CN1401630A - 2－乙基－N－（乙氧甲基）－a－氯代乙酰替苯胺的制备方法 - Google Patents

2－乙基－N－（乙氧甲基）－a－氯代乙酰替苯胺的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及农药除草剂的制备方法，尤其是酰胺类农药的制备方法。2－乙基－N－(乙氧甲基)－α－氯代乙酰替苯胺的制备方法有两种，均是以邻乙基苯胺为起始原料，采用先酰化法和亚甲胺化法，制法合理简单，反应转化率高，副产污染物少，节约资源、降低生产成本，制得的克草胺原油颜色非常浅，纯度高，在土壤中易降解为无害元素，残留少，药害小，安全性好，根据通用制剂方法可以直接制成乳油、微乳剂、可湿性粉剂及水悬浮剂等剂型的农药除草剂。

Description

2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺的制备方法
(一)技术领域：
本发明涉及农药除草剂的制备方法，尤其是酰胺类农药的制备方法。
(二)背景技术：
2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺(品名克草胺)，英文名：2-ethyl-N-(ethoxymethyl)-α-Chloracetylanilide
结构式：
分子式：C13H18CLNO2
分子量：255.5
克草胺为酰胺类农药除草剂，抑制敏感植物的蛋白质合成，可用于水稻插秧田、大豆、玉米、花生等主要防除牛毛毡、稗草及狗尾、马唐、鸭舌草等一年生禾本科杂草，对马齿苋等某些一年生阔叶杂草也有一定防除效果。
酰胺类农药除草剂甲草胺、异丙甲草胺、乙草胺、丁草胺、丁草胺等分别可用于大豆、玉米、花生、水稻田等，杀草谱相似，主要防除一年生禾本科杂草和某些一年生阔叶杂草。但上述除草剂对防治水稻田牛毛毡效果选选不如克草胺明显。但由于克草胺现有制备方法存在不足，至今国内外仍无生产克草胺，也没有相关的记载。
(二)发明内容：
本发明的目的是提供合理的克草胺的制备方法，副产污染物少，利于环保，节约资源，成本低，制得克草胺纯度高，安全性好。
本发明克草胺原药的制备方法有两种，均是以邻乙基苯胺为起始原料，采用先酰化法和亚甲胺化法制备：
一、先酰化法
原料：邻乙基苯胺、氯乙酰氯或三氯氧磷和氯乙酸或三氯化磷其中一种、氯甲基乙基醚，由于采用三氯化磷为原料与邻乙基苯胺反应时有副产物亚磷酸生成，必须加水溶解才能分离出来，因含磷元素会污染环境，需要进行一定难度回收处理，因此原料优选邻乙基苯胺、氯乙酰氯或者是三氯氧磷和氯乙酸、氯甲基乙基醚。原料配比为邻乙基苯胺∶氯乙酰氯∶氯甲基乙基醚＝1∶1.0～1.3∶1.05～2.0(摩尔比)；邻乙基苯胺∶氯乙酸∶三氯氧磷(三氯化磷)∶氯甲基乙基醚＝1∶1.1～1.4∶0.65～1.3∶1.05～2.0(摩尔比)。
具体工艺：
第一步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰基替苯胺中间体
在反应器里投入芳香族溶剂(也可不加溶剂)，室温下依次加入邻乙基苯胺、氯乙酸、三氯氧磷或三氯化磷，或者先加入邻乙基苯胺，再投入氯乙酰氯(邻乙基苯胺后加入也可)，升温65～120℃，反应2～6小时，优选反应温度95～105℃，反应时间2.5～4小时，最佳选择反应温度90～110℃，反应时间2.5～3小时，加水搅拌(原料为氯乙酰氯时可不加水)，静置分去下层废液(无溶剂的加水后直接过滤)，得带有溶剂的2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰基替苯胺中间体(也称一氯化酰基替苯胺)；
用氯乙酰氯制备一氯化酰基替苯胺反应式
Figure A0213281100061
用三氯氧磷制备一氯化酰基替苯胺反应式
Figure A0213281100062
第二步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺原油
在反应器中投入一氯化酰基替苯胺，加入无机碱溶液，优选浓度38～60％的氢氧化钠溶液，室温下加入氯甲基乙基醚，温度控制在15～35℃，反应1～4小时，优选反应温度20～30℃，反应时间1.5～3小时；最佳选择反应温度22～25℃，反应时间2～2.5小时，加水搅拌，静止分层，分去下层废液，得2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺(克草胺粗油)，减压蒸馏，得纯度93％以上的克草胺原油。
缩合反应式：
Figure A0213281100071
所述的芳香族溶剂优选二甲苯、三甲苯或氯苯。
二、亚甲胺化法
原料为邻乙基苯胺、甲醛(多聚甲醛)、氯乙酰氯和乙醇，原料配比为邻乙基苯胺∶甲醛(多聚甲醛)∶氯乙酰氯∶乙醇＝1∶1.2～1.6∶1.0～1.4∶6～12(摩尔比)。具体工艺：
