CN113024509B - 3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-咪唑-5-甲酸的关键中间体的制备方法 - Google Patents

3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1h-咪唑-5-甲酸的关键中间体的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种3‑溴–1‑(3‑氯–2–吡啶基)–1H–咪唑–5–甲酸的关键中间体的制备方法。2,3‑二氯吡啶为起始原料，通过水合肼回流反应后降温到离心得到3‑氯‑2吡啶基湿品；再和马来酸二乙脂和乙醇钠反应反应生成2‑(3‑氯‑2‑吡啶基)‑5‑氧‑3‑吡唑烷；再和三溴氧磷溴代反应生产3‑溴‑1‑(3‑氯‑2‑吡啶基)‑4,5‑二氢‑1H‑吡唑‑5‑甲酸乙酯湿品；置在水中投入过硫酸钠反应得到3‑溴‑1‑(3‑氯‑2‑吡啶基)‑1H‑吡唑‑5‑甲酸乙酯；置于水中经水解得到3‑溴–1‑(3‑氯–2–吡啶基)–1H–咪唑–5–甲酸。本发明能极大地提高的生产效率和降低生产成本，不需要经过干燥处理可以直接用于下一步反应。

Description

3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-咪唑-5-甲酸的关键中间体的 制备方法
技术领域
本发明涉及了一种杀虫剂氯虫酰胺的关键中间体的新制备方法，尤其是涉及了一种3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-咪唑-5-甲酸的关键中间体的新的制备工艺。
背景技术
3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-咪唑-5-甲酸作为新型鱼尼丁受体杀虫剂氯虫酰胺的关键中间体。其后续产品多用途范围广，市场需求大。本品以2,3-二氯吡2-(3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷啶为起始原料,经胺化，环合，溴化，氧化，水解反应制得。在以往工业化生产时其中作为重要的一步反应氧化脱氢中在较高的安全生产操作隐患。具体步骤是将干燥后的3-溴-1-(3-氯- 2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯投入N,N-二甲基甲酰胺中搅拌再投入浓硫酸升温到50-70度缓慢分次投入过硫酸胺。投过硫酸胺的过程中反应温度低或者投入过硫酸钠胺速度太慢会使得反应进行非常慢长，同时投过硫酸铵过程中反应温度控制过高或者投入过硫酸铵的速度太快容易使得反应瞬间急剧进行并且产生大量气体若无法及时释放会导致爆炸。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯的新制备工艺。
本发明所采用的技术方案是：
1)2,3-二氯吡啶为起始原料，通过水合肼回流反应降温离心得到3-氯-2-吡啶基湿品；
2)3-氯-2-吡啶基湿品和马来酸二乙脂、乙醇钠反应生成2-(3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷；
3)2-(3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷再和三溴氧磷溴代在乙腈中反应生产3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品；
4)将3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品置在水中，以水为反应溶剂投入过硫酸钠反应得到3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯；
5)3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯置于水中经水解得到3-溴- 1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-咪唑-5-甲酸。
所述1)中，通过水合肼在100-105℃回流反应10-15小时后降温到10-20℃离心得到3-氯-2-吡啶基湿品。
所述2)具体是，置于干燥箱内干燥后再投入乙醇中升温到20℃倒入马来酸二乙脂和乙醇钠60-70℃反应降温到10℃离心得到2-(3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3- 吡唑烷。
所述4)中的水为工艺水。
所述4)中，3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品、水、过硫酸钠的比例为94：320：60。
所述4)中，投入过硫酸钠后缓慢升温至100-105℃保温反应1.5-3小时。
本发明的有益效果是：
本发明制备工艺在工业化生产中用价格低廉且安全环保的过硫酸钠取代了价格更贵且废水环保压力大的过硫酸胺(废水中氨氮大难以处理)以及催化剂用的浓硫酸(使用和储存中存在一定安全风险)，用工艺水做反应溶剂取代了 N,N-二甲基甲酰胺；实际生产过程中不仅提高了生产效率和降低生产成本，且生产过程中的原料3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯不需要经过干燥处理可以直接用于下一步反应。
同时最重要的是该新发明工艺生产操作相比于用过硫酸胺，流浓酸，N,N- 二甲基甲酰胺工艺更为安全环保降低该步操作中存在的安全隐患。
具体实施方式
下面结合具体实施对本发明作进一步说明。
本发明的实施例如下：
实施例一：
在500ml反应瓶中投入2,3-二氯吡啶再投入水合肼在100℃回流反应10小时后降温到10℃离心得到3-氯-2-吡啶基湿品，置于干燥箱内干燥后再投入乙醇中升温到20℃倒入马来酸二乙脂和乙醇钠60℃反应降温到10℃离心得到2- (3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷。2-(3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷再和三溴氧磷溴代在乙腈中反应生成3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品。
