CN113024389A - 一种取代的苯氧基苄胺类化合物及吡唑羧酰胺类化合物的制备方法 - Google Patents

一种取代的苯氧基苄胺类化合物及吡唑羧酰胺类化合物的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种取代的苯氧基苄胺类化合物的制备方法，以对卤苯腈为起始原料，在R’OM存在的条件下以R’OH为溶剂并经氢气还原得到取代的苯氧基苄胺类化合物，具有收率高、纯度高的优点；本发明还公开了一种吡唑羧酰胺的制备方法，通过将取代的苯氧基苄胺类化合物先成盐再与取代的吡唑酰氯化合物反应从而以出人预料的高收率制得吡唑羧酰胺类化合物。本发明技术方案具有产品纯度高、收率高、溶剂损耗低、生产成本低的优点。

Description

一种取代的苯氧基苄胺类化合物及吡唑羧酰胺类化合物的制 备方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种取代的苯氧基苄胺类化合物及吡唑羧酰胺类化合物的制备方法。
背景技术
唑虫酰胺（ISO通用名为tolfenpyrad）是原日本三菱化学公司开发的吡唑酰胺类杀虫杀螨剂，属于作用于位点I的呼吸链电子传递抑制剂，是具有触杀作用的杀虫、杀菌剂，在植物体内不转移，具有高效、杀虫谱广、应用范围大、速效等特点，广泛应用于果树、茶叶、棉花等及高端观赏性植物，对于防治鳞翅目幼虫、蓟马、蚜虫、跳甲等鳞翅目、半翅目、缨翅目害虫均有特效，据报道其对真菌白粉病如霜霉病和白粉病等也有效，由于其在高价值作物上的优秀表现，成为近些年市场研究的热点。
目前，关于唑虫酰胺的重要中间体4-(4-甲基苯氧基)苄胺的合成路线主要有以下几类：
1）以对氯苯甲腈为原料，经与对甲基苯酚反应成醚、再经催化还原制备得到4-(4-甲基苯氧基)苄胺，总收率50%左右，但该路线中会产生大量含氰废水、导致生产成本较高；
2）以对氯苯甲醛为原料，经与对甲基苯酚反应成醚、再经氨化、还原制备得到4-(4-甲基苯氧基)苄胺，总收率40%左右，但该方法所使用的催化剂稳定性不佳、且试验处理繁琐；
3）以氯苯为原料，经与对甲基苯酚成醚，再酰化、氨化、还原得到4-(4-甲基苯氧基)苄胺，总收率40%左右，但同样存在催化剂稳定性不佳、试验处理繁琐的问题；
4）以邻苯二甲酰亚胺为原料，与对氯苄氯反应，再经与对甲基苯酚成醚、肼解后得到产品，总收率20%左右，由于其成醚这一步难度较大、因此收率较低。
现有的4-(4-甲基苯氧基)苄胺的制备方法中普遍存在催化剂稳定性不佳、后处理步骤复杂、收率低的问题。因此，迫切希望有一种新的反应方法，能提高产品收率、加快反应速度、降低生产成本、简化操作。
发明内容
本发明鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种取代的苯氧基苄胺类化合物的制备方法，以对卤苯腈为起始原料，在R’OM存在的条件下以R’OH为溶剂并经氢气还原得到取代的苯氧基苄胺类化合物，具有收率高、纯度高的优点；本发明还提供了一种吡唑羧酰胺的制备方法，通过将取代的苯氧基苄胺类化合物先成盐再与取代的吡唑酰氯化合物反应从而以出人预料的高收率制得吡唑羧酰胺类化合物。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的取代的苯氧基苄胺类化合物的制备方法，包括以下步骤：
Figure 715710DEST_PATH_IMAGE001
式中，X为氯， R1为甲基，R’选自甲基、乙基、异丙基或叔丁基，M为Na或K；
使式V化合物与式VI化合物在R’OM存在的条件下以R’OH为溶剂反应得到式IV化合物，在催化剂存在下经氢气还原得到式III所示的取代的苯氧基苄胺类化合物。
进一步地，式VI化合物加入到R’OM的R’OH溶液中，升温回流脱除R’OH，加入非质子极性溶剂和式V化合物，升温至140-160℃保温，保温搅拌3h，反应完毕后负压脱除非质子极性溶剂，结晶离心后得到式IV化合物。
进一步地，所述非质子极性溶剂为DMF。
进一步地， R’OM与式VI化合物的摩尔比为1:1-1.2。
进一步地，R’为甲基或乙基。
再进一步地，R’为甲基。
进一步地，M为Na。
