一種2-氰基-4-氯-5-（4-甲基苯基）咪唑的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種氰霜唑的關(guān)鍵中間體的合成方法，具體為一種2-氰 基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氰霜唑是由日本石原株式會社研制，與BASF共同開發(fā)的新一代咪唑類殺菌劑，是 第一個作用于線粒體電子傳遞絡(luò)合物IIIQi部位的第一個農(nóng)用殺菌劑，是劃時代防治以霜 霉病、疫病為代表的卵菌綱病害特效藥。氰霜唑具有很低的毒性及良好的環(huán)境兼容性。氰 霜唑是一種很有發(fā)展前途的卵菌綱病害殺菌劑，開發(fā)和使用氰霜唑具有很大的社會效益和 經(jīng)濟(jì)效益。
[0003] 關(guān)于2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪挫，其化學(xué)式為：CnHsClN3;結(jié)構(gòu)式為：
對氰霜唑關(guān)鍵中間體的合成，工業(yè)上主要有以下三種路線： (1) 丁基鋰法：
反應(yīng)路線長，單元反應(yīng)多，所用試劑丁基鋰很活潑，反應(yīng)溫度低，工業(yè)生產(chǎn)有危險性，反 應(yīng)條件要求苛刻，不適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004] (2)雙鹵代苯乙酮法：
原料來源豐富易得，原料成本低，不需要特殊設(shè)備，但需要制備雙鹵素取代化合物，原 子經(jīng)濟(jì)性較差。
[0005] (3)酰亞胺法：
反應(yīng)路線較長，酰亞胺原料無工業(yè)化產(chǎn)品出售，制備困難，難以工業(yè)化應(yīng)用。
[0006] 乙二氰法
原料乙二氰為劇毒氣體，操作難度大，工業(yè)生產(chǎn)安全危險性高，工業(yè)化生產(chǎn)難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合 成方法。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯 基）咪唑的合成方法，其創(chuàng)新點在于，包括以下步驟： (1) 在光照反應(yīng)器中，加入溶劑A、對甲基苯乙酮和雙氧水，開啟光照，滴加鹵化試劑X2， 經(jīng)加熱，冰浴冷卻結(jié)晶，抽濾得到化合物I; (2)在反應(yīng)器A中，加入溶劑B和化合物I，攪拌反應(yīng)4小時，反應(yīng)完畢后，冰浴冷卻結(jié) 晶，抽濾得到化合物II; (3) 在反應(yīng)器B中，加入溶劑C、乙二醛、硫酸羥胺和化合物II，經(jīng)升溫，回流，冰浴冷卻 結(jié)晶，水洗，抽濾得到化合物III; (4)在反應(yīng)器C中，加入溶劑D和化合物III，采用冰浴冷卻，滴加氯化亞砜，升溫反應(yīng)器C至25°C，保溫反應(yīng)3小時，再次冰浴冷卻反應(yīng)釜C，滴加氯化硫，升溫反應(yīng)器C至25°C，保 溫反應(yīng)3小時，反應(yīng)完畢后，向反應(yīng)釜C中加入冰水，反應(yīng)液析出固體，水洗，抽濾得到化合 物IV，化合物IV即為2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑。
[0009] 優(yōu)選的，所述的步驟（1)反應(yīng)溫度為0°C~80°C。
[0010] 更優(yōu)選的，所述的步驟（1)反應(yīng)溫度為20°C~40°C。
[0011] 優(yōu)選的，所述的步驟（2)反應(yīng)溫度為60°C~140°C。
[0012] 更優(yōu)選的，所述的步驟（2)反應(yīng)溫度為120°C。
[0013] 優(yōu)選的，所述的鹵化試劑&為液溴、N-溴代丁二酰亞胺、氯氣和碘中的任意一種。
[0014] 優(yōu)選的，所述的溶劑A為二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、正己烷、環(huán)己烷、四氯化碳、石 油醚、醋酸和乙腈中的任意一種。
[0015] 更優(yōu)選的，所述的溶劑A為環(huán)己烷。
[0016] 優(yōu)選的，所述的溶劑B、溶劑C和溶劑D為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、水、甲酸、乙酸、 二甲亞砜、N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚、四氯化碳、甲苯、苯、正己 烷、環(huán)己烷、四氫呋喃和氯仿中的任意一種。
[0017] 更優(yōu)選的，所述的溶劑B為二甲亞砜，溶劑C為甲醇，溶劑D為N，N-二甲基甲酰胺。
