的杂原子的C1-C6的杂环烷基或杂环基氧基中的一种。
进一步优选,所述R选自C1-C6的烷基或烷基氧基、C1-C6的环烷基或环烷基氧基、含有1-2个选自O或N的杂原子的C1-C6的杂环烷基或杂环基氧基中的一种。
再进一步优选,所述R选自C1-C6的烷基或烷基氧基。
最优选地,所述R选自甲基或甲氧基。
本发明还提供了所述的顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐的制备方法,包括:向含有顺/反式对位取代的环己基氨基腈化合物的有机溶剂溶液中加入苹果酸水溶液,搅拌结晶,然后固液分离得到式(I)化合物;
所述有机溶剂选自甲基叔丁基醚、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷中的一种或其混合物。
所述顺/反式意为顺式和/或反式。
相对于1g所述顺/反式对位取代的环己基氨基腈化合物,所述有机溶剂的用量优选为1-10g,进一步优选为2-5g,再进一步优选为3-4g。
相对于1mol所述顺/反式对位取代的环己基氨基腈化合物,所述苹果酸的加入量优选为0.2-0.6mol,进一步优选为0.3-0.5mol。
所述的制备方法,优选在0-60℃下,进一步优选在15-30℃下,向含有顺/反式对位取代的环己基氨基腈化合物的有机溶剂溶液中加入苹果酸水溶液。
所述的制备方法,优选回收所述固液分离得到的母液进行循环套用。
本发明还提供了一种制备式(II)所示化合物并回收苹果酸的方法,包括:以所述的顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐为原料,在存在稀释剂和缚酸剂的条件下,与2,5-二甲基苯乙酰氯反应得到式(II)所示化合物,反应结束后分层得到水相并向其中加入盐酸调节pH不大于3,减压蒸馏除去溶剂后加入乙醇,室温搅拌、固液分离、洗涤固体产物回收得到苹果酸;
上述得到式(II)化合物的反应过程如下所示:
作为优选,所述稀释剂为水和不与水互溶的惰性溶剂。所述惰性溶剂优选为甲苯、二甲苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸异丙酯、四氢呋喃中的一种或其混合物。进一步优选,所述稀释剂为水和1,2-二氯乙烷。
所述稀释剂中,水与惰性溶剂的体积比优选为1:5-5:1;
所述缚酸剂优选为碱金属碳酸盐和/或碱金属碳酸氢盐,进一步优选为碳酸氢钠。
所述与2,5-二甲基苯乙酰氯反应的温度优选为0-30℃,更优选为0-15℃。
顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐的制备方法所得到的顺反异构比例决定了制备得到的式(II)化合物的产率和纯度等。作为优选,所述制备式(II)所示化合物并回收苹果酸的方法,所述的顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐采用上述制备方法制备得到,所述回收得到的苹果酸用于制备所述的顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐。
所述制备式(II)所示化合物并回收苹果酸的方法中,优选使用乙醇洗涤固体产物。
本发明还提供了所述的顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐作为中间体制备农药中的应用。作为优选,所述R为甲氧基,所述农药为螺虫乙酯。
在一应用例中,先由式(I)化合物制备得到式(II)化合物,然后可参考现有技术进一步制备得到螺虫乙酯,如公开号为CN105777581A、US20150051407A1的专利文献,以及师文娟等人于2010年4月在《农药》期刊第49卷第4期发表的《螺虫乙酯的合成》等。
本发明与现有技术相比,主要优点包括:本发明提供了一种顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐,苹果酸能够以很好的选择性(顺式:反式可超过99:1)分离对位取代的环己氨基腈化合物,并且在后续使用中可以很方便的回收再利用,有效地降低了环保压力。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
顺式-对甲氧基环己基氨基腈苹果酸盐
反应瓶中加入顺/反式对甲氧基环己基氨基腈(顺式:反式=55:45)5g,1,2-二氯乙烷25mL,将1.4g苹果酸溶于10g水中在25-30℃缓慢滴加至反应瓶中,继续搅拌10h,至产品析出完全。过滤,滤饼用少量1,2-二氯乙烷淋洗。干燥后得到白色固体2.41g(顺反比例>99:1)。
按照上述方法,对溶剂进行筛选,反应结果如表1所示。
表1
溶剂 | 得到固体(g) | 顺反比例 |
甲基叔丁基醚 | 1.8 | 99:1 |
醋酸乙酯 | 2 | 97:3 |
醋酸丁酯 | 2.1 | 95:5 |