第一步：制备N-邻乙基苯基-N-亚甲胺
将溶剂二甲苯(也可在本反应结束后加入)、邻乙基苯胺与甲醛(多聚甲醛)加入反应器中，升温65～110℃，反应1～6小时，冷却至25～70℃，优选反应温度85～90℃，反应时间1.5～3小时，冷却温度55～60℃；加入乙醇，继续升温反应，在负压状况下蒸出水、乙醇、甲醛混合物，得N-邻乙基苯基-N-亚甲胺；
反应式：
Figure A0213281100072
第二步：制备2-乙基-苯基-N-氯甲基乙酰替苯胺中间体
将N-邻乙基苯基N-亚甲胺和氯乙酰氯加入反应器中，升温65～120℃，保持0.5～6小时，优选反应温度85～90，反应时间1.5～2小时；蒸出溶剂二甲苯，得2-乙基-苯基-N-氯甲基乙酰替苯胺中间体；反应式：
第三步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺原油
将2-乙基-苯基-N-氯甲基乙酰替苯胺中间体、乙醇投入反应器中，升温65～100℃，反应0.5～5小时，优选反应温度80～90℃，反应时间0.5～1小时；蒸出多余乙醇，得2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺(克草胺原油)。
反应式：
另外还可以将原料加入同一反应器中进行一步反应，但由于对设备要求严格，一般不采用这种方法，具体方法见实施例6的描述。
本发明的优点是：制法合理简单，反应转化率高，副产污染物少，节约资源、降低生产成本，制得的克草胺原油颜色非常浅，纯度高，在土壤中易降解为无害元素，残留少，药害小，安全性好，根据通用制剂方法可以直接制成乳油、微乳剂、可湿性粉剂及水悬浮剂等剂型的农药除草剂。
(五)具体实施方式：
实施例1：先酰化法
第一步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰基替苯胺中间体
12.3g的邻乙基苯胺(0.1mol)，10.3g的氯乙酸加入装有搅拌、温度计、迥流冷凝器的玻璃反应器中，在室温状况下滴加10.5g三氯氧磷，然后升温95～105℃反应3h结束后，加入8ml水搅拌后放于抽滤槽冷却、抽出下层酸液，得一氯化酰基替苯胺80.5g。检测邻乙基苯胺转化率99.7％。
第二步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺原油在装有搅拌、温度计的玻璃反应器中投入一氯化酰基替苯胺80.5g，投入液体45％氢氧化钠45g，在室温状况下滴加氯甲基乙基醚11g，滴加后控制温度15～35℃，反应2h，加入40g水搅拌、静止分去下层废碱液，得到84g的2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺(克草胺粗油)，测克草胺含量27.8％，利用减压蒸馏装置脱去溶剂得纯度94.6％的克草胺原药。
实施例2：先酰化法
第一步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰基替苯胺中间体
在反应器中投入溶剂二甲苯，室温下将49g的邻乙基苯胺(0.4mol)，290ml的氯乙酸加入装有搅拌、温度计、迥流冷凝器的玻璃反应器中，在室温状况下滴加50.3g氯乙酰氯，然后升温98～103℃，反应2.5h结束后，加入40ml水搅拌后静止分去下层酸液，冷却得到凝固在二甲苯中白色一氯化酰基替苯胺331g。检测邻乙基苯胺转化率99.6％。
第二步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺原油在装有搅拌、温度计的玻璃反应器中投入含有二甲苯白色凝固一氯化酰基替苯胺331g，投入液体45％氢氧化钠175g，在室温状况下滴加氯甲基乙基醚42.5g，滴加后温度控制在20～30℃，反应2.5h，加入110g水搅拌、静止分去下层废碱液，得到346.3g的溶于二甲苯2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺(克草胺粗油)，测克草胺含量27.1％。收率92％。利用减压蒸馏装置脱去溶剂得纯度93.8％的克草胺原药。
实施例3：先酰化法
第一步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰基替苯胺中间体
154g的邻乙基苯胺(1.28kmol)，600L的二甲苯、140kg的氯乙酸加入装有搅拌、温度计、迥流冷凝器的1500L搪瓷反应器中，在室温状况下滴加132kg三氯氧磷，然后升温101～103℃，反应4h结束后，加入180kg水搅拌后静止分去下层酸液，冷却得到凝固在二甲苯中自色一氯化酰基替苯胺773.5kg。检测邻乙基苯胺转化率99.5％。