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明的原子經(jīng)濟(jì)性好，反應(yīng)物為無毒或低毒的化合物，反應(yīng) 時間短，工藝操作簡便，產(chǎn)品收率高，副產(chǎn)物少，后處理和純化過程簡單，冷卻結(jié)晶，過濾能 得到純度97wt%以上的2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1 (1) 在光照反應(yīng)器中，加入300L環(huán)己烷、135Kg對甲基苯乙酮和50L雙氧水，開啟光照， 滴加170Kg溴素，反應(yīng)溫度為20°C，滴加1小時，在20°C條件下保溫3小時，冰浴冷卻結(jié)晶， 抽濾得到化合物I; (2) 在反應(yīng)器A中，加入500L二甲亞砜和215Kg化合物I，在120°C條件下，攪拌反應(yīng) 4小時，反應(yīng)完畢后，冰浴冷卻結(jié)晶，抽濾得到化合物II; (3) 在反應(yīng)器B中，加入800L甲醇、135Kg乙二醛、325Kg硫酸羥胺和129Kg化合物II， 經(jīng)升溫至回流并保溫反應(yīng)6小時，原料反應(yīng)完全，冰浴冷卻結(jié)晶，水洗，抽濾得到化合物III; (4) 在反應(yīng)器C中，加入600KgN，N-二甲基甲酰胺和188Kg化合物III，采用冰浴冷卻， 滴加136Kg氯化亞砜，升溫反應(yīng)器C至25°C，保溫反應(yīng)3小時，再次冰浴冷卻反應(yīng)釜C，滴加 140Kg氯化硫，升溫反應(yīng)器C至25°C，保溫反應(yīng)3小時，反應(yīng)完畢后，向反應(yīng)釜C中加入冰 水，反應(yīng)液析出固體，水洗，抽濾得到化合物IV，化合物IV即為2-氰基-4-氯-5- (4-甲基 苯基）咪唑，純度為98. 3wt%。
[0020] 實施例2 (1) 在光照反應(yīng)器中，加入500L環(huán)己烷、155Kg對甲基苯乙酮和70L雙氧水，開啟光照， 滴加190Kg溴素，反應(yīng)溫度為30°C，滴加1小時，在30°C條件下保溫3小時，冰浴冷卻結(jié)晶， 抽濾得到化合物I; (2) 在反應(yīng)器A中，加入500L二甲亞砜和200Kg化合物I，在120°C條件下，攪拌反應(yīng) 4小時，反應(yīng)完畢后，冰浴冷卻結(jié)晶，抽濾得到化合物II; (3)在反應(yīng)器B中，加入800L甲醇、145Kg乙二醛、365Kg硫酸羥胺和140Kg化合物II， 經(jīng)升溫至回流并保溫反應(yīng)6小時，原料反應(yīng)完全，冰浴冷卻結(jié)晶，水洗，抽濾得到化合物III; (4)在反應(yīng)器C中，加入700KgN，N-二甲基甲酰胺和200Kg化合物III，采用冰浴冷卻， 滴加156Kg氯化亞砜，升溫反應(yīng)器C至25°C，保溫反應(yīng)3小時，再次冰浴冷卻反應(yīng)釜C，滴加 160Kg氯化硫，升溫反應(yīng)器C至25°C，保溫反應(yīng)3小時，反應(yīng)完畢后，向反應(yīng)釜C中加入冰 水，反應(yīng)液析出固體，水洗，抽濾得到化合物IV，化合物IV即為2-氰基-4-氯-5- (4-甲基 苯基）咪唑，純度為97. 8wt%。
[0021] 實施例3 (1) 在光照反應(yīng)器中，加入300L環(huán)己烷、155Kg對甲基苯乙酮和75L雙氧水，開啟光照， 滴加190Kg溴素，反應(yīng)溫度為20°C，滴加1小時，在20°C條件下保溫3小時，冰浴冷卻結(jié)晶， 抽濾得到化合物I; (2)在反應(yīng)器A中，加入500L二甲亞砜和228Kg化合物I，在110°C條件下，攪拌反應(yīng) 4小時，反應(yīng)完畢后，冰浴冷卻結(jié)晶，抽濾得到化合物II; (3)在反應(yīng)器B中，加入800L甲醇、115Kg乙二醛、305Kg硫酸羥胺和109Kg化合物II， 經(jīng)升溫至回流并保溫反應(yīng)6小時，原料反應(yīng)完全，冰浴冷卻結(jié)晶，水洗，抽濾得到化合物III; (4)在反應(yīng)器C中，加入600KgN，N-二甲基甲酰胺和168Kg化合物III，采用冰浴冷卻， 滴加116Kg氯化亞砜，升溫反應(yīng)器C至25°C，保溫反應(yīng)3小時，再次冰浴冷卻反應(yīng)釜C，滴加 128Kg氯化硫，升溫反應(yīng)器C至25°C，保溫反應(yīng)3小時，反應(yīng)完畢后，向反應(yīng)釜C中加入冰 水，反應(yīng)液析出固體，水洗，抽濾得到化合物IV，化合物IV即為2-氰基-4-氯-5- (4-甲基 苯基）咪唑，純度為97. 4wt%。
[0022] 由上述實施例可是，當(dāng)反應(yīng)步驟（1)溫度保持在20°C，反應(yīng)步驟（2)溫度保持在 120°C，產(chǎn)物2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑純度高。
