CN115043774A - 一种氟醚菌酰胺的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种氟醚菌酰胺的合成方法，该方法不产生氯化氢和二氧化硫混合气体(仅产生氯化氢)，且不产生含盐废水，减小了环保压力，降低了生产成本。本发明的合成方法中酰氯化反应采用固体光气代替氯化亚砜制备2,3,5,6‑四氟‑4‑甲氧基苯甲酰氯，将生成的氯化氢尾气进行吸收，可制备30％盐酸溶液作为副产品，且该步反应产品收率达到98％，纯度达到99％。
Description
技术领域
本发明属于农药杀菌剂的合成技术领域，具体涉及一种氟醚菌酰胺的合成方法。
背景技术
氟醚菌酰胺化学名称为N-(3-氯-5-(三氟甲基)吡啶-2-甲基)-2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰胺，CAS号：1309859-39-9，为山东中农联合生物科技股份有限公司(中农联合)与山东农业大学合作于2010年创新合成的一种新型含氟苯甲酰胺类杀菌剂，其于2012年批准获得全国农药标准化技术委员会中文通用名，2017年获得了农业农村部农药检定所颁发的原药及相关制剂正式登记证，并通过了国际标准化组织农药通用名技术委员会的审查，确定其英文通用名fluopimomide，其化学式如下所示：
《新型杀菌剂氟醚菌酰胺的合成》中公开氟醚菌酰胺的制备方法为五氟苯甲酸首先与氯化亚砜反应生成五氟苯甲酰氯，五氟苯甲酰氯与2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶反应生成酰胺，最后在甲醇钠中醚化反应生成氟醚菌酰胺。《我国自主创制农药氟醚菌酰胺的研究进展》公开的制备方法为2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酸在二氯乙烷中与氯化亚砜回流反应，脱除溶剂后得到2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯，该步骤反应收率达到97％，产品纯度高于99％。最后2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯在二氯乙烷溶剂中，在三乙胺作为缚酸剂的条件下与2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶反应生成产品氟醚菌酰胺，该反应收率高于88％，产品纯度达98％。然而上述工艺均用到氯化亚砜，会产生氯化氢和二氧化硫混合气体，不易处理；并且上述工艺还用到缚酸剂三乙胺，而三乙胺价格较高，需要回收利用，然而这样又会产生含废盐水，然后进一步处理含盐废水又增加了环保的压力和资金的投。
总之，现有的氟醚菌酰胺合成方法产生的副产物较难处理，且处理成本高，难以满足生产需要。
发明内容
为改善上述技术问题，本发明提供一种氟醚菌酰胺的合成方法，包括如下步骤：
步骤一、酰氯的制备：向反应瓶中加入溶剂、2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酸和催化剂，搅拌加热，向瓶中滴加溶剂溶解的固体光气溶液，反应得到2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯；
步骤二、氟醚菌酰胺的制备：向反应瓶中加入溶剂和2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，加热升温至回流，向瓶中滴加步骤一所得的2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯，反应得到氟醚菌酰胺；
其中，步骤一中所述催化剂选自酰胺类物质。
根据本发明的合成方法，步骤一中，
所述溶剂为芳烃类溶剂或卤代烷烃类溶剂，例如选自甲苯或二氯乙烷，优选甲苯；
所述溶剂总用量为原料2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酸重量的3-10倍，优选4-6倍；
所述催化剂选自N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺；
所述催化剂的用量为2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酸重量的0.1-3％，例如0.4-1.5％。
所述反应在溶剂回流状态下进行；
所述固体光气与2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酸的摩尔比为(0.4-1.0):1，优选固体光气与2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酸的摩尔比为(0.4-0.5):1。
根据本发明的合成方法，步骤一还包括反应中使用尾气吸收装置对产生的氯化氢气体进行回收的步骤。
根据本发明的合成方法，步骤二中，
所述溶剂为芳烃类溶剂或卤代烷烃类溶剂，例如选自二氯乙烷或甲苯，优选甲苯；
溶剂总量为2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶盐酸盐重量的3-10倍，优选4-6倍；
反应温度为溶剂回流温度。
步骤二还包括反应结束后脱除溶剂，得到粗品，然后使用甲醇重结晶得到含量98％以上的精制产品的步骤。
所述2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶为其盐酸盐。
所述2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯与2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶盐酸盐的摩尔比为(0.95-1.05)：1，例如(0.98-1.03)：1。
根据本发明的合成方法，步骤二还包括反应中使用尾气吸收装置对产生的氯化氢气体进行回收的步骤。
有益效果
本发明提供了一种氟醚菌酰胺的合成方法，该方法不产生氯化氢和二氧化硫混合气体(仅产生氯化氢)，且不产生含盐废水，减小了环保压力，降低了生产成本。本发明的合成方法中酰氯化反应采用固体光气代替氯化亚砜制备2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯，将生成的氯化氢尾气进行吸收，可制备质量分数30％盐酸溶液作为副产品，且该步反应产品收率达到98％，纯度达到99％。此外，使用固体光气的溶液一大优势是避免原料反应剧烈和方便加料。而酰胺化反应采用高温回流法，在滴加2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯的同时进行吸附尾气氯化氢的处理，回收的氯化氢可制成质量分数30％盐酸作为副产品，此步骤产品的含量在98％以上，收率达到95％以上。本发明方法最大的优势就是避免了大量废盐水的产生，且生成的尾气不仅不会污染环境，还可以通过简单方法回收作为副产品进行利用，生产环保成本降低。且产品制备过程操作简单，易于工业化生产。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
如下实施例中“30％盐酸溶液”均是指质量分数为30％的盐酸水溶液。
实施例1
1)酰氯的制备
固体光气甲苯溶液的配制：甲苯35g溶解固体光气23.7g(0.08mol)。
