CN1256327C - 制备喹啉衍生物的方法 - Google Patents

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Abstract

式I化合物其中R1是氯，和R2是氢、C1-C8烷基或被C1-C6烷氧基或C3-C6烯氧基取代的C1-C8烷基，可通过下述方法制备：a)将要进行反应的0.70-0.98摩尔当量式II化合物加入含有至少一种能与水形成共沸物的选自甲苯、二甲苯或其混合物的有机溶剂和至少一种选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙腈或其混合物的偶极非质子溶剂的混合溶剂中，b)量入相对于式II化合物总量的0.70-0.98摩尔当量的含水强碱；c)加入要进行反应的式II化合物的剩余部分；d)加入至少与式II化合物剩余部分当量的弱碱；e)共沸蒸馏从反应混合物除去水；f)加入式III化合物：其中R2定义如式I；和g)从反应混合物分离得到的式I化合物。

Description

制备喹啉衍生物的方法
本发明涉及通过8-羟基喹啉于氯乙酸酯反应制备喹啉衍生物的方法。
已知喹啉衍生物用于保护栽培的植物免受除草剂的毒害，例如EP-A-0094349和US-A-5441922所述。
根据EP-A-0094349，这类喹啉衍生物可通过8-羟基喹啉于氯乙酸衍生物在碱存在下在惰性溶剂中在升高的温度反应制备。得到的产率不令人满意，特别是对于这些化合物的大规模制备。另外，在该过程中生成了不希望的副产物，例如醇类，其显著降低了产品质量。
因此，本发明的目的是提供一种制备喹啉衍生物的方法，其特征在于产率高和产品质量好，并且避免了已知方法的缺点。
根据本发明的方法用于制备式I化合物：
Figure C0181195400041
其中
R1是氢或氯，和
R2是氢、C1-C8烷基或被C1-C6烷氧基或C3-C6烯氧基取代的C1-C8烷基，
该方法包括
a)将要进行反应的式II化合物的大部分加入含有至少一种能与水形成共沸物的有机溶剂和至少一种偶极非质子溶剂的混合溶剂中，
Figure C0181195400051
b)量入于式II化合物总量的大部分当量的含水强碱；
c)加入要进行反应的式II化合物的剩余部分；
d)加入至少与式II化合物剩余部分当量的弱碱；
e)共沸蒸馏从反应混合物除去水；
f)加入式III化合物：
Figure C0181195400052
其中R2定义如式I；和
g)从反应混合物分离得到的式I化合物。
式I化合物的分离可通过例如从水中沉淀然后过滤，然后干燥。特别优选用下述方法从反应混合物分离式I化合物：在反应步骤f)完成后，蒸馏出溶剂，优选在减压下，特别是在真空下。蒸馏出溶剂后，优选将少量乙酸加入产物熔融物以中和过量的碱，然后加入水除去盐。分离水相，有机产物相再次用水萃取。优选在80℃至反应混合物沸点的温度进行萃取，特别是90-95℃。
分离第二水相后，仍然溶解在产物熔融物中的水可在减压下、特别是在真空蒸馏除去。
在根据本发明的方法中，起始式II化合物分两部分使用。主要部分，优选0.70-0.98摩尔当量(总量为1摩尔当量)、特别是0.95摩尔当量用作在工艺的开始的起始加料，剩余的部分在加入强碱后加入。在加入前，剩余的部分优选在偶极非质子性溶剂——特别是N-甲基吡咯烷酮——中制成淤浆。使用与式II化合物总量的主要部分所用的溶剂相同是有利的。
基于式II化合物的剩余部分，加入的弱碱的量或者是剩余部分的摩尔当量，或者过量，优选为1-3摩尔当量，特别是2摩尔当量。
可与水形成共沸物的有机溶剂是例如甲苯或二甲苯或其混合物，优选甲苯。
具有偶极非质子性的溶剂是例如N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和乙腈或其混合物，优选N-甲基吡咯烷酮。
在本发明的上下文中，强碱优选碱金属和碱土金属的氢氧化物，特别是氢氧化钠和氢氧化钾。
在本发明的上下文中，弱碱优选是碱金属和碱土金属的碳酸盐，特别是碳酸钠和碳酸钾。
式III化合物以当量或相对于使用的式II化合物的总量稍过量地加入。优选稍过量地使用，特别是式III化合物的1.01-1.1当量，更优选1.01-1.03当量，尤其是1.02当量。式II化合物与式III化合物的反应优选在减压下进行，特别是10-50kPa的压力，更优选在25kPa。