第二步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺原油在装有搅拌、温度计的搪瓷缩合反应釜中投入含有二甲苯白色凝固一氯化酰基替苯胺773.5kg，投入液体46％氢氧化钠175g，在室温状况下滴加氯甲基乙基醚138kg，滴加后温度控制在25～30℃反应2.5h，加入210kg水搅拌、静止分去下层废碱液，得到820kg的溶于二甲苯2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺(克草胺粗油)，测克草胺含量36.3％。收率91.1％。利用减压蒸馏装置脱去溶剂得到纯度95％克草胺原油(原药)。
实施例4：亚甲胺化法
第一步：制备N-邻乙基苯基-N-亚甲胺
22g邻乙基苯胺(0.18mol)与8.2g多聚甲醛(0.26mol)加入带搅拌、温度计的玻璃反应器中，升温80℃，反应2h，冷却至60℃时加入3.3g乙醇，继续升温回流反应，在负压状况下蒸出3.2g水，3g乙醇、1g甲醛混合物，加入50g二甲苯，得23.2kgN-邻乙基苯基-N-甲亚胺(97％收率)；
第二步：制备2-乙基-苯基-N-氯甲基乙酰替苯胺中间体将23.2gN-邻乙基苯基-N-甲亚胺(0.174mol)和称取21.8g氯乙酰氯(0.187mol)加入带有搅拌和温度计玻璃反应器中，升温85℃保持1h，蒸出溶剂得2-乙基-苯基-N氯甲基乙酰替苯胺中间体38g，收率88％；
第三步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺原油
将50g2-乙基-苯基-N-氯甲基乙酰替苯胺中间体(0.2mol)投入200g乙醇中，回流反应0.5h，多余的乙醇用旋转蒸发器在真空状况下蒸除，得到油状液体2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺(克草胺原油)，52.4g。含量92％，收率94.5％。
实施例5：亚甲胺化法
第一步：制备N-邻乙基苯基-N-亚甲胺
244kg邻乙基苯胺(2.0kmol)与82.1kg多聚甲醛(2.6kmol)加入带搅拌、温度计的搪瓷反应釜中，升温80℃，反应2.5h，冷却至60℃时加入32kg乙醇，继续升温回流反应，在负压状况下蒸出34水，乙醇30kg甲醛22kg混合物，加入50kg二甲苯，得254.8kgN-邻乙基苯基-N-甲亚胺(96％收率)；
第二步：制备2-乙基-苯基-N-氯甲基乙酰替苯胺中间体
将133g N-邻乙基苯基-N-甲亚胺(0.174mol)和140g氯乙酰氯，于100℃反应4h，蒸出溶剂二甲苯得产物2-乙基-苯基-N氯甲基乙酰替苯胺中间体244g，含量91％，收率90％；
第三步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺原油
将50g2-乙基-苯基-N-氯甲基乙酰替苯胺中间体(0.2mol)投入200g乙醇中，回流反应0.5h，多余的乙醇用旋转蒸发器在真空状况下蒸除，得到油状液体2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺(克草胺原油)，52.4g。含量92％，收率94.5％。
实施例6：
将21.2g邻乙基苯胺各21.8g氯乙酰氯加入带有搅拌和温度计的玻璃反应器中，升温80℃保持1小时，加入4gDMF后，滴加氯甲酸氯甲酯159g(1.73mol)，在90℃下反应3.5小时，然后将反应物加入310g乙醇回流反应0.5小时，冷却60℃蒸出乙醇过滤去掉少许沉降物，产物2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺38g，收率88％。

Claims (10)

1、2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺的制备方法，其特征为：原料为邻乙基苯胺、氯乙酸和三氯氧磷(三氯化磷)或者氯乙酰氯、氯甲基乙基醚，具体工艺：
第一步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰基替苯胺中间体
在反应器里投入芳香族溶剂(也可不加溶剂)，室温下依次加入邻乙基苯胺、氯乙酸、三氯氧磷或三氯化磷，或者先加入邻乙基苯胺，再投入氯乙酰氯(邻乙基苯胺后加入也可)，升温65～120℃，反应2～6小时，加水搅拌(原料为氯乙酰氯时可不加水)，静置分去下层废液(无溶剂的加水后直接过滤)，得带有溶剂的2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰基替苯胺中间体(也称一氯化酰基替苯胺)；
第二步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺原油
