CN117624112A - 一种螺环菌胺的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学合成领域，尤其涉及一种螺环菌胺的合成方法，包括如下步骤：以甘油和对叔丁基环己酮为原料，合成8‑(叔丁基)‑2‑(羟甲基)‑1,4‑二氧杂螺[4.5]癸烷，步骤1)反应液不经处理，经溴化得到8‑(叔丁基)‑2‑(溴甲基)‑1,4‑二氧杂螺[4.5]癸烷，最后再胺化得到产品螺环菌胺。本发明提供的螺环菌胺的合成方法，路线简短，反应条件温和、最后一步胺化反应，在普通搪瓷釜里回流反应即可，且没有副反应，后处理简单，产品纯度高，收率也高，有利于螺环菌胺的工业化生产，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及化学合成领域，尤其涉及一种螺环菌胺的合成方法。
背景技术
螺环菌胺是由拜耳作物科学公司研制开发的一种甾醇生物合成抑制剂，主要抑制C-14脱甲基化酶的合成，适用于防治小麦和大麦白粉病和各种锈病，大麦云纹病和条纹病推荐剂量下对作物安全、无药害，作用速度快且持效期长，兼具保护治疗作用，既可以单独使用，又可以和其他杀菌剂混配以扩大杀菌谱。螺环菌胺在我国市场前景广阔，因而其合成研究具有重要意义。化学名称：[8-叔丁基-1,4-二氧螺[4,5]癸烷-2-基]甲基(乙基)(丙基)胺，CAS:118134-30-8，结构式如下：
螺环菌胺的合成，文献报道主要有以下几种路线：
1.专利CN112409321A报道，以3-氯-1,2-丙二醇，N-乙基丙胺为原料，制备N-乙基-N正丙基-2,3-二羟基丙胺，再与对叔丁基环己酮缩合得到产品。
该路线在合成N-乙基-N正丙基-2,3-二羟基丙胺时，产物N-乙基-N正丙基-2,3-二羟基丙胺和原料3-氯-1,2-丙二醇容易反应生成季铵盐，而且产物沸点效高，因此需要高真空减压蒸馏提纯，能耗大。
2.专利CN103121989A报道，使用8-叔丁基-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷-2-甲氧基磺酸酯为原料，和乙胺或正丙胺经第一次取代反应得到N乙基(或正丙基)-8-叔丁基螺[4.5]癸烷-2-甲胺，然后和1-溴丙烷或溴乙烷经第二次取代反应制备螺环菌胺，反应式如下：
其中R为烷基或芳香基，由于8-叔丁基-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷-2-甲氧基磺酸酯市场没有供应，所以该路线不能实现大生产。
3.专利CN112125878A报道以缩水甘油和N--乙基丙胺合成N-乙基-N正丙基-2,3-二羟基丙胺，再与对叔丁基环己酮反应制得螺环菌胺
缩水甘油价格昂贵，该路线也不符合工业化生产要求。
4.专利DE19529090A1报道以下合成路线：
这条路线也是拜耳公司的合成路线，原料3-氯-1,2-丙二醇与原料对叔丁基环己酮反应制得8-(叔丁基)-2-(氯甲基)-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷，再胺化得到产品。
胺化反应温度170～180℃，而溶剂乙醇和原料N-乙基丙胺沸点都在80℃左右，反应需要在高压釜中进行，体系压力有2.5～3.2Mpa。生产属于高危工艺。由于反应温度高，也会发生一些副反应产生杂质，产品需要高真空，高温精馏。能耗也大。
因此针对以上几条路线存在原料价格高，季铵盐等副反应多，高危，高能耗等缺点，设计一条绿色安全，低能耗，高纯度的螺环菌胺合成路线，对螺环菌胺的工业化生产具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题提供一种螺环菌胺的合成方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是1、一种螺环菌胺的合成方法，包括如下步骤：
1)以甘油和对叔丁基环己酮为原料，合成8-(叔丁基)-2-(羟甲基)-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷；
2)步骤1)反应液不经处理，直接溴化得到8-(叔丁基)-2-(溴甲基)-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷；
3)最后再胺化得到产品螺环菌胺。
进一步的，所述反应路线如下：
以甘油和对叔丁基环己酮为原料，合成8-(叔丁基)-2-(羟甲基)-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷(中间体1)，经溴化得到8-(叔丁基)-2-(溴甲基)-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷(中间体2)，最后再胺化得到产品螺环菌胺。
进一步的，所述步骤1)溶剂为甲基环己烷，对叔丁基环己酮与甘油摩尔比为1:1～1.5，溶剂使用量为对叔丁基环己酮质量的3～4倍。所述步骤1)还使用了脱水剂对甲基苯磺酸一水合物，所述对叔丁基环己酮与对甲基苯磺酸一水合物摩尔比为1:0.03～0.04。
进一步的，所述步骤2)溴化使用溴化钠，浓硫酸。不选用其他溴化剂，后处理麻烦，或价格贵。
进一步的，所述溴化钠、浓硫酸与对叔丁基环己酮摩尔比为1～1.2:0.6～0.8:1。
进一步的，所述步骤2)反应温度为50～60℃。
进一步的，所述步骤3)胺化使用的原料为N-乙基丙胺，还包括溶剂、碘化钾、缚酸剂。
进一步的，所述溶剂为乙醇，缚酸剂为碳酸钠或碳酸钾。
进一步的，所述8-(叔丁基)-2-(溴甲基)-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷、碘化钾、缚酸剂、N-乙基丙胺的摩尔比为0.4～0.6:0.01～0.015:0.6～0.8:1。
进一步的，所述乙醇质量为8-(叔丁基)-2-(溴甲基)-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷质量的2.8～3倍