二氯甲烷 | 2.4 | 98:2 |
甲苯 | 3 | 80:20 |
可见,在本发明顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐的制备方法中,最佳溶剂为1,2-二氯乙烷,产物产量和顺式比例均最高。
实施例2
反式-对甲氧基环己基氨基腈的异构化
在上述制备母液中加入氨水(25%)30mL,缓慢升温至60℃,保温搅拌8小时,GC显示顺反异构体比例(顺式:反式=55:45),分离两相,水相再用二氯乙烷萃取一次后,可直接用于下一次异构化。合并有机相减压脱溶除去部分二氯乙烷后,用于制备顺式-对甲氧基环己基氨基腈苹果酸盐。
实施例3
顺-1-腈基-4-甲氧基环己基-2-(2,5-二甲基苯基)乙酰胺的合成
反应瓶中加入顺-1-氨基-4-甲氧基环己甲腈苹果酸盐14.1g,碳酸氢钠42g,水200g,冷却至0℃后缓慢滴加35g含30wt%2,5-二甲基苯乙酰氯的1,2-二氯乙烷溶液,滴加完毕后,继续保温反应3h,GC跟踪反应完全。两相分层,水相再用二氯乙烷萃取1次,合并有机相,减压蒸馏除去溶剂得到白色固体13.5g(收率90%)。
按照上述方法,分别对反应惰性溶剂和缚酸剂进行单一变量筛选,反应结果分别如表2、3所示。
表2
溶剂 | 收率 |
甲苯 | 68% |
二甲苯 | 70% |
二氯甲烷 | 89% |
醋酸乙酯 | 80% |
醋酸丁酯 | 86% |
醋酸异丙酯 | 84% |
四氢呋喃 | 75% |
表3
缚酸剂 | 收率 |
碳酸钠 | 80% |
碳酸钾 | 77% |
碳酸氢钾 | 86% |
可见,在本发明的顺-1-腈基-4-甲氧基环己基-2-(2,5-二甲基苯基)乙酰胺的合成中,最佳惰性溶剂为1,2-二氯乙烷,与之相适应的最佳缚酸剂为碳酸氢钠。
实施例4
苹果酸的回收
实施例3使用1,2-二氯乙烷和碳酸氢钠的实验,分层所得的水相,加稀盐酸调节至pH=3,减压蒸馏除去溶剂后,加入乙醇50g室温下搅拌3小时,过滤,滤饼用少量乙醇淋洗。合并滤液减压蒸馏回收乙醇,固体干燥后得到苹果酸白色固体6.5g,回收率>98%。
此外应理解,在阅读了本发明的上述描述内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐,其特征在于,所述R选自甲基或甲氧基。
3.根据权利要求1或2所述的顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐的制备方法,其特征在于,包括:向含有顺/反式对位取代的环己基氨基腈化合物的有机溶剂溶液中加入苹果酸水溶液,搅拌结晶,然后固液分离得到式(I)化合物;
所述有机溶剂选自甲基叔丁基醚、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷中的一种或其混合物。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,相对于1mol所述顺/反式对位取代的环己基氨基腈化合物,所述苹果酸的加入量为0.2-0.6mol;
相对于1g所述顺/反式对位取代的环己基氨基腈化合物,所述有机溶剂的用量为1-10g。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,在0-60℃下向含有顺/反式对位取代的环己基氨基腈化合物的有机溶剂溶液中加入苹果酸水溶液。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,回收所述固液分离得到的母液进行循环套用。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述稀释剂为水和不与水互溶的惰性溶剂,所述惰性溶剂为甲苯、二甲苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸异丙酯、四氢呋喃中的一种或其混合物,所述稀释剂中,水与惰性溶剂的体积比为1:5-5:1;
所述缚酸剂为碱金属碳酸盐和/或碱金属碳酸氢盐;
所述与2,5-二甲基苯乙酰氯反应的温度为0-30℃。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述的顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐采用权利要求3~6任一权利要求所述的制备方法制备得到,所述回收得到的苹果酸用于制备所述的顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐。
10.根据权利要求1或2所述的顺式-对位取代的环己基氨基腈苹果酸盐作为中间体制备农药中的应用,其特征在于,所述R为甲氧基,所述农药为螺虫乙酯。
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