进一步地，所述R’OM为甲醇钠、乙醇钠、乙醇钾、异丙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾中的一种或几种。
再进一步地，所述R’OM为甲醇钠。
进一步地，催化剂为金属催化剂，优选钯碳、铂碳、铑碳、硼化镍、雷尼镍、负载钴、铜铬催化剂中的任一种或几种，更优选的为硼化镍、雷尼镍、负载钴、铜铬催化剂中的任一种或几种；最优选的的为雷尼镍或负载钴；
进一步地，将制备得到的式IV化合物与R’OH的氨溶液加入到反应釜中，加入催化剂、通入氢气，加热加压条件下反应，反应完毕后脱除溶剂得到式III化合物。
进一步地，式IV化合物与氨的甲醇溶液的反应温度为50-70℃，反应压力为1-4MPa。
进一步地，反应温度为55-60℃，反应压力为2-3.5MPa；
再进一步地，先在1MPa条件下反应1-3h、再升压至2-3MPa反应1-3h。
本发明还提供了一种制备吡唑羧酰胺类化合物的方法，具体步骤如下：
Figure 567604DEST_PATH_IMAGE002
式中， R1为甲基，R2为甲基，R3为乙基，R4为氯；
根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法制备得到式III化合物，与酸成盐后与式II化合物反应得到式I所示的吡唑羧酰胺化合物。
进一步地，所述酸为盐酸、硫酸、醋酸中的一种或几种。
进一步地，所述酸为盐酸。
进一步地，式III化合物与非质子极性溶剂加入反应釜中，室温下滴加酸成盐，离心或过滤得到式III化合物酸盐，将式III化合物酸盐与非质子极性溶剂加入到反应釜中，滴加式II化合物，升温回流，后处理得产品吡唑羧酰胺类化合物。
进一步地，所述非质子极性溶剂为甲苯。
进一步地，所述升温回流时间为3-5小时，所述后处理具体为水洗脱溶、结晶。
由于采用了以上技术，本发明与现有技术相比，其显著优点为：
1）生产的产品品质含量更高，可以达到99.5%以上；
2）生产周期显著降低，可在现有设备上提升产能2倍以上，或减少设备50%以上；
3）副产盐酸循环利用，显著降低废水处理成本，实现循环经济；
4）产品生产不使用缚酸剂，进而不产生废盐，显著降低废盐处理成本，降本增效。
附图说明
图1为实施例1中4-(4’-甲基苯氧基)苯甲腈的质谱图；
图2为实施例5中产品唑虫酰胺的质谱图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体的实施例对本发明进行进一步详细说明，但并不因此而限定本发明的范围。
实施例1
下面结合实施例，通过对实施例的描述，对本发明做进一步说明。
实施例1
苯氧基苄胺类化合物的制备方法，反应式如下：
Figure 347341DEST_PATH_IMAGE003
包括以下步骤：
向500L反应釜中依次加入43.2kg甲醇钠溶液（质量浓度为25%、溶剂为甲醇）、25.9kg对甲苯酚，搅拌反应30分钟，回流保温1h；保温结束后，脱除甲醇；脱溶结束后，加入150kgDMF，搅拌30min，加入32.9kg对氯苯腈；升温至155℃，保温2h，取样检测，反应合格。将上述溶液负压脱溶，脱净溶剂，加入110.5kg水，降温析出结晶，抽滤，淋洗，烘干，得到4-(4’-甲基苯氧基)苯甲腈约49.7kg，归一99%，收率98.2%，熔点：71-73℃，质谱见图1。
向500L高压反应釜中依次加入氨的甲醇溶液200kg（以NH3计质量分数为8%），4-(4’-甲基苯氧基)苯甲腈50kg，氮气置换三次，再加入催化剂雷尼镍2.5kg，密封体系，开启搅拌，氢气置换三次，升温至55℃，通氢气压力达到3.5Mpa，保温反应3h，取样检测，原料剩余0.2%以下，4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺98%以上，收率96.1%，1H NMR(δ, CDCl3): 2.15(m,2H), 2.33(s, 3H), 3,93(d, 2H), 6.82-7.05(m, 8H)。
实施例2