[0023] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
【主權(quán)項】
1. 一種2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其特征在于，包括以下步 驟： 在光照反應(yīng)器中，加入溶劑A、對甲基苯乙酮和雙氧水，開啟光照，滴加鹵化試劑X2，經(jīng) 加熱，冰浴冷卻結(jié)晶，抽濾得到化合物I; 反應(yīng)式為：在反應(yīng)器A中，加入溶劑B和化合物I，攪拌反應(yīng)4小時，反應(yīng)完畢后，冰浴冷卻結(jié)晶， 抽濾得到化合物II; 反應(yīng)式為：在反應(yīng)器B中，加入溶劑C、乙二醛、硫酸羥胺和化合物II，經(jīng)升溫，回流，冰浴冷卻結(jié) 晶，水洗，抽濾得到化合物III; 反應(yīng)式為：在反應(yīng)器C中，加入溶劑D和化合物III，采用冰浴冷卻，滴加氯化亞砜，升溫反應(yīng)器C至 25°C，保溫反應(yīng)3小時，再次冰浴冷卻反應(yīng)釜C，滴加氯化硫，升溫反應(yīng)器C至25°C，保溫反 應(yīng)3小時，反應(yīng)完畢后，向反應(yīng)爸C中加入冰水，反應(yīng)液析出固體，水洗，抽濾得到化合物IV， 化合物IV即為2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑。2. 反應(yīng)式為：根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑的合成方法，其特 征在于：所述的步驟（1)反應(yīng)溫度為〇°C~80°C。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的步驟（1)反應(yīng)溫度為20°C~40°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的步驟（2)反應(yīng)溫度為60°C~140°C。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的步驟（2)反應(yīng)溫度為120°C。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的鹵化試劑&為液溴、N-溴代丁二酰亞胺、氯氣和碘中的任意一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的溶劑A為二氯甲燒、二氯乙燒、氯仿、正己燒、環(huán)己燒、四氯化碳、石油醚、 醋酸和乙腈中的任意一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的溶劑A為環(huán)己烷。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基)咪唑的合成方法，其 特征在于：所述的溶劑B、溶劑C和溶劑D為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、水、甲酸、乙酸、二甲 亞砜、N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚、四氯化碳、甲苯、苯、正己烷、環(huán) 己烷、四氫呋喃和氯仿中的任意一種。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-氰基-4-氯-5- (4-甲基苯基）咪唑的合成方法， 其特征在于：所述的溶劑B為二甲亞砜，溶劑C為甲醇，溶劑D為N，N-二甲基甲酰胺。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種2-氰基-4-氯-5-（4-甲基苯基）咪唑的合成方法，包括以下步驟：（1）以對甲基苯乙酮為原料，光照條件下，鹵化反應(yīng)得到化合物Ⅰ；（2）將得到的化合物Ⅰ溶于溶劑，在一定溫度下攪拌反應(yīng)，冷卻抽濾得化合物Ⅱ；（3）將得到的化合物Ⅱ溶于溶劑，在一定溫度下與乙二醛、硫酸羥胺反應(yīng)，得化合物Ⅲ；（4）將得到的化合物Ⅲ溶于溶劑，在冰浴下與氯化亞砜反應(yīng)，升至室溫保溫反應(yīng)后，滴加氯化硫，反應(yīng)結(jié)束后水洗得化合物Ⅳ，該化合物Ⅳ即為2-氰基-4-氯-5-（4-甲基苯基）咪唑，該合成方法原子經(jīng)濟(jì)性好，工藝操作簡便，產(chǎn)品收率高，有工業(yè)應(yīng)用價值。
【IPC分類】C07D233/90
【公開號】CN105130904
【申請?zhí)枴緾N201510521899
【發(fā)明人】袁紹志, 董建生, 葉振君, 戴乙徐, 王正榮, 朱峰, 王海濤
【申請人】如東眾意化工有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月24日