在500ml反应瓶中投入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品：94g(折干80g)，再先后投入工艺水320g后投入过流酸钠60g。投完缓慢升温至100℃保温反应3小时，制备获得3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯；将其置于水中投入片碱升温到80℃溶清后降温到40℃开始滴加31％盐酸物料析出再降温到5℃保温搅拌2小时离心即得到3-溴-1-(3-氯- 2-吡啶基)-1H-咪唑-5-甲酸湿品置于80℃鼓风干燥箱干燥后得干品干燥后称重：63.1g取样检测(纯度：98.5％)
实施例二：
在500ml反应瓶中投入2,3-二氯吡啶再投入水合肼在105℃回流反应15小时后降温到20℃离心得到3-氯-2-吡啶基湿品，置于干燥箱内干燥后再投入乙醇中升温到20℃倒入马来酸二乙脂和乙醇钠70℃反应降温到10℃离心得到2- (3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷。2-(3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷再和三溴氧磷溴代在乙腈中反应生成3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品。
在500ml反应瓶中投入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品：94g(折干80g)，再先后投入工艺水320g后投入过流酸钠60g。投完缓慢升温至105℃保温反应1.5小时，制备获得3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯；将其置于水中投入片碱升温到80℃溶清后降温到40℃开始滴加31％盐酸物料析出再降温到5℃保温搅拌2小时离心即得到3-溴-1-(3-氯- 2-吡啶基)-1H-咪唑-5-甲酸湿品置于80℃鼓风干燥箱干燥后得干品干燥后称重：62.5g取样检测(纯度：99％)
实施例三：
在500ml反应瓶中投入2,3-二氯吡啶再投入水合肼在102℃回流反应12小时后降温到15℃离心得到3-氯-2-吡啶基湿品，置于干燥箱内干燥后再投入乙醇中升温到20℃倒入马来酸二乙脂和乙醇钠65℃反应降温到10℃离心得到2- (3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷。2-(3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷再和三溴氧磷溴代在乙腈中反应生成3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品。
在500ml反应瓶中投入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品：94g(折干80g)，再先后投入工艺水320g后投入过流酸钠60g。投完缓慢升温至102℃保温反应2.5小时，制备获得3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯；将其置于水中投入片碱升温到80℃溶清后降温到40℃开始滴加31％盐酸物料析出再降温到5℃保温搅拌2小时离心即得到3-溴-1-(3-氯- 2-吡啶基)-1H-咪唑-5-甲酸湿品置于80℃鼓风干燥箱干燥后得干品干燥后称重：62.9g取样检测(纯度：98.7％)
其他例一：
在500ml反应瓶中投入2,3-二氯吡啶再投入水合肼在105℃回流反应10小时后降温到15℃离心得到3-氯-2-吡啶基湿品，置于干燥箱内干燥后再投入乙醇中升温到20℃倒入马来酸二乙脂和乙醇钠70℃反应降温到10℃离心得到2- (3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷。2-(3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷再和三溴氧磷溴代在乙腈中反应生产3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品置于90℃鼓风干燥箱干燥。
在500ml反应瓶中投入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯干品：80g再投入N,N-二甲基甲酰胺400ml和浓硫酸200ml后缓慢升温到60℃搅拌中分多次投入过硫酸铵80g，投完后升温到80℃保温反应4小时结束反应，投入工艺水结束反应缓慢降温到0-5度保温搅拌2小时放料离心得3-溴-1-(3-氯 -2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品将其投入工艺水中投入片碱升温到80℃溶清后降温到40℃开始滴加31％盐酸物料析出再降温到5℃保温搅拌2小时离心即得到3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-咪唑-5-甲酸湿品置于80℃鼓风干燥箱干燥后得干品干燥后称重：51.5g取样检测(纯度：98.3％)
其他例二：
在500ml反应瓶中投入2,3-二氯吡啶再投入水合肼在103℃回流反应10小时后降温到10℃离心得到3-氯-2-吡啶基湿品，置于干燥箱内干燥后再投入乙醇中升温到20℃倒入马来酸二乙脂和乙醇钠65℃反应降温到10℃离心得到2- (3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷。2-(3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷再和三溴氧磷溴代在乙腈中反应生产3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品置于90℃鼓风干燥箱干燥。
在500ml反应瓶中投入3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯干品：80g再投入N,N-二甲基甲酰胺400ml和浓硫酸200ml后缓慢升温到65℃搅拌中分多次投入过硫酸铵80g，投完后升温到90℃保温反应2.5小时结束反应，投入工艺水结束反应缓慢降温到0-5度保温搅拌2小时放料离心得3-溴-1- (3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品将其投入工艺水中投入片碱升温到80℃溶清后降温到40℃开始滴加31％盐酸物料析出再降温到5℃保温搅拌2小时离心即得到3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-咪唑-5-甲酸湿品置于80℃鼓风干燥箱干燥后得干品干燥后称重：52.1g取样检测(纯度：98.1％)。