在反应器中投入一氯化酰基替苯胺，加入无机碱溶液，室温下加入氯甲基乙基醚，温度控制在15～35℃，反应14小时，加水搅拌，静止分层，分去下层废液，得2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺(克草胺粗油)，减压蒸馏，得纯度93％以上的克草胺原油。
2、如权利要求1所述的2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺的制备方法，其特征是：所述的工艺优选：
第一步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰基替苯胺中间体：反应温度95～105℃，反应时间2.5～4小时；
第二步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺原油：反应温度20～30℃，反应时间1.5～3小时。
3、如权利要求1所述的2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺的制备方法，其特征是：所述工艺最佳选择：
第一步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰基替苯胺中间体：反应温度90～110℃，反应时间2.5～3小时；
第二步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺原油：反应温度22～25℃，反应时间2～2.5小时，无机碱溶液为浓度38～60％的氢氧化钠溶液。
4、如权利要求1、2或3所述的2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺的制备方法，其特征是：原料优选邻乙基苯胺、氯乙酸和三氯氧磷或者氯乙酰氯、氯甲基乙基醚。
5、如权利要求1、2或3所述的2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺的制备方法，其特征是：原料配比为邻乙基苯胺∶氯乙酰氯∶氯甲基乙基醚＝1∶1.0～1.3∶1.05～2.0(摩尔比)。
6、如权利要求1、2或3所述的2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺的制备方法，其特征是：原料配比为邻乙基苯胺∶氯乙酸∶三氯氧磷(三氯化磷)∶氯甲基乙基醚＝1∶1.1～1.4∶0.65～1.3∶1.05～2.0(摩尔比)。
7、如权利要求1、2或3所述的2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺的制备方法，其特征是：所述的芳香族溶剂为二甲苯、三甲苯或氯苯。
8、2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺的制备方法，其特征是：原料为邻乙基苯胺、甲醛(多聚甲醛)、氯乙酰氯和乙醇，具体工艺：
第一步：制备N-邻乙基苯基-N-亚甲胺
将溶剂二甲苯(也可在本反应结束后加入)、邻乙基苯胺与甲醛(多聚甲醛)加入反应器中，升温65～110℃，反应1～6小时，冷却至25～70℃，加入乙醇，继续升温反应，在负压状况下蒸出水、乙醇、甲醛混合物，得N-邻乙基苯基-N-亚甲胺；
第二步：制备2-乙基-苯基-N-氯甲基乙酰替苯胺中间体
将N-邻乙基苯基N-亚甲胺和氯乙酰氯加入反应器中，升温65～120℃，保持0.5～6小时，蒸出溶剂二甲苯，得2-乙基-苯基-N-氯甲基乙酰替苯胺中间体；
第三步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺原油
将2-乙基-苯基-N-氯甲基乙酰替苯胺中间体、乙醇投入反应器中，升温65～100℃，反应0.5～5小时，蒸出多余乙醇，得2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺(克草胺原油)。
9、如权利要求8所述的克草胺的制备方法，其特征是：所述工艺优选：
第一步：制备N-邻乙基苯基-N-亚甲胺：反应温度85～90℃，反应时间1.5～3小时，冷却温度5560℃；
第二步：制备2-乙基-苯基-N-氯甲基乙酰替苯胺中间体：反应温度85-90，反应时间1.5～2小时；
第三步：制备2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺原油：反应温度80～90℃，反应时间0.5～1小时。
10、如权利要求8或9所述的2-乙基-N-(乙氧甲基)-α-氯代乙酰替苯胺的制备方法，其特征是：原料配比为邻乙基苯胺∶甲醛(多聚甲醛)∶氯乙酰氯∶乙醇＝1∶1.2～1.6∶1.0～1.4∶6～12(摩尔比)。
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