向酰氯合成瓶中加入2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酸44.8g(0.2mol)、甲苯224g和DMF 0.2g，加热升温至回流，向瓶中滴加上述步骤制备的固体光气甲苯溶液，配尾气吸收装置；固体光气甲苯溶液滴加时间约2h，滴加完毕后继续保温反应4h，取样中控，通过HPLC测得反应液中2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酸含量≤1％，反应结束，降温至30℃，负压脱溶剂(-0.095MPa)，蒸至瓶温70℃，蒸馏结束，得到2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯48.5g，经HPLC定量分析测得产物含量99％，产品收率99％。并且还收得副产物30％盐酸溶液约24.3g。
2)氟醚菌酰胺的制备
向反应瓶加入甲苯247g，2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶盐酸盐49.4g(0.198mol)，加热升温至回流，向瓶中滴加2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯48.5g，配尾气吸收装置；2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯滴加时间约2h，滴加结束继续反应约3h，取样中控，通过HPLC测得反应液中2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶含量≤1％，反应结束，降温至30℃，负压脱溶剂(-0.095MPa)，蒸至瓶温70℃，蒸馏结束，向瓶中加入甲醇80g进行重结晶处理，干燥后得到产品氟醚菌酰胺80.0g，经HPLC定量分析测得产品含量98％，产品收率95％。并且还收得副产物30％盐酸溶液约48.3g。
实施例2
1)酰氯的制备
固体光气甲苯溶液的配制：二氯乙烷50g溶解固体光气23.7g(0.08mol)。
向酰氯合成瓶中加入2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酸44.8g(0.2mol)、二氯乙烷180g和DMF 0.6g，加热升温至回流，向瓶中滴加固体光气二氯乙烷溶液，配尾气吸收装置；固体光气甲苯溶液滴加时间约1h，滴加完毕后继续保温反应6h，取样中控，通过HPLC测得反应液中2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酸含量≤1％，反应结束，降温至30℃，负压脱溶剂(-0.095MPa)，蒸至瓶温80℃，蒸馏结束得到2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯48.5g，经HPLC定量分析测得产物含量99％，收率98％。并且还收得副产物30％盐酸溶液约24.3g。
2)氟醚菌酰胺的制备
向反应瓶加入二氯乙烷300g，2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶盐酸盐48.4g(0.196mol)，加热升温至回流，向瓶中滴加2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯48.5g，配尾气吸收装置；2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯滴加时间约3h，滴加结束继续反应约2h，取样中控，通过HPLC测得反应液中2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶含量≤1％，反应结束，降温至30℃，负压脱溶剂(-0.095MPa)，蒸至瓶温80℃，蒸馏结束，向瓶中加入甲醇80g进行重结晶处理，干燥后得到产品氟醚菌酰胺80.0g，经HPLC定量分析测得产品含量98％，产品收率96％。并且还收得副产物30％盐酸溶液约48.1g。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种氟醚菌酰胺的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、酰氯的制备：向反应瓶中加入溶剂、2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酸和催化剂，搅拌加热，向瓶中滴加溶剂溶解的固体光气溶液，反应得到2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯；
步骤二、氟醚菌酰胺的制备：向反应瓶中加入溶剂和2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶，加热升温至回流，向瓶中滴加步骤一所得的2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯，反应得到氟醚菌酰胺；
其中，步骤一中所述催化剂选自酰胺类物质。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤一中，所述溶剂为芳烃类溶剂或卤代烷烃类溶剂。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤一中，所述催化剂选自N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺。
4.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，步骤一中，所述催化剂的用量为2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酸重量的0.1-3％。
5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤一中，所述固体光气与2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酸的摩尔比为(0.4-1.0):1。
6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤二中，所述溶剂为芳烃类溶剂或卤代烷烃类溶剂。
7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤二还包括反应结束后脱除溶剂，得到粗品，然后使用甲醇重结晶得到含量98％以上的精制产品的步骤。
8.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶为其盐酸盐。
9.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述2,3,5,6-四氟-4-甲氧基苯甲酰氯与2-甲氨基-3-氯-5-三氟甲基吡啶盐酸盐的摩尔比为(0.95-1.05)：1。
10.根据权利要求1-9任一项所述的合成方法，其特征在于，步骤一和步骤二还包括反应中使用尾气吸收装置对产生的氯化氢气体进行回收的步骤。
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