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炔草酯合成工藝的制作方法

文檔序號:12398118閱讀:3860來源:國知局

本發(fā)明涉及一種炔草酯合成工藝,屬于有機合成中的酯化和縮合反應技術領域。



背景技術:

炔草酯是Ciba-Geigy公司于1981年開發(fā)生產的苯氧丙酸酯類除草劑,能有效防除鼠尾看麥娘、燕麥、黑麥草、普通早熟禾、狗尾草等。可以由多種方法合成,如Rolf等采用的工藝路線,以對苯二酚為原料,首先與5-氯-2,3-二氟吡啶單醚化反應,為了使單醚化選擇性提高,于是增加了對苯二酚配比,未反應的對苯二酚分離相當麻煩,影響產品質量。該工藝路線長,產品提純困難,使用溶劑種類多,總收率低,經濟上不合理。另一種方法是以炔草酯酸為原料,經過二氯亞砜生成炔草酯酰氯,然后在三乙胺縛酸劑存在下與丙炔醇酯化生成炔草酯,該方法對無水要求較高,且有大量氯化氫和二氧化硫放出,危害環(huán)境三廢處理困難。



技術實現要素:

本發(fā)明針對上述缺陷,目的在于提供一種反應原料易得、反應溫和、收率高、分離和純化簡單、成本低且制備過程環(huán)境友好,具有很好的工業(yè)化應用前景的炔草酯合成工藝。

為此本發(fā)明采用的技術方案是:本發(fā)明按照以下步驟進行:

1)對苯二酚、氯丙酸丙炔酯為起始原料合成中間體2-(4-羥基苯氧基)丙酸-2-丙炔基酯;

;

2)中間體與5-氯-2,3-二氟吡啶縮合得到炔草酯原藥;

具體的說包含以下步驟:

步驟1:對苯二酚、氯丙酸丙炔酯為起始原料,DMAP、32%離子膜燒堿為催化劑,水和乙腈做溶劑,在50℃-60℃進行醚化反應合成中間體2-(4-羥基苯氧基)丙酸-2-丙炔基酯,反應中氮氣保護,結束后用酸調PH小于3.5,攪拌下析出固體;

步驟2:中間體2-(4-羥基苯氧基)丙酸-2-丙炔基酯再與5-氯-2,3-二氟吡啶在甲苯中,堿作用下縮合制得炔草酯,反應中氮氣保護,所述反應溫度為70-100℃。

所述步驟1中,氯丙酸丙炔酯用量為對苯二酚質量的1-1.8倍。

所用催化劑與對苯二酚的摩爾比為:1-1.5:1。

步驟1中,反應時間為2-4小時。

步驟1中,乙腈與水的體積比為1-4。

步驟2中所用堿與中間體的摩爾比為:1-3:1。

步驟2中5-氯-2,3-二氟吡啶與中間體的摩爾比為:1-2:1。

步驟2中5-氯-2,3-二氟吡啶的加入方式為滴加,滴加時間為0.5-1小時。

步驟2中反應時間為6-9小時。

本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明提供了一種在堿存在下的水及有機溶劑的混合反應體系,用苯二酚、氯丙酸丙炔酯為起始原料醚化生成2-(4-羥基苯氧基)丙酸-2-丙炔基酯,再在有機溶液中與5-氯-2,3-二氟吡啶縮合制得炔草酯。本發(fā)明與現有文獻方法相比分離和純化簡單,操作方便,產品的含量和光學純度高。并且本發(fā)明方法采用新型催化劑DMAP,反應溫和且中間控制過程簡單。綜上所述,本發(fā)明制備方法反應原料易得、反應溫和、收率高、分離和純化簡單、成本低且制備過程環(huán)境友好,具有很好的工業(yè)化應用前景。

具體實施方式

具體的說包含以下步驟:

步驟1:對苯二酚、氯丙酸丙炔酯為起始原料,DMAP、32%離子膜燒堿為催化劑,水和乙腈做溶劑,在50℃-60℃進行醚化反應合成中間體2-(4-羥基苯氧基)丙酸-2-丙炔基酯,反應中氮氣保護,結束后用酸調PH小于3.5,攪拌下析出固體。過濾烘干,單步反應收率達95%,操作簡易,后處理便捷,有較高的純度和收率。

步驟2:中間體2-(4-羥基苯氧基)丙酸-2-丙炔基酯再與5-氯-2,3-二氟吡啶在甲苯中,堿作用下縮合制得炔草酯,反應中氮氣保護,所述反應溫度為70-100℃。單步反應產率96%。

本發(fā)明方法步驟1中,催化性能與催化劑的用量有關,過低會影響催化反應的活性,用量過高會增加催化劑成本,因此需要選擇適當的用量,為了保證催化劑的活性,同時又能降低催化劑的成本,所用催化劑與對苯二酚的摩爾比為:1-1.5:1。

實例1

步驟一 2-(4-羥基苯氧基)丙酸-2-丙炔基酯的合成

向裝有冷凝管,溫度計,磁子的1000ml三口燒瓶中加入對苯二酚55g(0.5mol),氯丙酸丙炔酯73g(0.5mol),6g(0.05mol)DMAP,62.5g(0.6mol)32%的離子膜燒堿,200ml水和200ml乙腈。氮氣氛圍,50℃下攪拌2小時,冷卻至室溫,緩慢滴加稀鹽酸至酸性(pH值為2),這時有大量固體析出,過濾,濾餅用飽和食鹽水洗滌,得到中間體77.2g,收率71%。