强碱在室温加入，优选在升高的温度加入，特别是在40-50℃，更优选42-45℃。
式II化合物与式III化合物在升高的温度反应，优选75-85℃，特别是42-80℃。
根据本发明的方法与现有技术相比有许多优点。在干燥状态，用作起始原料的式II化合物的处理非常困难，因为形成了非常大量的粉尘。因此，化合物通常以含结晶水的形式储存，通常从市场购买的也是这种形式(水含量一般为约30-50％)。所用式II化合物的水含量一般变化很大，从而与甲苯共沸蒸馏后，需要测定混合物中式II化合物的准确含量；否则，使用的其它反应物的量不能非常精确地计算，因此可能过量加入或加入不足，导致产率的明显损失和/或产品质量的下降。根据本发明的方法在下述简单的方式通过特定的工艺过程避免了这些缺点。
在工艺的开始，式II起始化合物的一部分用作起始加料，计量加入强碱直至式II化合物被定量地转化为相应的盐。当在碱加入期间连续测量pH时，通过pH曲线的突增可简单地即时确定该点，(pH＞13，即，在盐的转化完成后出现游离的氢氧根离子)。基于已知消耗的强碱，可确切地计算其它起始原料的量。
根据本发明的方法的另一个优点是分离的式I产物可以熔融物的形式得到，并可以这种形式储存。相反，以干燥产品的形式分离式I化合物费力费时，因为在工业规模生产的情况下，除去残余水的干燥过程可持续长达一周。
制备实施例
式4.01的2-(5-氯喹啉-8-基氧基)-1-甲基己基酯的制备
Figure C0181195400071
在搅拌的容器中，向1705kg(约0.95eq.)5-氯-8-羟基喹啉(约70％，含结晶水)在1400kg甲苯和3200kg N-甲基吡咯烷酮中的混合物在42-45℃分批加入30％氢氧化钠水溶液直至加入一份使得pH突变＞0.5，同时pH＞13(约740-840kg)。从氢氧化钠水溶液的消耗计算的5-氯-8-羟基喹啉的量然后加入200kg N-甲基吡咯烷酮，从而总量为1当量(约63kg)。共沸蒸馏出水后，加入碳酸钾(约97kg，基于使用的5-氯-8-羟基喹啉的总量，相应于约0.1eq.)然后在78-82℃的温度和25-30kPa的压力向反应混合物中加入1.02当量氯乙酸1-甲基己基酯。反应完成并且在真空下在至多120℃的温度蒸出溶剂后，在80-95℃加入80kg 80％乙酸。然后在80-95℃加入4500升去离子水。分层后，在80-95℃将下层产物熔融物分入在第二个反应器中的3700升去离子水中。分层后，下层产物熔融物在80-95℃分入另一个反应器，以溶解形式保留的残留水在真空下在80-115℃的温度从产物熔融物中蒸馏除去。得到2310kg(94％理论，基于5-氯-8-羟基喹啉)2-(5-氯喹啉-8-基氧基)-1-甲基己基酯，含量95％。
根据本发明的方法特别适用于制备下述表1所列的化合物。
表1：式I化合物：
Figure C0181195400081
  化合物号   R1   R2
  4.014.024.034.04   ClClClCl   -CH(CH3)-n-C5H11-CH(CH3)-CH2OCH2CH＝CH2Hn-C4H9
根据本发明的方法特别适用于制备式4.01化合物。

Claims (2)

1.用于制备式I化合物的方法：
Figure C018119540002C1
其中
R1是氯，和
R2是氢、C1-C8烷基或被C1-C6烷氧基或C3-C6烯氧基取代的C1-C8烷基，
该方法包括
a)将要进行反应的0.70-0.98摩尔当量式II化合物加入含有至少一种能与水形成共沸物的选自甲苯、二甲苯或其混合物的有机溶剂和至少一种选自N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙腈或其混合物的偶极非质子溶剂的混合溶剂中，
b)量入相对于式II化合物总量的0.70-0.98摩尔当量的含水强碱；
c)加入要进行反应的式II化合物的剩余部分；
d)加入至少与式II化合物剩余部分当量的弱碱；
e)共沸蒸馏从反应混合物除去水；
f)加入式III化合物：
Figure C018119540003C1
其中R2定义如式I；和
g)从反应混合物分离得到的式I化合物。
2.权利要求1的方法，其中从反应混合物分离式I化合物是通过在反应步骤f)完成后，从产物熔融物蒸馏出溶剂，用水萃取产物熔融物，然后从反应熔融物分离出水相。
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