向500L反应釜中依次加入219.3kg叔丁醇钾溶液（质量浓度为12%、溶剂为叔丁醇）、25.9kg对甲苯酚，搅拌反应30分钟，回流保温1h；保温结束后，脱除叔丁醇；脱溶结束后，加入150kgDMF，搅拌30min，加入32.9kg对氯苯腈；升温至145℃，保温2h，取样检测，反应合格。将上述溶液负压脱溶，脱净溶剂，加入110.5kg水，降温析出结晶，抽滤，淋洗，烘干，得到4-(4’-甲基苯氧基)苯甲腈约48.9kg，归一98%，收率95.6%，熔点：71-73℃。
实施例3
向500L反应釜中依次加入150kg甲苯，13.9kg氢氧化钾、25.9kg对甲苯酚，回流保温12h；保温结束后，脱除甲苯；脱溶结束后，加入150kgDMF，搅拌30min，加入32.9kg对氯苯腈；升温至145℃，保温2h，取样检测，反应合格。将上述溶液负压脱溶，脱净溶剂，加入110.5kg水，降温析出结晶，抽滤，淋洗，烘干，得到4-(4’-甲基苯氧基)苯甲腈约48.4kg，归一95%，收率91.7%，熔点：71-73℃。
实施例4
向500L高压反应釜中依次加入氨水、乙醇溶液200kg（以NH3计质量分数为8%），4-(4’-甲基苯氧基)苯甲腈50kg，氮气置换三次，再加入钯碳2.5kg，密封体系，开启搅拌，氢气置换三次，升温至55℃，通氢气压力达到3.5Mpa，保温反应5h，取样检测，原料剩余0.5%以下，4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺96%以上，收率94.2%。
实施例5
Figure 742550DEST_PATH_IMAGE004
将实施例1得到的4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺甲醇溶液通过密闭过滤器，滤除催化剂，得到溶液，催化剂套用；将溶液脱溶，加入甲苯，滴加盐酸，析出固体，离心，得到4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺盐酸盐55.6kg，归一99%，收率97%。
向500L反应釜中依次加入甲苯280kg，4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺盐酸盐50kg，滴加1-甲基-3-乙基-4-氯-5-吡唑甲酰氯43.2kg，滴加完毕，升温回流3h，取样检测，反应完毕，水洗脱溶，甲醇结晶，得到产品唑虫酰胺74.9kg，含量99.5%，收率97.9%，白色固体，熔点：87-88℃，1H-NMR(δ, CDCl3): 1.26(t, 3H), 2.41(s，3H), 2.65(q, 2H), 4.16(s,3H),4.61(d, 2H), 6.92-7.01(m, 5H), 7.16 (d, 2H ), 7.29(d, 2H)，质谱图见图2。
实施例6
将实施例1得到的4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺甲醇溶液通过密闭过滤器，滤除催化剂，得到溶液，催化剂套用；将溶液脱溶，加入甲苯，滴加稀硫酸，析出固体，离心，得到4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺硫酸盐67kg，归一97%，收率92%。
向500L反应釜中依次加入甲苯300kg，4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺硫酸盐60kg，滴加1-甲基-3-乙基-4-氯-5-吡唑甲酰氯40.6kg，滴加完毕，升温回流8h，取样检测，反应完毕，水洗脱溶，甲醇结晶，得到产品唑虫酰胺66.6kg，含量98%，收率90.9%，白色固体，熔点：87-88℃。
实施例7
将实施例1得到的4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺甲醇溶液通过密闭过滤器，滤除催化剂，得到溶液，催化剂套用；将溶液脱溶，加入甲苯，滴加醋酸水溶液，析出固体，离心，得到4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺醋酸盐56.8kg，归一95%，收率87%。