步驟二 炔草酯的合成

向裝有冷凝管,溫度計,磁子的1000ml三口燒瓶中加入55g(0.25mol)中間體,14g(0.25mol)氫氧化鉀,200ml甲苯,氮氣保護下升溫到70℃,滴加36.9 g(0.25 mol)5-氯-2,3-二氟吡啶,滴加時間0.5 h,滴加畢,再在70~75 ℃下反應8 h。反應畢,降溫至室溫過濾, 向有機相加入100 mL水攪拌0.5 h,分出水相,有機相中加入活性炭5 g,加熱回流脫色2 h,降溫到室溫過濾,濾餅用少量甲苯洗滌,濾液在旋臺式真空泵脫去溶劑甲苯,得到炔草酯粗品53g,產率71%。

實例2

步驟一 2-(4-羥基苯氧基)丙酸-2-丙炔基酯的合成

向裝有冷凝管,溫度計,磁子的1000ml三口燒瓶中加入對苯二酚55g(0.5mol),氯丙酸丙炔酯88g(0.6mol),6g(0.05mol)DMAP,62.5g(0.6mol)32%的離子膜燒堿,200ml水和200ml乙腈。氮氣氛圍,50℃下攪拌2小時,冷卻至室溫,緩慢滴加稀鹽酸至酸性(pH值為2),這時有大量固體析出,過濾,濾餅用飽和食鹽水洗滌,得到中間體84g,收率76%。

步驟二 炔草酯的合成

向裝有冷凝管,溫度計,磁子的1000ml三口燒瓶中加入55g(0.25mol)中間體,14g(0.25mol)氫氧化鉀,200ml甲苯,氮氣保護下升溫到70℃,滴加44.3 g(0.3 mol)5-氯-2,3-二氟吡啶,滴加時間0.5 h,滴加畢,再在70~75 ℃下反應8 h。反應畢,降溫至室溫過濾, 向有機相加入100 mL水攪拌0.5 h,分出水相,有機相中加入活性炭5 g,加熱回流脫色2 h,降溫到室溫過濾,濾餅用少量甲苯洗滌,濾液在旋臺式真空泵脫去溶劑甲苯,得到炔草酯粗品55g,產率73%。

實例3

步驟一 2-(4-羥基苯氧基)丙酸-2-丙炔基酯的合成

向裝有冷凝管,溫度計,磁子的1000ml三口燒瓶中加入對苯二酚55g(0.5mol),氯丙酸丙炔酯88g(0.6mol),6g(0.05mol)DMAP,62.5g(0.6mol)32%的離子膜燒堿,100ml水和300ml乙腈。氮氣氛圍,50℃下攪拌2小時,冷卻至室溫,緩慢滴加稀鹽酸至酸性(pH值為2),這時有大量固體析出,過濾,濾餅用飽和食鹽水洗滌,得到中間體94g,收率85%。

步驟二 炔草酯的合成

向裝有冷凝管,溫度計,磁子的1000ml三口燒瓶中加入55g(0.25mol)中間體,14g(0.25mol)氫氧化鉀,200ml甲苯,氮氣保護下升溫到70℃,滴加44.3 g(0.3 mol)5-氯-2,3-二氟吡啶,滴加時間0.75 h,滴加畢,再在70~75 ℃下反應8 h。反應畢,降溫至室溫過濾, 向有機相加入100 mL水攪拌0.5 h,分出水相,有機相中加入活性炭5 g,加熱回流脫色2 h,降溫到室溫過濾,濾餅用少量甲苯洗滌,濾液在旋臺式真空泵脫去溶劑甲苯,得到炔草酯粗品61g,產率80%。

實例4

步驟一 2-(4-羥基苯氧基)丙酸-2-丙炔基酯的合成

向裝有冷凝管,溫度計,磁子的1000ml三口燒瓶中加入對苯二酚55g(0.5mol),氯丙酸丙炔酯88g(0.6mol),11g(0.09mol)DMAP,62.5g(0.6mol)32%的離子膜燒堿,100ml水和300ml乙腈。氮氣氛圍,60℃下攪拌3小時,冷卻至室溫,緩慢滴加稀鹽酸至酸性(pH值為2),這時有大量固體析出,過濾,濾餅用飽和食鹽水洗滌,得到中間體106g,收率95%。

步驟二 炔草酯的合成

向裝有冷凝管,溫度計,磁子的1000ml三口燒瓶中加入55g(0.25mol)中間體,14g(0.25mol)氫氧化鉀,200ml甲苯,氮氣保護下升溫到70℃,滴加44.3 g(0.3 mol)5-氯-2,3-二氟吡啶,滴加時間1 h,滴加畢,再在70~75 ℃下反應9h。反應畢,降溫至室溫過濾, 向有機相加入100 mL水攪拌0.5 h,分出水相,有機相中加入活性炭5 g,加熱回流脫色2 h,降溫到室溫過濾,濾餅用少量甲苯洗滌,濾液在旋臺式真空泵脫去溶劑甲苯,得到炔草酯粗品74g,產率96%。

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