Claims (4)

1.一种3-溴–1-(3-氯–2–吡啶基)–1H–吡唑–5–甲酸的关键中间体的制备方法，其特征在于：
1)2,3-二氯吡啶为起始原料，通过水合肼回流反应降温离心得到3-氯-2-吡啶基湿品；
2)3-氯-2-吡啶基湿品和马来酸二乙脂、乙醇钠反应生成2-(3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷；
3)2-(3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷再和三溴氧磷溴代反应生产3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品；
4)将3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品置在水中，以水为反应溶剂投入过硫酸钠反应得到3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯；
所述4)中的水为工艺水；
所述4)中，3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-4,5-二氢-1H-吡唑-5-甲酸乙酯湿品、水、过硫酸钠的质量比例为94：320：60；
5)3-溴-1-(3-氯-2-吡啶基)-1H-吡唑-5-甲酸乙酯置于水中经水解得到3-溴–1-(3-氯–2–吡啶基)–1H–吡唑–5–甲酸。
2.根据权利要求1所述的一种3-溴–1-(3-氯–2–吡啶基)–1H–吡唑–5–甲酸的关键中间体的制备方法，其特征在于：所述1)中，通过水合肼在100-105℃回流反应10-15小时后降温到10-20℃离心得到3-氯-2-吡啶基湿品。
3.根据权利要求1所述的一种3-溴–1-(3-氯–2–吡啶基)–1H–吡唑–5–甲酸的关键中间体的制备方法，其特征在于：所述2)具体是，置于干燥箱内干燥后再投入乙醇中升温到20℃倒入马来酸二乙脂和乙醇钠60-70℃反应降温到10℃离心得到2-(3-氯-2-吡啶基)-5-氧-3-吡唑烷。
4.根据权利要求1所述的一种3-溴–1-(3-氯–2–吡啶基)–1H–吡唑–5–甲酸的关键中间体的制备方法，其特征在于：所述4)中，投入过硫酸钠后升温至100-105℃保温反应1.5-3小时。
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