向500L反应釜中依次加入甲苯300kg，4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺醋酸盐55kg，滴加1-甲基-3-乙基-4-氯-5-吡唑甲酰氯41.6kg，滴加完毕，升温回流6h，取样检测，反应完毕，水洗脱溶，甲醇结晶，得到产品唑虫酰胺70.8kg，含量98.5%，收率95.0%，白色固体，熔点：87-88℃。
实施例8
将实施例1得到的4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺甲醇溶液通过密闭过滤器，滤除催化剂，得到溶液，催化剂套用；将溶液脱溶，加入甲苯，得到4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺甲苯溶液。
向500L反应釜中依次加入上步4-(4’-甲基苯氧基)苯甲胺甲苯溶液，滴加1-甲基-3-乙基-4-氯-5-吡唑甲酰氯49.9kg，滴加完毕，升温回流3h，取样检测，反应完毕，水洗脱溶，甲醇结晶，得到产品唑虫酰胺78.1kg，含量96%，收率85.1%，白色固体，熔点：86-88℃。
上述实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围，即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种取代的苯氧基苄胺类化合物的制备方法，其特征在于，具体如下：
Figure 332679DEST_PATH_IMAGE001
式中，X为氯， R1为甲基，R’选自甲基、乙基、异丙基或叔丁基，M为Na或K；
使式V化合物与式VI化合物在R’OM存在的条件下以R’OH为溶剂反应得到式IV化合物，在催化剂存在下经氢气还原得到式III所示的取代的苯氧基苄胺类化合物。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，式VI化合物加入到R’OM的R’OH溶液中，升温回流脱除R’OH，加入非质子极性溶剂和式V化合物，升温至140-160℃保温，保温搅拌3h，反应完毕后负压脱除非质子极性溶剂，结晶离心后得到式IV化合物。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于， R’OM与式VI化合物的摩尔比为1:1-1.2。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将制备得到的式IV化合物与R’OH的氨溶液加入到反应釜中，加入催化剂、通入氢气，加热加压条件下反应，反应完毕后脱除溶剂得到式III化合物。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，式IV化合物与氨的甲醇溶液的反应温度为50-70℃，反应压力为1-4MPa。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，先在1MPa条件下反应1-3h、再升压至2-3MPa反应1-3h。
7.一种制备吡唑羧酰胺类化合物的方法，其特征在于，具体步骤如下：
Figure 155142DEST_PATH_IMAGE002
式中，R1为甲基，R2为甲基，R3为乙基，R4为氯；
根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法制备得到式III化合物，与酸成盐后与式II化合物反应得到式I所示的吡唑羧酰胺化合物。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述酸为盐酸、硫酸、醋酸中的一种或几种。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，式III化合物与非质子极性溶剂加入反应釜中，室温下滴加酸成盐，离心或过滤得到式III化合物酸盐，将式III化合物酸盐与非质子极性溶剂加入到反应釜中，滴加式II化合物，升温回流，后处理得产品吡唑羧酰胺类化合物。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述升温回流时间为3-5小时，所述后处理具体为水洗脱溶、结晶。
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