本发明的有益效果为：本发明提供的螺环菌胺的合成方法，路线简短，反应条件温和、最后一步胺化反应，由于溴代烷烃比氯代烷烃活泼，胺化时不需要高温就能反应完全，也不需要高压釜，在普通搪瓷釜里回流反应即可，且没有副反应，后处理简单，产品纯度高，收率也高，有利于螺环菌胺的工业化生产，具有良好的应用前景。
具体实施方式
实施例1
中间体1的制备
在1000ml反应瓶中投入77克对叔丁基环己酮(0.5mol)，300克甲基环己烷(溶剂)，46克甘油(0.5mol)，3.5克对甲基苯磺酸一水合物，升温回流脱水5小时，取样，对叔丁基环己酮剩余0.62％，甘油剩余0.35％，中间体1纯度97.8％，冷却到室温，直接投下一步反应。
实施例2
中间体2的制备
中间体1反应液中加入55克溴化钠(0.53mol)，升温到50℃，缓慢滴加30克浓硫酸，反应放热，外用水浴冷却，控制滴加温度，使温度稳定在50～60℃，滴加完后保温反应1小时，取样，中间体1剩余0.22％，中间体2纯度97.15％，反应物料冷却到20℃以下，过滤掉不溶固体硫酸钠，滤饼用100克甲基环己烷漂洗，滤液用10％氢氧化钠溶液洗涤到pH中性，加硫酸镁干燥后减压蒸馏回收甲基环己烷，得中间体2(油状物)141克，两步收率96.8％，纯度97.15％。
实施例3
螺环菌胺的制备
在1000ml反应瓶中投入141克中间体2，400克乙醇，2克碘化钾，64克碳酸钠(0.6mol)，87克N-乙基丙胺(1.0mol)，回流反应10小时，取样，中间体2剩余0.26％，产品96.8％，常压蒸馏回收乙醇和过量的N-乙基丙胺(可套用)到温度上升到140℃，冷却到30℃以下，加入1000克自来水，搅拌使固体溶解，然后加入乙酸乙酯萃取两次(300克x2)，有机相减压蒸馏回收乙酸乙酯后，得产品140克，纯度96.5％，收率94.1％。
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实施例4
中间体1的制备
在500ml反应瓶中投入77克对叔丁基环己酮(0.5mol)，231克甲基环己烷(溶剂)，46克甘油(0.5mol)，3.5克对甲基苯磺酸一水合物，升温回流脱水5小时，取样，对叔丁基环己酮剩余0.57％，甘油剩余0.42％，中间体1纯度97.52％，冷却到室温，直接投下一步反应。
实施例5
中间体2的制备
中间体1反应液中加入55克溴化钠(0.53mol)，升温到50℃，缓慢滴加30克浓硫酸，反应放热，外用水浴冷却，控制滴加温度，使温度稳定在50～60℃，滴加完后保温反应1小时，取样，中间体1剩余0.34％，中间体2纯度96.85％，反应物料冷却到20℃以下，过滤掉不溶固体硫酸钠，滤饼用100克甲基环己烷漂洗，滤液用10％氢氧化钠溶液洗涤到pH中性，加硫酸镁干燥后减压蒸馏回收甲基环己烷，得中间体2(油状物)142克，两步收率97.5％，纯度96.85％。
实施例6
螺环菌胺的制备
在1000ml反应瓶中投入142克中间体2，400克乙醇，2克碘化钾，64克碳酸钠(0.6mol)，87克N-乙基丙胺(1.0mol)，回流反应10小时，取样，中间体剩余0.08％，产品96.75％，常压蒸馏回收乙醇和过量的N-乙基丙胺(可套用)到温度上升到140℃，冷却到30℃以下，加入1000克自来水，搅拌使固体溶解，然后加入乙酸乙酯萃取两次(300克x2)，有机相减压蒸馏回收乙酸乙酯后，得产品142克，纯度96.4％，收率95.5％。
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以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种螺环菌胺的合成方法，其特征在于包括如下步骤：
1)以甘油和对叔丁基环己酮为原料，合成8-(叔丁基)-2-(羟甲基)-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷；
2)步骤1)反应液不经处理，直接溴化得到8-(叔丁基)-2-(溴甲基)-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷；
3)最后再胺化得到产品螺环菌胺。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)溶剂为甲基环己烷，对叔丁基环己酮与甘油摩尔比为1:1～1.5，溶剂使用量为对叔丁基环己酮质量的3～4倍，所述步骤1)还使用了脱水剂对甲基苯磺酸一水合物，所述对叔丁基环己酮与对甲基苯磺酸一水合物摩尔比为1:0.03～0.04。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)溴化使用溴化钠，浓硫酸。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述溴化钠、浓硫酸与对叔丁基环己酮摩尔比为1～1.2:0.6～0.8:1。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤2)反应温度为50～60℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)胺化使用的原料为N-乙基丙胺，还包括溶剂、碘化钾、缚酸剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述溶剂为乙醇。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述缚酸剂为碳酸钠或碳酸钾。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述8-(叔丁基)-2-(溴甲基)-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷、碘化钾、缚酸剂、N-乙基丙胺的摩尔比为0.4～0.6:0.01～0.015:0.6～0.8:1。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述乙醇质量为8-(叔丁基)-2-(溴甲基)-1,4-二氧杂螺[4.5]癸烷质量的2.8～3倍。
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